Upload
others
View
14
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
CUPRINS
Act. 1.1- IDENTIFICAREA TENDINTELOR EXISTENTE LA NIVEL INTERNATIONAL PRIVIND APLICAREA CONCEPTELOR SI METODELOR DE EVALUARE SI
CARTOGRAFIERE A VULNERABILITATII APELOR SUBTERANE
INTRODUCERE
I. VULNERABILITATEA ACVIFERELOR – CONCEPT SI DEFINITII
II. ELEMENTE NECESARE PENTRU EVALUAREA VULNERABILITATII ACVIFERELOR
II.1. Evaluarea vulnerabilităţii intrinseci (naturale)II.2. Evaluarea vulnerabilităţii specifice (integrată)
III. METODE DE EVALUAREA VULNERABILITATII ACVIFERELOR
III.1. Metode hidrogeologice complexeIII.2. Metode parametriceIII.3. Metode bazate pe indecşi si relaţii analogice
III.4. Metode bazate pe modelare matematică
IV. REPREZENTAREA GRAFICA A VULNERABILITATII ACVIFERELOR
Act. 1.2 - ELEMENTE DE LEGISLATIE COMUNITARA IN DOMENIUL CERCETAT SI MODUL DE TRANSPUNEREA A ACESTEIA IN SPATIUL ROMANESC
BIBLIOGRAFIE
1
Act. 1.1- IDENTIFICAREA TENDINTELOR EXISTENTE LA NIVEL INTERNATIONAL PRIVIND APLICAREA CONCEPTELOR SI METODELOR DE EVALUARE SI
CARTOGRAFIERE A VULNERABILITATII APELOR SUBTERANE
INTRODUCERE
In contextul dezvoltării socio – economice actuale, care presupune o creştere a
cerinţei de apă de bună calitate, dar şi în condiţiile schimbărilor climatice (condiţii
hidrometeorologice extreme – secete şi inundaţii), apele subterane reprezintă, în ultimii
ani, resurse de apă strategice pentru majoritatea ţărilor.
Deoarece acviferele nu mai sunt corpuri naturale de apă, ci sunt în permanenţă
supuse impactului antropic, protecţia acestora din punct de vedere cantitativ şi calitativ
a devenit foarte importantă.
In acest sens, apele subterane fac obiectul unor activităţi concretizate prin
măsuri, studii şi elaborarea unor metodologii pentru protejarea acestora, atât din punct
de vedere cantitativ cât şi calitativ, obiectivul final fiind utilizarea durabilă a resurselor de
ape subterane.
Eficienţa şi specificitatea măsurilor de protecţie depinde de modul de evaluare şi
estimare a vulnerabilităţii acviferelor la impactul antropic, cantitativ şi calitativ.
Evaluarea vulnerabilităţii la poluare a acviferelor este necesară în analiza de
fezabilitate şi dezvoltare, în managementul de planificare, în deciziile de utilizare a
terenurilor (raionare şi protejare, amenajare, ameliorare şi monitorizare prevăzută prin
reglementări, asistenţă tehnică), precum şi în educaţia generală şi informare.
Pentru îndeplinirea acestor deziderate pe o bază ştiinţifică, orice evaluare trebuie
realizată potrivit celor trei legi ale vulnerabilităţii apelor subterane (CTAGWV –
WSTB – CGER – NRC,1993):
Prima lege = Toate apele subterane sunt vulnerabile.
A doua lege = Incertitudinea este inerentă în toate evaluările de vulnerabilitate.
A treia lege = Ceea ce este evident poate fi ascuns şi ceea ce este dificil de
explicat nu poate fi trunchiat.
2
In România, precum şi în multe alte ţării ale lumii, există legi sau decrete pentru
protejarea si exploatarea apelor subterane. Prin intermediul acestora se definesc din
punct de vedere juridic zone în interiorul cărora activităţile umane sunt reglementate,
sau zone protejate.
In general, definirea acestor zone este realizată arbitrar, datorită complexităţii
realităţilor naturale ale zonei respective (biologice, hidrologice şi în special
hidrogeologice) care trebuie luate în considerare şi dificultăţilor legate de abordarea
acestor probleme.
Unele instrumente eficace, din ce în ce mai mult utilizate în protecţia apelor
subterane, sunt hărţile de vulnerabilitate ale acestora. Acestea, deşi nu reprezintă un
"panaceu" (J. Vrba, A. Zaporozec, 1994), sunt constituite prin analize ample, create pe
baza unor date reale şi complexe, în care informaţia hidrogeologică cantitativă şi
calitativă se îmbină prin suprapunere cu datele complementare necesare (utilizarea
terenurilor, climă, etc).
Hărţile de vulnerabilitate a apelor subterane, apărute la începutul anilor 1970,
prezintă, din punct de vedere cantitativ şi calitativ, anumite caracteristici ale mediului
subteran, care determină vulnerabilitatea la contaminare a acviferelor.
Acestea, împreună cu hărţi de folosinţă a terenurilor, date de calitate a apelor
subterane şi surse de contaminare, folosind tehnici GIS, pot constitui baza pentru
programele de protecţie ale apelor subterane.
Hărţile de vulnerabilitate sunt utile în planificare şi proiectare, pentru organisme
implicate în activitatea managerială şi de luare a deciziilor la nivelul oricărui tip de
administraţie.
Scopul lor primar este să servească ca linie directoare pentru activitatea de
amenajare a teritoriului şi dezvoltarea unei politici şi a unei strategii pentru protecţia şi
administrarea apelor subterane.
Oficialităţile pot utiliza hărţile de vulnerabilitate pentru a determina unde, dacă şi
cum trebuie studiate în detaliu problemele potenţiale ale apelor subterane. De fapt
evaluarea vulnerabilităţii şi forma grafică prin care aceasta este reprezentată, constituie
o prima etapă, esenţială, pentru protecţia apei subterane ca resursă de apă potabilă.
Deşi la baza elaborării lor stau analize complexe, specifice, aceste hărţi nu se
adresează numai hidrogeologilor sau hidrologilor, ele putând fi citite şi interpretate de
toţi specialiştii implicaţi în procesul de decizie cu impact asupra mediului.
3
I. VULNERABILITATEA ACVIFERELOR – CONCEPT SI DEFINITII
Conceptul de vulnerabilitate are la bază ipoteza existenţei unui anume grad de
protecţie naturală a apelor subterane împotriva fenomenelor naturale sau activităţilor
antropice, mai ales în ceea ce priveşte accesul poluanţilor în sol.
Trebuie menţionat că noţiunea de vulnerabilitate al acviferelor include şi aspectul
cantitativ.
Termenul de "vulnerabilitate a acviferelor la poluare” a fost introdus prima
oară de J. Margat în anul 1968 şi era definit ca o proprietate a acestora, care depinde în mod direct de sensibilitatea acviferelor la contaminare.
Conceptul fundamental de vulnerabilitate a apei subterane este acela că anumite
zone de teren contribuie mai uşor la contaminarea apei, şi de aceea sunt mai
vulnerabile, iar altele nu (J.Margat, 1968).
Deşi de-a lungul timpului s-au făcut multe eforturi pentru a se ajunge la o definiţie
unitară a vulnerabilităţii acviferelor, în literatura de specialitate, vulnerabilitatea la poluare a unui acvifer este definită în mai multe feluri, ca de exemplu:
caracteristicile intrinseci care determină sensibilitatea diferitelor
părţi ale unui acvifer la impactul negativ al unei deversări de poluant
(Foster & Hirata, 1988);
uşurinţa cu care un contaminant deversat pe sau în apropierea
suprafeţei solului poate migra până la stratul acvifer în anumite condiţii
date de practicile agricole, caracteristicile pesticidelor şi condiţiile de
sensibilitate hidrogeologică (US EPA, 1993). Sensibilitatea hidrogeologică
reprezintă, în concepţia EPA, uşurinţa relativă cu care un contaminant
poate migra până la stratul acvifer, fiind dependentă de caracteristicile
geologice intrinseci ale acviferului şi de materialul stratelor acoperitoare
din zona nesaturată. Sensibilitatea hidrogeologică nu depinde de practicile
agricole sau de caracteristicile pesticidelor.
tendinţa sau probabilitatea pentru contaminanţi de a atinge o
anumită poziţie în sistemul acvifer subteran după introducerea acestora
într-un anumit loc deasupra celui mai puţin adânc sistem acvifer
(CTAGWV – WSTB – CGER – NRC,1993; VRBA & ZAPOROZEC 1994);
4
caracteristica dependentă de natura solului şi a oricăror depozite
superficiale acoperitoare, de natura depozitelor care formează acviferul şi
de grosimea zonei nesaturate sau grosimea stratelor care ţin sub presiune
apele subterane (după concepţia Autorităţii Naţionale a Apelor din Marea
Britanie, Robins et.al., 1994);
VOWINKEL et al. (1996) defineşte vulnerabilitatea ca fiind
sensibilitate plus intensitate, unde intensitatea este o măsură a sursei de
poluare. În acest context, vulnerabilitatea acviferelor nu depinde numai de
caracteristicile intrinseci ale sistemului acvifer, ci şi de apropierea de sursa
de poluant, caracteristicile poluantului şi alţi factori care ar putea să
marească cantitatea de poluant ajunsă în subteran.
Unii autori (Foster&Hirata, 1988, Adams&Foster,1992) nu includ, în definirea
vulnerabilităţii acviferelor, procesele din zona saturată, limitând evaluarea vulnerabilităţii
la probabilitatea relativă ca poluanţii să atingă zona saturată.
