CUPRINS
ARGUMENT CAPITOLUL I - Consideraii generale asupra apei ca
element vital CAPITOLUL II -Tipuri de ape curgtoare CAPITOLUL III
-Chimia i biologia apelor curgtoare CAPITOLUL IV - Specii
indicatoare pentru calitatea apelor curgtoare STUDIU DE CAZ.-
Metode de determinare a microorganismelor din apa BIBLIOGRAFIE
Page | 3
ARGUMENT Pe Pmnt nu exist organism animal sau vegetal care s
poat supravieui n absena apei. Ca urmare, apa are o importan
covritoare pentru existena vieii. Pe lng necesarul pur fiziologic,
care n condiiile unei activiti fizice intense ajung la 3-5 l pe zi,
cantiti mari de ap sunt folosite de om n diverse scopuri: utilizri
gospodreti, utilizri urbanistice, utilizri industriale i utilizri
agro-zootehnice Necesarul total de ap al unei colectiviti se poate
exprima prin: Consum mediu zilnic, exprimat n m3 / zi care
reprezint cantitatea total de ap consumat de un centru populat n
cursul unui an repartizat pe cele 365 de zile. Consum specific
reprezentnd cantitatea total de ap consumat de un centru populat,
repartizat la numrul de locuitori. Se exprim n l / locuitori / zi.
Consumul de ap al centrelor populate nu este uniform, ci prezint
variaii zilnice i sezoniere. Exist un consum maxim n timpul
dimineii, n orele n care ritmul activitii populaiei este maxim, i
un consum minim n timpul nopii, cnd activitatea uman este redus.
Cantitile maxime de ap se consum n perioada de var, iar cele minime
n perioada rece a anului. Cunoaterea acestor variaii de debit este
necesar n scopul asigurrii unor dimensiuni corespunztoare pentru
conductele reelei de alimentare cu ap i pentru proprietatea
staiilor de tratare a apei. n acelai timp, importana apei n
economia uman este n continu cretere i aceasta nu numai n rile n
curs de dezvoltare, dar i n state dezvoltate. O statistic O.N.U.
arat creterea consumului de ap n lume, cretere care se produce n
progresie geometric, i care a dus ca n unele zone ale pmntului s se
resimt lipsa de ap. Dac cu jumtate de secol n urm aceast problem nu
aprea dect n puine zone, n general n deerturi, n prezent ea este
luat n considerare n aproape toate rile lumii, cu precdere n cele
cu densitate crescut a populaiei i nivel economic ridicat.
Page | 4
CAPITOLUL I Consideraii generale asupra apei ca element
vital
Apa este substana cea mai rspndit de pe suprafaa globului,
constituind atmosfera cu un volum de 1370109 m3. Procentual,
volumul de ap dulce din fluvii, lacuri i ape subterane reprezint
aproximativ 0,7%, apa mrilor i oceanelor reprezint 97%, iar restul
de aproximativ 2,3% este apa din gheari i calote polare. n atmosfer
exist cantiti de ap sub form de vapori i nori. Prin cantitatea mare
de ap din straturile superioare, pmntul se deosebete fundamental de
celelalte planete, care sunt srace sau lipsite de ap. Dei cantitile
de ap pe planeta noastr sunt mari, totui sursele de ap care pot fi
utilizate pentru consumul uman, animal sau utilizri industriale
sunt limitate, avnd n vedere cantitile mari de ap cu salinitate
ridicat sau pe cele blocate sub form de gheari. Distribuia inegal a
apei pe suprafaa globului conduce la probleme de alimentare cu ap n
zonele intens populate i cu industrii dezvoltate. Apa este
componenta fundamental a materiei vii, reprezentnd, n medie, 80%.
Astfel, n organismul animalelor, procentul de ap este de 60-70%, la
microorganisme 50%, n alimente procentul de ap este variabil: 65%
carne, 85% mere, 90 % lapte i 95% roii. Valori foarte mari ale
coninutului de ap de pn la 98% se ntlnesc la organismele marine. n
aceeai msur n care este necesar, pentru existena i evoluia materiei
vii, sub toate formele sale, apa este o component foarte valoroas
pentru activitile umane, avnd o contribuie important n dezvoltarea
societii. Primele aglomerri urbane s-au dezvoltat n jurul unor
surse de ap, iar majoritatea activitilor industriale, comerciale,
din agricultur, zootehnie sau transport, utilizeaz apa de diferite
caliti, n cantiti ce depind de gradul de dezvoltare naional i
respectiv regional. Dei 2/3 din suprafaa globului este ocupat de
ap, volumul de ap ce poate fi utilizat u uurin de ctre oameni este
relativ mic, reprezentnd o serie de particulariti privind accesul i
modul de utilizare a apei.Page | 5
n asigurarea premiselor pentru dezvoltarea durabil (dezvoltarea
care s permit garantarea satisfacerii necesitilor de dezvoltare, fr
a compromite capacitatea generaiilor viitoare de a-i satisface
propriile necesiti), managementul calitii factorilor de mediu deine
un rol foarte important, toate programele de dezvoltare ale
societii pe termen lung sau scurt, incluznd obligatoriu aceste
aspecte. Din perspectiva consumurilor de ap actuale, dar i prin
corelarea cu cantitatea resurselor existente, managementul calitii
apelor reprezint o component principal a managementului factorilor
de mediu, datorit att aspectelor legate de tratarea apelor n
vederea potabilizrii sau a consumului industrial, ct i a celor
privind generarea i posibilitile de epurare a apelor uzate, ape
care, din deversarea ulterioar, au un impact deosebit asupra
calitii apelor de suprafa. Dintre componentele principale ale
managementului calitii apelor se pot meniona: Analiza costurilor
pentru pretratarea apei necesare consumului populaiei sau n procese
de producie; Monitorizarea calitii efluenilor produi prin consum
menajer sau industrial; Minimizarea poluanilor la surs i reducerea
deeurilor rezultate n procesele industriale, evitnd astfel
impurificarea surselor naturale de alimentare cu ap; Utilizarea
unor tehnologii nepoluante, att n cadrul proceselor industriale de
producie, ct i pentru procesele de tratare a apelor sau de epurare
a apelor uzate; Introducerea unor standarde calitative mai stricte
pentru efluenii industriali, impunnd astfel epurarea final a
efluenilor rezultai din procese productive; Tratarea apelor de
suprafa, subterane i marine n scopul obinerii apei potabile e
absolut necesar i are drept scop: ndeprtarea impuritilor i
compuilor poluani de origine organic i anorganic, a
microorganismelor existente n ape n mod natural sau aprute datorit
unor poluri accidentale, asigurarea necesarului de ap potabil,
corelat cu necesitile dezvoltrii societii omeneti. Avnd n vedere
reducerea surselor disponibile de ap de calitate corespunztoare, ct
i creterea demografic, diversificarea metodelor de tratare i
utilizare unor surse alternative, au reprezentat i reprezint
principalele preocupri ale cercettorilor i inginerilor care lucreaz
n domeniul exploatrii i furnizrii apei.Page | 6
Cu creterea complexitii structurii societii, problemele privind
calitatea i cantitatea apei furnizate, diversitatea poluanilor,
procesele de gospodrire a apei i impactul asupra mediului
nconjurtor au devenit tot mai dificile ca subtilitate i
complexitate. Dezvoltarea chimiei, biologiei i microbiologiei, la
nceputul sec. XX a stat la baza explicaiei legturii dintre
substanele poluante i bolile provocate ca urmare a consumrii apelor
impurificate cu acestea, avnd n vedere i aspectul c, orice surs de
alimentare poate fi contaminat prin deversarea unor ape uzate
insuficient epurate. Pentru a realiza ncadrarea n standardele de
calitate cerute pentru o utilizare specific (ap potabil, ap
industrial de diferite categorii, ap ultrapur) apele din diferite
surse sunt tratate printr-o succesiune de operaii i procese
unitare, gradul de tratare diferind n funcie de calitatea sursei
utilizate i a cerinelor consumatorului. Aceast lucrare furnizeaz
informaii cu privire la tipurile de poluani sau compui indezirabili
