Apa in organismul uman

Apa este un constituient fundamental si indispensabil al organismului uman.Modificari mici produc tulburari grave iar insuficienta aportului de apa este mult mai putin tolerata decat carenta in alte elemente.

1 Cantitate si repartizare;

Proportia de apa din organism variaza dupa varsta: de la peste 97% la embrionul de 7 zile, scazand treptat la 80% la nou-nascut, 60-65% la adult si 50-55% la varstnic. Procentul de apa variaza dupa intensitatea proceselor metabolice. Acest fapt se reflecta si in proportia diferita a apei in tesuturi: smalt dentar 0,2%, dentina 10%, tesut osos 22%, tesut adipos 20%, tesut cartilaginos 55%, muschi striat 75%, rinichi 80%, creier(substanta cenusie) 85%, plasma sangvina 90%. Femeile avand o proportie mai ridicata de tesut adipos (relative sarac in apa), procentul de apa din organism depinde de sex: in medie 52% la femei si 63% la barbati. La obezi, procentul de apa poate scadea asfel pana la 40%.

In organismul uman, apa totala (60% din greutatea corporala) se repartizeaza in mai multe compartimente: Apa intracelulara (40%) si apa extracelulara (20%), aceasta la randul ei reprezentata de apa circulanta = intravasculara (4-4,5%), apa interstitiala (15% - majoritatea legata in geluri) si apa transcelulara (1%).²

2 Rolul apei in organismul uman

Rolurile apei in organismul uman sunt multiple, cele mai importante fiind:

rolul structural, ca si in principal component al organismului;

rolul de mediul de reactie pentru interventia in toate procesele metabolice: -contributia la mentinerea homeostazei (fiind esentiala pentru variate procese, ca absorbtia, transportul, difuzia, osmoza, excretia s.a.)

rol in metabolismul macronutrientilor (din a caror degradare rezulta apa);

sursa de Ca, Mg, Na, K si alte substante utile pentru organism, dar uneori si elemente nedorite (toxice, agenti patogeni.).

Dinamica apei in corpul uman si bilantul hidric al organismului au fost indelung studiate in fiziologie si sunt astazi binecunoscute, avand largi aplicatii medicale. Dezhidratarea respectiv hiperhidratarea, cu numeroase variante fiziopatologice, sunt intalnite in cadrul multor afectiuni si pun serioase probleme de diagnostic si tratament.

3. Necesitati si surse de apa pentru organismul uman

Un om are nevoie in medie de circa 100 de litri de apa pe zi: 4 litri pentru nevoia fundamentala, alimentarea (2,5 litru pentru baut si 1,5 litri prepararea hranei), 13 litri pentru spalarea veselei, 13 litri pentru spalat rufe, 70 de litri pentru nevoi sanitare (spalat pe maini si fata, dus, apa pentru clatirea toaletei etc.).

Varietatea este desigur foarte mare, in functie de disponibilitatea si pretul apei, de obiceiuri etc. Unde nu exista apa curenta si consumul casnic este mic, iar unde trebuie carata de la distante mari sau este foarte scumpa se face economie. Sunt situatii,chiar tari intregi, unde consumul este sub minimul acceptabil si duce la consecinte negative asupra igienei si sanatatii publice. A face in vana in loc de dus duce automat la un consum mai mare de apa, la fel si utilizarea frecventa la masina de spalat haine, vesela etc. sau daca acestea au eficienta redusa din punct de vedere al consumului de apa.

Avand in vedere caracterul limitat al resurselor de apa in general si de apa potabila in particular, consumul acesteia se normeaza si uneori chiar se rationalizeaza.

Pentru nevoile populatiei, consumul admis in Romania pentru nevoi gospodaresti si publice este prevazut in STAS 1343/ 77 (valori in litri / zi/ locuitori).

4. Influenta apei asupra starii de sanatate a populatiei

Apa poate avea o mare influenta asupra sanatatii organismului uman. Sunt teorii care afirma ca succesul civilizatiei moderne nu se trage in principal din revolutia industriala ci mai mult din redescoperirea igienei.

5. Patologia hidrica infectioasa

Pe primul plan al actiunii apei aupra sanatatii omului sta patologia hidrica infectioasa. Ea este astazi un concept firesc, dar a fost acceptat public tarziu si nu usor. Prima demonstratie oficiala si practica a retelei de apa-epidemii a fost facut-o dr. John Snow la Londra in 1854, proband corelatia dintre epidemia de holera consumul apei din fantana de pe Broad Street si o latrina din vecinatate, folosita de bolnavi de holera, determinand oficialitatile sa realizeze primele canalizari⁴.

Patologia hidrica infectioasa a scazut semnificativ in prima parte a secolului XX, dar in ultimile decenii este statistic in crestere, acest fapt datorandu-se includerii in categoria celor transmise hidric a unor boli virale si parazitare, care sunt tot mai mult in atentia specialistilor. Bolile cu transmitere hidrica continua sa faca in lume zilnic peste 25.000 de victime.

