Surse de poluare in Delta Dunarii

In ultimii ani, cunoasterea mediului inconjurator si, mai ales a masurilor de protectie a acestuia, au devenit obiective esentiale ale activitatii oamenilor.

Cauzele accentuarii interesului fata de notiunile de ecologie si, mai ales, fata de posibilitatile de aplicare a lor in practica, sunt reprezentate de explozia demografica, revolutia tehnico-stiintifica actuala, de supraexploatarea resurselor naturale si de actiunile, de multe ori inconstiente ale omului asupra cadrului natural.

Prin alegerea acestei teme am considerat ca putem sistematiza o serie de informatii teoretice si practice privind fenomenul de poluare a apei fluviului Dunarea, prezentand si implicatiile biologice si medicale ale cresterii nivelului poluantilor anorganici si organici peste limitele admise.

Lucrarea de fata se doreste a fi un rezultat al unor minicercetari , sperand astfel sa venim in ajutorul celor interesati atat de protectia mediului inconjurator in judetul Tulcea, cat si al celor dornici de a afla cat mai multe despre fenomenul de poluare a apei in general.

Surse de poluare in Delta Dunarii

I.Transportul fluvial

Transportul fluvial ce se desfasoara pe Dunare este una din sursele cu impact negativ asupra calitatii apelor fluviului si a aerului.

Determinarile efectuate in ultimii ani au scos in evidenta ca prin gazele de ardere evacuate de numarul mare de mijloace de transport naval ce tranziteaza anual rezervatia, se descarca in atmosfera rezervatiei oxizi de carbon (CO₂ si CO ), in proportie de circa 1,8 - 1,7 %, hidrocarburi, oxizi ai azotului ( 20 - 1050 p.p.m.), oxizi ai sulfului si alti compusi ai sulfului, plumbului, fierului, vanadiului.

Cenusa obtinuta din combustibili se regaseste in gazele de ardere reprezentand circa 0,06 % din masa combustibilului si este eliminata pe caile de navigatie a rezervatiei.

Acesti poluanti emisi de navele fluviale si maritime sunt apele din santina navelor atunci cand acestea sunt deversate direct in Dunare, accidental sau intentionat si care contin hidrocarburi, apele de racire care polueaza termic(au t=80-90⁰C), apele menajere ale navelor prin continutul lor de substante organice, detergenti.

Circulatia navala pe canale produce si alte efecte negative asupra ecosistemelor deltaice prin:

- eroziunea si spalarea malurilor datorita valurilor generate de circulatia cu ambarcatiuni si viteze neadecvate; rascolirea si antrenarea sedimentelor proaspat aduse provocand cresterea cantitatilor de suspensii in apa;

-deranjarea zonelor de cuibarit sau hranire a faunei ca urmare a valurilor ce au provocat producerea zgomotului si vibratiilor;

-distrugerea florei si faunei prin antrenarea directa in instalatiile de propulsie.

II:Activitatile industriale

Au un impact important asupra mediului deltaic, dar acesta se manifesta mai putin din interiorul rezervatiei, cat mai ales din exterior. Diferite tipuri de noxe sunt transferate pe teritoriul rezervatiei prin vectorii cei mai dinamici ai mediului de aer si apa.

Sursele industriale impurifica atmosfera mai ales prin procesul de combustie.Se constata ca 30% din pulberile de suspensie si 80% din gaze provin din procese de combustie, diferenta provenind din alte procese industriale (elaborare feroaliaje, pregatire materii prime, elaborare alumina).

Fumul, partea vizibila a eliminarii in atmosfera a produsilor de combustie,este alcatuit din CO₂,CO,oxizi de sulf, oxizi de azot, aldehide, amoniac, cenusa, praf de carbune nears si funingine, gudroane, hidrocarburi, fluoruri, cloruri, sulfati, acizi organici,etc.

Particolele mai sufera fenomenul de sedimentare pe raza de circa 1,8 km de punctul de emisie, concentratia acestora variind invers proportional cu distanta.

Unitatile industriale cu potential ridicat de risc si poluare asupra RBDD, sunt amplasate in municipiul Tulcea, zona industriala de nord-vest avand implicatii mult mai insemnate in poluare datorita specificului activitatii industriale din zona.