Alţi autori (Aller et.al.) ţin seama de posibilitatea de includere a unui factor care
să reprezinte scara relativă de transport lateral al poluanţilor în acvifer.
In majoritatea ţărilor, termenul de vulnerabilitate este limitat la zona nesaturată.
Rezultatele evaluării vulnerabilităţii sunt transpuse pe o hartă ce indică diferite
suprafeţe omogene, cu diferite grade de vulnerabilitate.
Diferenţierea acestor zone este arbitrară deoarece hărţile de vulnerabilitate
exprimă vulnerabilitatea relativă a unor zone faţă de altele şi nu reprezintă valori
absolute.
Datorită diversităţii şi complexităţii factorilor de vulnerabilitate, incertitudinea este
evidentă chiar şi în diferenţierea categoriilor sau claselor de vulnerabilitate a acviferelor
la poluare, ca de exemplu “urbană, foarte scăzută, scăzută, moderată, ridicată şi foarte
ridicată” (CTAGWV – WSTB – CGER – NRC,1993) sau “neglijabilă, scăzută, moderată,
ridicată şi extremă” (Robins et.al., 1994)
Ca definiţie, în acest studiu, "vulnerabilitatea este proprietatea intrinsecă a unui sistem acvifer ce depinde de sensibilitatea acestuia la impactul uman şi/sau natural."
Această formulare a conceptului de vulnerabilitate a acviferelor a fost formulată
de Jaroslav VRBA şi Alexander ZAPOROZEC în anul 1994 şi acceptată la nivelul
Asociaţiei Internaţionale a Hidrogeologilor.
5
Definirea şi formularea noţiunii de vulnerabilitate a apelor subterane şi
clarificarea conceptului de hartă de vulnerabilitate sunt esenţiale pentru proiectarea,
alegerea metodelor de reprezentare cartografică şi analiza hărţilor de vulnerabilitate.
Se pot defini cel puţin două tipuri de vulnerabilitate, general acceptate:
- vulnerabilitatea intrinsecă (sau naturală): vulnerabilitatea determinată numai
de factorii hidrogeologici (caracteristicile acviferului), caracteristicile depozitelor
acoperitoare şi ale solurilor.
- vulnerabilitatea specifică (sau integrată): în plus faţă de vulnerabilitatea
intrinsecă, aceasta include impactul potenţial al unor folosinţe de teren şi surse de
contaminanţi ce pot afecta, în spaţiu şi timp, din punct de vedere cantitativ şi calitativ,
resursa de apă subterană.
Echipele de cercetare europene reunite în cadrul acţiunii EU COST A620
“Cartografierea vulnerabilităţii şi a riscului în scopul protecţiei acviferelor carstice” au
definit vulnerabilitatea intrinsecă în modul următor: “termen folosit pentru a defini
vulnerabilitatea unui acvifer la poluarea generată de activitatea umană. El ţine cont de
caracteristicile geologice, hidrologice şi hidrogeologice ale zonei analizate, dar nu
depinde de natura activităţilor umane care generează poluarea”.
COST 620 consideră (în prezent) că suprafaţa solului este suprafaţă de referinţă
pentru o posibilă deversare de contaminant (sursa de poluare). Se face distincţia între
două ţinte diferite ale acţiunii de protecţie: protecţia resursei (adică a acviferului) şi
protecţia sursei (forajul utilizat pentru alimentarea cu apă).
Vulnerabilitatea intrinsecă este o proprietate relativă non-măsurabilă şi care nu
poate fi verificată deoarece depinde de proprietăţile de atenuare şi retardare ale
sedimentelor şi rocilor care acoperă acviferul, dar şi de proprietăţile contaminantului.
Vulnerabilitatea specifică este definită în cadrul COST 620 ca fiind
vulnerabilitatea apelor subterane la un anumit tip sau la grupuri de contaminanţi.
Vulnerabilitatea intrinsecă este o proprietate relativă şi non-măsurabilă, care depinde
atât de proprietăţile de atenuare şi retardare ale rocilor acoperitoare, cat şi de
proprietăţile contaminantilor.
În ultimii ani au fost făcute multe eforturi în scopul de a se stabili o metodologie
de evaluare a vulnerabilităţii care să fie mai puţin arbitrară în ceea ce priveşte stabilirea
claselor de vulnerabilitate.
6
Evaluarea vulnerabilităţii apelor subterane, împreună cu metodele pentru
reprezentarea grafică a acesteia, reprezintă etapa esenţială în realizarea hărţilor de
vulnerabilitate.
Conţinutul conceptului de vulnerabilitate, recunoscut şi general acceptat, nu
implică o standardizare în alcătuirea hărţilor de vulnerabilitate, datorită complexităţii şi
diversităţii mediilor hidrogeologice, acestea neputând fi supuse standardizării.
În general, hărţile de vulnerabilitate intrinsecă sunt legate de obiective de
management şi politică în domeniul apelor, în timp ce hărţile de vulnerabilitate specifică
sunt mai strâns legate de obiective stiinţifice şi necesită interpretări suplimentare din
partea autorităţilor de decizie.
7
II. ELEMENTE NECESARE PENTRU ANALIZA VULNERABILITATII ACVIFERELOR
II.1. Evaluarea vulnerabilităţii intrinseci (naturale)
Aşa cum s-a menţionat, vulnerabilitatea intrinsecă se defineşte ca o functie de
caracteristicile acviferului, de litologia depozitelor acoperitoare şi proprietăţile stratului
sol acoperitor. Pentru evaluarea ei nu este necesară cunoasterea comportamentului
diferiţilor poluanţi.
În aceste condiţii parametrii necesari pentru evaluarea vulnerabilităţii intrinseci se
reduc la acei parametri care determina gradul general de protecţie al cuverturii de sol si
rocilor acoperitoare.
Această simplificare în evaluarea vulnerabilităţii permite realizarea unor studii la
scară mare cu costuri mici şi într-un timp relativ scurt. Studiile de acest gen constituie o
bază pentru studiile de vulnerabilitate specifică care pot fi realizate într-un stadiu
ulterior, numai în zonele cu adevarat sensibile.
Vulnerabilitatea este o proprietate relativă, nemăsurabilă, fără dimensiune, iar
eficienţa evaluării acesteia este funcţie de calitatea şi cantitatea datelor considerate ca
reprezentative pentru zona aflată în studiu.
Selectarea metodelor de evaluare şi datele necesare, depind de scopul evaluării
şi de criteriile impuse de specialiştii în domeniul gospodăririi resurselor de apă.
Factorii ce sunt luaţi în considerare pentru evaluarea vulnerabilităţii intriseci a
acviferelor, se încadrează în două clase: factori principali şi factori secundari.Factorii principali sunt: realimentarea acviferului, natura şi proprietăţile stratului
de sol acoperitor şi caracteristicile zonelor nesaturate şi saturate.
Realimentarea acviferului, măsurată prin rata de alimentare (infiltraţia eficace)
– m3/an, reprezintă cantitatea de apă ce străbate stratul de sol acoperitor şi zona
nesaturată şi pătrunde în acvifer pe o perioadă bine determinată de timp, afectând în
mod semnificativ procesele fizico – chimice ce au loc în sistemul rocă – apă; aceasta
este exprimată ca realimentare netă anuală.
Realimentarea poate fi evaluată pe baza măsurătorilor în teren, derivată din
ecuaţia de bilanţ sau estimată pe baza fotografiilor aeriene sau satelitare.
8
Natura stratului de sol acoperitor este exprimată prin parametrii, cum ar fi,
textura, structura, grosimea, capacitatea de atenuare sau alte proprietăţi fizice, chimice
sau biologice.
Solul are o foarte bună funcţie de atenuare a pătrunderii în acvifer a unor
substanţe potenţial poluante (Zaporozec,1985) şi reprezintă un atribut important în
cazul evaluării vulnerabilităţii apelor subterane la surse de contaminanţi cu dezvoltare
areală (fertilizatori, pesticide etc.).
Trebuie menţionat faptul că, funcţia solului, ca filtru natural protector în procesul
de retardare şi degradare, poate fi alterată foarte uşor, deoarece solul însuşi este foarte
vulnerabil.
Zona nesaturată, prin unii parametrii cum ar fi grosimea, alcătuirea litologică şi
permeabilitatea pe verticală, are o influenţă decisivă în evaluarea gradului de
vulnerabilitate, în special în zonele muntoase şi deluroase, unde stratul de sol nu este
foarte dezvoltat, atât pe verticală cât şi pe orizontală.
Porozitatea, conductivitatea hidraulică, capacitatea de înmagazinare,
transmisivitatea şi direcţia de curgere a apei subterane în zona saturată joacă un rol
important în evaluare vulnerabilităţii acviferelor.
Vulnerabilitatea unui acvifer se diferenţiază pe verticală (funcţie de realimentare
şi drenaj) şi pe orizontală (funcţie de întinderea şi poziţia geografică a sistemului
acvifer).
Faptul că acviferul este cu nivel liber, cu nivel sub presiune sau mixt, este foarte
important şi trebuie luat în consideraţie în evaluarea vulnerabilităţii.
Factorii secundari ce trebuiesc luaţi în consideraţie în evaluarea vulnerabilităţii
acviferelor sunt geomorfologia, reţeaua hidrografică şi natura patului impermeabil.
Trebuie subliniat faptul că metodele şi tehnicile de evaluare folosite diferă de la
caz la caz, având în vedere complexitatea condiţiilor naturale din fiecare zonă, precum
şi scopul urmărit.
II.2. Evaluarea vulnerabilităţii specifice (integrată)
Dacă se iau în considerare potenţiale surse de poluare cu anumiţi poluanţi, se
poate vorbi despre o vulnerabilitate specifică a acviferului la respectivele substanţe.