Principala cale de transmitere este cea prin ingestie (directa, sau a alimentelor contaminate prin apa), dar este posibila infectarea si prin spalare si inbaiere(leptospiroza, schistostomiaza, tuaremie) si prin inhalare (aerosoli cu Legionella). Principalele boli cu transmitere hidrica sunt: boli microbiene; boli virale; boli parazitare.

Daca anumite boli sunt specifice zonelor tropicale, iar altele au fost cvasieradicate in Romania, multe au inca o frecventa ridicata in tara noastra. La nivel mondial, boala diareica este a doua cauza de deces dupa bolile cardiovasculare, iar studii in tari dezvoltate arata ca incidenta bolilor diareice este puternic subestimata, ele fiind, contrar parerii generale, mai frecvent la varstnici decat la copii, iar efectele socio-economice foarte importante. Un studiu pe 10 ani in Cleveland (SUA) indica boala diareica de etiologie virala ca a doua cauza de boala dupa rinofaringita⁵.

Calitatea microbiologica a apei este in scadere in majoritatea tarilor, iar germenii sunt tot mai rezistenti la dezinfectante. Scaderea imunitatii populatiei, in principal prin inbunatatirea generala a igienei, a produs o crestere a susceptibilitatii. Scaderea imunitatii populatiei, in principal prin inbunatatirea generala a igienei, a produs o crestere a susceptibilitatii la boli hidrice. Se preconizeaza ca securitatea microbiologica a apei va fi o mare problema a secolului viitor.

Boli virale:

Peste 100 de tipuri de virusuri patogene pot fi vehiculate de catre apa. Multe virusuri pot supravietui in apele de suprafata timp indelungat: V. Poliomelitic pana la 180 zile, V. Echo pana la 115, iar V. Coxackie peste 2 ani. Boli virale transmise hidric pot fi induse de regula de enterovirusuri, rotavirusuri si calcivirusuri, v. hepatic C si E, paravirusuri, dar si torovirusuri, coronavirusuri si picobirnavirusuri.¹

Se estimeaza ca epidemiile virale cauzate de apa contaminata sunt subevaluate: O epidemie virala cu transmisie hidrica este rar recunoscuta, din cauza ca multi oameni au imunitate, procesul de infectie clinic manifestate este redus, acelasi virus da tablouri clinice diferite iar doua virusuri diferite pot produce simptomalogie identica. Exceptie face hepatita virala A, a carei transmitere este binecunoscuta si producatoare de mari epidemii, cum a fost cea din Delhi (India, in 1955-1956), cu peste 30.000 de cazui.

Boli bacteriene:

Transmiterea hidrica este incriminata pentru febra tifoida, dizenteria, holera, boala diareica a copilului mic, gastroenteritele, bruceloza, tularemia, etc. In trecut, epidemiile microbiene cu transmisie hidrica au facut ravagii.

Boli parazitare:

Pot fi transmise hidric un numar mare de boli parazitare:

produse de protozoare: amibiaza, giardiaza, trichomoniaza, coccidiaza, balantidioza;

produse de cesrode: cisticercoza, echinococoza, cenuroza, himenolepidoza;

produse de trematode: fascioloza, dicrocelioza, schistotomiaza;

produse de nematode: ascardioza, trichocefaloza, oxiuroza, strongiloidoza, ankylostomiaza, filarioza

6. Patologia hidrica neinfectioasa

Diversele substante chimice dizolvate in apa pot avea importante efecte asupra sanatatii organismelor vii in general si asupra omului in particular. Sunt substante care pot fi daunatoare peste o anumita concentratie. Altele creaza probleme la concentratii prea mici. In fine, sunt substante care pot dauna la orice concentratie. Pe aceasta baza putem grupa efectele biologice ale substantelor din apa in trei categorii:

Substante toxice cu efect de prag: Sunt toxice numai peste o anumita concentratie (prag); sub aceasta nu se observa efecte asupra sanatatii. Toxicitatea poate fi acuta, la aportul unei doze mari, sau la atingerea unei concentratii toxice in urma unui aport repetat sau continuu in doze mici de toxic care nu e eliminat sau neutralizat de organismul viu si deci se acumuleaza. Astfel de substante sunt cianurile sau nitratii, care devin toxice peste o anumita concentratie si pentru care e nevoie de doza crescuta deoarece nu se acumuleaza, sau diverse metale care sunt toxice peste concentratia-prag, aceasta putand fii atinsa si treptat prin fenomenul de bioacumulare.

Substante genotoxice: Sunt substante toxice ce produc efecte nocive: carcinogene (produc cancer), mutagene (produc mutatii genetice) sau teratogene (produc malformatii) posibil la orice concentratie, deci pentru care nu s-a putut stabili existenta unui prag sub care sa nu fie nocive. Organismele vii au mecanisme de reparare a efectelor genotoxice, dar acestea nu fac fata oricarei sau oricator asemenea agresiuni si deci prezenta unei substante genotoxice nu inseamna automat aparitia efectului ci a riscului ca un asemenea efect sa se produca, risc cu atat mai ridicat cu cat e si substanta genotoxica are concentratie mai mare ( si deci are sansa sa atace mai multe gene). In categoria substantelor genotoxice pentru om intra arsenal, unele substante organice sintetice, multi compusi organici halogenati, unele pesticide etc.