care trebuie eliminai din ap, operaiile i procesele unitare de
tratare convenional, avansat, utilajele specifice cu detalierea
etapelor i a factorilor care influeneaz elaborarea procesului
tehnologic de tratare. Este discutat stadiul actual privind
tehnologiile de obinere a apei potabile i industriale, necesitatea
aplicrii tehnologiilor de tratare avansat n contextul evitrii
riscurilor asupra sntii oamenilor, riscuri produse de anumii
impurificatori care nu pot fi eliminai prin procedee de tratare
convenional. Principalul scop al oricrei staii de tratare este de a
furniza ap de calitate i n cantitatea corespunztoare cererii
diferiilor consumatori la preuri rezonabile, corelate cu
caracteristicile calitative ale apei distribuite. n acest sens sunt
furnizate numeroase exemple de procese tehnologice de tratare
pentru obinerea apei potabile sau industriale pe plan naional sau
mondial. Clasificarea zonelor protejate din bazinele hidrografice
Zone sensibile - ansamblu format din corpul de ap sensibil i
bazinul de recepie a corpului de ap; Corpul de ap sensibil este
reprezentat de lacuri naturale cu ap dulce, alte ape dulci si ape
costiere, care se dovedesc a fi eutrofe sau care n viitorul
apropiat pot deveni eutrofe dac nu se iau msuri de protecie;Page |
7
Managementul resurselor naturale n dezvoltare durabil
Administraia Naional Apele Romne administreaz apele din domeniul
public al statului i infrastructura Sistemului Naional de
Gospodrire a Apelor format din lacuri de acumulare, diguri de
aprare mpotriva inundaiilor, canale, derivaii interbazinale, prize
de ap i alte lucrri specifice, precum i infrastructura sistemelor
naionale de veghe hidrologic, hidrogeologic i de monitorizare a
calitii resurselor de ap aflate n patrimoniul su, n scopul
cunoaterii i a gestionrii unitare pe ansamblul rii, a resurselor de
ap de suprafa i subterane. Administraia Naional Apele Romne are ca
obiect de activitate i atribuii urmtoarele: gospodrirea unitar a
resurselor de ap de suprafa i subterane i protecia acestora
mpotriva epuizrii i degradrii; protecia i restaurarea resurselor de
ap de suprafa i subterane i a ecosistemelor acvatice pentru
atingerea strii bune a apelor; administrarea, exploatarea,
ntreinerea, repararea i modernizarea Sistemului Naional de
Gospodrire a Apelor aflat n administrarea sa; coordonarea
exploatrii lacurilor de acumulare, pe bazine hidrografice,
indiferent de deintorul acestora; dispunerea n perioadele de ape
mari, n caz de poluri accidentale, precum i n caz de introducere a
restriciilor n alimentarea cu ap, a msurilor operative obligatorii
n legatur cu exploatarea acestora; elaborarea i urmrirea aplicrii
Planurilor de folosire a apei n perioadele hidrologice normale i de
evacuare a apelor uzate; elaborarea balanei apei, pe bazine
hidrografice i la nivelul rii, elaborarea i urmrirea aplicrii
Planurilor de restricii i folosire a apei n perioade deficitare pe
bazine hidrografice, precum i coordonarea elaborrii de ctre
utilizatorii de ap a Programelor de restricii n alimentarea cu ap n
caz de secet; organizarea i desfurarea activitii de urmrire a
comportrii n timp a construciilor hidrotehnice din administrare;
stabilirea programului de msuri pentru fiecare unitate hidrografic
n vederea atingerii unei stri bune a apelor; realizarea registrului
zonelor protejate n conformitate cu prevederile legislaiei
armonizat cu Directivele Uniunii Europene;
Page | 8
administrarea albiilor minore ale apelor, a cuvetelor lacurilor
i blilor n starea lor natural sau amenajat, a falezei i plajei
mrii, a zonelor umede i celor protejate aflate n patrimoniu;
administrarea, exploatarea i ntreinerea infrastructurii Sistemului
Naional de Veghe Hidrologic i Hidrogeologic; monitorizarea strii i
evoluiei cantitative i calitative a apelor; efectuarea de analize
fizico-chimice, biologice i bacteriologice pentru ap, sedimente i
biot; elaborarea diagnozelor i prognozelor hidrologice i
avertizarea n caz de producere a fenomenelor hidrologice
periculoase; reprezentarea Romniei la Organizaia Meteorologic
Mondial, pe linie de hidrologie; administrarea, exploatarea i
ntreinerea Sistemului Naional de Monitorizare a Calitii Resurselor
de Ap; avizarea lucrrilor ce se execut pe ape sau au legatur cu
apele, eliberarea autorizaiilor de gospodrire a apelor; controlul
utilizatorilor de ap i a lucrrilor construite pe ape i n legatur cu
apele, din punct de vedere al funcionrii i al ncadrrii n
prevederile avizelor i autorizaiilor de gospodrire a apelor;
apararea mpotriva inundaiilor prin lucrrile de gospodrire a apelor
aflate n administrarea sa i constituirea stocului de materiale i
mijloace specifice de aprare mpotriva inundaiilor aferente
acestora; asigurarea secretariatelor tehnice permanente n domeniul
aprarii mpotriva inundaiilor; participarea la coordonarea aciunilor
de aprare mpotriva inundaiilor i accidentelor la construciile
hidrotehnice i la pregatirea populaiei pentru apararea mpotriva
inundaiilor prin exerciii periodice de simulare; avertizarea i
intervenia n caz de producere a fenomenelor hidrologice periculoase
i de accidente la construciile hidrotehnice din administrare;
elaborarea Planurilor de aprare mpotriva inundaiilor, fenomenelor
meteorologice periculoase i accidentelor la construciile
hidrotehnice din administrare, a celor pe bazine hidrografice
precum i acordarea asisteei tehnice la elaborarea de ctre
utilizatorii de ap i comisiile locale a planurilor proprii de
aprare;
Page | 9
participarea n caz de producere a polurilor accidentale la
activitile operative de avertizare a utilizatorilor de ap i a
autoritilor administraiei publice din aval, de eliminare a cauzelor
i de diminuare a efectelor i monitorizarea propagrii undei
poluante;
CAPITOLUL II TIPURI DE APE CURGTOARE
Principalele ape dulci de suprafa: rurile i lacurile RurilePage
| 10
Rul este un sistem dinamic, a crui morfologie sufer anumite
modificri n timp, att ca i configuraie intern a albiei minore, ct i
ca modificare a traiectului albiei, prin migrarea meandrelor i alte
fenomene. Fitoplanctonul n ruri exist mult mai mult de ct se credea
i e de origine chiar din ru dac acesta e destul de lung sau lent
sau cu destul golfuri, nie de contracurent etc. Pn la nceputul
anilor '90 subiectul a fost sistematic neglijat, considerndu-se c
fitoplanctonul din ruri e nerelevant deoarece dac exist e adus din
lacuri i nu autohton. n ruri, n spatele obstacolelor (bolovani,
picioare de pod, arbori etc.) apar vrtejuri, contracureni etc. car
sunt de fapt microretenii de ap care, nsumate, dovedesc c ntr-un ru
putem avea de fapt un important procent de ap stagnant i nu
"curgtoare" dup modelul clasic. Evaluri cantitative direct s-au
putut face numai relativ recent, cu ajutorul teledeteciei termice,
deoarece apa din microretenii e mai cald ca cea ce curge normal pe
ru. Aceste rezultate influeneaz predicia evoluiei concentraiei unor
poluani sau a posibilitilor de productivitate biologic a unui ru.
De asemenea trebuie luat n calcul hyporheosul, zona de sub fundul
apei unde sunt multe vieuitoare acvatice ce triesc continuu sau
doar temporar n sedimente. De la izvoare spre aval, rurile i
modific treptat caracteristicile de curgere, configuraia albiei i
calitatea apei. Corespunztor variaz i structura biocenozelor.
Pentru peti putem distinge n zona noastr geografic pe un ru poriuni
de dominan a unei specii sau asocieri: zona fntnelului; zona
pstrvului (specii nsoitoare: boitean, grindel, zlvoac); zona
lipanului i moioagei (specii nsoitoare: lostri, clean dungat) etc.