In general, vulnerabilitatea specifică a unui acvifer este evaluată în termeni de
risc ai sistemului ce poate fi expus la contaminare.
9
In evaluarea vulnerabilităţii specifice a apelor subterane un rol important îl are
capacitatea de atenuare a solului, a zonei nesaturate şi a acviferului, avându-se în
vedere proprietăţile fiecărui contaminant.
Foster & Hirata (1988), Vrba & Zaporozec (1994) şi Morris & Foster (2000) au
realizat o trecere în revistă a posibilelor procese si mecanisme care duc la atenuarea
unei încărcări de contaminant în diferite medii prin care trece apa contaminată în drumul
ei către stratul acvifer (sol, zona nesaturată şi zona saturată).
În concepţia lor, principalii factori care determină protecţia efectivă sau efectul de
filtrare al rocilor şi cuverturii de sol sunt:
-compoziţia mineralogică a rocilor
-gradul de compactare a rocilor
-stratificaţia şi gradul de fisurare
-porozitatea
-conţinutul de materie oprganică, carbonaţi, argile, oxizi de metal
-pH-ul, potenţialul redox, capacitatea de schimb cationic
-grosimea stratului de roci şi a cuverturii de sol
-rata de percolare şi viteza apei.
De asemenea, când se analizează comportamentul unui poluant în subteran şi
timpul de care acesta are nevoie pentru a strabate zona nesaturată şi zona saturată
trebuie luate în considerare şi caracteristicile chimice specifice ale poluantului:
-temperatura, presiunea
-dispersia, difuzia
-adsorbţia şi precipitarea
-degradarea chimica, biologică
Poluanţii au comportamente diferite în subteran şi de aceea este foarte important
ca acest comportament să fie bine cunoscut atunci când se face evaluarea
vulnerabilităţii specifice. Contaminanţii pot fi transformaţi de procesele geochimice,
radiologice şi microbiologice care au loc în mediile prin care sunt transportaţi. Unele
transformări pot schimba fundamental caracterul unui poluant, reducănd sau mărind
toxicitatea acestuia faţă de ecosistem sau sănătatea umană. Dezintegrarea
radionucleidelor poate produce substanţe secundare cu proprietăţi diferite de transport
şi cu efecte diferite asupra sănătăţii. Uneori produşii secundari sunt mai des întâlniţi în
subteran decât poluantul iniţial.
Alteori transformările pot creşte mobilitatea unui poluant şi în acest context un rol
important îl are cunoaşterea căilor preferenţiale de infiltraţie şi viteza de infiltraţie.
10
In cazul poluanţilor persistenţi şi mobili, rolul de atenuare al solului şi al zonei
nesaturate este minim, vulnerabilitatea acviferului depinzând de grosimea şi
permeabilitatea sa.
Astfel, acviferul trebuie să suporte singur contaminantul persistent şi
vulnerabilitatea lui este determinată, în principal, de cantitatea de apă stocată şi de
realimentarea netă.
Aceşti doi parametri controlează diluţia contaminantului persistent în apa
subterană, acesta fiind singurul proces de atenuare a poluării în sistemul acvifer.
Un aspect important în evaluarea vulnerabilităţii specifice a apelor subterane îl
reprezintă folosinţa terenurilor şi densitatea populaţiei în zona de studiu.
In funcţie de scopul pentru care se face evaluarea vulnerabilităţii specifice,
aceasta se poate clasifica în:
- evaluare cu un singur scop (ţinând cont de un singur contaminant
sau de un grup de contaminanţi având caracteristici similare)
- evaluare cu scop multiplu (include evaluarea vulnerabilităţii
acviferului supus la doi sau mai mulţi contaminanţi sau grupuri de
contaminanţi)
11
III. METODE ŞI TEHNICI ÎN EVALUAREA VULNERABILITĂŢII ACVIFERELOR
Vrba & Zaporozec (1994), COST 65 (1995), Margane et al. (1997), Magiera
(2000), Gogu & Dassargues (2000), Focazio et al. (2002) şi Goldscheider (2002) au
realizat sinteze de foarte bună calitate în ceea ce priveşte metodele utilizate pentru
evaluarea vulnerabilităţii acviferelor şi pe baza lor putem distinge următoarele tipuri de
abordări:
- metode hidrogeologice complexe
- metode parametrice
- metode bazate pe indecşi si relaţii analogice
- metode bazate pe modelare matematică
III.1. Metode hidrogeologice complexe
Aceste metode presupun stabilirea unor criterii şi condiţii care să definească
vulnerabilitatea pentru o anumită zonă şi compararea cu altă zonă, având în vedere
aceleaşi criterii şi condiţii.
Sunt potrivite pentru suprafeţe mari, cu o varietate mare de trăsături
hidrogeologice, hidrostructurale şi morfologice, iar evaluarea vulnerabilităţii se obţine în
termeni calitativi.
Evaluarea vulnerabilităţii se realizează prin stabilirea unor clase de vulnerabilitate
cu doua sau mai multe nivele de vulnerabilitate, iar datele utilizate sunt în general
preluate din hărţi geologice, hidrogeologice şi topografice existente.
Harta de vulnerabilitate a acviferelor pentru Franţa, realizată de Albinet & Margat
în 1970 şi harta de vulnerabilitate a acviferelor pentru Germania, realizată de Vierhuff et
al. în 1981 sunt doua exemple de hărţi obţinute prin această metodă. Ambele hărţi au
fost realizate la scara 1:1000000.
III.2. Metode parametrice
Metodele parametrice se pot împărţ în trei categorii:
- sisteme matriciale
- sisteme prin atribuirea de punctaj parametrilor
- sisteme prin atribuire de punctaj şi ponderea parametrilor
12
III.2.1. Sisteme matriceale
Sistemele matriciale se aplică pentru suprafeţe restrânse şi se bazează pe un
număr limitat de parametri, atent selecţionaţi şi reprezentativi pentru suprafaţa
respectivă.
Parametrii aleşi pentru determinarea vulnerabilităţii se impart în segmente ce
constituie clase de vulnerabilitate. Aceste clase se compun după reguli matriciale
stabilite de utilizatori, rezultând astfel o evaluare finală a vulnerabilităţii.
Spre exemplificare, este prezentat sistemul matriceal utilizat de Palmer (1988)
pentru evaluarea acviferelor din zona Lichfield, Anglia. Se observă că Palmer a utilizat
tipurile de sol drept parametri pentru evaluarea vulnerabilităţii acviferului.
Au fost create patru clase de vulnerabilitate din punct de vedere al tipurilor de
sol, definite, începând cu clasa având cel mai mic grad de vulnerabilitate, prin termenii
“joasă”, “medie”, înaltă” şi “extremă”.
Exemplu: - Sistem matriceal folosit în evaluarea vulnerabilităţii acviferelor –Lichfield – Anglia (Palmer, 1988)
CLASIFICAREA ZONELOR DIN
ACVIFER1
CLASIFICAREA2
SOLURILOR3 4
1 EXTREMA INALTA MEDIE JOASA
2 INALTA MEDIE JOASA JOASA
3 JOASA JOASA JOASA JOASA
Vrba & Zaporozec (1994) au utilizat şi ei acest tip de metodă, luând în
considerare mai mulţi parametric: adâncimea acviferului, rata de percolare,
realimentarea acviferului etc.
III.2.2. Sisteme de evaluare prin atribuirea de punctaj parametrilor
Acest tip de metodă este caracteristică evaluării vulnerabilităţii intrinseci a
acviferelor, nefiind specifică unui anume tip de contaminant, şi constă în atribuirea unui
punctaj fix oricărui parametru considerat ca fiind necesar pentru evaluarea
vulnerabilităţii.
13
Punctajul este împărţit în funcţie de intervalul de variaţie al fiecărui parametru, iar
suma punctelor exprimă evaluarea vulnerabilităţii atribuită pentru fiecare zonă sau
punct.
Scorul numeric final, împărţit în segmente, exprimă un grad relativ de
vulnerabilitate.
O astfel de metodă, caracterizată printr-o structură simplă şi pragmatică, este
metoda GOD (Foster, 1987; Foster&Hirata,1991).
Metoda GOD estimează vulnerabilitatea unui acvifer, utlizând trei parametri care
reprezintă trei tipuri de informaţii spaţiale:
- G (Groundwater occurance) – tipul de acvifer
- O (Overlying lithology) – alcătuirea litologică a zonei nesaturate
- D (Depth to groundwater) – adâncimea la care se află apa subterană)
Primul parametru, G, corespunde tipului de acvifer, iar indicele poate varia între
0 şi 1. Mediul subteran, din punct de vedere al prezenţei apelor subterane, poate varia
între inexistenţa unui acvifer, evaluat cu indicele 0, şi prezenţa unui acvifer freatic,
evaluat cu indicele 1. Intre cele două extreme se află acviferele arteziene, cu nivel sub
presiune şi mixte.
Al doilea parametru, O, se referă la caracteristicile zonei nesaturate. Aceasta
se evaluează considerând două caracteristici: gradul de fisurare şi caracteristicile
litologice, exprimate, indirect şi relativ, prin porozitatea, permeabilitatea şi umiditatea
zonei nesaturate (Foster&Hirata,1991). Această informaţie se utilizează pentru
obţinerea unui indice care poate varia între 0,4 şi 1.