Elemente esentiale: Sunt substante care trebuie sa faca parte obligatoriu din dieta organismului. Unele din acestea sunt aduse predominat sau exclusiv prin apa si de aceea lipsa lor sau cantitatea prea redusa afecteaza sanatatea respectivului organism viu. Totodata insa si concentratiile prea crescute sunt nocive., la fel ca la substantele toxice cu efect de prag. Astfel de substante esentiale sunt la om seleniul, fluorul, iodul etc.

La baza patologiei hidrice neinfectioase stau trei mecanisme:

modificarea continutului de micro si macroelemente chimice in apa;

contaminarea apei cu substante chimice toxice;

contaminarea apei cu elemente radioactive

7. Modificarea continutului de micro si macroelemente

Carenta de IOD poate produce distrofia edemica tireopata (gusa endemica). Apa este o sursa relativ minora de I (majoritatea provenind din alimente) dar carenta este indusa nu doar de cantitatea insuficienta ingerata, ci si de interferarea absorbtiei iodului de catre cantitatile prea ridicate de Ca, F sau Mn

.

Carenta de FLUOR (caracterizand majoritatea surselor de apa din Romania) favorizeaza caria dentara, explicand partial marea ei incidenta la noi in tara. Fluorul poate contracara si efectele methemoglobinizante ale nitratilor. Exces de fluor exista in mai multe zone (din cauze naturale sau artificiale - poluare) si provoaca fluoroza, iar la doze mari osteoscleroza si osteofluoroza anchilozanta. Fluorizarea apei este foarte controversata. Se practica in diverse tari ca Elvetia, USA etc. Majoritatea tarilor au renuntat si chiar au interzis-o.

DURITATEA apei afecteaza negativ procesul de spalare (inclusiv a corpului uman), dar influenteaza pozitiv patologia cardiovasculara, apa dura fiind considerat un factor protector. Studii mai recente considera ca nu duritatea in sine este benefica, ci CALCIUL (Ca) si MAGNEZIUL (Mg), ai caror compusi sunt factorul major determinant al duritatii.

Studii clinice indica un efect favorabil al calciului, magneziului, cromului, vanadiului, manganului si zincului, in schimb sodiul, cuprul si cobaltul sunt incriminati pentru efecte defavorabile.

8. Contaminarea apei cu substante chimice

Dintre toxicele vehiculate prin apa, o parte au origine naturala, dar majoritatea provin din poluarea acviferelor.

NITRATII ( NO₃) pot constitui o problema majora, concentratia lor in apa potabila peste limitele admise fiind frecventa la noi in tara. In legume, nitratii sunt puternic concentrati. Azotatii sunt propriu-zis nocivi numai la concentratii foarte mari, ce rareori sunt atinse in apa. Nocivi sunt in fapt nitritii ce rezulta din nitrati in anumite conditii, in organism dar si abiotic in rezervoare si tevi zincate, unde nitratii sunt redusi in nitrite generand o toxicitate secundara a nitratilor.

NITRITII (NO₂) rezulta din nitrati fie inaintea consumului (reducere in fantani) fie in lumenul tubului digestiv, in cazul migrarii, in diverse imprejurari, spre stomac si intestinul subtire a elemntelor reducatoare din biocenoza intestinala. Consecinta este methemoglobi-nemia, ce afecteaza varstele mici, dar uneori si adulti (cum ar fi cei cu rezectii gastrice). Tara noastra are o incidenta ridicata a methemoglobinemiei, cu mortalitate semnificativa. In 1984-1995, s-au inregistrat 2346 cazuri de methemoglobinemie la copii sub 1 an si 80 de decese. Sunt indicii ca cifra este mult subestimata, din cauza dificultatii diagnosticului. Sursa este si contaminarea fecaloida a apei, dar morbiditatea a crescut puternic in principal prin utilizarea pe scara larga a substantelor fertilizate in agricultura. In 1988, 36% din fantanile din Romania aveau concentratii de nitrati de peste 45 mag/l . In judetul Iasi, la cazuri sporadice de methemoglobinemiei in urma cu doua decenii, s-a ajuns la sute de cazuri anual. Nitritii sunt incriminati si pentru cancer gastric, prin intermediul nitrozaminelor pe care le formeaza in anumite conditii.

ARSENUL (As) a fost semnalat in apa in concentratii uneori semnificativ peste normele admise. Arseniul este mai toxic in forma trivalenta decat in stare pentavalenta si in compusi anorganici decat in forma organica. In forma metalica e putin toxic. Are si un rol biologic in organism, de aceea nici absenta totala nu e dezirabila. El poate da intoxicatii acute sau hiperkeratoza, hiperpigmentatie si cancer al pielii. Intoxicatii colective s-au semnalat in Taiwan, Argentina, Chile, in special in zonele cu activitate vulcanica, si in Mexic si Japonia din cauza contaminarii cu ape industriale cu arsenic.