Lacurile Lacurile sunt ape stttoare i se mpart n naturale i
artificiale. Cele naturale sunt majoritatea situate ntr-o
depresiune natural nchis a scoarei pmntului, dar exist i lacuri de
alt origine, cum sunt cele de baraj natural, sau n cratere
vulcanice etc. Majoritatea sunt lacuri cu ap dulce, ns exist multe
cu ap srat, mai ales n zone aride, dar i n alte mprejurri cum sunt
foste saline inundate, golfuri marine ce au fost separate de mare
etc. Unele lacuri sunt alimentate de ruri sau praie / izvoare,
altele aparent numai de precipitaii i eventual izvoare
submerse.Page | 11
Lacurile artificiale sunt n marea lor majoritate lacuri de
acumulare create prin bararea vilor cu baraje de beton sau
anrocamente, crend n spatele lor lacuri de acumulare. Principala
folosin pentru majoritatea acumulrilor este cea hidroenergetic.
Hidrocentralele sunt de diverse tipuri, determinate mai ales de
caracteristicile de debit i cdere. Caracteristicile apelor
curgtoare Apele de suprafa se clasific n ape stttoare (mri, oceane,
lacuri etc), ape curgtoare (izvor, pru, ru, fluviu) i ape
stagnante. Apele dulci de suprafa difere dup foarte multe
caracteristici: debitul i variaiile sale (la cele curgtoare),
temperature, concentraia i natura substanelor dizolvate sau aflate
n suspensie, coninutul biologic i microbiologic etc., fiecare mas
de ap lichid cu albia ei i vieuitoarele din ea fiind un ecosistem
distinct. Totodat, apele dulci de suprafa au i numeroase caractere
comune: spre deosebire de cele subterane, ele sunt de regul mai
puin mineralizate, mai bogate n elemente biologice, mai
influenabile de ctre ali factori (naturali i antropici), mai uor
poluabili, mai puin stabile n caracterisitici, dar totodat au i
capaciti mai crescute de a-i menine calitatea. Apele dulci de
suprafa sunt folosite in situ (navigaie, mbioere, sporturi nautice,
piscicultur, hidroenergetic), dar mai ales captate i folosite ex
situ pentru nevoile cele mai diverse pentru potabilizare, n
industrie, transporturi, agricultur etc. n Romnia, apele de suprafa
constituie sursa major pentru necesitile umane, inclusive apa
potabil. Rurile, n general ape curgtoare reprezint principal surs
de ap potabil i industrial. Ele sunt caracterizate de prezena unor
impuriti existente n stare natural, compoziia specific fiind
dependent de natura solurilor traversate de cursul de ap, a
solurilor din bazinul de recepie, a apelor uzate deversate i a
capacitii de dizolvare a gazelor din atmosfer:
Srurile dizolvate (bicarbonai, cloruri, azotai, fosfai, sulfai
de Na+, K+, Mg2+, Ca2+) provenite din eroziunea solului, rocilor i
datori precipitaiilor;
Materii n suspensie i coloidale (argile, nisip, silice) aprute
ca urmare a eroziunii, inundaiilor, schimbrilor climatic;
Page | 12
Compui organic biogenic provenii din descompunerea materiei
organice i vegetale antrenate de curgerea apei sau proprie
ecosistemului;
Compui poluani toxici denatur organic sau anorganic; Detergeni;
Uleiuri i grsimi; Microorganism, virusuri, protozoare provenite din
deversri ale apelor uzate contaminate cu dejecii umane sau animale,
microorganism proprii ecosistemului. Calitatea apei nu rmne
constant n timp, ci poate s varieze din cauza multor factori,
fie
produi de om (factori antropici), fie de origine natural. n
categoria "ape curgtoare" se ncadreaz urmtoarele tipuri de cursuri
de ap dulce:
curs de ap periodico
Torent
curs de ap permanent naturalo o o
Pru; Ru; Fluviu. Canal (geografie) CAPITOLUL III CHIMIA I
BIOLOGIA APELOR CURGTOARE
curs de ap permanent artificialo
Indicatori fizici i chimici Nivelul aciditii este msurat de pH.
pH 7 nseamn ape neutre, sub pH 7 apele sunt acide iar peste pH 7
sunt bazice. Scderea pH apare cel mai frecvent prin ploi acide, ape
de min sau alte deversri acide. Scderea pH atrage creterea
solubilitii metalelor grele deci posibila mobilizare aPage | 13
lor din sedimente, ceea ce nseamn analize atente intite. La pH
sub 6 mor multe organism e vii i altele sunt afectate subletal
(petii) cea ce impune pentru evaluare analize biologice asupra
nectonului. Scderea pH duce de regul la scderea oxigenului
dizolvat, de unde consecine n lan. pH-ul alcalin poate i el provoca
dermatite sau conjunctivite. Conductivitatea electric specific
indic nivelul salinitii apei i este o comod msur de ansamblu a
srurilor. ncrcarea cu substane organice se evalueaz sectorial, prin
determinarea unora dintre clasele respective, cum sunt "substanele
extractibile" (de regul cele petroliere) dar global se evalueaz
indirect. Determinnd reziduul uscat (reprezentnd suma dintre
substanele organice i anorganice) i apoi calcinndu-l, putem obine
prin diferen substanele organice. Mai frecvent se folosete
determinarea unor indicatori cum sunt: - consumul chimic de oxigen
CCO (metoda cu permanganat de potasiu - CCO-Mn, metoda cu bicromat
de potasiu - CCO-Cr); - consumul biochimic de oxigen CBO dup 5 zile
la 200C (CBO5); - oxigenul dizolvat i saturaia n oxigen a apei.
CBO5 arat numai substanele care s-au degradat biochimic n 5 zile
(nu i cele care sunt degradabile biochimic dar mai lent) i numai
cele la 200C (dar mai sunt unele care la alte temperaturi se
degradeaz altfel). Nu d indicaii despre toxicitatea respectivelor
substane. Mult oxigen se consum nebiochimic, la nitrificarea
amoniului, deci nu tot consumul de oxigen e biochimic. La
interpretri trebuie inut cont c n ape mult oxigen se consum noaptea
prin respiraia plantelor i petilor. CCO trebuie determinat cu
catalizator, altfel d indicaii incomplete cci rmn neoxigenai unii
acizi i alcooli organici. Raportul CBO5 / CCO d informaii despre
capacitatea de autoepurare biologic: dac este peste 0,6
autoepurarea va fi uoar, dac este cuprins ntre 0,2-0,4 autoepurarea
se va produce numai la regim termic favorabil, iar la raport sub
0,2 nu se mai poate produce autoepurarea biologic.Page | 14
O serie de elemente pot constitui indicatori complementari de
poluare organic: - Fosfaii, cnd au concentraii constant crescute,
sunt de origine probabil teluric, dar creterile temporare pot fi
puse pe seama descompunerii substanelor organice n urma unor
impurificri fecale, agricole sau de la detergeni. n evi de plumb,
la pH sczut, fosfaii sunt binevenii cci formeaz un strat
cvasiprotector. - Clorurile pot fi poluani naturali sau
industriali, dar pot proveni i din dejecii. - Sulfaii pot fi i ei
de provenien teluric, n zone cu soluri cu ghips sau crbune brun,
dar i din descompunerea substanelor organice provenite din
impurificri, din ploile acide etc. - Duritatea poate fi indicator
de poluare organic, deoarece la descompunerea substanelor organice
se produce CO2, care mrete solvirea de sruri din sol. Bioxidul de
carbon s-a dovedit a nu fi totdeauna corelat cu gradul de ncrcare
cu substane organice. Corelaia COP - COD - debit ct i cea "clasic"
CBO - oxigen dizolvat sunt astzi sub semnul ntrebrii. Suspensiile
de obicei transport i muli poluani fixai pe ele, care astfel scap
dozrilor dac facem analizele pe ap filtrat. n plus, suspensiile au
concentraii foarte variabile n ruri, motiv pentru care gradul de
acuratee a rezultatelor analizelor standard e mai redus n cazul
lor, dac nu se utilizeaz front de recoltare n loc de un simplu
punct de recoltare n cazul rurilor. Indicatori microbiologici
Contaminarea bacterian se determin prin analize bacteriologice.