Al treilea parametru, D, se referă la adâncimea la care se află nivelul
hidrostatic, în cazul acviferelor freatice, şi la adâncimea la care se află coperişul
acviferului, în cazul acviferelor cu nivel sub presiune. In funcţie de valoarea adâncimii,
acest indice poate avea valori între 0,4 şi 1
Produsul acestor componente este un indice de vulnerabilitate, ce poate varia
între 0 şi 1. Se poate corecta faptul că nu a fost luat în considerare, în mod direct, solul,
care este un parametru important, cu un indice care exprimă capacitatea de atenuare şi
gradul de fisurare al solului (Custudio,1995).
Alte metode de acest tip sunt:
-sistemul dezvoltat de Marcolongo & Pretto (1987) pentru valea fluviului PO
- PRZM – Pesticide Root Zone Model, dezvoltata de EPA in 1993
- SAFE, dezvoltata de Idaho Department of Health and Welfare
14
III.2.3. Sisteme de evaluare prin atribuirea de punctaj şi ponderarea parametrilor
Aceste metode se bazează pe cele descrise la punctul anterior, reprezentând
însă o treaptă mai performantă. Astfel, pentru fiecare parametru luat în calcul, se
adaugă un sistem de ponderare, în aşa fel încât să reflecte corect relaţia dintre acesta
şi importanţa lui în evaluarea vulnerabilităţii.
Un algoritm în conceperea unei astfel de metode este cel propus de Trojan şi
Perry (1988), (vezi fig. nr. 1).
Fig.nr.1 Algoritm pentru dezvoltarea unui sistem parametric ponderat
(Trojan, Perry, 1988)
15
REDEFINIREA SCOPURILOR SETARE SCOPURI
SPECIFICE
REDEFINIREA FACTORILOR
IDENTIFICAREA FACTORILOR CE TREBUIE SA FIE FOLOSITI IN
SISTEMSCOPURI SI
DATE INADECVATE
EVALUAREA DATELOR DISPONIBILE PENTRU ANALIZA
FACTORILOR
SCOPURI SI DATE
ADECVATEDETERMINAREA TERMENILOR DE
CORECTIE SI A IDENTIFICATORILOR PENTRU
FOLOSINºÅSTABILIREA SCARILOR,
PONDERILOR SI TERMENILOR DE CORECºIE
IMPLEMENTAREA SISTEMULUI
TESTAREA SISTEMULUI
AJUSTAREA SISTEMULUI
ADAUGARE DE DATE VIITOARE
Din această categorie de metode face parte metoda DRASTIC, dezvoltată de
Aller s.a. (1985) pentru Agenţia de Protecţia Mediului a Statelor Unite (EPA).
Cei şapte parametri (iniţialele acestora, în limba engleză, formează numele
metodei) luaţi în considerare în evaluarea vulnerabilităţii intrinseci a acviferelor sunt:
- D (Depth) - adîncimea apei (m)
- R (net Recharge) - precipitatiile (mm)
- A (Aquifer) - litologia zonei saturate
- S (Soil media) - tipul de sol
- T (Topography) - panta terenului (%)
- I (Impact of vadose zone) - caracteristicile zonei nesaturate
- C (hydraulic Conductivity of the aquifer) - conductivitatea hidraulică a mediului
acvifer (m/s)
Fiecărui parametru i se atribuie o valoare de la 1 la 10, valoarea 1 corespunzând
gradului de vulnerabilitate minim, iar valoarea 10 gradului de vulnerabilitate maxim.
Această notare este dublată de două şiruri ponderatoare cu un interval de
variaţie de la 1 la 5. Primul dintre acestea ponderează parametrii unii în raport cu
ceilalţi, în ceea ce priveşte influenţa lor în determinarea vulnerabilităţii. Astfel,
parametrul cu influenţă maximă va avea nota 5, iar cel cu influenţă minimă, nota 1.
Rolul celui de al doilea şir ponderator este de a cuantifica efectul potenţial al
contaminanţilor.
Indicele DRASTIC se obţine prin aplicarea formulei:
DRASTICindex = Dr*Dw + Rr*Rw+Ar*Aw+Sr*Sw+Tr*Tw+Ir*Iw+Cr*Cw,
unde r reprezinta ratingul fiecărui parametru, iar w valoarea de ponderare a fiecărui
parametru.
Utilizând indicele DRASTIC se pot identifica zonele ce sunt mai susceptibile la
contaminare în raport cu celelalte, valoarea maximă a indicelui reprezentând
vulnerabilitatea maximă.
Pentru evaluarea efectiva a vulnerabilităţii prin această metodă, dată fiind
complexitatea ei este nevoie de utilizarea unui program de tip Arc/Info.
Metoda este foarte utilizată deoarece este relativ ieftină, directă şi utilizează date
care se găsesc cu usurinţă. Produsul final este o hartă simplu de interpretat şi care
poate fi încorporată fără prea mari probleme într-un Sistem Suport de Decizie.
Principalele dezavantaje ale metodei sunt că subestimează vulnerabilitatea în
cazul acviferelor fracturate şi că sistemul de ponderare nu are o bază ştiinţifică.
16
Metoda SINTACS (Civita & Chiappone et al. 1990, Civita & Maio, 1997, Civita et
al. 1999), ca şi algoritmul DRASTIC, ia în considerare aceeaşi parametri, dar se
diferenţiază prin influenţa atribuită fiecărui parametru, în funcţie de condiţiile
hidrogeologice şi ţine cont de efectul de diluţie datorat realimentării.
Parametrii (iniţialele acestora, în limba italiană, dau numele algoritmului) utilizaţi
prin această metodă sunt:
- S (Soggiacenza) – adâncimea nivelului hidrostatic
- I (Infiltrazione) – infiltraţia eficace (realimentarea)
- N (Effetto depurante del Non saturo) - efectul de autoepurare al zonei
nesaturate
- T (Tipologia della copertura) – natura solurilor
- A (Caratteristiche dell Acquifero) – caracteristicile litologice ale acviferului
- C (Conducibilita idraulica) – conductivitatea hidraulică
- S (Acclivita della Superficie topografica) – caracteristicile geomorfologice ale
terenului.
Indicele final se calculează cu expresia:
ISINTACS = SW x S + IW x I + NW x N + TW x T + AW x A + CW x C + SW x S
unde XW reprezintă o valoare a ponderii parametrului X şi X reprezintă punctajul asociat
acestui parametru.
Indicele final ISINTACS permite o evaluare a gradului de vulnerabilitate al sistemului
acvifer studiat.
Metoda AVI (Aquifer Vulnerability Index) este o metodologie simplă care
cuantifică vulnerabilitatea acviferului plecând de la un parametru denumit resistenţa
hidraulică (C), la care corespunde o estimare a timpului parcurs de contaminant prin
zona nesaturată (Van Stempvoort, 1992).
Această metodă pleacă de la ipoteza că drumul parcurs de contaminant prin zona
nesaturată este vertical. Expresia care calculează timpul de parcurs este următoarea:
C = ∑ di
i=strat Ki
unde di corespunde densităţii stratelor omogene situate deasupra zonei
saturate, iar Ki este permeabilitatea sau conductivitatea hidraulică asociată solului.
Pornind de la valoarea timpului de parcurs, se estimează vulnerabilitatea
acviferului, conform tabelului următor:
17
Evaluarea vulnerabilităţii acviferelor utilizând metoda AVI
Resistenţa Hidraulică (C)
Log (C) Vulnerabilitate
< 10 < 1 extrem de mare
10 – 100 1 - 2 foarte mare
100 - 1000 2 - 3 mare
1000 - 10000 3 - 4 mică
> 10000 > 4 extrem de mică
Metoda GLA a fost dezvoltată pentru The Federal Institute for Geosciences and
Natural Resources-BGR de către Hoelting et al. în 1995 şi se bazează pe o serie de
factori care determină timpul de staţionare al apei în zona nesaturată, şi care, potenţial,
poate conţine contaminanţi.
Evaluarea acestui indice permite estimare protecţiei totale efective a acviferului.
Metoda nu ia în considerare decât zona nesaturată.
Cei trei factori principali care sunt incluşi în această metodă sunt:
- grosimea zonei nesaturate (adâncimea la care se află nivelul hidrostatic)
- permeabilitatea solului şi a zonei nesaturate
- rata de inflitraţie (care include şi realimentarea)
Fiecare dintre aceşti factori este evaluat individual şi metodologia constă în
alocarea unui indice, care în final, intră intr-o formulă ce va descrie gradul efectiv de
protecţie al acviferului.
Este o metodă rapidă, care utilizează datele şi informaţiile hidrogeologice
disponibile. In această metodă se presupune că factorii care influenţează
vulnerabilitatea acviferelor sunt solul vegetal şi zona nesaturată, aflată între solul
vegetal şi nivelul apei, în cazul acviferelor cu nivel liber, sau între solul vegetal şi
coperişul acviferului, în cazul acviferelor cu nivel sub presiune.
Pentru determinarea efectului protector al rocilor şi solului vegetal asupra
acviferului freatic, se foloseşte expresia:
18
PT = W x S + W x ∑ (RxE) +Q + HPUnde: PT = protecţia totală efectivă, este în funcţie de timpul aproximativ de staţionare
al apei infiltrate în pătura de sol şi rocile situate deasupra acviferului
W = rata de percolare
S = capacitatea de protecţie efectivă a solului
R = tipul rocii
E = grosimea stratului de sol şi roci acoperitoare
Q = indică prezenţa acviferelor suspendate
HP = indică prezenţa acviferelor arteziene
Evaluarea efectului total de protecţie al suprafeţei se face conform
tabelului următor:
Efectul total de protecţie al suprafeţei
Efectul protector al suprafeţei
Protecţia Totală (PT)Timpul aproximativ de staţionare al apei de
infiltraţie (ani)foarte ridicat > 4000 > 25
ridicat 2000 - 4000 10 - 25
mediu 1000 - 2000 3 - 10
scăzut 500 - 1000 câteva luni – 3 ani
foarte scăzut < 500
câteva zile până în jur de
un an; în roci carstice şi
mai puţin
III.3. Metode bazate pe indecşi si relaţii analogice
Metodele bazate pe indecşi (IM) şi relaţii analogice (AR) au la bază descrieri
matematice standard ale proceselor hidrologice şi hidrogeologice (ca de exemplu
ecuaţia de transport) care sunt utilizate în mod analog pentru evaluarea vulnerabilităţii.