-Societatile Comerciale FEROM S.A., ALUM S.A. sunt surse cu potentialul cel mai ridicat de poluare cu pulberi rezultate din procese tehnologice pe perioada functionarii lor. Acest lucru se datoreste lipsei instalatiilor de epurare la cuptoarele de producerea siliciului metalic si feromanganului afanat, functionarii in regim neoptimizat a instalatiilor de epurare existente, lipsa sistemelor AMC de conducere a arderii combustibililorsi supravegherea emisiilor.

Un alt impact negativ asupra rezervatiilor il constituie volumul mare de ape uzate provenite din reteaua de colectare a apelor pluviale de pe platforma acestor societati si care sunt deversate in lacul Casla. De asemenea, pulberile de pe haldele de zgura sunt imprastiate de vant sau prin siroirea si scurgerea apei de precipitatii pe versanti, ajungand in apele din jur.

-Societatea Comerciala ALUM S.A., producatoare de alumina calcinata reprezinta un potential foarte ridicat de poluare a apelor si a aerului in conditiile unor imperfectiuni in aplicarea procesului tehnologic de fabricatie sau in functionarea instalatiilor de productie. In procesul de fabricatie a aluminei calcinate prin procesul BAYER folosind bauxita, unitatea consuma apa foarte multa, in medie 12.960 m.c. /zi. Debitul mediu restituit este de 10-360 m.c./zi. Nerespectarea intocmai a procesului tehnologic (lipsa acidului sulfuric si acumularea suspensiilor in baza de epurare) au determinat evacuarea de ape chimic impure cu potential ridicat de poluare;

-R.A.A.C.E.T. Tulcea este cel mai mare consumator de apa din municipiu, 73.440 m.c./zi din care restituie 51.840 m.c./zi. Cu toate acestea nu dispune de statie de epurare, ceea ce duce la depasiri constante ale substantelor extractibile inregistrate in reteaua de canalizari.

-Santierul Naval Tulcea, este de asemenea o sursa potentiala de poluare datorita pericolului pe care il reprezinta deversarile accidentale de produse petroliere si deseuri grosiere in apa bazinelor din acvatoriul portuar.

-S.C. CAMPOFRIO , S.C. FRIGORIFER si S.C CARNIPROD sunt potentiali poluanti datorita centralelor frigorifice din dotarile care functioneaza pe baza de amoniac, datorita pierderilor de agent frigorific ce pot aparea accidental in functionarea acestor instalatii.

III. Activitatile agricole

Activitatile agricole pot constitui de asemenea surse de poluare a mediului inconjurator prin folosirea in exces a ingrasamintelor chimice dar mai ales a pesticidelor care se descompun foarte greu in sol si se acumuleaza in verigile superioare ale lantului trofic

. Cercetarile intreprinse in ultimii ani arata persistenta poluarii solului cu pesticide organo-clorurate (HCH si DDT), care se mentine peste concentratiile maxim admise desi folosinta lor a fost interzisa de mai bine de 10 ani. Nivelul crescut de HCH si DDT se regaseste si in apa de Dunare chiar de la intrarea in RBDD si denota faptul ca exista inca surse care aduc permanent aport de poluare in apele fluviului.

O alta activitate cu impact negativ asupra rezervatiei este activitatea de pompare a apei pentru irigatii. Agricultura este reprezentata ca activitate cu potential ridicat de impact negativ si datorita sectorului zootehnic, in special in zonele limitrofe rezervatiei.

IV: Asezarile umane

Teritoriul RBDD este supus si impactului produs de asezarile umane din teritoriu si zonele limitrofe prin apele uzate evacuate in reteaua hidrografica a Deltei si prin deseurile menajere.

Poluantii si factorii poluanti ai apei

Dupa definitia data de O.N.U., poluarea apei reprezinta modificarea in mod direct sau indirect a compozitiei normale a acesteia, ca urmare a activitatilor omului, intr-o astfel de masura incat impieteaza asupra tuturor proceselor la care apa ar putea fi folosita in starea sa naturala.

Data fiind multitudinea si varietatea poluantilor,a aparut necesitatea impartirii lor:

a) dupa provenienta si caracterele comune se disting urmatoarele categorii de poluanti:

- substante organice: hidrocarburi, detergenti, pesticide etc.;

- substante anorganice: metale grele,compusi ai N, P;

- suspensii continand substante rezultate in urma exploatarilor miniere sau din cariere, fibre de lemn si celuloza, par, deseuri de carne etc.