Germenii patogeni nu se pot determina direct dect extrem de
dificil. De aceea, se recurge la indicatori indireci, de
probabilitate. n plus, recoltrile sunt supuse unor multiple erori,
foarte greu de evitat. Apa are o biocenoz bacterian autohton foarte
bogat (ce se dezvolt la temperaturi relativ joase), de aceea n
practic se urmresc germenii totali mezofili (care sunt alohtoni) (=
NTG). Dar NTG este relevant doar studiat ca evoluie n timp, sau
coroborat cu ali indicatori. Pentru confirmareaPage | 15
originii fecale a polurii, se determin i numrul probabil de
coliformi. Concentraia de germeni indic doar parial riscul pe care
l prezint apa respectiv, deoarece pentru unele boli contagioase,
doza infectant este de 104-105 germeni, dar pentru altele civa sunt
suficieni. Determinarea coliformilor fecali i streptococilor fecali
permite evaluarea originii umane a impurificrii fecaloide, aspect
deosebit de important, deoarece crete probabilitatea prezenei de
germeni patogeni pentru om. Determinarea clostridiilor
sulfit-reductoare poate servi la verificarea eficienei dezinfeciei
apei. Nivelul coliformilor nu se coreleaz cu cel al protozoarelor i
virusurilor, neputnd fi utilizat ca indicator pentru estimarea
acestora. Tot n acest sens se determin uneori bacteriofagii colici
i tifici, specifici germenilor patogeni respectivi. Poluarea
fecaloid se reflect i n indicatori chimici, ce permit i aprecierea
dinamicii impurificrii: amoniacul NH3 indic poluare recent, nitriii
NO2 una relativ recent iar nitraii NO3 o poluare veche. Indicatorii
biologici. Una dintre metodele de studiu privind calitatea apelor
de suprafa este determinarea diverilor indicatori biologici.
Criteriul faunei piscicole poate fi relevant, dar trebuie inut cont
de viteza de curgere, baraje, braconaj i alte elemente ce pot
influena ihtiofauna n afar de calitatea apei. Oule de helmini i
chistele de giardia sunt indicator de poluare, deoarece provin din
fecale. Chiar dac numrul lor este n limite admise, existena lor
indic posibilitatea prezenei unor germeni patogeni. Pentru o
evaluare global se pot obine rezultate bune prin analiza cantitativ
i calitativ-relativ a comunitilor acvatice, folosind sistemul
saprobic. La ora actual n Romnia se utilizeaz de rutin metoda Hans
Knoepp, care determin "indicele de curenie" i clasific apele n 7
categorii de saprobitate. Metoda este aplicabil practic dar
exactitatea este criticat de unii cercettori. O metod mai recent -
Zelinka i Marvan - mai precis dar laborioas, greu de aplicat de
rutin - distinge urmtoarele categorii de ape: - xenosaprobe (x):
ape foarte curate, nepoluate. Grad oligotrofic. - oligosaprobe (o):
ape curate, fr aport strin semnificativ de substane organice sau
uor poluate, fr efecte negative decelabile. Substanele organice
strine sunt n totalitate incluse n ciclurile metabolice autohtone,
integral descompuse i mineralizate. Autosaprobitate pur.Page |
16
Echilibru ntre productori, consumatori i descompuntori. Biomasa
i bioactivitatea este sczut. Comuniti de organisme n general srace
n indivizi i numr moderat de specii. Grad oligotrof / slab eutrof.
- b -mezosaprobe (b ): Ape moderat poluate, semi-sntoase, nivel
recuperabil de saprobitate, autopurificabil. Aport alohton de
substan organic, parial inclus n ciclurile metabolice i parial
descompus i mineralizat, restul depunndu-se sub form de detritus
organic. Autosaprobitatea ntrece alosaprobitatea. Cresc numeric
descompuntorii i consumatorii acestora. Biomas i bioactivitate
foarte ridicat. Comuniti de organisme bogate n indivizi i specii.
Condiii aerobe. Grad eutrof. - a -mezosaprobe (a ): Ape poluate.
Aport alohton de substan organic din care doar o mic parte este
inclus n ciclurile metabolice i parial descompus i mineralizat. Se
depun cantiti ridicate de detritus organic, formnd ml cu condiii
anaerobe. Alosaprobitatea egaleaz sau ntrece autosaprobitatea.
Productorii sunt n declin i printre ei predomin formele mixotrofe i
amfitrofe. Biomasa i bioactivitatea sunt extrem de ridicate.
Comuniti de organisme bogate n indivizi dar srace n specii.
Macroorganismele sunt slab reprezentate, n schimb se dezvolt n mas
ciliatele i bacteriile. Grad eutrof. - polisaprobe (p): Ape
puternic poluate. Grad final de ncrcare organic a apei. Condiiile
anaerobe din sedimente trec i n masa apei. Comuniti extrem de
bogate n indivizi, numr redus de specii. Dezvoltare n mas a
bacteriilor, numeroase flagelate i ciliate. n b -polisaprobitate:
Productorii sunt drastic redui. Macrofauna foarte redus. n a
-polisaprobitate: Ap total anaerob. Productori abseni. Biomas
compus exclusiv din bacterii anaerobe i fungi. Nu mai exist procese
autotrofe. Grad politrofic. Se pot face corelri ntre saprobitate i
datele microbiologice. Astfel, numrul de microorganisme pe cm3 de
ap este de ordinul 103 n apele oligosaprobe, 104 n b -mezosaprobe,
105 n a -mezosaprobe i 105 n polisaprobe. Indicatorii biologici pot
da informaii i despre poluarea n trecut i evoluia acesteia, prin
analiza organismelor moarte, conservate n bentos. Analiza celor
fosile din bazin permite chiar studii pe perioade foarte
ndelungate.Page | 17
Ali factori Interpretarea corect a datelor organoleptice,
fizice, chimice, bacteriologice i biologice obinute prin analiza
apei impune i o bun cunoatere a bazinului hidrografic, naturii
geologice a solului, a activitilor antropice, a surselor poteniale
de poluare i a condiiilor hidrometeorologice, n caz contrar existnd
riscul interpretrilor eronate: Cunoaterea debitului apei permite
corectarea valorilor concentraiilor diverilor poluani: Ele pot prea
nesemnificative din cauza diluiei aprute la debite ridicate, sau
foarte mari la ape sczute. n afara situaiei din momentul recoltrii,
este necesar cunoaterea climei zonei - a nivelul de precipitaii
(medie multianual, variaia sezonier i multianual etc.) debitului
mediu, cu variaiile sale sezoniere i multianuale. Temperatura apei
influeneaz caracteristicile biologice i microbiologice, precum i
sedimentarea i oxigenul dizolvat, att pe cale direct (difuzie) ct i
indirect (producie / consum). Conteaz i variaia sezonier a
temperaturii, durata i profunzimea ngheului respectivului curs de
ap, nu doar starea la momentul recoltrii. Viteza de curgere
influeneaz biologia i bacteriologia apei, la peste 1 m/s
apreciindu-se c planctonul, dar i formele superioare de via, sunt
antrenate de curent, speciile vegetale i animale prezente fiind
special adaptate unui asemenea regim de curgere. n aceste condiii
analiza planctonic nu are relevan, iar influenele din aval nu se
resimt n amonte nici n ceea ce privete biologia apei. Morfologia
albiei are i ea influen. Cascadele mpiedic migrarea unor specii,
contribuind ns la oxigenare. Un caz particular este cel legat de
prezena lacurilor, n special a lanurilor de acumulri, care face ca,
la analiza apelor curgtoare respective, acestea s poat fi asimilate
celor stttoare, care au alte caracteristici. n plus, lacurile de
acumulare au cteva caracteristici: Stabilizarea regimului biologic
se face n 3-4 ani. Dac lacul are volum mare, regimul e puin
influenat de cursurile de ap ce l alimenteaz. Acumulrile au efecte
benefice asupra calitii apei: duc la scderea turbiditii, a numrului
de bacterii, a CBO5, a variaiei substanelor dizolvate etc., dar au
i efecte nefavorabile, prin scderea O2 dizolvat, creterea
concentraiei de Fe i Mn i apariia gustului i mirosului neplcut prin
nmulirea unor organismePage | 18
cum sunt diatomeele Asterionella fosmosa i Fragilaria
crotonensis (confer apei gust i miros de pete) sau dinoflagelatul
Dinobryon serrtullaria, ce coloreaz apa n brun-glbui i i confer
gust i miros neplcut. Exist mari diferene ntre suprafa i
profunzime, ntre mijlocul lacului i coad / maluri. Pe rurile cu
acumulri hidroenergetice ce uzineaz apa intermitent apar variaii
foarte mari de debit. Acestea au influene multiple i n plus rmn
nereflectate n datele hidrologice uzuale i sunt astfel ignorate,
putnd altera interpretarea unor analize. Regularizarea cursului
rurilor i alte lucrri se reflect indirect n calitatea apei, iar
ignorarea apariiei respectivelor lucrri poate altera interpretrile.
