POLUAREA APEI: POLUAREA MICROBIOLOGICA A APEI

POLUAREA APEI

1. DATE GENERALE

In existenta normala a unei colectivitati, apa trebuie sa fie suficienta cantitativ si corespunzatoare calitativ. Insuficienta cantitativa de apa are implicatii asupra nevoilor pentru: igiena individuala si colectiva, agrement si urbanism, industrie si agrozootehnie. Insuficienta calitativa poate fi bacteriana (prezinta pericol imediat pentru aparitia bolilor hidrice cu evolutie in masa) si chimica (prezinta pericol subacut sau cronic prin aparitia in masa consumatorilor a asa numitei "patologii hidrice de natura chimica").

Schimbarea compozitiei bacteriene si/sau chimice a apei subterane sau de suprafata este rezultat, nedorit de multe ori, al activitatii umane - rar individuale, frecvent colective - inglobata in termenul generic de poluare. Deci, poluarea apei reprezinta procesul bio-fizico-chimic de alterare a caracteristicilor naturale ale apei facand-o necorespunzatoare destinatiei initiale. In cadrul poluarii vorbim despre: sursele de poluare (care pot fi organizate si neorganizate), formele de poluare (care pot fi naturale si artificiale).

Poluarea naturala a apei - este de regula pasagera accidentala, apare frecvent dupa ploi, viituri, topirea zapezilor, modificari importante ale vremii (cresterea importanta a temperaturii). Poluarea apelor curgatoare este data frecvent de reziduuri organice (cadavre, resturi vegetale) descompuse de microorganisme, iar poluarea apei statatoare este data frecvent de dezvoltarea in exces a unor alge (albastre, verzi, flagelate) ce determina aspectul caracteristic de "supa de legume" al acesteia.

Potabilitatea, in cazul in care o astfel de apa sufera tratarea adecvata, este alterata prin modificarea gustului, mirosului, culorii dar si prin modificarea compozitiei chimice. Frecvent apa cu aceste calitati nu mai poate fi folosita nici la adaparea vitelor deoarece poate induce reactii digestive, dar nici la imbaiat deoarece poate da reactii cutanate, otice, conjunctivale, traheo-bronsice.

Poluarea artificiala - este rezultatul activitatii umane si cel mai frecvent se datoreaza deversarii in apele statatoare sau curgatoare a apelor uzate. In functie de compozitia acestora poluarea artificiala poate fi:

- chimica - prin deversarea apelor provenite de regula din procesele industriale - cu repercursiuni asupra caracterelor organoleptice (gust, miros, culoare) turbiditatii, duritatii, scaderea O₂ dizolvat, modificarea pH-ului si calitatilor biologice ale apelor. Poate produce intoxicatiei acute si cronice;

- fizica - ca urmare a apelor uzate cu turbiditate, temperatura, radioactivitate ridicate. Se modifica flora si fauna bazinului receptor. Reactiile se pot datora cumularii factorilor toxici in lantul trofic;

- biologica - data de o serie de organisme vii: bacterii, virusuri, protozoare, ciuperci etc. De regula, acestea dezvolta o patologie hidrica specifica.

Sursele de poluare pot fi grupate in: organizate si neorganizate. Sursele organizate sunt reprezentate de reziduurile lichide ale colectivitatilor umane, industriale si ale complexelor agrozootehnice, care de obicei sunt: permanente, bine cunoscute, acceptate, relativ usor de stapanit. Sursele neorganizate de poluare sunt: accidentale, temporare, insuficient cunoscute, dificil de stapanit. Sunt legate sau nu de activitati umane si sunt reprezentate de: reziduuri solide, sonde, conducte, rampe de gunoi, ape de irigatie, ape meteorice etc. Ele ajung in apele de suprafata curgatoare sau statatoare. Poluari ale apelor subterane se pot produce prin infiltrarea fertilizantilor, a insecto-fungicidelor, a apelor reziduale fecaloid-menajere si zootehnice in apele de adancime. Alterarea apelor subterane este produsa de epuizarea rezervelor de O₂ consumat pentru descompunerea substantelor organice cat si pentru mineralizarea lor. Poluarea solului cu fenoli, crezoli si reziduuri masive de produsi petrolieri determina poluarea stratului de apa subteran pe termen lung cu imposibilitatea folosirii acestuia. Infiltrarea in subteran a apelor din lacurile de acumulare produce modificari profunde ale regimului fizico-chimic al apelor din profunzime si in particular, ale temperaturii si continutului in saruri dizolvate. Epuizarea O₂ si continuarea dezintegrarii anaerobe, induce modificari importante in structura apei. Aceasta devine corosiva mai ales pentru fier si calcar, componente ale betonului. Corosivitatea este inca si mai accentuata prin cresterea continutului de acid carbonic. O astfel de apa devine agresiva pentru statiile de pompare si pentru reteaua de conducte unde elibereaza mari cantitati de Fe si Mn, favorizeaza multiplicarea bacteriilor feruginoase si manganice. Acestea se dezvolta sub forma de aglomerari determinand mase mucilaginoase, uneori de marimea pumnului, ce pot ajunge la robinetele consumatorilor.

