Lacul Siutghiol

Lacul Siutghiol este un lac aflat in judetul Constanta , in statiunea Mamaia . Este un lac natural , de tip laguna , format pe calcare jurasice si cretacice. Siutghiolul are un volum de apa de 88,7 milioane m3 , suprafata de 1900 ha . Are o lungime de 7,5 km si o latime de 2,5 km , adancimea maxima a lacului fiind de 17 m .

Lacul Siutghiol are o insula calcaroasa , Ovidiu , cu o suprafata de 2 ha, pe care este amplasat un restaurant . Insula Ovidiu amplasata pe lacul Siutghiol la 5000m de malul statiunii Mamaia si 500m de cel al orasului Ovidiu, este unul dintre cele mai inedite locuri ale litoralului romanesc , fiind singurul obiectiv turistic care functioneaza pe o insula .

Fiind un lac de tip laguna , are o deosebita importanta economica ( pentru necesitatile de apa industriala , irigatii etc.) si din punct de vedere terapeutic , piscicol , cinegetic si turistic .

Volumul sau de apa este folosit in principal in scop piscicol si irigatii precum si pentru activitati de agrement si ca receptor de ape uzate , dintre care se remarca cele evacuate de localitatea Ovidiu si fabrica de celuloza din zona .

Are ca sectiuni de monitorizare : debarcader Neptun , NE Ovidiu , C.E.T. Ovidiu, cu o frecventa , de recoltare a probelor , de patru ori pe an, si cu o frecventa de o data pe an , sectiunea centru lac .

Masuratorile electrometrice si cercetarile subacvatice efectuate in lacul Siutghiol - Mamaia au pus in evidenta existenta unor surse puternice de apa , cu un debit important atat pentru alimentarea lacului , cat si pentru industrie . Lacul este alimentat de izvoare subterane .

O sursa importanta a fost depistata la sud de Ovidiu , cu un debit de 2000 l / s . Aceste izvoare apar la contactul intre doua formatiuni geologice deosebite , fiind dispuse pe doua linii .

Printr-un canal de legatura alimenteaza lacul Tasaul cu apa dulce , iar prin intermediul lacului Tabacarie are curgere catre Marea Neagra .

Deoarece este un lac cu folosinta piscicola , bogatia fitoplanctonica constituie hrana pentru puietul de peste .

Vegetatia lacului este una specifica vailor cu apa permanenta - stuful si papurisul , iar de-a lungul malurilor cresc ulmete ( Ulmus campestris ) si numeroase liane - curpenul s.a.

Avand suprafata joasa cu altitudinea cuprinsa intre 2-10 m , si , datorita faptului ca apele freatice se afla la adancimi mici de 0,50 - 1 m si cu o panta de 3^o , in zona lacului se instaleaza biotopul lacovistilor salinizate dominate de fitocenoze halofitice : Puncinella distans , Salicornia herbaceea , Statice gmelini s.a.

In ceea ce priveste fauna sunt inatalnite frecvent exemplare de : sarpele de apa , pesti importanti pentru pescuit ( crap , biban, caras , salau etc. ) si numeroase pasari chiriach ( chilidonias , pescarus ( Laurus argentatus , Laurus minutus ) , cormoranul ( Phulacrocorax curbo ) , starci cufundaci ( Gavia aetica ) , fugaci ( Tringo ) , piciorongul ( Himanotopus ) , gaste ( Anses ) si rate ( Anas ) , majoritatea oaspeti de primavara.

Analiza apei din lacul Siutghiol

Prelevarea probei de apa din lacul Siutghiol s-a realizat din dreptul Bazei Nautice a Universitatii "Ovidius"Constanta in recipiente PET de 2 L.Probele de apa au fost recoltate in data de 07.10.2007 si in data de 04.11.2007,iar proba de sol in data de 07.10.2007.

In momentul prelevarii apa prezenta un aspect tulbure (prima proba),coloratie verzuie,temperatura de 15-17C fiind o zi ploioasa.A doua proba de apa a fost prelevata intr-o zi insorita,apa era limpede si curata.

La aceste probe s-au efectuat urmatoarele analize:cloruri , fluoruri , pH , conductivitate , alcalinitate "p" si "m" , sulfuri , amoniu , duritate de calciu , duritate totala , carbonati , bicarbonati , azotiti , azotati , metale (Fe , Mg , Cr , Cu).

Clasificarea calitatii apelor de suprafata

Determinari fizico-chimice la apa:

Determinarea Clorurilor

Clorurile alcatuiesc cea mai mare parte a sarurilor din apa oceanica -ionii clorura reprezinta 1,9% din masa oceanica-dar se intalnesc si sub forma depozitelor solide in scoarta terestra.

Continutul mediu in cloruri al apelor naturale este mai mic de 50 mg/L.In anumite cazuri insa concentratiile clorurilor in ape pot fi net superioare:

Poluari industriale(mine de potasa,industrii chimice);

Infiltratii ale apelor marine in panzele freatice;

Maree.