SELENIUL (Se) este prezent uneori in concentratii crescute in anumite surse de apa. Este element esential pentru om, necesarul fiind de 0,05 - 0,2 mg/zi. Deficitul afecteaza sanataea( de exemplu boala Keshan). In doze excessive produce afectiuni dermatologice, gastroduodenale, respiratorii etc. Seleniul poate fi toxic pentru plante. El reduce toxicitatea pentru animale a mercurului si arseniului, iar la randul sau este mai putin toxic in prezenta zincului.

CADMIUL (Cd) a generat boala itai- itai, care a facut in Toyama (Japonia) peste 200 de victime. Limitele admise se depasesc frecvent. Bioacumularea este puternica. Organul afectat in principal la om este rinichiul. O sursa de contaminare a apei sunt tevile de zinc in care se gaseste ca inpuritate cadmiu. Este si el suspectat pentru posibile efecte cancerigene.

MERCURUL (Hg) anorganic se absoarbe putin din apa, dar poate fi metilat de bacterii, iar metal-mercurul se absoarbe in proportie de 95%. Ca si alte metale grele, mercurul se acumuleaza in organism si poate fi absorbit pe cale hidrica indirect, prin consumul de peste si alte produse. Printre altele, Hg genereaza grave efecte asupra nou-nascutului, fiind celebrul cazul Minamata (Japonia). De asemenea a ramas trista amintire din 1972 din Irak, unde circa 500.000 de oameni au ramas cu sechele pe viata pentru ca in loc sa-l semene au mancat graul de samanta tratat cu fungicide pe baza de mercur.

PLUMBUL (Pb) este frecvent intalnit printre poluanti si poate genera intoxicatii mai ales cronice - saturnism, din cauza fenomenului de bioacumulare. OMS recomanda neadmiterea unei cantitati pentru copii sau gravide. Multe conducte de apa sunt inca din plumb. Apa daca stagneaza sau are caractere fizico-chimice poate dizolva plumb si duce la intoxicatii. Cunoscute sunt cele din Leipzig sau din Franta din zona Vosgilor, cu sute de intoxicatii. De asemenea este suspectat de efecte cancerigene.

CROMUL (Cr), este un element esential pentru viata, in cantitati de 0,05-0.2/zi pentru om. In concentratii mari, are efecte toxice. Forma metalica e netoxica, dar sarurile sunt toxice. Cromul hexavalent este de 100 de ori mai toxic decat cel trivalent. Unele saruri sunt suspectate a fi cancerigene. Cromul se asimileaza in organismele vii (de 10000 ori in peste), rezultand riscuri sporite. A fost gasit in 1979 in apa Tokyo-ului intr-o concentratie de peste 2000 de ori limita maxima admisa.

CUPRUL (Cu) in concentratii prea ridicate in apa e toxic. A facut victime omenesti in Germania. El nu se bioacumuleaza in organismul uman. Poate din tevile de cupru, care sunt atacate de apele moi sau acide.

CIANURILE (CN ) sunt saruri ale acidului cianhidric. Acidul si sarurile sale (cianurile, mai ales cele de sodium, potasiu.) sunt deosebit de toxice pentru om si animale. Actiunea este acuta, prin blocarea respiratiei la nivel biochimic, celular. Doza letala pentru om este de 0,57 - 1 mg/ kg corp. Pentru pesti concentratia letala in apa se estimeaza la 0,05 mg/l ion cian. In cazul cianurilor nu exista bioacumulare si nu sunt dovezi clare despre o eventuala toxicitate cronica.

ALUMINIUL (Al) in cantitate crescuta este toxic pentru sistemul nervos cerebral. In organismul uman exista circa 300 mg aluminiu. Rolul si metabolismul lui nu este complet cunoscut. In mod normal e putin solubil, dar la pH foarte acid sau alcalin solubilitatea creste puternic. Biodisponibilitatea e influentata si de prezenta altor substante.

NICHELUL (Ni) se pare ca si el are rol biologic, dar in cantitati mari este toxic. Sarurile de nichel pot provoca alergii si chiar cancer.

AZBESTUL este un grup de minerale de silicate cu o structura filamentara, care se folosesc la realizat materiale rezistente la foc si caldura si conducte de azbociment, multe folosite pentru apa. In foarte multe tari este interzisa folosirea azbocimentului, deoarece fibrele de azbociment sunt cancerigene. Ajunge in apa din mineralele de pe sol si subsol, din poluari diverse si din conductele de azbociment daca apa are duritate redusa, fapt ce a determi nat renuntarea la utilizarea de conducte de azbociment pentru apa potabila.

Pentru elemente cum sunt: Ba, Be, Ag, etc. OMS nu considera necesara stabilirea unor limite.

POLUANTII ORGANICI din apa sunt de o enorma diversitate, in concordanta cu spectaculoasa inmultire a spectrului de substante sintetizate de industria actuala. Exista peste 10.000.000. de substante chimice, din care peste 100.000 se comercializeaza si deci au raspandire tot mai larga. Din punct de vedere al toxicitatii doar circa 3500 sunt studiate relative complect, din care 600 au fost declarate ca prezentand risc pentru sanatatea omului. Exista si compusi toxici organici naturali, cum sunt toxinele cianobacteriilor, ce pot fi hepatoxice, neurotoxice sau iritante cutanate etc. si care au fost gasite chiar si in conductele de alimentare cu apa potabila!