Referitor la notiunea de poluare in 1941 Stroganof o definea ca fiind "rezultatul activitatii umane in detrimentul intereselor lui". Aceasta definitie este limitativa, dar totusi justa si orienteaza activitatea cercetatorilor in lupta impotriva poluarii bazinelor naturale. O serie de legi elaborate in diferite tari in cursul anilor definesc poluarea prin efectele daunatoare pe care acesta le genereaza asupra calitatii apei. Astfel:

- legea belgiana - 1950 - spune "poluarea dauneaza apelor prin aceea ca le face urat mirositoare sau putrescibile, nocive pentru flora si fauna acvatica naturala sau cultivata, nepotrivite pentru adaparea animalelor, irigarea solului, pentru scopuri domestice sau industriale";

- legea elvetiana - 1955 - prevede "masuri necesare pentru combaterea poluarii sau altor deteriorari ale apelor de suprafata si freatice, astfel incat sanatatea umana si animala sa fie protejata, apa freatica sa fie potabila, apa de suprafata sa poata fi tratata spre a o face potrivita pentru consum si uz industrial, pentru ca pestii si tarmurile sa nu fie desfigurate";

- legea finlandeza - 1961 - se refera la "deversarea de reziduuri, lichide, solide, gazoase, ori alte materiale intr-un curs de apa, astfel incat direct sau indirect, sunt cauzate alterari ale calitatii apei, daune pentru pesti, aspect neplacut, pericol pentru sanatate sau alte neplaceri de interes privat ori public";

- legea URSS - 1961 - mentioneaza ca "apele de suprafata pot fi considerate poluate, daca, compozitia sau caracterele lor au fost modificate ca efect direct sau indirect al activitatii industriale si conditiilor de viata ale populatiei, astfel incat ele pierd utilizarea pentru una sau mai multe forme de folosire";

- legea franceza - 1964 - subliniaza ca "deversarile, drenajele, reziduurile, stocajele, materialele de orice fel pot cauza direct sau indirect, deteriorarea calitatii apei de suprafata, freatica, maritima, teritoriala prin schimbarea caracteristicilor sale fizice, chimice, biologice sau bacteriologice";

- Kez - arata ca "un rau trebuie considerat poluat cand apa lui va avea o compozitie modificata sau este intr-o stare de alterare, ca o consecinta directa sau indirecta a activitatii umane incat este mai putin potrivita pentru unele ori pentru toate scopurile pentru care ar fi putut fi folosita in starea sa naturala". Sigur, nici una din definitii nu contrazice in esenta poluarea dar nici nu o cuprinde in complexitatea ei.

2. POLUAREA MICROBIOLOGICA A APEI

Dezvoltarea aprovizionarii centralizate cu apa ofera mari posibilitati de extindere a unor boli digestive, in cazul furnizarii apei cu caractere nepotabile. Descoperirea microbilor a permis confirmarea rolului apei in patologia infectioasa umana. De-a lungul vremii, cele mai mari epidemii, cu cele mai inalte mortalitati, le-a dat patologia hidrica infectioasa. Desi nu se cunosteau agentii patologici si nu existau metode de laborator adecvate, masurile de profilaxie impotriva acestora au ajutat la stoparea fenomenelor morbide.

O serie de cercetatori, cum ar fi Gramasevschi, Horw, Boldirev, Kratkov, Cerkinski, Grigoriev-Shiga, au facut aprecieri asupra unor boli si fenomene epidemice hidrice aratand ca aparitia si evolutia bolilor hidrice este conditionata de: prezenta in mediu a unor eliminatori de germeni, posibilitatea supravietuirii germenilor si existenta unei populatii receptive. Sub aspectul extinderii si al modului de evolutie, bolile infectioase hidrice pot imbraca 3 forme si anume:

- epidemia

- se caracterizeaza prin marea cuprindere a populatiei consumatoare;

- evolutie in timp scurt;

- imbolnavirile se suprapun in teren peste zonele aprovizionate din aceeasi sursa de apa;

- imbolnavirile scad tot atat de brusc dupa oprirea consumului de apa contaminata sau dupa luarea masurilor adecvate de remediere a cauzei care a generat poluarea cum ar fi: repararea avariei, dezinfectarea riguroasa etc.;

- ancheta epidemiologica si cercetarile de laborator dovedesc rolul apei in declansarea epidemiei prin punerea in evidenta agentul cauzal, respectiv a bacteriofagului omolog, atat la bolnav cat si in apa;

- epidemia poate surveni in orice anotimp al anului;

- epidemia sfarseste de obicei prin imbolnaviri secundare, de contact, realizand asa numita "coada epidemica";

- afecteaza intreaga populatie, indiferent de sex, varsta, pregatire profesionala;

este mai frecventa in anotimpul cald dar si in cazul schimbarilor bruste de temperatura;

- formele clinice sunt obisnuit acute;

- fenomenul epidemiologic este frecvent precedat de o serie de imbolnaviri digestive cum ar fi gastro-enteritele. In functie de modul de aparitie, evolutie si durata, se pot distinge doua categorii de epidemii hidrice: epidemii cu debut brusc, exploziv si evolutie scurta (epidemii acute) si epidemii cu debut lent, insidios, cu durata lunga (epidemii cronice);

endemia:

- cuprinde un numar aproximativ scazut de indivizi;

- are o zonare relativ bine determinata;

- evolutia este mai blanda;

forma sporadica este reprezentata de cazuri izolate de boala.

Numarul bolilor transmise prin apa este foarte mare. Statisticile O.M.S. arata ca 1 din 4 paturi de spital este ocupat de o boala infectioasa digestiva. Anual peste 500 milioane de persoane sufera de boli transmise prin apa. Bolile cu caracter hidric se pot produce prin consumul:

- apei de baut contaminate provenita din fantani sau din sistemul centralizat;

- fructelor, legumelor si zarzavaturilor irigate cu ape poluate;

- de apa de suprafata nepotabila, in localitatile riverane unor cursuri de apa, de exemplu in Delta, unde endemia hidrica este prezenta.