Cele mai multe dintre ele se folosesc pentru evaluarea vulnerabilităţii specifice la
pesticide pentru suprafeţe mici şi medii. Metodele de acest tip iau în considerare
proprietăţile stratelor acoperitoare şi proprietăţile contaminantului.
III.4. Metode bazate pe modelare matematică
19
Aceste tehnici sunt bazate pe simboluri matematice simple sau complexe, din
care rezultă un index de vulnerabilitate.
Trebuie subliniat faptul că "modelele matematice sunt folositoare când sunt
disponibile date geologice semnificative şi când există înregistrări pe mai mulţi ani
privind mişcarea contaminanţilor" (Le Grand, 1983).
La rândul lor, aceste metode se împart în metode numerice şi metode statistice.
Metodele numerice utilizează modelarea matematică a curgerii şi transportului
de poluanţi în zona nesaturată şi în acvifere pentru evaluarea vulnerabilităţii acestora. În
general sunt folosite pentru evaluarea vulnerabilităţii specifice şi iau în considerare
proprietăţile contaminantului (nitraţi şi pesticide, de cele mai multe ori) şi proprietăţile
rocilor acoperitoare. Sunt metode foarte eficiente pentru că pot utiliza cantităţi mari de
informaţie diversă, păstrznd în acest fel complexitatea problemei.
Din păcate sunt costicitoare, pentru ca acest volum mare de informaţii necesită
efectuarea unor lucrări de teren şi investigaţii specifice pentru strângerea tuturor datelor
necesare.
Metodele statistice, punând în practică o abordare statistică sunt o alternativa
la metodele parametrice şi au fost utilizate cu succes pentru evaluarea vulnerabilităţii
specifice la scară mică spre medie (Magiera,2000). Metodele statistice pot fi verificate şi
permit stabilirea fiabilităţii datelor folosite.
Primul pas într-o analiză de vulnerabilitate geostatistică constă în cartografierea
unui numar de factori selectaţi, cum ar fi adâncimea nivelului freatic, tipul solului,
permeabilitatea şi realimentarea. Pasul următor constă în cartografierea distribuţiei
spaţiale a concentraţiilor unui anumit poluant din apa subterană. Cel de-al treilea pas
permite stabilirea unei corelaţii între factorii cartografiaţi şi concentraţiile
contaminantului. Pe baza acestei corelaţii se construieşte harta de vulnerabilitate la
contaminantul respectiv.
Numărul mare de parametri face ca aplicarea acestor metode sa fie dificilă şi
uneori este dificil chiar să găseşti o corelaţie semnificativă între factorii menţionaţi sşi
concentraţia poluantului.
III.5. Evaluarea vulnerabilitatii acviferelor din mediul carstic
20
Apele subterane din mediul carstic reprezinta o parte importanta din resursele de
apa potabila pe plan international.
Metodele de evaluare a vulnerabilitatii intrinseci discutate anterior (DRASTIC,
SINTASC, AVI, GOD etc.) au fost aplicate cu succes in cazul acviferelor de tip poros.
Caracteristicile mediul carstic impun insa alte abordari.
O parte din metodele de evaluare a vulnerabilitatii intrinseci care pot fi aplicate in
cazul acviferelor carstice vor fi descrise succinct in continuare.
III.5.1. Metoda EPIK (Zwahlen et Doerfinger, 1998)
Deorece aceasta metoda a fost aplicata prima oara in Elvetia, descrierea ei se va
referi la exemple din aceasta tara si legislatia acestei tari. Aceasta metoda insa se
poate aplica cu success si in cazul zonelor carstice din Romania.
Harta vulnerabilitatii in cazul metodei EPIK se obtine luand in consideratie 4
parametri obiectivi:
E - Dezvoltarea Epicarstului (Epikarst development) – reprezentand zona din
apropierea suprafetei care este carstificata intens si are o permeabilitate foarte ridicata.
P - Proprietatile cuverturii acoperitoare (Protective Cover Properties)
I – Conditii de infiltrare (Infiltration Conditions) – care pot fi difuze sau punctuale
K – Dezvoltarea retelei carstice (Karstic Network)
Dupa delimitarea zonei de alimentare a izvorului sau forajului de captare metoda
se implementeaza in 3 pasi:
a. Evaluarea semicantitativa si cartarea celor 4 parametri mentionati –
pentru fiecare arie unitara din zona delimitata (ideal ar fi folosirea unui grid cu celule
patratice a 20 m latura). In timpul evaluarii fiecare parametru este impartit in categorii
carora li se da un punctaj de la 1 la 4 functie de influenta categoriei asupra
vulnerabilitatii.
Metodele de evaluare semicantitative sunt: cartarea de suprafata, testele cu
trasori, testele geofizice, studii geomorfologice, analiza hidrografelor, interpretarea
aerofotogramelor, excavatii cu augerul sau mecanice pentru analiza solului.
21
b. Calcul indicelui de protectie folosind punctajele si ponderile alocate celor 4 parametri pentru fiecare arie unitara din captare (se realizeaza foarte usor cu
ajutorul unui GIS)
c. Reprezentarea cartografica a distributiei indicelui de protectie pentru intreaga zona. Datorita unei relatii de echivalenta intre acest indice si zonele de
protectie sanitara pe harta rezultate se pot delimita foarte clar zonele S1, S2 si S3
conform legislatiei privint protectia apelor subterane din Elvetia.
Articolul 20 al Legii de protectie a apei elvetiene ( Swiss Federal Law on the
Protection of Water) nr. 814.20 obliga cantoanele elvetiene la determinarea zonelor de
protectie sanitarea pentru fiecare captare publica, iar Ordonanta Privind Protectia Apei
Subterane din 1998 (nr. 814.201) defineste aceste zone dupa cum urmeaza:
S1 - Aceasta zona trebuie sa previna distrugerea instalatiilor de captare sau a
facilitatilor de realimentare artificiala, precum si poluarea in imediata apropiere a
forajului.
S2 - Aceasta zona defineste aria potrivita pentru prevenirea contaminarii
biologice a apei captate. De asemenea trebuie sa previna poluarea apei subterane prin
excavatii sau lucrari la suprafata sau influentarea regimului de curgere spre captare prin
lucrari subterane.
S3 - Aceasta zona trebuia sa cuprinda destul spatiu si timp astfel incat sa existe
posibilitatea remedierii unei poluari accidentale pana sa ajunga la captare.
Delimitarea acestor zone in Acviferele carstice – folosind medologia de stabilire a
zonelor de protectie publicata in Elvetia in 1982 este deficitara, astfel ca s-a cautat
stabilirea unei alte metodologii, fapt ce s-a concretizat prin metoda EPIK.
a. Evaluarea semicantitativa si cartarea celor 4 parametri
Distributia spatiala a parametrilor acviferului carstic, cat si influenta lor asupra
vulnerabilitatii sursei sunt legate de 2 parametri importanti in teren: reteaua carstica si
epicarstul.
RETEAUA CARSTICA (Karstic Network) are o geometrie complexa. Ea poate fi
mai mult sau mai putin dezvoltata si subdivizata ca rezultat al trecutului geologic,
hidrogeologic, chimic si fizic al zonei carstice.
EPICARST-ul este definit ca zona foarte fisurata care corespunde formatiunilor
decompresate si alterate din vecinatatea suprafetei (Dodge 1982). Aceasta zona
carstificata superioara nu este continua. Ea poate avea intre cativa decimetri si cativa
22
metri grosime si poate cantona in partea inferioara acvifere cu nivel freatic, depozitate
pe zona cu roci slab permeabile de sub zona epicarstului, zona prin care se dreneaza
mai incet sau mai rapid apa infiltrata catre reteaua carstica (Mangin 1975).
Daca reteaua carstica este bine dezvoltata si exista legatura intre ea si epikarst
atunci sursele de apa (foraje sau izvoare) sunt foarte vulnerabile. Daca epicarstul nu
este in legatura directa cu reteaua carstica (lipsa avenelor sau a fisurile in epikarst care
sa ajunga in reteaua carstica) atunci resursa subterana este mai putin vulnerabila. Daca
vorbim de o retea carstica slab dezvoltata si de lipsa unui epicarst (cazul acviferelor
fisurate non-carstice) atunci sursele de apa sunt foarte putin vulnerabile.
Acesti 2 parametri nu sunt insa suficienti in analiza vulnerabilitatii in zone
carstice. Astfel au mai fost luati in consideratie inca 2 parametri ce se pot cartografia:
cuvertura acoperitoare si conditiile de infiltrare.
CUVERTURA PROTECTOARE (reprezentand in mare zona nesaturata)
reprezinta un factor protector si este luat in consideratie in majoritatea metodelor de
analiza a vulnerabilitatii. In functie de caracteristicile acestei zone de protectie naturala
(grosime, textura, continutul in materie organica si in minerale argiloase, umiditatea si
conductivitate hidraulica) aviferul carstic este mai mult sau mai putin vulnerabil.