Determinarile substantelor organice toxice nefacand parte din analizele uzuale privind calitatea apei, contaminarile ne - sau tardiv descoperite sunt frecvente. In SUA, intr-un numar foarte mare de surse subterane de s-au decelat concentratii de poluanti organici (indeosebi derivati halogenati) peste norme admise, fiind necesara in sute de cazuri renuntarea le utilizarea respectivei surse. Si in Europa, compusi chimici de sinteza apar adesea in concentratii neadmisible in apele de suprafata si pot fi putin sau deloc eliminate in cadrul proceselor de potabilizare, ajungand in retelele de alimentare a populatiei. In Romania, situatia este ingrijoratoare: In orasele de pe Dunare, 86% din probele de apa de retea indica depasiri ale concentratiilor maxime admise la insecticide organoclorurate. Din fantani, erau depasite concentratiile maxime admise pentru insecticide organoclorurate in 64% din cazuri si pentru erbicide tiazini in 73% din cazuri. OMS pune mare accent pe supravegherea si limitarea lor.

Probleme deosebite ridicate de poluantii organici. Substantele poluante organice, in special cele de sinteza, pun probleme mai deosebite, cateva fiind amintite in continuare.

Substante teoretic putin poluante pot fi in practica greu balast, prin mecanisme neprevazute. Astfel, multi detergenti neionici, teoretic biodegradabili, s-a constatat ca se transforma adesea in nedoriti derivati stabili, rezistenti chimic si biochimic.

Multe substante nu pot fi suspicionate organololeptic sau proprietatile in cauza pot deruta. De exemplu, la clorinarea apei, daca ea contine derivati tip clor-fenol (mono-, di-, tri-, tetra-, pentaclorfenoli). Cei inferiori modifica puternic gustul apei, dar pe masura ce procesul de clorurare avanseaza se ajunge la policlorfenoli care nu mai au gust specific.

O atentie sporita se cauta sa se acorde poluantilor cu efect carcinogenetic, cum sunt benzenul, substantele poliaromatice HAP ( de exemplu benzpirentii), clorura de vinil, derivati polihalogenati, deoarece sunt potential periculoase la orice doza, efectul carcinogenetic neavand prag, iar sursele de contaminare a apei sunt multiple, inclusive endogene (sinteza de catre organisme acvatice).

Detergentii sunt foarte persistenti, afecteaza proprietatile organoleptice, produc spumare (ingreunand oxigenarea, prelucrarea apei) si, deci nu sunt toxici in sine, favorizeaza mult absorbtia toxicelor prin mucoase, perturband in plus oxigenarea apei, autoepurarea si posibilitatile de prelucrare in scop de potabilizare.

Unii compusi organohalogenati sunt mai greu solubili in apa dar sunt solubili in alte medii, inclusiv in sol in straturi impermeabile. Astfel ei pot patrunde pana la acvifere fata de ape poluate si substante poluate si substante dizolvate in acestea, pe care le putem crede " la adapost" de asemenea poluari.

Uneori poluarea este chiar consecinta nedorita a masurilor luate in scop de depoluare. Astfel, la clorinarea apei se formeaza si thialometani, incriminati pentru efecte cancerigene.

O alta situatie unde concentratia poluantului organic in apa nu este relevanta se intalneste in cazul compusilor liposolubili, in particular derivatii halogenati utilizati pe scara larga in agricultura ca insecticide / ierbicide. Ei se concentreaza in organismul uman, in tesutul adipos (si nu numai), dozele cumulandu-se de-a lungul vietii. Asemenea substante pot ajunge din apa in organismul uman nu doar prin ingestie, ci si percutan, si deasemenea pot prezenta risc indirect, dar chiar mai grav, prin consumul de peste sau alte produse acvatice, din cauza mecanismului amintit in continuare:

Concentrare de-a lungul lantului alimentar. Unele vietuitoare acvatice, plante, animale sau microorganisme, din cauza modului si mediului de viata, al particularitatilor metabolice ale organismului lor si al farmacodinamicii unor substante, ajung sa realizeze in cadrul ecosistemului acvatic respctiv o enorma concentrare a poluantului de-a lungul lantului alimentar. De exemplu, intr-un studio, dieldrinul, nedozabil in apa, ajungea la 0,001 ppm in fitoplsi ancton, 0.02 ppm in zooplankton, 0,1 ppm in pesti si peste 1 ppm la cormorani. Pentru DDT, concentrarea este si mai intense.

Se estimeaza ca cercetarile indica deocamdata numai partea vizibila a aisbergului, deoarece procentul de surse de apa monitorizate pentru poluantii organici este inca redus si multe necesita pentru detectare si mai ales identificare metode foarte complexe si costisitoare.