- substante radioactive provenite din atmosfera, in urma exploziilor nucleare, de la reactoarele uzinelor nuclearo-electrice, din laboratoarele de cercetari cu izotopi radioactivi.

- produse petroliere: de la foraj-extractie, din rafinarii, din uzinele petrochimice, de la transportul naval, auto, prin conducte.

-ape fierbinti din industrie sau centrale termoelectrice;

- microorganisme patogene provenite din spitale , crescatorii de animale,stranduri, locuinte.

b) dupa natura lor, poluantii de provenienta artificiala pot fi:

-fizici: substante radioactive, ape termale;

-chimici: Pb, Hg, Zn, N, P, hidrocarburi, detergenti, pesticide;

-biologici: microorganisme.

c) dupa modificarile pe care le produc apei, poluantii sunt:

-substante care modifica proprietatile chimice si/sau biologice ale apei: compusi toxici anorganici (Hg, Pb, Cu, Zn, Cr, cianuri), compusi organici greu sau nedegradabili (pesticide, detergenti), saruri organice provenite din mine sau exploatari petroliere, substante fertilizatoare (pe baza de N, P), microorganisme (bacterii, virusuri)

-substante care modifica proprietatile fizice, organoleptice ale apei: uleiuri, coloranti, substante degradabile care consuma oxigenul din apa, substante solide (suspensii).

Lucrarea de fata se refera numai la poluantii chimici

Factorii care conduc la poluarea apei

Acesti factori sunt variati si numerosi, totusi ei pot fi grupati astfel:

-factori demografici, reprezentati de numarul indivizilor dintr-o anumita zona, observandu-se ca poluarea este direct proportionala cu densitatea populatiei;

-factori urbanistici, corespunzatori dezvoltarii asezarilor umane, care utilizeaza cantitati mari de apa pe care le intorc in natura sub forma de ape uzate intens poluate.

-factori industriali sau economici reprezentati de nivelul de dezvoltare economica si industriala al unei regiuni, in sensul cresterii poluarii paralel cu cresterea industriei.

Fiecare substanta, insa, luata separat are anumite efecte asupra mediului inconjurator.

Substantele organice

-substantele organice de origine naturala (vegetala)- consuma oxigenul din apa, atat pentru dezvoltare, cat si dupa moarte. Lipsa oxigenului din apa are ca efect oprirea proceselor aerobe, printre care si autoepurarea. Aceasta consta in dilutia poluantilor in masa apei, precum si in degradarea substantelor organice si transformarea lor in produsi minerali cu ajutorul microorganismelor din apa;

- hidrocarburile - ajung in apa mai ales din scurgerile de titei , din produsele de prelucrare a petrolului, la care se adauga cantitatile de petrol provenite din accidente ale vaselor petroliere.

Primele care sufera de pe urma poluarii cu petrol sunt pasarile, care traversand pelicula superficiala isi murdaresc penele cu petrol si penajul isi pierde, astfel proprietatile calorifuge si hidrofuge. Pasarile mor curand din cauza unor congestii si a unor tulburari de termoreglare, prin distrugerea stratului de aer izolator din penaj. Dupa evaporarea fractiunilor puternic volatile, petrolul raspandit la suprafata marii este supus fenomenului de biodegradare. Numeroase bacterii aerobe si ciuperci ataca si descompun produsele petroliere in substante a caror natura si toxicitate sunt putin cunoscute in prezent. Asupra omului hidrocarburile au efect cancerigen;

- fenolul - este un toxic nervos pentru pesti ,imprimand un gust si miros neplacut carnii pestilor;

- detergentii- se plaseaza la suprafata apei sub forma de spuma si impiedica autoepurarea apei si folosirea ei pentru irigatii. Detergentii duc si la disparitia totala a molustelor, crustaceelor libere si sedentare (crabi, creveti) si a pestilor litorali. Asupra omului efectele lor toxice se manifesta numai in concentratii ridicate .