Aparitia bolilor hidrice este conditionata de prezenta agentului microbian in apa care trebuie sa fie: in cantitate suficienta (doza infectanta), cu viabilitate optima declansarii bolii, cu virulenta suficienta (virusuri, bacterii, paraziti). Prezenta agentilor microbieni traduce direct existenta excretorilor umani si/sau animali care sunt bolnavi si/sau aparent sanatosi, existenta unor defectiuni in sistemul de tratare sau distributie al apei potabile, prezenta masei receptive. Cei mai expusi sunt: copiii, mai ales sugarii, care au rezistenta scazuta, batranii, care consuma o cantitate mai mare de apa, bolnavii, au rezistenta scazuta, oamenii cu conditii precare de existenta. Transmiterea bolii se face numai prin consumul apei, contaminarea ulterioara, interumana, este secundara. Supravegherea germenilor din apa, este conditionata de caracteristicile sursei de apa, ale sistemului de tratare si ale sistemului de distributie ca si de marimea colectivitatilor aprovizionate din aceeasi sursa de apa.

De regula, apa nu este mediu prielnic dezvoltarii agentilor patogeni datorita concurentei prin flora proprie a apei ca si a procesului crescut de autopurificare. Doza infectanta depaseste puterea de autopurificare a apei, cand numarul de germeni/ml este mare si/sau cand virulenta acestora este deosebita. Viabilitatea germenilor in apa depinde de: temperatura, pH, compozitia chimica si de actiunea radiatiilor ultraviolete. Cresterea temperaturii accelereaza autopurificarea.

Contaminarea se poate realiza pentru apele de suprafata prin deversarea dejectiilor animale, scaldat, devieri de ape comunale, devieri de ape uzate provenite din industria alimentara si sectoare speciale (spitale). Contaminarea apelor din conductele de distributie se poate face prin avarii ale sistemului de aprovizionare centrala cu apa potabila, tratarea insuficienta, scaderea presiunii pe conducte cu realizarea de faze negative si aspirarea impuritatilor, racorduri intre conductele de apa potabila cu cele de apa nepotabila. Contaminarea apelor de fantana se face, de regula, prin infiltrarea apei de suprafata poluata, infiltrarea apelor din latrine, platforme si gropi de gunoi, manipulare neigienica a apei (extractie cu galeti murdare, contact cu persoane bolnave sau purtatoare).

Bolile hidrice bacteriene

Teoretic, orice bacterie patogena sau conditionat patogena, prezenta in apa poate avea efecte patologice asupra consumatorilor. Clinic, suferinta se poate manifesta polimorf mergand de la forme asimptomatice de boala pana la forme grave si foarte grave. Ca urmare a masurilor antiepidemice severe si sustinute, bacteriile incriminate in marile epidemii inregistrate in deceniile trecute (bacilul tific, bacilul tularemic, leptospirele, bacilul dizenteric) au fost inlocuite de altele mai putin cunoscute si care au incidenta in continua crestere (Campylobacter). Diagnosticul cert de boala hidrica este in general dificil de pus intrucat in momentul declansarii bolii, germenele, de regula, nu se mai gaseste in apa. Prezenta lui in apa este, sigur, accident de poluare microbiana.

Dizenteria bacilara este afectiunea cea mai raspandita si este determinata de bacteriile din genul Shiga, bacterii care uneori se asociaza cu bacilii tifici. Incidenta crescuta se datoreste putatorilor si bolnavilor asimptomatici care polueaza apa, direct sau prin deversarea apelor fecaloid menajere dar, si receptivitatii crescute a populatiei in lipsa unui vaccin adecvat. Frecventa cu care au fost gasiti bacilii dizenterici in apele de suprafata, se situeaza intre 6 - 28%. Supravietuirea Shigellelor in apa este conditionata de calitatea acesteia si variaza intre 4 si 40 de zile. Adesea epidemia evolueaza atipic. Afecteaza cu predilectie populatia adulta si copiii mari din colectivitatile cu igiena dubioasa, dar are totusi cateva caracteristici care o fac usor diagnosticabila clinic, si anume are specific debutul exploziv la scurt timp dupa consumul apei contaminate, cuprinde toate grupele de varsta cu exceptia sugarilor, prezinta multe forme usoare si atipice de boala, realizeaza cazuri de contact dupa sistarea aprovizionarii cu apa, asa zisa "coada de epidemie";

Holera este determinata de vibrionul holeric. Aceasta boala evolueaza grav, cu deshidratari majore, datorita multiplelor scaune (pana la 50 scaune pe zi) motiv pentru care se produc mari dezechilibre hidroelectrolitice. Epidemia se caracterizeaza prin: mare capacitate de difuzie in masa populatiei receptive, lipsa interventiei medicale in timp util (primele ore dupa debutul primului caz) duce atat la extinderea necontrolata cat si la mortalitate majora in intreaga populatie consumatoare de apa provenind de la aceleiasi sursa. Vibrionul holeric (Vibrio Cholerae, El Tor) traieste pana la cateva luni in apa de suprafata. In 1961, vibrionul "El Tor", s-a propagat din Indonezia in numeroase tari ale Pacificului Occidental, Asiei Centrale si de Sud-Est, dupa care a aparut in zona mediteraneana si in Europa. Epidemiile prin vibrion holeric imbraca anumite caracteristici, astfel ele se pot manifesta si sub forma de: epidemii explozive - cu incubatie mai mica de 48 de ore, au sursa comuna si vehicol, apa (de ex. Londra 1854, Hamburg 1842), epidemii lente (fenomenul iceberg) - determinat de o serie de infectii subclinice si epidemii de contact (rare). Specialistii indieni considera ca vibrionul holeric are capacitatea de a se multiplica in apa, fapt controversat in bacteriologie.

Febra tifoida reprezinta 60-70% din imbolnavirile digestive inregistrate si este produsa de bacilul Eberth (Salmonella tiphy). Salmonella poate fi transmisa prin apa dar si prin molustele din apa contaminata. Supravietuirea bacilului tific este de: 2-3 luni in gheata, 5 zile in apa minerala si 4-9 zile in apa de mare.