Contaminarea apei cu elemente radioactive

Contaminarea radioactive a apei este de luat in seama in principal prin expunerea interna pe care o produce din cauza absorbtiei si fixarii in organism a radionuclizilor. Apa poate contine Uraniu (U), prezent in numeroase minereuri, zacaminte fiind insotite de Radon (Rn). Acest gaz nobil poate fi preznet si el in apa contaminata radioactiv si se degaja usor, putand fi contaminat prin inhalare cand apa respectiva este folosita la dus, pentru vaporizatoare si umidificatoare. Radiul (Ra) ajunge in unele ape minerale la concentratii foarte mari, dar apare si in surse obisnuite. Astfel, peste 500.000 de americani din statele Iowa si Ilinois consuma apa ce depaseste norma admisa in SUA de 5 pCi/litru. In ape gasim frecvent thorium si potasiu radioactive. Apa marii este in medie de 100 de ori mai putin radioactive ca sedimentele din rauri, dar unele ape termale sunt puternic radioactive.

Alaturi de sursele naturale de contaminare radioactive au aparut in ultimii 60 de ani masive surse antropice de poluare radioactive a apei, de la testele nucleare atmosferice si submarine pana la descarcarea sistematica a deseurilor radioactive in mari si oceane, ape radioactive, butoaie cu deseuri radioactive diverse sau chiar zeci de reactoare nucleare cu durate de utilizare expirata!

Alte influente ale apei asupra sanatatii umane

Poluarea si gospodarirea nerationala a apei poate produce numeroase efecte indirecte asupra organismului uman.

Poluarea termica

Poluarea termica a apei produce perturbari ecologice importante. Multe organisme acvatice fiind poichiloterme, incalzirea apei le modifica temperatura organismului spre nivele pentru care nu sunt adaptate. Prin apartenenta lor la lanturile alimentare este afectat secundar intregul ecosistem. Temperatura ridicata atrage scaderea concentratiei de oxigen, precum si proliferarea masiva a diverselor clase de microorganisme, inclusiv a germenilor patogeni. Toxine puternice produc si o serie de alge, care prolifereaza puternic apele calde.

Eutrofizarea

Deversarile ridicate de compusi continand fosfor si azot pot provoca fenomenul de eutrofizare. Inmultirea excesiva a algelor duce la scaderea concentratiei de oxigen, reducandu-se autoepurarea si ajungandu-se pana la virarea proceselor biochimice spre anaerobioza, cu producerea de substante toxice si moartea vietuitoarelor. La nivelul instalatiilor de tratare se produce corodarea, colmatarea sistematica a filtrelor, precipitarea Fe si Mn si alterarea proprietatilor organoleptice.

Influenta altor modificari ale calitatii apei

Suspensiile (organice si anorganice) a apei, chiar si in absenta unei actiuni negative directe asupra sanatatii umane, tulbura major folosinta respectivei ape (potabilizare, imbaiere, utilizare in industrie, irigatii si agreement, etc.), colmateaza acumularile, afectueaza navigatia etc.

Poluarea cu substante in suspensie plutitoare (detergenti, alte substante spumante) se interpun la suprafata libera a apei si impiedica oxigenarea, cu efecte anterior amintite. Colorantii afecteaza si ei fotosinteza si autoepurarea, alaturi de prejudiciul estetic. Duritatea mare apei duce la depuneri in conducte si multiple alte efecte nedorite, facand apa adesea improprie utilizarii fara dedurizare.

Substante puternic acide sau alcaline afecteaza pH-ul apei, cu consecinte negative multiple. Pestii mor de regula la pH 4,5. Pe aceasta linie, a aparut in ultimele decenii marea problema a ploilor acide, ce a dus nu doar la moartea padurilor, ci si la moartea multor lacuri, in special in nordul Europei, fenomen dificil de combatut.

Exploatarea nerationala a resurselor

Exploatarea neratioala a resurselor de apa (subterane si de suprafata) si modificarile artificiale ale fluxurilor naturale (devierea cursurilor, lanturi de acumulari, modificarea nivelului normal al oglinzii apei) se recupereaza mai devreme sau mai tarziu, direct sau indirect, pe comunitatile umane - secarea fantanilor, coborarea nivelului panzei freatice, sau dimpotriva - ridicarea nivelului apei freatice, saturarea si inmlastinirea terenurilor etc, perturband alimentarea cu apa, asigurarea hranei sau ducand chiar la disparitia in timp a comunitatii respective.

9. Surse de apa potabila

Apa potabila provine de regula din ape subterane sau din ape de suprafata, mai rar din alte surse. Aceasta situatie se va mentine, deorece sunt factori obiectivi. De exemplu 85% din apa de pe Tera e prinsa in calote glaciare, dar nu ne putem atinge aproape deloc de ele, deoarece diminuarea lor ar insemna cresteri catastrofale de nivel al marilor si oceanelor.

10. Apele subterane

Apele subterane sunt o sursa importanta deoarece, spre deosebire de apele de suprafata, cele subterane sunt de regula mai putin sau deloc poluate si pot fi potabilizate cu masuri minimale, uneori doar cu dezinfectie, sau fara vreo prelucrare. Astfel in Germania in 1990 circa 60% din apa potabila furnizata provenea din surse subterane si nu trebuia supusa dezinfectiei.