Astfel, ndiguirile, betonarea albiilor influeneaz suprafaa rului (i
deci oxigenarea prin difuzie, insolarea ...), viteza de curgere i
turbulena ei, posibilitile de trai ale plantelor acvatice i
ihtiofaunei etc. Aduciunile artificiale din alte bazine atrag
modificarea debitului, dar i a chimismului i biologiei
respectivului curs. n plus, lungile trasee subterane modific i ele
biocenozele.
CAPITOLUL IV SPECII INDICATOARE PENTRU CALITATEA APELOR
CURGTOARE
Apa este un element indispensabil vieii, pentru toate
organismele i ecosistemele, datorit largii rspndiri i calitilor
deosebite pe care le are. Diversele teorii ale apariiei vieii pe
pmnt acord apei un rol central, majoritatea considernd oceanul
primul i pentru miliarde de ani singurul leagn al vieii. Echilibrul
natural este adesea perturbat de om, din cauza favorizrii unor
specii i distrugere a altora, direct sau indirect prin modificrile
aduse mediului. Dar echilibrul ecologic este un echilibru dinamic,
i compoziia cantitativ i calitativ n specii evolueaz n timp i
spaiu, chiar fr influena omului, cu modificri ciclice sau
ireversibile, echilibrul fiind doar pe ansamblu i n dinamic. Ba mai
mult, "teoria catastrofelor" afirm c evoluia ecosistemelor nu este
liniarPage | 19
ci cu salturi determinate de evenimente majore climatologice sau
de alt natur, iar n cazul particular al apelor de inundaii, care
sunt un element natural necesar evoluiei naturale. De aceea,
decelarea procentului contribuiei omului la modificrile din
ecosistemele acvatice i evaluarea semnificaiei i consecinelor
ecologice este o problem complex i dificil. Nu orice modificare
natural sau indus e duntoare i nu orice situaie staionar nseamn un
mediu n bun stare ecologic. Toate vieuitoarele, de la bacterii la
mamifere, conin un anumit procent de ap, ea jucnd rol crucial,
fiind mediul n care au loc toate procesele metabolice. Pentru
organismele superioare, aportul de ap din mediu este indispensabil
i carenele hidrice sunt mai greu suportate dect cele n alte
substane. Mediul acvatic ca loc de via O mare, un ru, un lac nu
sunt doar mase de ap, ci trebuie privite mpreun cu vieuitoarele din
ele, ca ecosisteme. Viaa exist n aproape orice ape, chiar n cele
mai "vitrege" condiii de temperatur, presiune, luminozitate,
chimism etc. Sunt vieuitoare n abisurile oceanelor, sub calotele
eterne de ghea, n lacuri vulcanice fierbini sau acide, n apele
subterane... Mediul lichid e mai favorabil vieii ca cel terestru
sau aerian, deoarece organismele acvatice se pot deplasa mai uor n
spaiu tridimensional plutind pasiv sau notnd, nedepinznd de un
substrat solid. n schimb psrile nu pot rmne continuu n aer,
animalele terestre consum mult energie pentru deplasare iar
plantele terestre sunt cu rarissime excepii fixate la sol. Apele
naturale nu sunt pure, ci sunt emulsii, suspensii, soluii de
diverse materii, deci pot fi considerate soluii nutritive. Astfel
plantele nu au nevoie de rdcini. Exist alge (dinoflagelatele) care
noat activ, ca animalele! Animalele acvatice la rndul lor pot tri
toat viaa fixate pe un substrat, hrnindu-se i respirnd cu hrana i
oxigenul adus de curenii de ap ("hrnire prin filtrare") i tot prin
ap pot face schimburile sexuale i se pot rspndi larvele.... De
aceea, n ape diferena plante / animale nu este aa de clar ca n
mediul terestru. Heterogenitatea fizico-chimic a apelor este mai
mare dect se poate crede, diferind n timp i spaiu viteza de
curgere, compoziia apei, temperatura, lumina etc. Prin urmare exist
oPage | 20
diversitate mare a habitatelor, ceea ce permite o diversitate
mare n compoziia biocenozelor. Pe de alt parte oscilaiile de
temperatur sunt mai atenuate ca n mediul terestru, iar zilele sunt
mai scurte din cauza fenomenului de reflexie total a razelor
soarelui la suprafaa apei cnd unghiul de inciden crete peste
valoarea-limit. n plus, la adncimi mari domnete ntuneric venic.
Definirea habitatelor dintr-un ru se poate face dup diverse
criterii, ca dimenisuni, plante acvatice, vegetaia terestr riveran,
substrat etc. Noiuni fundamentale despre organismele vii din ape
Mediul acvatic este destul de strin omului, care de regul are o
imagine foarte simplist i parial cu privire la viaa acvatic. El se
gndete la peti, eventual alge, meduze, scoici (mai ales dac e vorba
de mare), iar despre bacterii se gndete c e o nedorit poluare. n
realitate n ape exist o imens diversitate de plante i animale.
Bentosul este totalitatea organismelor care triesc pe fundul
apelor. E format din oligochete (aparinnd grupului viermilor
inelai); molute (organisme cu cochilie) cuprinznd melci
(gastropode) i scoici (bivalve); larve de insecte (plecoptere,
efemeroptere, tricoptere, diptere, larve de libelule...) i altele.
Planctonul este format din organismele ce triesc n masa apei i nu
se deplaseaz activ sau se deplaseaz nesemnifitiv fa de antrenarea
lor de curenii de ap. Planctonul se mparte n fitoplancton (cum sunt
algele: verzi, albastre, diatomee, dinoflagelatele....);
bacterioplanctonul; zooplanctonul (cuprinznd mici animale precum
protozoare, rotifere, copepode, cladocri etc.) Nectonul este format
din animalele care noat activ, nefiind obligai s urmeze direcia
curenilor de ap. E reprezentat n principal de peti. Cicluri i
interaciuni Relaiile dintre specii sunt foarte complexe. Clasic se
descria circuitul mineralelor cu gruparea organismelor vii n
productori (organisme care din substane anorganice sintetizeaz
substane organice i elibereaz i oxigen, de exemplu algele verzi i
albastre, plantele superiare, bacterii etc.); consumatori (direci
sau indireci cum sunt carnivorele); descompuntori (organismePage |
21
care descompun materiile organice n anorganice, cum sunt multe
bacterii, mucegaiuri, ciuperci etc.). n funcie de faptul c atac
organisme vii pentru a i lua substanele organice sau nu,
descompuntorii pot fi clasificai n parazii i saprofii. Apa e o
soluie de sruri inclusiv substane nutritive cum sunt azotul i
fosforul. O concentraie mare a acestora i alte condiii favorabile
duc la nmulirea productorilor primari ceea ce duce n cascad la
dezvoltarea celorlalte grupri. Acest model clasic s-a dovedit
simplist i n ziua de astzi se propun modele mult mai elaborate cu
privire la ciclurile substanelor i relaiile dintre vieuitoare. Dup
nivelul de substane trofice putem clasifica apele n oligotrofe,
mezotrofe i eutrofe. Dac exist destul oxigen n ap, descompunerea se
face aerob i rezult de regul substane netoxice, care eventual sunt
hran penru productori. Lipsa de oxigen duce la creterea proceselor
anaerobe, din care rezult compui toxici cum sunt hidrogenul
sulfurat i amoniacul, care perturb funcionarea ciclurilor normale.