Acest timp confera un interval suficient pentru realizarea fenomenului epidemic. Uneori epidemiile de febra tifoida sunt precedate de cresterea numarului de afectiuni gastrointestinale.

Enteritele si enterocolitele sunt afectiuni cuprinse in marele grup al bolilor diareice hidrice. Au o pondere importanta in patologia digestiva actuala. Cel mai adesea sunt implicati germenii din genul Camplylobacter jejuni si Coli. Mai rar au fost implicati germeni ca Pseudomonas aeruginoasa, Yersinia entero-colitica, Proteus, Colstridiile etc. Rezervorul de campylobacter este reprezentat de animale (pasari, ovine, porcine), si om. Populatiile de animale pot avea o contaminare de 100%. Boala produce diaree la copii si adulti, cu evolutie epidemica, frecvent sporadica si rar, in focar epidemic. Escherichia Coli produce frecvent un sindrom toxico-septic la copilul mic. Timpul de supravietuire, in apa, variaza in functie de calitatile acesteia (temperatura, turbiditate, substanta organica) si se situeaza intre 10 si 160 de zile.

Leptospiroza se intalneste accidental la om. Este o zoonoza ce are ca rezervor natural diverse specii de soareci si sobolanul de apa. Transmiterea la om se face pe mai multe cai: digestiva, prin consumul apei contaminate, conjunctivala si respiratorie, prin imbaiere in apa contaminata cand sunt solutii de continuitate la nivelul tegumentelor. In functie de calitatea apei (cele alcaline si calde sunt favorabile supravietuirii leptospirelor), viabilitatea germenilor este variabila. Forma clinica de manifestare depaseste frecvent aparatul digestiv si evolueaza ca o boala ce cuprinde si alte aparate cum ar fi aparatul respirator si aparatul cardio-vascular. Din punct de vedere epidemic, poate evolua sub forma sporadica sau de focar.

Tularemia este o zoonoza produsa de Francisella tularensis. Rezervorul il constituie numeroase specii de vietuitoare printre care nevertebrate, artropode si mai ales, rozatoare. Omul se contamineaza adesea prin imbaiere in apa contaminata. Ca si leptospirele, bacilul tularemiei traverseaza pielea si mucoasele producand boala. Viabilitatea in apa este de cateva luni.

Bruceloza este o zoonoza frecventa atat la animalele domestice cat si la animalele salbatice. Omul se contamineaza prin consumul apei infectate sau prin imbaiere (cand tegumentele prezinta solutii de continuitate). Rezistenta brucelelor este variabila, de la 5 la 60 de zile. Sunt foarte sensibile la ultraviolete.

Tuberculoza, pe cale hidrica, se transmite rar la om. Infectarea apelor se face prin deversarea reziduurilor lichide provenite de la sanatoriile TBC. Utilizarea acestor ape la irigat sau in scop recreational poate duce, direct sau indirect, la contaminare umana. Rezistenta bK-ului este foarte mare, mergand de la 3-5 luni, in apa de rau, pana la 1 an in namolul rezidual.

Infectiile cutanate sunt datorate unor bacterii cum ar fi: stafilococul coagulazo pozitiv si negativ, streptococul hemolitic, enterococul, proteusul, bacilul piocianic etc. Contaminarea apei cu aceste bacterii patogene sau conditionat patogene se datoreste mai ales aglomerarilor umane. Viabilitatea germenilor este influentata de conditiile meteo.

Virusurile populeaza in special apele de suprafata in care se deverseaza apele uzate fecaloid-menajere si apele agrozootehnice care, prin filtrare insuficienta, pot polua si apele de mica adancime. Virusurile patogene pentru om nu se inmultesc in mediul ambiant ci numai in prezenta celulelor vii, receptive. Prezenta lor este greu detectabila in mediu. Gratie rezistentei lor crescute, virusurile pot determina frecvent epidemii hidrice. Lista tipurilor de virusuri transmisibile prin apa cuprinde mai multe de 100 de specii. Cele mai raspandite in mediul acvatic par a fi virusurile ARN: din grupul Picorna (virusuri respiratorii), virusuri poliomielitice, Coxackie A, B si Echo (enterovirusuri), retrovirusuri - sunt incriminate in producerea afectiunilor: gastrice, hepatice, nervoase, respiratorii. Unele virusuri, care provoaca cancer la animale (virusul leucemiei soarecelui), au putut fi transmise prin apa. Numeroase virusuri care provoaca la pasari, pesti si animale, afectiuni tumorale, par sa nu aiba importanta patogenica pentru om si totusi bacteriofagii si virusurile, incarca apele cu nuclei virusali, a caror semnificatie nu este inca cunoscuta. Cele mai mari epidemii virale au fost cele de hepatita A, intre anii 1955-1956, in India, la Delhi. In 6 saptamani s-au imbolnavit aproximativ un milion de persoane dintr-o populatie de 1.700.000. S-au inregistrat peste 30.000 de cazuri cu icter. Prezenta virusurilor enterice in apa Marii Negre a fost demonstrata din 1975. S-a determinat o poluare relativ scazuta a apei marii si a nisipului de pe plaja si a apei bazinelor de inot. In schimb, s-a constatat ca aceasta din urma, este adesea poluata cu adenovirusuri.

Boli hidrice produse de paraziti

Cauza celor mai frecvente boli hidrice parazitare o constituie protozoarele din care fac parte: Entamoeba histolytica, Giardia intestinalis, Balantidium coli etc.