CONDITIILE DE INFILTRARE se refera la modul prin care este realimentat
acviferul (punctual, difuz). In primele 2 cazuri acest factor depinde de proprietatile
scurgerii de suprafata (legate de panta si coeficentul de siroire) si de prezenta unor
zone preferentiale de infiltrare.
Evaluarea acestor parametrii se face in mare parte prin metode amintite anterior
dar, avand in vedere ca rezultatele trebuie dispuse pe harti, au fost definite pentru
fiecare parametru un numar de categorii (tabelul1) numerotate in ordinea descresterii
vulnerabilitatii.
Aceste categorii se vor diferentia clar pe hartile ce reprezinta evaluarea fiecarui
parametru (fig. 1):
Fig. 2. Exemplu de harta pentru EPICARST - cu cele 3 categorii stabilite pentru acest parametru (Jurkeiwicz et al., 2004)
23
Categoriile parametrilor metodei EPIK
EPIKARST (E)Morfologie carstica observataMorfologie carstica absenta
E1 Pesteri, avene, doline, lapiezuri, relief accidentat, cueste
E2 Zone intermediare situate de-alungul aliniamentelor de doline, uvale, vai seci, canioane, polii
E3 Restul zonei de captare a acviferului carstic
Formatiunea protectoare (P)
Absenta
A. Solul sta direct pe formatiunile calcaroase sau pe formatiuni detritice cu o conductivitate
B. Solul sta pe formatiuni cu conductivite hidraulica scazuta si cu o grosime mai mare de 20 cm
24
Importanta
ridicataP1 0-20 cm solP2 20-100 cm sol 20-100 cm sol si
formatiuni cu conductivitate hidraulica scazuta
P3 >1 m sol > 1 m sol si formatiuni cu conductivitate hidraulica scazuta
P4 >8 m de formatiuni cu conductivitate hidraulica foarte scazuta>6 m de formatiuni cu conductivitate hidraulica foarte scazuta si >1m de sol
Conditiile de infiltrare (I)Concentrate
Difuze
I1 Ponoare permenante sau temporare, debit infiltrant important
I2 Arii de captare a unui curs de apa ce nu este drenata artificial si unde panta este mai mare decat 10% pentru arii cultivate si mai mare de 25% pentru pasuni
I3 Arii de captare a unui curs de apa ce nu este drenata artificial si unde panta este mai mica decat 10% pentru arii cultivate si mai mica de 25% pentru pasuni
In afara zonei de captare a unui curs de apa: baza pantelor sau pante abrupte (mai mari decat 10% pentru arii cultivate si mai mari de 25% pentru pasuni) unde se infiltreaza scurgere de suprafata
I4 Restul zonei de captare a acviferului carstic
Reteaua carstica K1 Retea carstica bine dezvoltata cu galerii cu diameter de ordinul decimetrilor pana la metri cu putina umplutura si bine interconectate
K2 Retea carstica slab dezvoltata cu galerii sau drenuri cu umplutura si slab interconenctate, sau galerii cu diametre de ordinul decimetrilor sau mai mici
K3 Zona de descarcare din formatiuni poroase, care poate avea o influenta protectoare posibila- acvifer non-carstic fisurat
25
b. Calcul indicelui de protectie folosind punctajele si ponderile alocate celor 4 parametri (Schema 1)
c. Reprezentarea cartografica a distributiei indicelui de protectie pentru intreaga zona (Schema 2)
26
Fig. 3. Exemplu de harta de vulnerabilitate obtinuta prin metoda EPIK (Jurkeiwicz et al., 2004)
III.5.2. Metode de evaluare a vulnerabilitatii in mediul carstic propuse de Actiunea COST 620
Abordarea Europeana (metoda COP)
Abordarea europeana a analizei vulnerabilitatii, hazardului si riscului la poluare a
acviferelor se bazeaza pe modelul origine - cale – tinta (fig. 4) , care se poate aplica
atat in cazul resurselor de apa potabila, cat si in cazul protectiei surselor.
Fig. 4. Modelul concepual origine (origin) – cale (pathway) – tinta (target) (Zwahlen et al. 2004)
27
Originea in acest model este termenul folosit pentru a descrie locatia unui
potential loc de infiltrare a unui contaminant de la suprafata.
Tinta este apa care trebuie protejata. In cazul protectiei resurselor tinta este
acviferul, in cazul protectiei surselor tinta este forajul sau izvorul captat.
Calea include totul intre sursa si tinta. In timp ce in cazul protectiei resurselor
calea o reprezinta trecerea verticala prin patura acoperitoare a acviferului, in cazul
protectiei surselor calea cuprinde si curgerea orizontala prin acvifer.
Una dintre sarcinile actiunii COST 620 a fost de a dezvolta o abordare generala
de cartare a vulnerabilitatii intrinseci care poate fi adaptata si transpusa in metode care
pot fi folosite in diferite zone carstice caracteristice din Europa. Drept pentru care,
flexibilitatea este caracteristica principala a acestei abordari.
Abordarea europeana foloseste 4 factori in analiza vulnerabilitatii intrinseci:
stratele acoperitoare (Overlying layers - O), Concentrarea scurgerii (Concentration of
flow - C), regimul de precipitatii (Precipitation regime - P) si dezvoltarea retelei carstice
(Karst network development - K).
Factorii O, C si K reprezinta caracteristici interne ale sistemului acvifer carstic pe
cand factorul P reprezinta un stress extern aplicat sistemului.
Factorul O poate sa contina 4 strate: sol, subsol, roca necalcaroasa si roca
calcaroasa nesaturata.
Prin factorul C se ia in consideratie si faptul ca in zonele carstice paturile
acoperitoare pot fi traversate usor de scurgerea de suprafata care este concentrata la
suprafata si poate intra direct in sistemul acvifer carstic printr-o dolina sau un ponor.
28
Pentru analiza vulnerabilitatii resursei unde tinta este partea superioara a zonei
saturate, numai factorii O, C si P ar trebui luati in consideratie, pe cand in cazul analizei
vulnerabilitatii sursei si factorul K ar trebuie luat in consideratie.
Abordarea europeana nu specifica cum ar trebui masurati sau categorisiti factorii
componenti sau cum se stabilesc categorii de vulnerabilitate drept pentru care nu este o
metodologie in fapt.
Metoda PI (Goldscheider, 2004)Metoda PI este o metoda de analiza a vulnerabilitatii intrinseci ce se bazeaza pe
conceptul origine-cale-tinta. Originea este suprafata terestra, tinta este acviferul
subteran iar calea sunt stratele dintre suprafata terestra si acviferul subteran. De aceea
metoda PI poate fi folosita numai pentru cartarea vulnarabilitatii intrinseci a resursei.
Cu toate astea, daca harta de vulnerabilitate a resursei este suprapusa pe o
harta piezometrica se poate folosi si la cartarea vulnerabilitatii sursei.
Acronimul PI vine de la doi factori: cuvertura protectoare (P) si conditiile de
infiltrare (I). Factorul P descrie functiile protectoare ale stratelor dintre suprafata terestra si
“oglinda” apei – sol, subsol, roci necalcaroasa, roca calcaroase nesaturata.
Astfel factorul P este echivalent cu factorul O propus de „Abordarea europeana”.
Factorul P este calculat dupa o metoda germana GLA (Hoelting et al, 1995) putin
modificata si este divizat in 5 clase de la P=1 pentru un grad scazut de protectie pana la
P= 5 in cazul unor strate acoperitoare cu o grosime mare si foarte protective. Distributia
factorului P este figurata pe o harta separata (Harta P).
Factorul I descrie conditiile de infiltrare, in mod special gradul in care cuvertura
protectoare este strabatuta ca rezultat al scurgerii de suprafata latarela sau a infiltrarii
subterane in zona de captare a ponoarelor sau pierderilor de apa de la suprafata.
Astfel I este echivalentul factorului C din „Abordarea europeana”.
Factorul I are valoare 1 daca infiltrarea este difuza cum ar fi in cazul suprafetelor
plane, foarte permeabile si cu drenaj liber si variaza spre 0 (valoarea lui I in cazul
infiltrarii apei de suprafata direct in acviferul carstic prin ponoare, avene etc.) ( Fig. 5).
Distributia factorului I va fi si ea prezentata pe o harta separata (Harta I)
29
Fig. 5. Valorile factorului I si componentele factorului P (Zwahlen et al. 2004)
Indicele final de protectie π este produsul intre P si I si este impartit in 5 clase.
Un indice de protectie final π<1 indica un grad foarte scazut de protectie a
acviferului castic si o vulnerabilitate extrema la contaminare.
Un indice π=5 indica o grad ridicat de protectie si o vulnerabilitate foarte scazuta
la contaminare. Distributia indicelui π reprezinta harta de vulnerabilitate (Fig. 6)
Fig. 6. Legenda hartilor in cazul metodei PI (Zwahlen et. Al. 2004)
30
III.5.3. Metoda de cartare a vulnerabilitatii intrinseci aplicata pentru un avifer din Regiunea Valona, Belgia (Brouyere et Popescu, 2004)
Metoda de evaluare a vulnerabilitatii intrinseci propusa de Brouyere et Popescu
porneste de la ideea ca majoritatea problemelor intalnite la metodele de evaluare
descrise pana acum sunt cauzate de caracterul mai putin precis al definitiilor
conceptelor pe care se bazeaza, cat si de absenta unor criterii fizice, obiective si
cunatificabile care sa fie luate in calcul atunci cand se evalueaza gradul de
vulnerabilitate.