- pesticidele- constituie o grava amenintare pentru hidrosfera datorita deversarii de reziduuri de la fabricile de produse antiparazitare sau datorita spalarii acestor substante de apele de ploaie de pe terenurile agricole tratate. O alta sursa majora de poluare a apelor continentale si litorale cu pesticide isi are originea in pulverizarile aeriene din avioane cu insecticide, pe suprafete foarte mari. Poluarea prin pesticide se traduce printr-o influenta negativa asupra biocenozelor limnice si litorale.

Folosirea insecticidelor organoclorurate contra insectelor vectoare de diverse boli s-a soldat, de cele mai multe ori, cu distrugerea unui numar mare de nevertebrate dulcicole sau de fauna litorala.

Efectele cele mai dezastruoase ale contaminarii apelor cu pesticide rezulta in concentrarea lor de-a lungul lanturilor trofice.

La om, pesticidele pot produce boli foarte grave: cancer, tulburari neurologice, afectiuni ale glandelor endocrine, tulburari enzimatice, afectiuni hepatice.

Substantele anorganice

- sarurile minerale pot provoca cresterea duritatii apei, cu efecte importante asupra organismelor vii. Astfel, afectiunile cardio-vasculare sunt considerate ca fiind influentate de mineralizarea apei. Modul de interventie al duritatii in protectia organismului fata de afectiunile cardio-vasculare nu este, inca, bine cunoscut. Se pare ca rolul Ca este mai evident decat cel al Mg, constituentii principali ai duritatii. De altfel, rolul Ca in automatismul cardiac este bine cunoscut, iar carenta de Ca se traduce prin aparitia de aritmii si tulburari ale EKG;

- clorurile, peste anumite limite, fac apa improprie pentru alimentatie si irigatii;

- iodul poate duce la aparitia gusei endemice daca are o concentratie mai mica de 5gama iod/ dm³ apa.

- fluorul poate produce caria dentara daca scade sub 0,5 mg/dm³.

La o concentratie mai mica de 0,3 mg/dm³ afectiunile dentare imbraca un caracter grav. In caz invers, cand concentratia F creste peste 1,5 mg/dm³ apare fluoroza endemica sau maladia patata a dintilor, care consta in aparitia unor pete de marime si intensitate variata, intovarasita de cresterea friabilitatii dintilor. La concentratii de peste 5 mg/dm³ pot aparea anchiloze articulare, luxatii, fracturi, curbarea oaselor lungi

- metalele grele au actiune toxica asupra organismelor acvatice, inhiband in acelasi timp si procesele de autoepurare. Metalele grele produc intoxicatii grave ale organismului uman.

Plumbul ajunge in apa mai ales din evacuarile intreprinderilor industriale, unde poluarea se produce prin diverse procedee tehnologice dintre care unele au loc in mediu lichid ( flotatii, galvanizari, raciri), precum si prin apele reziduale lichide care spala terenurile intreprinderilor.

O sursa importanta de poluare o reprezinta plumbul depus, provenit din gazele de esapament si ajuns in apa. Atat plumbul din sedimente, cat si cel din masa apei poate trece in lanturile si retelele trofice, fiind acumulat cu intensitati variabile de diferite specii in functie de concentratia lui in mediu si de alti factori. Intoxicatiile cu plumb duc la anemie, insomnie, iritabilitate crescuta, greata, gust metalic. Copiii sunt mai sensibili la intoxicatia cu plumb, putand prezenta manifestari de arieratie mintala.

Mercurul eliminat in apa sub forma organica sau minerala se transforma in metil-mercur foarte greu degradabil. Intoxicatia cu Hg este foarte rar intalnita, in apele naturale Hg fiind absent sau se gaseste in concentratii foarte reduse. Cresterea concentratiei de Hg in apa se datoreaza atat poluarii industriale, cat si agricole (derivati minerali si organo-mercurici). Principalele leziuni ale intoxicatiei cu Hg apar in sistemul nervos, organele de simt (analizatorul vizual), aparatul renal si digestiv (ficatul). In concentratii mici pot aparea fenomene necaracteristice cum ar fi: anorexie, iritabilitate, anxietate, dureri de cap, insomnie, greata, tulburari de memorie.

Mercurul se acumuleaza cu precadere in rinichi si creier, globulele rosii si in par.