Amibiaza este data de o amiba patogena ce dezvolta forme vegetative si chistice. Parazitul este ubicuitar, incidenta infestarii populatiei ajunge sa fie de 100% pentru zonele calde. La noi il gasim in proportie de 5 la 10 % din populatie. Sursa o constituie omul si animalul (domestic sau salbatic) bolnav sau aparent sanatos. Calea de infestare o reprezinta apa poluata, alimentele infestate, mainile murdare, vectorii (mustele). Rezistenta chistului in apa variaza intre 90 la 100 de zile iar dezinfectia obisnuita nu are efect asupra acestuia. Chistii ingerati se modifica in tubul digestiv si dau fenomene generale si digestive nespecifice. Epidemic, evolueaza de la forme sporadice la forme de focar.

Lambliaza (giardioza) este data de un protozoar flagelat cu forma vegetativa si forma chistica. Este foarte raspandit, are o rezistenta mare in mediul extern (peste 100 de zile). Boala evolueaza endemic.

Balantidioza este produsa de un protozoar ciliat cu forma chistica si forma vegetativa. Rezistenta este relativ mare in mediul umed si cald. Formele clinice de boala merg de la dizenterie la forme asimptomatice, de la pusee de diaree la diaree cronica.

Trichomoniaza genitala este data de Trichomonas vaginalis, parazit ce are numai forma vegetativa. Este putin rezistent in mediul extern, paraziteaza de regula caile genito-urinare atat masculine cat si cele feminine. Infestarea se poate face prin contact sexual dar si prin imbaiere in ape infestate. Procentajul de purtatori se ridica la 20 - 80% pentru femei si 5 - 25% dintre barbati. Rezistenta este apreciata la 2 - 3 ore, iar la clorinare este foarte sensibila. Trichomonas hominis produce trichomoniaza intestinala care, se manifesta clinic prin enterita ulcero-hemoragica.

Trematodele sunt un grup larg de paraziti din care fac parte: parazitii hermafroditi - cantonati in caile biliare, tubul digestiv si plaman, din genul Fasciolla, parazitii sexuati - cantonati mai ales in vasele sanguine, din genul Schistostoma.

Nematodele - din acest grup prezinta interes mai mare pentru patologia hidrica geohelmintii si filariile.

Poluarea fizico-chimica a apei

Se poate realiza cu diverse elemente si substante. Toate acestea constituie mediul excelent pentru dezvoltarea algelor - structuri biologice ce determina asa numitul fenomen de inflorire al apelor.

Poluarea apei cu substante eutrofizante. Eutrofizarea apelor reprezinta imbogatirea apelor in substante nutritive ca P, N, C, substante ce creeaza conditii optime pentru proliferarea excesiva a algelor si a altor plante acvatice, cu repercusiuni directe asupra: calitatii microbiologice si chimice, calitati estetice, prelucrarii apei, utilizarii acesteia. Primele relatari despre eutrofizarea apelor dateaza din antichitate. De exemplu, in Biblie, este descrisa schimbarea brusca a culorii apelor Nilului fara a putea explica stiintific, la acea vreme, fenomenul. La sfarsitul secolului XIX-lea, si mai ales in secolul nostru, au fost inregistrate episoade ingrijoratoare prin amploare si frecventa. Numeroase tari reclama o intensa eutrofizare la nivelul lacurilor, marilor cat si la nivelul apelor curgatoare. Fenomenul este conditionat de folosirea, in ultimele decenii, a unor cantitati crescute de fertilizanti pe baza de azot (N) si a detergentilor pe baza de fosfor (P).

Eutrofizarea este o poluare secundara celei chimice (P, N, C etc.) si consta in dezvoltarea exploziva a algelor si plantelor acvatice cu viata scurta determinand asa zisa "inflorire a apelor" urmata de moartea si descompunerea acestora. Procesul necesita un consum crescut de O₂, mergand pana la epuizarea lui din apa, deteriorand astfel biotopul specific. In dezvoltarea organismelor acvatice, un rol important il joaca si unele microelemente cum ar fi cobaltul (Co) si molibdenul (Mb). pH-ul influenteaza dezvoltarea algelor albastre. Anabena, necesita, in conditii de laborator, concentratii de molibden, de peste 100 de ori mai mari decat Scenedesmus. Aportul de fosfor este realizat prin apele menajere si industriale cu concentratii de 20 - 180 mg/l dar si prin procedeul de fosfatare al apei, practicat indeosebi in Europa cu scopul de a diminua coroziunea instalatiilor de distributie a acesteia. Cu toate ca acest procedeu nu este generalizat, el se practica in unele zone, cu efecte scontate dar si cu repercusiuni nedorite, concretizate in imbogatirea cu fosfati a afluentilor si deci a bazinelor receptoare. Intr-o serie de tari, peste 50% din fosforul apelor reziduale, provine din utilizarea detergentilor sintetici. Acest fapt a determinat introducerea constituentilor nefosfatici in locul polifosfatilor. Finlanda creste concentratia de fosfor a apelor reziduale cu peste 10% prin folosirea lui in reteaua de distribuire a apei potabile. In Elvetia, utilizarea fosfatilor este permisa numai la instalatiile de apa calda. Procesul de eutrofizare determina, pentru zonele rezidentiale si riverane, multiple neajunsuri cum ar fi: - dezvoltarea la suprafata apelor bogate in substante nutritive, a unor insecte specifice. Acest fapt creeaza disconfort si reduce posibilitatea utilizarii apelor pentru recreere, practicarea sporturilor nautice si a turismului;

- iritarea mucoaselor oculare si a tegumentelor;

- moartea in masa a pestilor;

- disparitia pestilor nobili in favoarea speciilor fara valoare;

- dificultati la nivelul statiilor de tratare in scop potabil si industrial a apelor de suprafata prin colmatarea filtrelor, precipitarea fierului si manganului, coroziunea instalatiilor de inmagazinare si distribuire a apei etc.;

- alterarea proprietatilor organoleptice ale apei distribuite populatiei in scop potabil;

- mentinerea in apa tratata a temperaturii si a concentratiei de substante organice solubile creand astfel conditii optime de proliferare a bacteriilor;

- mentinerea in apa tratata a unui gust si miros neplacut.