Scderea oxigenului dizolvat poate fi din cauze fizice ale acelui ru
/ lac etc. sau din cauze biologice, cum e excesul de nutrieni care
duce la o cretere masiv a organismelor ce consum oxigen. Viaa
acvatic - indicator al calitii apei Analizele chimice reflect
starea de moment a apelor. Orict de dese i precise ar fi, sunt
orientative, nu arat starea general, iar undele de poluare pot
trece neobservate ntre dou recoltri de probe. n schimb, organismele
vii sunt suspuse tot timpul condiiillor mediului i supravieuiesc
cele ce rezist la toate presiunile, tolerana fiind diferit de la
specie la specie, unele fiind mai tolerante ("specii euribionte")
iar altele mai puin ("specii stenobionte"). Astfel prezena sau
absena unei specii e indicator mai fidel de calitate dect o analiz
fizic sau chimic periodic. Din cauza competiiei naturale dintre
specii, reducerea sau dispariia uneia duce la la dezvoltarea mai
puternic a alteia, care e mai adaptat sau adaptabil la noile
condiii intervenite. La deteriorarea mediuluide obicei dispar
speciile autohtone i se nmulesc cele mai rezistente dar care normal
apreau puin sau deloc n acea ap. Oricum relaile sunt mult mai
complexe dect o simpl competiie, exist i unele de "colaborare" plus
clasicul lan alimentar. Asociaiile de vieuitoare nu sunt deloc
ntmpltoare. De aceea, cantitatea total de vieuitoare n sine nu
spune mult despre sntatea acelei ape i scderea biodiversitii
trebuie s fie un semnal de alarm.Page | 22
Analiza biologic a apei se poate face n dou moduri principale:
Metode ecologice: Sunt directe i se bazeaz pe interdependena dinte
organisme i mediu, fcndu-se analize ale speciilor indicatoare i ale
le biocenozelor pe ansamblu. Metode fiziologice: Sunt metode
indirecte i au n vedere modul de comportare i reaciile fiziologic
ale organismelor acvatice fa de mediu. O metod larg rspndit de
analiz biologic este cea bazat pe sistemul saprobiilor. Pe baza
prezenei i abundenei anumitor specii microscopice n ape se poate
determina gradul de poluare a acestora (n principal cu substane
organice biodegradabile). Efecte ale vieii acvatice asupra calitii
apei Viaa din ape influeneaz masiv calitatea acestora. Epurarea
natural a apelor Epurarea natural a apelor, impropriu numit
autoepurare, este o sum de procese fizice, chimice i biologice prin
care se reduc treptat ncrcturile de poluani deversate n ruri sau
lacuri, n mod deosebit substanele organice biodegradabile. Procesul
biologic corespunde lanului trofic tipic, care poate fi descris
ultrasimplificat astfel: Bacteriile autotrofe consum substane
anorganice iar cele heterotrofe consum substanele organice din ape.
mpreun cele dou clase de bacterii constituie hran pentru protozoare
(ciliate, flagelate etc.) care de fapt pot consuma i direct
detritus (substan organic nevie), acestea pentru viermi, rotifere,
larve, molute etc. care la rndul lor sunt consumai de peti.
Macronevertebratele contibuie mult i prin alte mecanisme:
spongienii, brizoanele i bivalvele filtreaz apa, tubificidele i
larvele de chironomide aereaz i afneaz mlul i l stabilizeaz etc. De
asemenea, plantele clorofiliene produc oxigen, consum bioxid de
carbon i sruri minerale. la rndul lor sunt hran pentru fitofage
(animale ce consum plante) i uneori ele extrag din ap i substane
organice. Macrofitele sunt adevrate filtre biologice i de asemenea
sunt i adpost pentru alte specii. Unele plante pot absorbi eficient
metale grele i radionuclizi, contribuind la detoxifierea respectiv
dezactivarea apei, dac nu se depete o anumitPage | 23
concentraie. Pe aceast baz se poate realiza epurarea cu plante a
apelor uzate sau decontaminarea unor ape prin intruducerea unor
plante ce rein respectivele substane i recoltarea i ndeprtarea
acelor plante cu tot cu toxicul care prin alte metode ar fi fost
extrem de greu sau deloc colectabil i evacuabil. Concentrarea de-a
lungul lanului alimentar. Unele vieuitoare acvatice, plante,
animale sau microorganisme, din cauza modului i mediului de via, al
particularitilor metabolice ale organismului lor i al
farmacodinamicii unor substane, ajung s realizeze n cadrul
ecosistemului acvatic respectiv o enorm concentrare a poluantului
de-a lungul lanului alimentar. Eutrofizarea O ap bogat n nutrieni
nseamn via intens daca exist i destul lumin, oxigen etc. Dac sunt
multe substane trofice se poate ajunge la o dezvoltare exploziv a
algelor ("nflorirea apelor") sau altor productori primari i n
cascad a restului vieii acvatice prin ciclurile nutritive. Asta
nseamn i creterea consumului de oxigen (descompuntori, productorii
n cursul nopi, petii etc.). Uneori suprafaa apei se blocheaz de
plante sau transparena scade i fotosinteza e afectat. Pe ansamblu
nu mai poat produce destul oxigen i face fa cererii tot mai
ridicate, plus algele albastre produc toxine, se ajunge la moartea
petilor etc. fenomen impropriu numit eutrofizare. Plante invazive i
plante superioare legate de ape pot crea mari probleme , n special
dac ajung n medii strine, unde creterea lor e favorizat de
condiiile de clim etc. i nu au alte plante sau animale care s le
conroleze nmulirea. Se ajunge la nmuliri spectaculoase care pot
"sufoca" apele acoperindu-le complet. Ipactul negativ este i asupra
biodivrsitii i asupra calitii apei. Invaziile se combat mecanic
(prin recoltare cu maini specializate), chimic (prin erbicide
specifice) i biologic (prin introducerea de specii care le consum).
Exist i ci hibride, la limita
Page | 24
dintre chimic i biologic. Astfel multe invazii de alge pot fi
controlate punnd n ap anume resturi de plante ce prin putrefacie
produc substane inhibitoare puternice ale creterii algelor. n
circulaia sa natural, apa contacteaz un numr mare de minerale,
substane organice, gaze. Datorit acestui fapt apele naturale
reprezint nite soluii ale diferitelor substane. Ca urmare, prin
compoziia chimic a apelor naturale se subnelege totalitatea gazelor
dizolvate, a srurilor minerale i a substanelor organice. Coninutul
macrocomponenilor n apele dulci de suprafa variaz n limite mari.
Ionii principali ptrund n apele naturale din rocile muntoase,
minerale, sol sau n urma activitii de producie a omului. De obicei
tria ionic a apelor dulci de suprafa nu depete 0,01. Pentru ruri
sunt caracteristice substanele organice care ptrund prin apele
colectoare iar pentru mri, lacuri i rezervoarele de ap - substanele
care se formeaz n urma proceselor din interiorul bazinelor
acvatice. Biocenoza mediului acvatic natural este reprezentat de
totalitatea organismelor vii ce triesc n ap. Raportul dintre biomas
i numrul de reprezentani ai hidrobiocenozei este determinat de
fluxurile de substane i energie din procesele de
producie-distrucie. Orice celul vie sau ecosistem are nevoie de un
aflux de energie liber din afar pentru ntreinerea proceselor
vitale. La scar global, pentru biosfer, acest aflux se nfptuiete n
ntregime pe seama procesului de fotosintez. Sursele locale de
energie liber se pot prezenta sub form de resurse alimentare.