Clorurile sunt saruri compuse rezultate din combinatia clorului gazos cu un metal.Cantitatea de clor a scoartei terestre este de 0,045%.Clorul,ca si ceilalti halogeni,nu se gaseste liber in natura datorita puternicei tendinte de combinare.Se gaseste sub forma de depozite de clorura de sodiu depuse prin evaporarea unor mari inchise sau lacuri.

Clorurile nu creeaza inconveniente majore omului,insa contaminarea raurilor si a apelor subterane cu cloruri determina imposibilitatea de a mai fi folosita ca si apa de baut.

Determinarea cantitativa a clorurilor din ape se realizeaza prin metode titrimetrice bazate pe reactii de precipitare sau prin metode electrometrice cu electrod specific.

Continutul in cloruri din ape se detemina prin titrarea ionilor Cl^- cu solutie de AgNO₃ 0,1 N cu factor cunoscut in prezenta cromatului de potasiu.Ecuatia reactiei de titrare este:

Cl^-+AgNO₃ →AgCl↓+NO3^-

Ionii Ag⁺ vor precipita cantitativ ionii Cl^- existenti in apa.Punctul final al titrarii se determina prin observarea aparitiei unui precipitat rosu-caramiziu de cromat de argint,ce ia nastere in urma reactiei ionilor Ag⁺ in exces cu cromatul de potasiu,adaugat ca indicator.

Concentratia clorurilor in mvali/L se calculeaza cu relatia:

Cl- =1000xVxF_AgNO3 x N_AgNO3 /V_proba (mvali/L)

Pe baza datelor experimentale si conform ordinului 161/16.02.2006 privind calitatea apelor de suprafata,apa lacului Siutghiol poate fi incadrata in categoria a Va in functie de concentratia clorurilor.

Organismele vii din lacul Siutghiol sunt afectate de valorile ridicate ale clorurilor.

Cantitatea mare a ionilor clorura se explica prin faptul ca lacul comunica cu Marea Neagra prin intermediul lacului Tabacarie.

Determinarea pHului

Masurarea pH-ului se face pentru a stabili caracterul acid sau bazic al unei solutii.Concentratia activa a ionilor de hidrogen H⁺ determina pH-ul intr-o solutie. Matematic pH-ul poate fi exprimat astfel:

pH= -log [H⁺]

pH-ul apelor variaza putin fata de pH-ul neutru datorita prezentei CO₂,bicarbonatilor si carbonatilor.Apele dure au pH-ul mai ridicat comparativ cu apele moi.pH-ul apelor reziduale poate fi acid sau alcalin si constituie o cauza a perturbarii echilibrului biologic al bazinului receptor,impiedicand desfasurarea normala a procesului de autopurificare.Pentru deteminarea pH-ului apei de folosesc metode colorimetrice si electrometrice .

Determinarea pH-ului s-a realizat prin utilizarea unui electrod imersat in proba , iar citirea valorii s-a facut direct de pe afisajul aparatului.

Potrivit ordinului 161/12.02.2006 privind calitatea apelor de suprafata si a sedimentelor valorile pH-ului se incadreaza in limitele normale si admise de lege care sunt cuprinse in intervalul 6,5 si 8,5.

Alcalinitate "p" si "m"

Alcalinitatea apei este data de prezenta bicarbonatilor , carbonatilor alcalini,hidroxizilor etc. Originea alcalinitatii se afla in ciclul carbonului mineral .

Se disting doua feluri de alcalinitate :

Permanenta (p) care se determina prin titrarea probei cu o solutie de HCl in prezenta fenolftaleinei ;

Totala (t)care se detemina prin titrarea probei cu o solutie de HCl in prezenta metiloranjului .

Alcalinitatea determinata in prezenta fenolftaleinei (pH=8,2) constituie alcalinitatea permanenta si este data de bazele libere si de carbonatii alcalini :

NaOH +HCl→NaCl +H₂O

K₂CO₃+2HCl →2 KCl +H₂O +CO₂

Alcalinitatea determinata in prezenta metiloranjului (pH=4,4) constituie alcalinitatea totala si este data de bazele libere , bicarbonatii si carbonatii alcalini :

NaOH +HCl→NaCl +H₂O

K₂CO₃+2HCl →2 KCl +H₂O +CO₂

Ca(HCO₃)₂ +HCl →CaCl₂ +2H₂CO₃

Alcalinitatea "p" reprezinta :

p=HO^- +1/2CO₃^2- +1/3PO₄^3-

Alcalinitatea "m" reprezinta :

M=HO^- +CO₃^2- +2/3 PO₄^3- +HCO₃^-

Ca unitate de masura se foloseste mvali/L sau ppm CaCO₃ (1 mval/L=50 ppm CaCO₃) .