11 Alte surse de apa potabila

Desalinizarea. Multe tari din zone aride folosesc pentru orasele de coasta apa marii ca sursa de apa potabila, supunand-o la costisitoare procese de desalinizare. Primele procedee au fost descrise din Grecia si Egiptul antic. Evident, cea mai veche si mare uzina de desalinizare este narura insasi prin evaporarea din mari. Se cunosc peste 30 de procedee de desalinizare a apei, printre care condensarea, congelarea, extractia, electrodializa, osmoza inversa, schimbatorii de ioni etc. Pretul apei se ridica in lume la circa 0,4 USD / m.c., dar cu mari diferente de la o regiune la alta si o uzina la alta.

Reciclarea apei uzate. In mai multe tari se experimenteaza utilizarea ca sursa de apa potabila chiar a apelor uzate orasenesti, dupa un proces avansat de epurare si tratare. Unul din orasele cu o asemenea instalatie-pilot este chiar Washington DC! Reciclari complete se fac in statiile orbitale, unde apa de la dus, transpiratia, condensul atmospheric, urina etc. sunt complect epurate si transformate in apa potabila.

Apa din ghetari. Este in studiu utilizarea apei din aizberguri, care se preconizeaza sa fie remorcate pana la tarmurile insetate ale Americii, Australiei, Africii etc. Desi teoretic apa rezultata ar fi ieftina, practic este tehnic extrem de dificila remorcarea si mai ales ecologic sunt mari semne de intrebare asupra posibilelor efecte, atat pe traseul si la locul unde vor fi remorcati ghetarii plutitori, cat si pe plan global, daca se preleveaza prea multa gheata si scade cantitatea totala se ajunge la influente climatice si mai ales la cresterea nivelului oceanului, cu inundarea zonelor costiere.

Apele mateorice sunt folosite in Malta si in tari din sudul Europei ca apa potabila, desi au multe calitati necorespunzaroare si trebuie atent filtrate. Se experimenteaza si provocarea de ploi artificiale in scopul obtinerii de apa potabila din surse atmosferice, dar impactul ecologic potential este si in acest caz foarte ridicat si prin urmare trebuie extrema precautie.

Apa din topirea zapezii este folosita de alpinisti, dar si de cabane si alte rezidente umane iarna sau in zone polare sau la mare altitudine, unde nu exista apa lichida. In Romania taranii din catunul Ghetari din Muntii Apuseni taiau blocuri de gheata din pestera Ghetarul de la Scarisoara si o topeau pentru a obtine apa potabila.

Apa din ceata. In anumite zone de "desert umed" unde exista ceata dar nu se ajunge la precipitatii, s-au putut amenaja panouri de condensare ce furnizeaza apa lichida.

Alte surse. In situatii de survival, apa in mici cantitati se poate obtine si din seva sau transpiratia plantelor, din umorile unor animale si pesti si din alte asemenea surse.

Standarde si reglementari

Norme calitative pentru apa potabila exista de mult timp. Pe masura ce a progresat stiinta dar si poluarea s-a intensificat si diversificat, a crescut exigenta si complexitatea standardelor, metodelor de analiza si control. Se afirma astazi ca de regula apa este cel mai bine cunoscut si monitorizat factor de mediu. Dar chiar in tarile dezvoltate s-a dovedit ca nu s-a facut inca destul si ca standardele si reglementarile trebuie periodic reconsiderate si actualizate, pentru a asigura sanatatea polpulatiei.

Fiecare tara sau regiune dintr-o alta tara are propriile norme de calitate. Totusi pe plan mondial se tine spre o baza comuna, rezultata din experienta si necesitatile tuturor. In acest sens Organizatia Mondiala a Sanatatii a emis si reediteaza periodic "Directivele pentru calitatea apei potabile" iar organisme internationale precum Uniunea Europeana promoveaza si alte norme commune detaliat sau cel putin orientative, cum sunt Directia 98/83/EC privind calitatea apei destinate consumului uman.

In Romania, norma de calitate pentru apa potabila in anii `80 a fost STAS 1342 / 1991, din care reproducem in continuare prevederile esentiale:

STAS 1342/91 APA POTABILA.Acest standard de stas se refera la apa potabila furnizata de instalatiile centrale sau sursele locale de apa, de rezervoarele de inmagazinare transportabile, precum si la cea folosita pentru apa calda menajera (baie si bucatarie). NU se refera la apele minerale.

1 Alimentarea cu apa potabila

Alimentarea cu apa potabila a stat dintodeauna pe primul plan cand s-au ridicat noi asezari umane si s-au extins cele existente. Unde vezi o casa sau un sat stii ca trebuie sa existe in apropiere si un izvor sau o fantana. In lumea moderna aceasta regula nu mai este strict valabila deoarece s-au realizat alimentari centralizate cu apa pentru intregi localitati sau lanturi de localitati, cu apa din surse aflate uneori la sute de kilometri distanta. De asemenea s-a raspandit masiv consumul de apa inbuteliata - plata, minerala sau sub forma de diferite bauturi. Totusi alimentarea oricarei locuinte sau institutii cu apa potabila ramane un standard de la care nu se poate abdica

.