Pentru un sistem de tip deschis, starea staionar, n care se egaleaz
vitezele de formare i de dispariie a unor componente chimice sau
biologice, se stabilete dup aportul de substane i energie. Pentru
un ecosistem, timpul de stabilire a strii staionare se apreciaz
prin longevivii acestuia - componenii cu cea mai mare longevitate
la nivelul altor varieti. Transmiterea substanei ntre subsistemele
biologice ale ntregului ecosistem, cnd unele specii de organisme
servesc ca surs de hran pentru altele, determin noiunea de lan
trofic sau nivel trofic. Nivelul trofic inferior l ocup organismele
autotrofe care sintetizeaz substanele organice din componenii
minerali ai mediului. La acest nivel trofic se realizeaz producia
primar a substanei. Energia liber format trece prin lanul trofic pn
la nivelul superior folosind la meninerea proceselor vitale.
Page | 25
n ecosistemele acvatice, nivelul trofic inferior l ocup algele.
Se disting alge microscopice, care se gsesc n ap n stare suspendat
(fitoplanctonul) i vegetaia acvatic superioar (macrofitele). Din
punct de vedere al schimbului de substane cu componenta abiotic a
ecosistemului acvatic cea mai mare nsemntate o au algele
planctonice i bacteriile. Algele sunt componeni obligatorii ai
ecosistemelor acvatice. Exist peste 30 mii de specii de alge.
Durata vieii celulei de alg este de cteva ore. Algele influeneaz
puternic calitatea apelor naturale i particip la procesele de
autoepurare i autopoluare a mediului acvatic. Moartea natural a
bacteriilor nu joac de obicei un rol hotrtor n reglarea numrului
lor. Bacteriile sunt mncate n special de ctre zooplanctonul
filtrator pentru care ele sunt sursa principal de hran. Filtratorii
folosesc pn la 10 milioane cel./ml n 24 ore. n afar de aceasta,
bacteriile reprezint componentul hrnitor principal al detritului -
resturile organice ale materiei moarte. Particulele detritului
alctuiesc alimentul principal al zooplanctonului vegetal omnivor.
Ele servesc drept centru de localizare a bacteriilor care ajung la
1% din greutatea detritului. Practic, bacteriile prelucreaz
substana organic format n procesul fotosintezei pn la forma
accesibil pentru filtratori. Filtratori cum ar fi racii planctonici
(de exemplu dafniile) filtreaz pn la 1 ml/ex ntr-o or sau pn la 100
ml/h/mg mas brut. Animalele acvatice formeaz lanul lor trofic bazat
pe utilizarea hranei solide capturat dup principiul animalului de
prad - jertfa. Cu ct organismul se afl mai sus pe scara evoluiei,
cu att sunt mai mari dimensiunile lui, schimbul de substane este
nchis n limitele mediului interior, intensitatea specific a
schimbului cu mediul exterior este cu att mai mic i folosete ntr-o
msur mai mare hrana gata (alte organisme sau substane organice
moarte). n formarea calitii mediului acvatic un rol important l
joac particulele sedimentabile i depunerile de fund. n aceste
depuneri se formeaz un mediu nou ale crui proprieti depind de
distana pn la limita de separare ap - depuneri de fund. n funcie de
potenialul depunerilor de fund, n ele se pot forma att straturi
aerobe ct i anaerobe. nsemntatea depunerilor de fund pentru
ecosistemele acvatice este multifactorial. Acumulnd metalele grele
i unele substane organice i anorganice, depunerile de fund
contribuie la autopurificarea mediului acvatic. Aceste funcii ale
depunerilor de fund depind de regimul hidrochimic la limita de
separare a fazelor i sunt strns legate de parametri cum ar fi:
gradul dePage | 26
dispersie, coninutul de substan organic, coninutul de oxizi de
fier i mangan, componena microbian. Pe de alt parte, depunerile de
fund se transform, n anumite condiii, ntr-o surs secundar de
poluare a bazinului acvatic. Ele acioneaz i asupra proceselor de
oxido-reducere ce au loc n interiorul bazinelor acvatice. n afar de
aceasta, n depunerile de fund pot avea loc procese enzimatice de
formare a diferiilor poluani. Depunerile de fund servesc drept surs
de elemente biogene, ioni de mangan i, parial, ioni de fier pentru
mediul acvatic. Procesele de transformare a substanelor biogene i
poluante ca i schimbul cu mediul acvatic au loc n aa numitul strat
de nmol activ. Grosimea acestuia variaz, n funcie de proprietile
depunerilor de fund, de la 5 pn la 20 cm. Solubilitatea ridicat a
formelor minerale de azot determin marea lor mobilitate n sistemul
ap - depuneri de fund. Proprietatea fosfailor de a se adsorbi
concomitent cu hidroxidul de fier (III), al crui coninut depinde de
condiiile redox ale mediului, determin capacitatea nalt de
acumulare a P n nmolul depunerilor de fund, n condiii aerobe i
contribuie la micorarea lui considerabil n mediu anaerob. La
formarea condiiilor anaerobe sau cvasi-reductoare n stratul
superior al nmolului se observ o mrire brusc (de scurt durat) a
fluxului de P din depunerile de fund spre profunzimea apei. Odat cu
creterea troficitii bazinului acvatic, fluxurile de substane din
sistemul ap -depuneri de fund crete: cu ct se sedimenteaz mai mult
(n special sub form de particule dedetrit), cu att mai mult se
mineralizeaz n depuneri i se rentoarce n ap.
Page | 27
STUDIU DE CAZ. Metode de determinare a microorganismelor din
apaAceste analize se fac cu scopul de a pune in evidenta o serie de
microbi, care pot cauza infecii acute si cronice. Deoarece microbii
sunt fiine prea mici pentru a putea fi vzui cu ochiul liber, ei se
pun in evidenta prin doua metode si anume: - prin examinarea lor la
microscopul optic, care poate marii pana la 1500 de ori sau cel
electronic care mrete de cate-va mii de ori. Microbii vzui la
microscop au dimensiuni foarte mici,de la 110 microni, un micron
fiind a mia parte dintr-un mm. Ei au diferite forme: punct (coci),
beior (bacili), spirale (spirochete), virgula (vibrioni). Cocii se
aeaz de obicei n grmezi (stafilococi) sau in iruri (streptococi). -
prin creterea microbilor pe medii de cultura adic pe nite substane
hrnitoare speciale, lichide sau solide. Cnd microbii cresc pe
mediile lichide, ei tulbura mediul, aa cum se ntmpl in cazul
fermentrii vinului de ctre microorganisme. Pe mediile solide, care
se prepara in nite sticle de sticla, acoperite, microbii cresc
formnd fiecare cate o colonie ce conine miliarde de microbi
rezultai din nmulirea microbilor iniiali. Microbii saprofii se
gsesc in mod obinuit in organele omului care comunica cu mediul
exterior. Ei nu sunt periculoi pentru om si in unele cazuri sunt
chiar necesari pentru ca prezenta lor previne instalarea unor
microbi mai periculoi. In tubul digestiv exista microbi saprofii
care ajuta la digerarea resturilor alimentare sau care fabrica
vitamine necesare organismului. Totui, in unele situaii de slbire a
rezistentei organismului, uni din aceti microbi saprofii pot deveni
agresivi si invadnd diferite organe ale corpului, produc stri de
boala. Microbii patogeni cauzeaz boala, ei nu se gsesc in mod
normal in corpul omului ci in organism cu diferite ocazii.
Cercetare microbilor se face in toate secreiile si excreiile
normale sau patologice, in orice produs provenit din corpul omului:
snge, urina, materii fecale, bil, sputa, secreii provenite dinPage
| 28
gat, urechi, organe genitale, etc. In toate aceste produse se
gasesc milioane de microbi de diferite specii, dar laboratorul
foloseste o seriede metode pentru a depista numai pe acei microbi.
Analiza microbilor din materiile fecale De obicei, materiile fecale
contin miliarde de microbi saprofiti care ajuta la putrefactia si
fermentarea resturilor de alimente din intestin, deseuri ce nu au
fost folosite de organism. Alti microbi din intestin sunt necesari
la producerea vitaminelor din grupa B sau a unor antibiotice ce
distrug microbii patogeni. Sunt cazuri cand microbii saprofiti din
intestin (stafilococi,bacili, coli, proteus, piocianic, etc.) in
urma greselilor de alimentatie sau a tratamentului cu antibiotice
pot deveni agresivi, se inmultesc si provoaca infectii ale
intestinului subtire(enterita),infectii ale intestinului
gros(colita) ori infectii ale intregului intestin (enterocolita).