Alcalinitatea este importanta deoarece constituie un amortizor pentru variatia pH-ului care are loc natural in timpul ciclurilor fotosintetice, in timpul schimburilor de ape si la aditia acizilor in apa . Ridicarea alcalinitatii inseamna aproape mereu ridicarea nivelului de pH . Daca alcalinitatea apei este prea mare , apa poate fi incetosata , fenomen ce inhiba cresterea apelor subacvatice . Alcalinitatea prea mare determina cresterea nivelului pH-ului care dauneaza sau determina moartea pestilor sau a altor organisme .

In prima etapa a determinarii sunt neutralizati anionii ce reprezinta alcalinitatea "p" , dupa care se neutralizeaza si ceilalti anioni ce reprezinta alcalinitatea apei .

Proba ramane incolora la adaugarea fenolftaleinei,fapt ce duce la concluzia ca in proba de apa exista numai ioni bicarbonat,concentratiile de hidroxil si carbonat fiind inexistente.

Determinarea conductivitatii

Conductivitatea electrica (numita si conductibilitatea electrica specifica) este marimea fizica prin care se caracterizeaza capacitatea unui material de a permite transportul sarcinilor electrice atunci cind este plasat intr-un camp electric . Simbolul folosit pentru aceasta marime este de obicei (litera greceasca sigma) , iar unitatea de masura este siemens pe metru (Sm⁻¹) .

Reprezinta inversul rezistentei masurata in conditii specifice intre fetele opuse ale unui cub unitate ( de dimensiuni determinate ) dintr-o solutie apoasa .

Determinarea conductivitatii se realizeaza utilizand un electrod care este introdus in proba de analizat , iar valoarea este citita direct de pe afisaj .

Determinarea Ca ²⁺ si Mg ²⁺

Duritatea apei reprezinta caracteristicile ce le confera apei compusii de calciu si magneziu aflati in solutie.Se considera ca un grad de duritate este echivalent cu 10 mg CaO continut intr-un litru de apa.

Dupa natura substantelor continute,duritatea poate fi temporara (Dt) si permanenta (Dp) impreuna formand duritatea totala (DT=Dt+Dp).

Duritatea temporara se datoreaza bicarbonatilor si poate fi eliminata prin fierberea apei;duritatea permanenta este data de compusii de calciu si magneziu care nu se elimina prin fierbere.

Este cunoscut faptul ca o apa dura cu DT>12 grade (apa dulce)este greu digerabila,fierbe anevoios alimentele(intareste legumele),sporeste consumul de sapun si detergent la spalatul rufelor,iar unele alimente chiar nu pot fi consumate daca au fost fierte intr-o asemenea apa.

Apa cu duritate mare ,folosita in instalatiile de incalzire micsoreaza randamentul caloric al acestora prin depunerile sub forma de crusta pe care le produc.

Pentru folosinte casnice se pot utiliza ape cu o duritate totala de maximum 15^o,dar apele potabile,conform standardelor in vigoare trebuie sa s incadreze intre 2 si 6 grade de duritate.Se poate remarca de asemenea ca apele minerale au o duritate apreciabila(50-60 grade),dar cantitatile de calciu si magneziu ingerate din aceste ape sunt oricum inferioare necesitatilor fiziologici ale organismului uman,ce sunt intre 0,7 si 1 g de calciu si 0,2-0,3 g de magneziu pe zi.

Clasificarea apelor din punct de vedere al duritatii

Determinarea duritatii este deosebit de importanta in controlul analitic al proceselor de tratare a apelor utilizate ca agent de racier sau ca materie prima in procesele industriale.

Duritatea totala se poate determina volumetric folosind proba de apa careia i s-a determinat duritatea temporara, la care se adauga amestec Wartha-Pfeifer si se titreaza cu HCl. Adaosul se ameste Wartha-Pfeifer se face in scopl precipitarii sarurilor de calciu si magneziu aflate in apa sub forma de sulfati, cloruri si azotati.

Rezultate ale analizei duritatii totale ale probelor de apa si sol:

Duritatea de Ca reprezinta continutul total de ioni de calciu dintr-un litru de apa corespunzator tuturor anionilor prezenti in apa (continutul total de saruri de calciu dintr-un litru de apa).

Rezultate ale analizei duritatii de calciu si de magneziu ale probelor de apa si de sol:

Determinarea azotitilor

Azotitii se gasesc in general in camtitati foarte reduse in ape datorita faptului ca viteza reactiei de transformare a amoniului in azotati este mai mare decat cea a reactiei de transformare in azotiti.Datorita puterii lor reducatoare,fixeaza oxigenul diminuand totodata puterea de absorbtie a oxigenului de catre sange,ceea ce conduce la fenomene de asfixie interna.

Metodele ultilizate pentru determinarea azotitilor sunt metodele spectrometrice de absorbtie in vizibil.

Cele mai multe metode de determinare a azotitilor se bazeaza pe variatele proceduri de diazotare Griess,in care un colorant azo este obtinut prin cuplarea sarii de diazoniu cu o amina aromatica sau fenol.Conditiile experimentale trebuiesc controlate cu grija intrucat factorii ca:pH, temperatura,natura si concentratia reactivilor afecteaza in final intensitatea culorii.

Datele experimentale