Prelevarea apei din surse

Zone de protectie. Zonele din care se capteaza apa ce va fi folosita ca apa potabila trebuie ingrijite asfel incat sa se evite inca de aici poluarea lor, motiv pentru care se instituie "zone de protectie sanitara". Ele sunt reglementate prin Hotararea Guvernului nr. 101 din 3 aprilie 1997 pentru aprobarea Normelor speciale privind caracterul si marimea zonelor de protectie sanitara, publicata in Monitorul Oficial, Partea I, nr. 62 din 10 aprilie 1997.

Exista trei nivele ce se dipun in principiu concentric in jurul sursei de apa:

Zona de protectie sanitara cu regim sever:

Zona de protectie sanitara cu regim de restrictie:

Perimetrul de protectie hidrogeologica⁴.

Delimitarea zonelor de protectie in cazul captarilor de ape subterane.

In practica se selectioneaza criteriile relevante fiecarei captari, astfel incat ariile delimitate sa asigure protectia corespunzatoare gradului lor de risc. De aceea, la dimensionarea zonelor de protectie sanitara cu regim sever si cu regim de restrictie se utilizeaza, de regula, criteriul timpului de transit al unei particule de apa astfel incat durata de parcurgere de la intrare in zona severa pana la captare sa fie minimum 20 de zile, pentru orice picatura de apa, presupusa contaminare, care s-ar infiltra. Pe acelasi criteriu se ia in calcul o durata minima de 50 de zile a unei particule de apa de la intrarea in zona de restrictii pana la intrarea in zona cu regim sever.

Delimitarea zonelor de protectie in cazul captarilor de ape de suprafata.

Zona de protectie sanitara cu regim sever si zona de protectie sanitara cu regim de restrictii se delimiteaza si ele de la caz la caz, in functii de conditiile locale. Pentru rauri se tine cont in principal de caracteristicile albiei. Dimensiunea minima zonei de regim sever va fi de minim 100m spre amonte, 25m spre aval si 25m lateral de priza. Cand dimensiunea laterala nu poate fi respectata se iau masuri constructive compensatorii. Pentru captarile din lacuri, zona severa va avea o dimensiune minima de 100m radial de la mal, pe suprafata lacului si de minim 25m radial pe mal. Zona de protectie severa se imprejmuieste pe maluri, iar oglinda de apa se marcheaza prin geamanduri, sau prin alte aemenea.

Prepararea apei potabile

Metode conventionale de tratare a apei sunt: Sedimentare, Coagulare, Filtrare fizica sau biologica, apoi Dezinfectie. Se mai folosesc obtional procedee de mineralizare, demineralizare, dezactivare, floculare mecanica, descompunere etc. Filtrarea poate fi rapida sau lenta, filtrare directa, filtrare cu presiune si cu vid, cu microsite si membrane. Demineralizarea poate viza dedurizarea, deferizarea sau demanganizarea. Desi demineralizarile se fac adesea cu schimbari de ioni. Dezinfectia se face de regula prin clorinare (cu clor, cu dioxid de clor, cu cloramina), dar si prin ozonizare, iodulare sau bromurare, sau cu argint, permanganate de potasiu.

Metodele avansate de tratare a apei cuprind: Absorbtie, Aerare, Cartus filtrant, Electrodializa, Osmoza inversa, Distilare, Congelare, Ultrafiltrare, Ultraviolete etc.

Transportul, stocarea si distributia apei potabile

Conductele folosite la alimentarea cu apa sunt din fonta sau otel, mai rar din polietilena, sticla sau ceramica. Materialul trebuie testat si autorizat pentru a se asigura ca nu reactioneaza cu apa sau nu cedeaza substanta catre aceasta.

Principiul de constructie a retelei de apa potabila poate fi cel terminal (ca ramurile unui copac) sau cel inelar, care are avantajul ca o intrerupere pe o conducta nu inseamna automat privarea de apa a tuturor celor situati distal de acel punct. Retiaua trebuie sa fie bine protejata, sa nu inghete, sa nu fie avariata de alte lucrari, sa nu treaca paralel sau pe sub cea de canalizare, pentru a evita posibile exfiltratii si contaminari.

Ca principiu de functionare, o retea de distributie a apei poate fi gravitationala sau presionala (bazata pe pompare). Todeauna reteaua trebuie sa fie sub presiune pentru ca in caz de neetansietati apa sa iasa din ea si sa nu se poata infiltra din exterior substante contaminate. Presiunea se asigura in retea suplimentar unde e nevoie. Pe retea se intercaleaza si rezervoare. Acestea trebuie atent protejate, curatate periodic etc.

Calitatea apei din retea trebuie supravegheata de catre autoritatile sanitare si de catre furnizor. Se preleveaza probe periodic de la uzina de tratare, de pe parcursul retelei, si de la robineti ai consumatorului. Pentru a contracara eventualele inpurificari trebuie ca in cele mai importante puncte sa mai fie in apa puncte de clor, dar nici prea mult. De aceea sunt dezavantaje retelele foarte lungi sau asimetrice de distributie.

Defectiunile la reteaua de apa trebuie reparate operativ si cu precautii pentru a reduce contaminarea. Dupa intreruperi, sau nefolosire mai indelungata a unui robinet, apa trebuie lasata un timp sa curga pentru a se elimina impuritati din reteaua apropiata.

In scop de evidenta, consumul de apa se contorizeaza cu apometre.