La metoda propusa, criteriile de evaluare selectionate raspund la 3 intrebari cu
privire la poluarea apelor subterane:
(1) daca are loc un accident poluant la suprafata in cat timp ajunge poluantul la
acvifer?
(2) daca se produce evenimentul care este nivelul potential de poluare
(concentratia poluantului in acvifer)
(3) cat timp va dura contaminarea? (Fig. 7)
Fig.7. Cele trei intrebari legate de o potentiala poluare a acviferului.
31
Astfel, criterii de evaluare propuse sunt: timp de transfer, concentratia poluantului
ajuns la acvifer si durata poluarii.
Aceste criterii de evaluare a vulnerabilitatii depind la randul lor de proprietatile care
controleaza transferul unui contaminant de la suprafata pana la nivelul apei subterane.
Ea permite estimarea timpului de transfer, a nivelului si duratei contaminarii la nivelul
suprafetei acviferului.
In vederea evaluarii celor 3 criterii (timp transfer, durata si nivel de poluare) s-au
luat in discutie si s-au analizat urmatoare aspecte:
- Mobilitatea poluantului la suprafata si in mediul subteran (in zona
nesaturata)
- Pericolul potential, unde au fost analizate mai multe situatii: impact
direct/impact lateral a unei contaminari; pericol potential si pericol real; pericol potential
direct si pericol potential lateral.
- Capacitatea de atenuare a mediului subteran nesaturat unde au fost analizate
procese fizice, chimice si biologice ce au un rol de protectie naturala mai mare sau mai
mic in functie de efectul procesului asupra mobilitatii si concentratiei poluantului.
- Pericolul real – VulnerabilitateaCa metodologie generala de cartare, la aceasta metoda de evaluare se realizeaza
mai intai trei harti corespunzand celor 3 criterii si anume:
1.Harta de vulnerabilitate in functie de timpului de transfer (Vt)
2.Harta de vulnerabilitate in functie de durata poluarii (Vd) si
3.Harta de vulnerabilitate in functie de nivelul de concentratie al poluantului (Vc)
Aceste trei harti se combina cu ajutorul unei analize multiparametrice care
presupune ca fiecare criteriu sa aibe acelasi numar de clase.
Indicele de Vulnerbilitate poate fie calculat cu formula:V= αVt+βVd+γVc, unde α+γ+β=1
Clasele de vulnerabilitate stabilite pentru fiecare criteriu propus
Criterii Vulnerabilitate
Extrema Foarte ridicata
Ridicata Moderata
Scazuta Foarte Scazuta
Clase 6 5 4 3 2 1Timp de transfer < 1 ora 1 ora-
24 ore24 ore-50 zile
50zile-1 an
1 an - 10 ani
>10 ani
Durata poluarii >10 ani 1 an – 10 ani
50 zile -1 an
24 ore – 50 zile
1 ora – 24 ore
< 1 ora
Nivelul de concentratie 1 10-3-1 10-6-10-3 10-9-10-6 10-12-10-
9<10-12
IV. REPREZENTAREA GRAFICA A VULNERABILITATII ACVIFERELOR
32
Apariţia hărţilor de vulnerabilitate, la începutul anilor 1970, a adăugat o nouă
dimensiune în tehnica de prezentare a informaţiei hidrologice şi hidrogeologice. Aceste
hărţi exprimă informaţie deosebit de complexă într-o formă simplă, intuitiv înţeleasă
sub numele de "vulnerabilitate”. Aşa cum implică numele, hărţile desenează
vulnerabilitatea, şi de aceea, nu este necesară o abilitate în interpretarea lor pentru a
înţelege mesajul exprimat de acestea.
Hărţile de vulnerabilitate ale corpurilor de apă (de suprafaţă şi subteran) ne
prezintă din punct de vedere cantitativ şi calitativ anumite caracteristici ale mediului,
care determină vulnerabilitatea la contaminare a acviferelor si a apelor de suprafaţă.
Acestea sunt folositoare în planificare şi proiectare, pentru organisme
responsabile în activitatea managerială şi de luare a deciziilor la nivelul oricărui tip de
administraţie. Scopul lor primar este să servească ca linie directoare pentru activitatea
de amenajare a teritoriului şi dezvoltarea unei politici şi a unei strategii pentru protecţia
şi administrarea corpurilor de apa de suprafaţă şi subteran. De fapt evaluarea
vulnerabilităţii şi hărţile aferente, constituie primul pas esenţial spre protecţia resurselor
de apă potabilă.
Oficialităţile pot utiliza hărţile de vulnerabilitate pentru a determina unde şi dacă
trebuie studiate în detaliu problemele potenţiale ale resurselor de apă. Hărţile de
vulnerabilitate pot fi combinate cu hărţi de folosinţă a terenurilor, date de calitate a
apelor de suprafaţă şi subterane şi surse de contaminare constituind astfel baza pentru
viitoarele programe de protecţie ale apelor.
Fiabilitatea şi validitatea unei analize de vulnerabilitate depinde de existenţa unui
volum foarte mare de informaţii primare de buna calitate. Asamblarea acestora într-o
structura coerentă şi logică într-un mediu informatic permite dezvoltarea unor unelte
puternice care pot fi utilizate apoi cu success în orice analiză din domeniul apelor
subterane.
Ca rezultat al dezvoltării IT din ultimii ani, Sistemele Geografice Informaţionale
(GIS) şi softurile de Cartografiere Asistata de Calculator (CAC) au atins un nivel de
capabilitate care permite crearea şi manipularea unor seturi de date geografice de
dimensiuni impresionante. Rezultatul final este reprezentat de seturi de hărţi de foarte
bună calitate, care pot răspunde fară probleme cerinţelor crescatoare şi stringente ale
tuturor celor implicaţi în domeniul gospodăririi apelor, de la cercetători şi ingineri până la
factorii de decizie din cadrul autoritătilor locale, regionale sau naţionale.
Scara hărţilor de vulnerabilitate
33
Hărţile de vulnerabilitate pot fi realizate la diferite scări, în funcţie de scopul
pentru care sunt executate.
Astfel, se poate face o clasificare a acestor hărţi, după cum urmează (Vrba,
Zaporozec, 1994):
a. Hărţi generale, realizate la scara 1:500.000 sau peste, utilizate pentru
planificări de politică generală a apelor, pentru stabilirea de programe de măsuri pe
termen lung la nivel naţional şi internaţional şi în scopuri educaţionale. Ele pot fi folosite
ca un instrument preliminar pentru activităţile privind amenajarea teritoriului şi pentru
managementul activităţilor de protecţie a resurselor de apă.
Sunt hărţi în care detaliile locale se pierd şi în general se realizează numai
pentru vulnerabilitatea intrinsecă a acviferelor.
b. Hărţi schematice, realizate la scări cuprinse între 1:100.000 şi 1:500.000,
utilizate pentru planificări regionale şi pentru managementul calităţii apei. Şi la această
scară se pierde din detalii, fiind necesară completarea acestor hărţi cu altele specifice.
c. Hărţi operaţionale, la scara 1.:25.000 până la 1:100.000, reprezentând un
instrument de lucru necesar specialiştilor pentru evaluarea vulnerabilităţii la nivel local şi
regional şi identificarea ariilor susceptibile a fi contaminate, permiţând stabilirea reţelelor
de monitorizare pentru zonele cu probleme deosebite. La această scară se poate lua în
calcul evaluarea vulnerabilităţii specifice, ţinând cont şi de timpul de transport al
contaminantului. Pentru ca operativitatea acestor hărţi să fie deplină este necesară
supravegherea permanentă a ariei reprezentate, astfel încât harta să poată fi
reactualizată ori de câte ori este cazul.
d. Hărţi specifice (de detaliu), la scări sub 1:25.000, care se realizează pentru
anumite zone restrânse, dar care prezintă o importanţă deosebită. Aceste hărţi se
utilizează pentru realizarea planurilor de management la nivel de captare şi pentru
analiza vulnerabilităţii specifice la acelaşi nivel, în funcţie de rezultatele obţinute în
urma investigaţiilor de detaliu realizate în captare şi în vecinătatea acesteia. La acest
nivel se pot realiza modele hidrodinamice pentru structura acviferă exploatată şi modele
de transport pentru poluanţii specifici în ariile repective.
34
Sisteme Geografice Informaţionale şi softuri de cartografiere
În general softurile de cartografiere pot fi împărţite în două categorii: GIS –
Sisteme Geografice Informaţionale şi CAC – Cartografie Asistată de Calculator.
Programele GIS au abilitatea de a stoca, manipula şi analiza date
georeferenţiate şi interconectate. Programele CAC sunt utilizate de obicei pentru a
asigura o vizualizare de foarte buna calitate a informaţiilor spaţiale (Hurni & Christinat,
1997).
Tabelul de mai jos prezintă principalele diferenţe dintre cele două tipuri de
programe:
Sisteme Geografice Informaţionale Cartografie Asistată de CalculatorObiectele reale sunt modelate Obiectele sunt simbolizate
Conceptul de topologie este esential
pentru modelarea obiectelor
Numai prezentare grafică
Utilizare strictă a tehnicii straturilor (care
ignoră de exemplu prezentarea analogă a
podurilor şi tunelelor)
Tehnica straturilor are opţiuni speciale de
cartografiere (prezentare diferită pentru
poduri şi tunele)
Semnificaţia obiectele e definită prin
atribute in baza de date
Semnificaţia obiectelor este definite prin
simbolistica lor
Funcţii de manipulare şi analiză Vizualizare 2D şi opţiuni de configurare
Fără generalizarea datelor de input Prezentare cartografică şi generalizată a
datelor de input
Nu este neaparat o prezentare de tipul
“what you see is what you get”
Prezentare cartografică de tip “what you
see is what you get” (transparenţă, efecte
de adâncime etc)
Este posibila integrarea straturilor de tip
raster şi schimbarea între diferitele moduri
Straturi raster combinate cu straturi vector
Optiuni de printare şi plotare simple Opţiuni de output create pentru imprimare
de înaltă calitate
Utilizare complexă Utilizare simplă
Concepte de bază în GIS
35
Un GIS este definit ca fiind un system pentru introducerea, stocarea,
manipularea şi prezentarea datelor spaţiale georeferenţiate (Goodchild, 1996). Cele mai
multe GIS-uri asigură mijloace de reprezentare a lumii reale prin intermediul unor
straturi constituite din informaţie spaţială (Corwin, 1996).