Poluarea apei cu nitrati si efectele asupra sanatatii

Nitratii sunt substante chimice anorganice folosite pe scara larga in agricultura in scop de fertilizare a solului si deci, de sporire a productiei agricole. In epoca moderna concentratia nitratilor a crescut proportional si in apele subterane. Riscul principal, in cazul intoxicatiei cu nitrati, este methemoglobinemia, afectiune care apare in randul consumatorilor de ape cu continut crescut de nitrati. Semnalata in 1945 de Comly, in SUA, methemoglobinemia a fost ulterior raportata de multi autori. Asocierea methemo-globinemiei, la sugar, cu consumul de apa bogata in nitrati, a dus indubitabil la incriminarea acestora in patologia umana acuta si cronica, cu repercursiuni mai ales pe sugari. La sugarul mic cantitatea de methemoglobina este de 1,5%, deci mai mare decat la adult deoarece el are un deficit fiziologic de gluciozo-6-DH si o cantitate mare de hemoglobina instabila (hemoglobina fetala). Fierul din methemoglobina este oxidat din tivalent in bivalent si este foarte stabila in comparatie cu oxihemoglobina. Reconvertirea compusului toxic-stabil amintit este foarte dificila, in mod normal acesta este reconvertit cu ajutorul vitaminei C, a glutationului si a altor compusi. Are loc de asemenea scaderea cantitatii de vitamina A, vitaminele grupului B, a acidului folic, este tulburata captarea iodului de catre tiroida etc. Incidenta intoxicatiei cu nitrati este mai crescuta in cazul aprovizionarii locale cu apa (fantani). In majoritatea tarilor lumii se constata depasiri ale concentratiei maxime admise de nitrati. Frecvent valorile se situeaza in jurul a 100 mg/l (Saxonia, Franta). In Israel, peste 80% din fantani sunt poluate cu nitrati. Se semnaleaza cresteri importante a concentratiei de nitrati in leguminoasele cultivate pe soluri ingrasate cu nitrati. Particularitatile intoxicatiilor cu nitrati constau in:

- transformarea NO₂ in NO₃ este conditionata de concentratia hidrocarburilor din sange;

- este aproape exclusiv intalnita in mediul rural;

- sunt afectati sugarii alimentati artificial;

- apare la cateva zile dupa introducerea alimentatiei artificiale;

- fenomenele dispar rapid prin sistarea folosirii apei poluate in alimentatie;

- simptomul principal este cianoza fetei si a buzelor, de unde numele de "boala albastra";

- apar fenomene generale cum ar fi: tulburari respiratorii, gastro-intestinale, nervoase etc.;

- aportul continuu de apa poluata duce la deces.

In mod normal, in sange, exista o concentratie de 0,7 - 4% metHb rezultata din metabolismul normal al organismului. Afectiunea este determinata de ionul nitrit, care rezulta prin reducerea nitratului. Pentru reducere sunt necesare cateva conditii esentiale, cum ar fi:

- rezistenta generala scazuta (sugari atrofici);

- frecvente tulburari digestive;

- pH-gastric > 4 (mai putin acid);

- concentratia crescuta a hemoglobinei fetale, mai mare in primele luni de viata, da posibilitatea transformarii usoare in metHb;

- deficitul de glucozo-6-fosfatdehidrogenaza nu permite reconvertirea metHb in Hb+nitrati;

- cantitatea de sange este mai mica la sugari decat la adult (0,4 l la sugar si 5 l la adult);

- cantitatea de apa/kg/corp (si respectiv de nitrati ingerati) este de 12 ori mai mare la sugar decat la adult. Toate aceste fenomene permit ascensionarea florei intestinale in stomac. Flora intestinala este reprezentata indeosebi de enterobacterii ca: diverse tulpini de Salmonella, colibacili, clostridium, streptococus faecalis, proteus mirabilis, stafilococ etc. Acesti germeni ajung in stomac prin lapte praf contaminat, apa, ascensiune de continut intestinal, abcese parotidiene. Tinand seama de implicatiile pe care le au nitratii asupra sanatatii publice, se impun masuri de reducere a acestora in apa potabila. Se citeaza si cazuri de methemoglobinemie la adultii care consuma apa poluata bacterian si cu o concentratie crescuta de nitriti, nitrati si amoniac, dar si la cei care consuma cantitati mari de carne conservata (in conservarea industriala a carnii se foloseste nitritul de sodiu si potasiu) sau plante cum ar fi morcovul, sfecla si spanacul, cultivate in soluri bogate in nitrati. La adult semnele clinice apar cand concentratia depaseste 20% si constau in: cefalee, ameteli, polipnee, tahicardie, astenie, semne de insuficienta respiratorie. In 1955 - 1958, Hessen, semnaleaza cazuri de intoxicatiei prin metHb la copiii dispeptici hraniti cu supa de morcov. Clinic boala se manifesta prin cefalee, greata, diaree etc. In timp, aceasta stare determina:

- scaderea rezistentei generale a organismului si cresterea incidentei unor boli renale si infectioase;

- influentarea dezvoltarii somatopsihice;

- anemie cronica, rahitism. In functie de concentratia in sange a metHb simptomele evolueaza astfel:

- la peste 10% - apar primele manifestari;

- intre 15 - 24 % apar forme usoare de boala;

- intre 25 - 41% - forme mijlocii si grave;

- peste 50% - forme grave;

- peste 60 - 70% - deces.