In afara de acesti microbi, enterocolitele mai pot fi produse si de
microbi patogeni care se iau din apa, alimente, de la omul bolnav,
astfel: bacilul tific al febrei tifoide si microbii Inruditi cu
acesta (Salmonele), bacilul dizenteriei (shigella) si microbul
holerei boala care mai bantuie in unele tari calde si de unde poate
fi adusa si in tara noastra de calatorii straini sau indigeni.
Acesti microbi patogeni se gasesc nu numai la bolnavi ci uneori si
la fosti bolnavi, care ii raspandesc prin materiile fecale. De
aceea, fostii bolnavi trebuie sa faca coproculturi repetate pentru
a fi siguri ca nu sunt purtatori de microbi ai vreunei boli
infectioase. Eschierichia coli (numita de asemenea si E. Coli) este
o bacterie ce poate cauza infectii serioase. Mai multe sute de
tipuri sau specii de E. Coli traiesc in mod obisnuit in tubul
digestiv la oameni si animale. Unele specii produc o toxina
puternica care determina diaree sanguinolenta si rar pot cauza
probleme hematologice grave si chiar insuficienta renala. Cel mai
comun tip de E. Coli este E. Coli O157:H7(numerele si literele
indica tipul de E. Coli). Alte tipuri de E. Coli pot determina
infectii ale tractului urinar sau alte infectii. Concentratia 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 respectiv o enorma concentrare a poluantului
de-a lungul lantului alimentar. De exemplu, intr-un studiu,
dieldrinul, nedozabil in apa, ajungea la peste 1 ppm in
fitoplancton, 0,02 ppm in zooplancton, 0,1 ppm in pesti si peste 1
ppm la cormorani. Pentru DDT, concentrarea este si mai
Page | 29
intensa: Factorul de concentrare estede 100 in plancton, 10.000
in peste si 250.000.000 in ihtiofage! Se estimeaza ca cercetarile
indica deocamdata numai partea vizibila a aisbergului, deoarece
procentul de surse de apa monitorizate pentru poluanti organici
este inca redus (desi in crestere) si multe necesita pentru
detectare si mai ales identificarea metodei foarte complexe si
costisitoare. Examinarea bacteriologic a apei Din punct de vedere
microbiologic caracterizarea apei, ca potabil sau nu, nu este
dependent de numrul de microorganisme pe care le conine, ci de
nocivitatea acestora pentru organismul uman. Dei conine mari
cantiti de microorganisme autotrofe i heterotrofe saprofite, apa
izvoarelor este potabil att timp ct lipsesc din ea patogenii umani.
Patogenii intestinali, cum sunt cei care produc de pild febra
tifoid, holera i dizenteriile provocate de bacili care apar n ruri
n urma deversrii dejeciilor menajere, reprezint o problem major a
municipalitilor. Prevenirea mbolnvirilor cauzate de
microorganismele patogene din ap implic testarea permanent a
acesteia. Examinrile de rutin ale apei pentru determinarea unor
patogeni intestinali sunt cel puin dificile, dac nu chiar
imposibile. Este ns mult mai uor de indicat prezena unor
microorganisme intestinale nepatogene cum sunt Escherichia coli i
Strepococus faecalis. Deoarece aceste organisme se gsesc n intestin
i n mod normal nu sunt prezente n ap sau sol, se poate presupune c
prezena lor n ap indic o contaminare a acesteia cu dejecii fecale.
Pe de alt parte acestea sunt uor de identificat i supravieuiesc
ceva mai mult n ap dect patogenii intestinali. n cele din urm, cum
nici unul dintre cele dou microorganisme nu produce spori n ap,
supravieuirea lor este limitat. E. coli este o bacterie
gram-negativ n form de bastona, n timp ce S. faecalis este un coc
gram-pozitiv. Primul este clasificat ca o form bacilar, iar cel
de-al doilea, ca form cocic. O structur coliform este definit ca un
anaerob ce fermenteaz lactoza pentru a produce gaz, este
gram-negativ n form de bastona i nu produce spori. Acestei
descrieri i se potrivete pe lng E. colii Enterobacter aerogenes.
Cele trei tipuri de teste care pot fi realizate pentru a evidenia o
form bacilar de tipul E. coli sunt: testul de predicie, testul de
confirmare i testul complet.
Page | 30
Fiecare dintre acestea exploateaz una dintre caracteristicile
unui bacii de tipul celu de E. coli. Aceste teste nu sunt
aplicabile pentrt formele cocice cum sunt cele ale S. faecalis.1.
Testul de predicie - n 9 - 12 eprubete coninnd o sup de lactoz sunt
inoculate cantiti
msurate de ap pentru a identifica dac aceasta conine bacterii de
fermentaie a lactoze ce produc gaz. Dac dup incubare apar bule de
gaz n oricare dintre probe se presupune c sur: prezente forme de
bacili de tipul E. coli. Testt poate fi utilizat i pentru
determinarea numrulu probabil de bacili prezeni n 100 ml de ap.2.
Testul de confirmare - n acest tes: plci de agar Levine EMB sau
Endo agar sur: inoculate
din eprubetele pozitive (ce produc gaz) pentru a vedea dac
organismele care produc gazul sunt gram-negative. Ambele med inhib
creterea microorganismelor .gram- pozitive i fac posibil
diferenierea formelor bacilare de cele nebacilare. Pe substratul
EME formele bacilare produc mici colonii nucleate (cu centre
ntunecate). Pe substratul agar Endo sunt produse colonii
roietice.3. Testul complet - i propune s determine dac
microorganismul izolat pe plcile de agar se
potrivete definiiei unei forme bacilice de tip E. coli. Testul
include un mediu nutritiv de agar i o eprubet Durham cu supa de
lactoz Dac n supa de lactoz este produs gaz iar proba pe agar indic
prezena unei probe gram- negative putem fi siguri de prezena unei
forme bacilare de tip E. coli. Obinerea unui rezultat pozitiv la
aceste teste indic prezena unei forme bacilare fr ns a indica
faptul c acesta este E. coi Microorganismul ar putea fi i E.
aerogenes. Diferenierea ntre cei doi bacili este dat de c baterie
de patru teste fiziologice cunoscut su: denumirea de IMVC, iniiale
care vin de s compoziia mediilor de reacie (Indol, rou de Metil,
testul Voges Proskauer i Citrat). O alt modalitate de examinare
bacteriologic a apei o constituie testul membranei filtrante.
Aceasta este un disc cu o grosime de 150 m avnd pori cu diametrul
de 0.45 m, cu perforaii pe 80% din suprafa, ceea ce faciliteaz o
filtrare rapid. n urma filtrrii probei de ap prin membran, toate
bacteriile sunt reinute pe suprafaa filtrant. Aceasta se va aeza
apoi pe un pa: nutritiv i incubat timp de 22 - 24 de ore
Organismele de pe discul filtrant vor forms colonii care pot fi
numrate la microscop. Avantajul acestei metode fa de metoda
anterioar l constituie gradul mai mare de reproductibilitate, o
sensibilitate sporit i un timp mai scurt de obinere a
rezultatului.Page | 31
Page | 32
BIBLIOGRAFIEo
Elena Crocan, Daniel Crocan, Microbiologia resurselor naturale,
manula clasa a X a, Editura Didactic i pedagogic, Bucureti, 2005
http:// hydrop.pub.ro/vion_cap15.pdf - Compoziia fizico chimic a
apelor naturale http://frf.cncsis.ro/raport de cercetare:
Detectarea i cartarea geofizic a contaminrii cu hidrocarburi a
terenurilor i apelor subterane; autor Prof.dr. Paul Georgescu
o o
o http://www.mmediu.ro-ape-caliatea_apelor_subterane.pdf o
http://ro.wikipedia.org/wiki/circuitul_apei_in_natura o Buletin de
analiz a apei - Direcia de Sntate Public a Judeului Neam
Page | 33