- intoxicatia cu cadmiu - se manifesta prin afectiuni ale rinichilor, ficatului, inimii;

- intoxicatia cu arsen - produce cefalee, ameteli, oboseala, dureri abdominale, reactii cutanate. Arsenul retinut de organism se concentreaza in piele, ficat, rinichi, plamani si splina; in majoritatea cazurilor arsenul provine din poluari industriale si agricole, fiind utilizat ca antidaunator;

- intoxicatia cu cianuri - este una dintre cele mai grave si consta in blocarea oxidarilor celulare, in primul rand prin actiunea asupra enzimelor respiratorii. Se caracterizeaza prin fenomene de asfixie interna si tulburari nervoase.

- azotatii sunt deversati in mediu de diverse surse (industrie alimentara, agricultura). S-a constatat ca, la adulti, intoxicatia cu azotati se intalneste foarte rar.

Cand continutul de azotati este excesiv si apa este consumata un timp indelungat, pot aparea o serie de tulburari caracterizate prin cefalee, greata, diaree, fenomene cunoscute sub numele de "boala apei", corespunzand unei intoxicatii cronice cu azotati. Intoxicatia cronica cu azotati, in general fara forme clinice, are rasfrangeri puternice asupra organismului infantil, influentand negativ dezvoltarea fizica, atat ponderala, cat si staturala si scazand evident rezistenta organismului la diferite agresiuni biologice din mediu (infectii digestive, respiratorii )

-fosfatii reprezinta un factor limitat in mediul limnic sau oceanic.

Contaminarea apei cu fosfati este destul de ingrijoratoare in tarile industrializate. In civilizatia actuala a crescut viteza de circulatie a fosforului datorita utilizarii lui in cantitati mari in agricultura.

Apele uzate, la iesirea din statiile de epurare, contin in medie 9 mg P/l. Acesta provine de la mineralizarea substantelor organice la care se adauga fosforul continut in detergentii biodegradabili.

Cresterile concentratiei de fosfati produc dezvoltarea rapida a algelor la suprafata apei.

-suspensiile: Atat cele organice, cat si cele anorganice se depun, formand bancuri care impiedica navigatia sau consuma oxigenul din apa. Daca substantele in suspensie sunt numai de natura organica, ele conduc la formarea de gaze rau mirositoare.

Determinarea caracteristicilor fízico-chimice ale apei

Materiile in suspensie se separa prin filtrare sau centrifugare, urmata de uscarea si cantarirea reziduului pana la masa constanta.

Determinarea pH-ului se efectueaza in mod principal prin doua tipuri de metode: colorimetrica si electrochimica.

Pentru determinarea clorurilor se aplica metode volumetrice, clorurile sunt precipitate prin titrare cu solutie de AgNO₃ in prezenta K₂Cr₂O₄ ca indicator.

Finalul titrarii este dat de aparitia precipitatului galben-caramiziu de Ag ₂CrO₄.

Sulfatii sunt precipitati sub forma de sulfat de bariu si sunt mentinuti in suspensie.

Concentratia minima determinata este de 1 mg/L de ioni sulfat.

Azotatii reactioneaza cu salicilatul de sodiu, in mediu acid si, dupa tratarea cu NaOH si sare Seignette (tartrat dublu de Na si K) formeaza saruri colorate.

Fenolii sunt compusi organici nebiodegradabili, ca si compusii halogenati ai hidrocarburilor saturate si nesaturate ciclice si aciclice, esterii si eterii acidului ftalic si compusi fluorurati ai fenil -benzenului.

Toti acestia sunt compusi cu caracter toxic, cancerigen sau mutagen.

Dintre compusii nebiodegradabili evidentiem fenolul, o substanta cu efecte grave asupra organismelor,des intalnit in principalele tipuri de industrie prezente in Tulcea.

Apele industriale contin substante toxice care distrug microorganismele din apa astfel incat consumul chimic de oxigen va constitui singurul indicator asupra prezentei substantelor organice.

Determinarea CCO(consumul chimic de oxigen) se efectueaza cu permanganat de potasiu iar pentru apele intens poluate cu bicromat de potasiu.

Permanganatul de potasiu neconsumat se titreaza cu o solutie de acid oxalic.

Analizand rezultatele determinarilor concentratiilor diferitilor poluanti prezenti in apele Dunarii, efectuate de catre laboratoarele de specialitate din Tulcea,constatam urmatoarele:

In perioada efectuarii determinarilor, s-a remarcat o variatie evidenta a continutului de suspensii in apa fluviului Dunarea, zona Tulcea .Valorile obtinute in urma determinarilor efectuate incadreaza apa fluviului Dunarea in zona Tulcea in clasele IV-V de calitate din punct de vedere al materiilor solide in suspensie, deci a apelor degradate.