Profilaxia intoxicatiei cu nitriti consta dintr-o serie de masuri medicale si socio-economice printre care pot fi enumerate:

- stabilirea concentratiei maxime admise de nitrati in apa;

- catalogarea fantanilor, determinarea concentratiei nitratilor din sursele de apa ce aprovizioneaza familiile cu gravide si sugari;

- educatie sanitara pentru alaptarea corecta;

- instruirea personalului medical asupra semnelor de boala;

- reglementarea folosirii ingrasamintelor agricole.

Pe de alta parte nitratii se pot combina cu aminele secundare (dimetilamina, pirolidina, piperidina, dibutilamina, morfolina etc.) determinand formarea de nitrozoamine, substante cu un potential cancerigen demonstrat. Nitrozoaminele se pot realiza pe doua cai, fie prin reactie chimica facilitata de mediul acid, de substante cu efect catalitic si de tratamente intense (ph-2,5-3,5; tiocianati, cloruri, bromuri), fie prin activarea metabolica a unor microorganisme (E. coli, clostridiile). Aminele secundare sunt permanent prezente in intestinul gros in cantitati relativ insemnate provenind atat din alimentele ingerate ca atare cat si din degradarea microbiana a reziduului intestinal (mai ales in regimurile alimentare bogate in carne si grasimi). Ele se elimina renal in cantitate de 20-30 mg/24 ore. In infectiile urinare sunt create conditiile de intalnire a celor trei reactanti: germeni, amine secundare si compusi de azot ceea ce poate duce la cresterea cantitatilor de nitrozamine cu depozitarea lor in splina, ficat si rinichi. Zilnic omul poate ingera cantitati de 5-10 microgr nitrozamine/kg. Studiile epidemiologice vin sa confirme rolul cancerigen al nitrozaminelor, astfel prin analiza morbiditatii intr-o provincie din sudul Columbiei, unde apa este natural foarte bogata in azotati, incidenta cancerului de stomac este foarte mare. Este acceptata chiar ideea ca anemia pernicioasa (aclorhidria favorizeaza popularea cu microorganisme a portiunii proximale a tubului digestiv) se asociaza frecvent cu cancerul gastric.

Poluarea apei cu mercur si efectele asupra sanatatii

Mercurul este prezent sub forma organica sau anorganica in toate elementele mediului (aer, apa, sol). In apele de suprafata si in cele subterane exista un fond normal de mercur evaluat la 0, 05 - 0, 1 mg/l. In apele de suprafata din zonele industrializate si in cele care strabat teritorii continand zacaminte de mercur s-au gasit concentratii de 5 - 50 mg/l, in apele reziduale concentratia de mercur poate ajunge la 10.000 mg/l. Formele organice ale compusilor de mercur sunt asimilabile. Concentreaza in lantul trofic, determinand intoxicatiei cronice sau acute. Coeficientul de concentrare in peste poate depasi 3.000, astfel incat prin consumul unui peste contaminat chimic, omul poate primi concentratii de peste 3.000 de ori mai mari decat concentratia mercurului din apa contaminata. Absorbtia mercurului este de 95% si se realizeaza in tractul gastro-intestinal, de unde prin sange, se depoziteaza in special in creier, hematii, par, rinichi, traverseaza placenta si are efect deosebit de negativ asupra fatului. Perioada de viata biologica este de 70 zile. Tabloul clinic dezvoltat de intoxicatia cu mercur este cel al unei paralizii cerebrale spasmodice. In literatura se descriu cateva episoade de intoxicatiei cu mercur, astfel:

- intre anii 1953 - 1960, in Japonia, la Minamata, a evoluat "boala misterioasa" (39 decese, 22 afectiuni congenitale, 111 intoxicatii cronice). Investigatiile au durat aproximativ 10 ani. S-a constatat ca in Golful Minamata se deversau apele reziduale ale unei fabrici de clorura de vinil si acetaldehida care folosea mercurul drept catalizator. Intoxicatia a fost determinata de acumularea mercurului in organismele umane ca urmare a acumularii lui in pesti urmata de consumul acestora de catre populatia din zona, pestele fiind alimentul predominant;

- in 1965, in Japonia, la Niigata, printre pescarii locali, s-au inregistrat 30 de cazuri de intoxicatie cu mercur dintre care cinci mortale. Contaminarea apei s-a produs datorita deversarilor apelor reziduale de la o uzina de fabricare a acetaldehidei. Concentratia mercurului in pestele din raul deversor ajungea la 50 ppm, adica de 100 de ori mai mare decat concentratia maxima admisa in carnea de peste (0,5 ppm). In ambele episoade, metilmercurul avea o crestere in apa de 0,1 ppm, in diatomee de 10 ppm, iar in peste 50 ppm.

Clinic, tulburarile nervoase au fost reprezentate de: ataxie, dizartrie, hipoacuzie, mers ebrios, tremuraturi, tulburari ale sensibilitatii profunde si superficiale, reducerea concentrica a campului vizual etc. S-a produs o encefalita difuza cu atingere cerebeloasa. Nivelul inregistrat a fost de 20 - 60 mg/100ml sange, ceea ce a insemnat un aport de 0,3 - 1mg/kg pentru un organism de 70 kg. In satele de pescari riverane raului deversor si estuarului, simptome nervoase aveau si pisicile, care de asemenea se hraneau cu peste (simptome care au precedat manifestarile umane). Experimental, boala a fost reprodusa clinic la pisici, iar anatomo-patologic s-au constatat perturbari ale mitozei si rupturi cromozomiale. Importante sunt si modificarile ecologice. Astfel, dupa 1950, studiile statistice au demonstrat ca odata cu folosirea derivatiilor fenilmercurici in tratarea semintelor, s-au semnalat si cresteri ale concentratiei de mercur in apele de coasta. Acestea au determinat scaderea fotosintezei in fitoplancton si partial, activitatea de regresie a unor specii de pasari. In unele tari ca Suedia, s-a interzis folosirea derivatilor fenilmercurici in tratarea semintelor. Tinand seama de aceste modificari sunt necesare masuri serioase de profilaxie a poluarii mediului.