Determinarile de pH efectuate arata faptul ca pH-ul apei fluviului Dunarea variaza intre 7,4 si 8,4, ceea ce arata o apa usor alcalina.

Din punct de vedere al rezidiului filtrabil uscat, apa fluviului Dunarea in zona Tulcea se incadreaza in clasa I de calitate, cu valori cuprinse intre 240 si 385 mg/l,

In ceea ce priveste concentratia de cloruri se constata ca valorile sunt cuprinse intre 20-40 mg/l, ceea ce incadreaza apa fluviului Dunarea din acest punct de vedere in clasa I de calitate.

Spre deosebire de cloruri, concentratia sulfatilor din fluviul Dunarea, zona orasului Tulcea, inregistreaza valori mai mari deoarece acestia provin atat din apele fecaloid-menajere, cat si din procesele industriale.

Analizele efectuate apei fluviului Dunarea, in zona Tulcea ,arata ca valorile pentru azotati sunt medii, depasind usor limita admisa, 5-12 mg/l.

Analizele probelor recoltate arata o slaba impurificare a apei fluviului Dunarea, in zona Tulcea cu fenoli. S-au semnalat valori mari (0,008-0,016 mg/l) pentru aceasta categorie de substante incadrand apa fluviului in aceasta zona in clasa a-III-a de calitate

Consumul chimic de oxigen (CCO-Mn) este cel mai important parametru care ofera informatii privind prezenta in apa a materiilor organice (si nu numai) nebiodegradabile. Astfel, se pot constata valori ridicate ale CCO-Mn, depasind limitele admise pentru apele de suprafata: 2,5 mg/l si 3 mg/l (valoare admisa exceptional). Parametrul CCO-Mn a depasit cu mult valorile admise atingand un maximum de 7,3 mg

Se poate observa gradul ridicat de impurificare a apei cu substante nebiodegradabile, astfel ca din acest punct de vedere, apa fluviului Dunarea in zona Tulcea se incadreaza in clasele II-III de calitate.

Se poate desprinde concluzia ca, din punct de vedere al chimismului apei, fluviul Dunarea se incadreaza in zona Tulcea in clasele I-II de calitate, conform prevederilor Ordinului Ministerului Apelor si Protectiei mediului Nr. 1146/10 dec.2002.

Asadar, parametrii de calitate a apei studiati in aceasta lucrare se mentin in limite normale, neafectand in mod direct viata in aval de Tulcea.

Valorile mari inregistrate pentru suspensii, fenoli si CCO-Mn arata ca aglomerarile urbane (Braila, Galati si Tulcea) exercita o presiune datorata aportului de ape uzate provenite din industrie si retele de canalizare a apelor menajere insuficient epurate sau chiar neepurate.

Consider ca studierea si aprofundarea notiunilor privind poluarea si protectia mediului inconjurator reprezinta obiective esentiale pentru oricare dintre noi, obiective care, odata realizate, pot duce la o amplificare considerabila a responsabilitatii oamenilor fata de natura, de resursele sale, fata de sanatatea proprie si implicit si a celorlalti.

In urma analizei rezultatelor experimentale, se poate desprinde concluzia ca, din punct de vedere al chimismului apei, parametrii de calitate se mentin in limite normale, fluviul Dunarea incadrandu-se in zona Tulcea in clasele I-II de calitate, conform prevederilor Ordinului Ministerului Apelor si Protectiei mediului Nr. 1146/10 dec.2002 neafectand in mod direct viata in aval de Tulcea.

Doar pentru suspensii, fenoli si CCO-Mn valorile inregistrate includ apa fluviului din aceasta zona in clasele II-III de calitate, ceea ce denota aportul mare de ape uzate deversate in apele Dunarii.

Desi fluviul Dunarea colecteaza apele de pe cuprinsul a mai multor tari, determinarile parametrilor chimici arata ca nivelul acestora din zona Tulcea nu afecteaza in mod direct viata in aval. Nivelul relativ scazut al acestora se poate explica prin fenomene de autopurificare.