Poluarea apei cu cadmiu

Cadmiul este un element ubicuitar si dispensabil organismului uman. In scoarta terestra se gaseste in concentratie de 0,5 mg/kg. In Japonia mineritul constituie o sursa importanta de poluare a apelor cu cadmiu. In 1960, in orasul Toyama din Japonia, s-au inregistrat peste 200 de cazuri de intoxicatii, indeosebi la femei peste 45 ani, cu o simptomatologie cvasicomuna cuprinsa sub numele de boala "Itai - Itai".

Clinic, boala s-a manifestat prin pierderi de calciu, stare generala alterata, mialgii, curbatura, dureri lombare atroce, fracturi spontane, HTA, in final deces.

Paraclinic, s-au inregistrat cresterea eliminarii urinare de calciu si cadmiu;

Proteinurie, aminoacidurie, glicozurie. Cercetatorii au demonstrat ca episodul s-a datorat contaminarii cu cadmiu a apei raului folosit la irigarea culturilor de orez. Determinarile de cadmiu in apa raului au aratat existenta unor concentratii de 4 - 240 ppm/l, in timp ce obisnuit concentratia de Cd in zona era de 0,009ppm/l. Solul orezariei, ca si probele de orez, contineau concentratii crescute de cadmiu (0,3 - 3,4ppm/kg) in timp ce pe alte soluri indemne, concentratia cadmiului era de 0,03 - 0,1 ppm/kg. Gravitatea fenomenelor impun masuri profilactice de prevenire a poluarii mediului.

Poluarea apei cu radionuclizi

Sanatatea poate fi influentata prin radioactivitatea diverselor produse alimentare (agricole, scoici, pesti etc.), prin imbaiere in ape contaminate, prin poluarea radioactiva a aerului cat si a apei de baut. Contaminarea apelor se poate produce prin depozitarea incorecta a deseurilor, evacuarea substantelor radioactive in mediu, utilizarea radioizotopilor in scop de diagnostic cat si in scop terapeutic, cercetarea cu radioizotopi, utilizarea tehnica a radiatiilor ionizante.

Iradierea prin apa poate fi: interna - in cazul consumului de produse contaminate si externa - in cazul imbaierii in ape contaminate radioactiv. Ingestia apei contaminate produce leziuni interne prin ionizari induse in diverse. Primele leziuni apar la nivelul tractului gastro-intestinal, repartitia in sange urmand legile metabolismului izotopilor echivalenti neradioactivi. Efectele biologice sunt conditionate de: tipul de radioactivitate, concentratia de radioactivitate, organul iradiat, timpul de actiune, semiviata substantei radioactive (Ca 47 - 5 zile, Ca 45 - 125 zile, S 90 - 28 ani etc.). Neputand fi detectate de organele de simt, individul nu are cunostinta de existenta radiatiilor in mediu si deci nu poate actiona profilactic. Gravitatea efectelor somatice si genetice, individuale si in masa, impun serioase masuri de profilaxie a poluarii radioactive.

Poluarea apei cu pesticide

Pesticidele sunt substante de natura organica sau anorganica. In prezent sunt sintetizate peste 90.000 de substante apartinand acestei grupe. Dintre ele fac parte insecticidele, pesticidele, insectofungicidele, raticidele etc. Au toxicitatea si rezistenta in mediu variabila, conditionata de compozitia lor chimica. Astfel: pesticidele organo-fosforice sunt mai toxice dar si mai usor degradabile, pesticidele organoclorurate sunt mai putin toxice dar mai greu degradabile. Concentratia lor in apa variaza dupa cum urmeaza:

- in apele subterane - pana la 1 microgram/l;

- in apele freatice - pana la 10 micrograme/l;

- in apele de suprafata - pana la 1 miligram/l.

Au capacitatea de a se concentra in lantul trofic, asa ca s-au descris concentratii de peste 70.000 de ori mai mari in tesutul stridiilor decat in apa in care traiesc acestea. Toxicitatea pentru populatia marii este redusa. Pesticidele interfera procesul natural de mineralizare al materiilor organice din apa, pot inhiba fotosinteza ducand la dezechilibre ecologice. Asupra organismului uman pot exercita efecte acute si cronice.

Efectele acute: se produc accidental, sunt datorate mai ales pesticidelor organo-fosforice - foarte toxice pentru animalele cu sange cald - care inhiba colinesteraza, blocand astfel metabolizarea acetilcolinei cu efecte clinice pe sistemul nervos vegetativ si central (cefalee, varsaturi, hipersalivatie, hiperlacrimare, transpiratie, colici abdominale, convulsii, abolirea reflexelor, mioza, dificultati in respiratie, lipotimie, deces). Fenomenele apar la scaderea cu mai mult de 25-30% a colinesterazei.

Efectele cronice apar mai ales prin consumul apei si alimentelor poluate cu pesticide organo-clorurate. Acestea se depoziteaza in tesuturile grase si au efecte (pe termen lung asupra individului si asupra colectivitatii), hepatotoxice, neurotoxice, gonadotoxice, cancerigene. Profilaxia consta in masuri complexe de stabilire a concentratiilor maxime admise, de prevenire a poluarii si de educatie sanitara a populatiei.