Informaţiile geografice pot fi reprezentate în GIS ca obiecte sau câmpuri.
Abordarea de tip obiect permite reprezentarea lumii reale prin obiecte simple,
cum ar fi puncte, linii, poligoane. Obiectele, reprezentând entităţi, sunt caracterizate prin
geometrie, topologie şi atribute non-spaţiale (Heuvelink, 1998). De exemplu, în hărţile
de hazard asemenea obiecte spaţiale pot fi de exemplu ferme de animale, statii de
benzină, conducte de carburanţi. Atributele relevante pentru evaluarea sensibilităţii
acestor obiecte pot include printre altele numărul de animale, vechimea rezervoarelor
de benzină, diametrul conductelor de carburanţi.
Abordarea de tip câmp permite reprezentarea lumii reale prin câmpuri de date de
tip atribut, fara definirea obiectelor. Exemple relevanteîn domeniul reprezentării
vulnerabilităţii ar fi altitudinea nivelul piezometric, cotele stratelor geologice sau zonele
de vulnerabilitate. Această abordare prevede atribuirea de valori în orice punct din
hartă.
În GIS distincţia între obiect şi câmp este asociată deseori cu cea dintre
modelele de tip vector şi modelele de tip raster.Modelul de tip vector reprezintă fenomenele spaţiale prin diferenţa dintre
proprietăţile punctelor, liniilor, poligoanelor. In acest sistem, fiecare strat este o
combinaţie între mai multe clase de trăsături geometrice.
Modelul de tip raster constă în realizarea unei reţele rectangulare de celule,
fiecare din aceste celule având o anume valoare. În modelul raster, fiecare celulă poate
avea doar o singură valoare. Astfel, pentru reprezentarea mai multor parametri este
nevoie de mai multe straturi.
Specialiştii în mediu solicită de cele mai multe ori reprezentarea clară a variaţiei
spaţiale a datelor (Gogu et al., 2001). În GIS există două soluţii la aceasta problemă:
36
Act. 1.2 - ELEMENTE DE LEGISLATIE COMUNITARA IN DOMENIUL CERCETAT SI MODUL DE TRANSPUNEREA A ACESTEIA IN SPATIUL ROMANESC
Conceptul de vulnerabilitate a apelor subterane, intrinseci şi specifice, datorită
diversităţii şi complexităţii mediilor hidrogeologice, coroborate cu impactul potenţial al
folosinţei terenurilor şi a surselor potenţiale de poluanţi, nu a constituit, în mod direct,
obiectul unui act normativ, la nivel european sau naţional.
Plecând de la necesitatea de a avea o apă subterană, într-o cantitate şi de o
calitate corespunzătoare, necesară pentru o dezvoltare durabilă, legislaţia europeană şi
românească în domeniu, acordă o atenţie deosebită conservării şi protecţiei, cantitative
şi calitative, a acesteia.
In acest context, elementele ce definesc conceptul de vulnerabilitate a acviferelor
- vulnerabilitatea intrinsecă (caracteristicile acviferului, a zonei nesaturate şi a păturii de
sol acoperitoare) şi vulnerabilitatea specifică (folosinţa terenurilor şi existenţa unor
surse potenţiale de poluare) stau la baza măsurilor de protecţie.
Comunitatea Europeană a elaborat, în domeniul mediului, programe de acţiune
şi o legislaţie adecvată, care conţin şi prevederi privind rolul apelor subterane şi
necesitatea protecţiei acestora.
EU Directive on Dangerous Substances (76/464/EEC) – Directiva pentru Substanţe Periculoase se referă la poluarea mediului acvatic (ape de suprafaţă, ape
costiere, ape subterane) cu unele substanţe periculoase. A fost una dintre primele
37
directive din domeniul apei ce a fost adoptată. In 1980 protecţia apei subterane a
constituit obiectul unei directive separate (80/68/EEC).
EU Groundwater Directive (80/68/EEC) – Directiva pentru Ape Subterane a fost
elaborată în 17 decembrie 1979 pentru protecţia apelor subterane împotriva poluării cu
anumite substanţe periculoase. Cadrul de protecţie stabilit prin această directivă se
referă la prevenirea poluării datorate descărcării directe a unor substanţe prioritar
periculoase (Lista 1) precum şi a altor substanţe (Lista 2). Astfel monitorizarea este
necesară numai în anumite cazuri, şi nu generală, pentru toate corpurile de ape
subterane.
EU Nitrate Directive (91/676/EEC) – Directiva Nitraţilor cuprinde măsuri cu privire la
poluarea cu nitraţi a apelor. In timp ce această directivă se referea în special la
poluarea cu nitraţi a apei destinate consumului populaţiei, directivele recente, cum ar fi
cea referitoare la nitraţii din sursele agricole şi cea referitoare la tratare apelor urbane
reziduale, pun un accent mai mare pe efectul asupra mediului datorat excesului de
nitraţi.
In acestă directivă se fac referiri şi la vulnerabilitatea solului la nitraţi, acest aspect fiind
în legătură directă cu evaluarea vulnerabilităţii acviferelor, avându-se în vedere rolul de
protecţie al solului pentru calitatea apelor subterane.
EU Drinking Water Directive (98/83/EC) – Directiva Apei Potabile se referă la
calitatea apei destinate consumului populaţiei, obiectivul ei fiind protejarea sănătăţii
populaţiei.
EU Urban Waste Water Treatment Directive (98/15/EEC) – Directiva privind Tratarea Apei Urbane Reziduale are ca obiectiv protejarea mediului de efectele
datorate descărcării apelor urbane reziduale şi a apelor reziduale din sectorul industrial
şi agro-alimentar. Această directivă este un amendament la Directiva Consiliului 91/271/CEE privind epurarea apelor uzate urbane.
EU Water Framework Directive (2000/60/EC) – Directiva Cadru a Apei este cel mai
important act normativ al legislaţiei privind apa elaborată de Comisia Europeană.
Această directivă prevede ca, toatele apele interioare şi costiere dintr-un bazin
hidrografic bine definit, să atingă o “stare bună” până în 2015 şi defineşte cum acest
38
statut poate fi atins prin stabilirea obiectivelor de mediu şi a obiectivelor ecologice
pentru apele de suprafaţă.
Articolul 17 din WFD incude strategiile de prevenire şi control al poluării apelor
subterane. In acest context, Parlamentul Europei şi Consiliul Europei vor adopta
măsuri specifice de prevenire şi control a poluării apelor subterane prin definirea
criteriilor pentru un bun statut chimic şi a trendurilor calitative.
EU “New” Groundwater Directive (2006/118/EC) – Noua Directivă a Apelor Subterane defineşte standardele de calitate ale apelor subterane şi introduce măsuri
de prevenire şi limitare a introducerii de poluanţi în acestea. Criteriile calitative iau în
considerare caracteristicile locale ale acviferelor şi vor permite îmbunătăţiri ulterioare
pe baza datelor de monitoring şi a noilor descoperiri ştiinţifice.
România a acordat şi acordă o atenţie deosebită pentru protecţia şi
monitorizarea, din punct de vedere cantitativ şi calitativ, a apelor subterane, plecând
tocmai de la vulnerabilitatea acestora.
Actele normative aprobate fac referiri atât la protecţia apelor subterane, cât şi la
necesitatea monitorizării, cantitative şi calitative ale acestora.
Astfel, “Legea Apelor”, publicată în Monitorul Oficial al României, partea I,
nr.244/8.10.1996, (completată de “Legea nr.310/2004 pentru modificarea şi completarea Legii apelor nr.107/1996”, publicată în Monitorul Oficial al României,
partea I, nr.584/30.06.2004) defineşte termenul de “poluare” astfel: “orice alterare
fizică, chimică, biologică sau bacteriologică a apei, peste o limită admisibilă stabilită,
inclusiv depăşirea nivelului natural de radioactivitate produsă direct sau indirect de
activităţi umane, care o fac improprie pentru o folosire normală în scopurile în care
această folosire era posibilă înainte de a interveni alterarea”.
Hotărârea de Guvern HG 472/2000 privind unele măsuri de protecţie a calităţii resurselor de apă (publicată în Monitorul Oficial al României
nr.272/15.02.2000, la art.1 menţionează că “Protecţia resurselor de apă de suprafaţă şi
subterane şi a ecosistemelor acvatice are ca obiect ameliorarea şi menţinerea calităţii
naturale a acestora în scopul evitării unor efecte negative asupra mediului şi sănătăţii
umane, în contextul realizării unei dezvoltări durabile”.
39
In acelaşi act normativ, la art.2(2) se fac referiri la sistemul de monitorizare a
calităţii apelor, inclusiv cele subterane: “Compania Naţională "Apele Române" - S.A.
urmăreşte, prin Sistemul naţional de supraveghere a calităţii apelor, starea calităţii
resurselor de apă de suprafaţă şi subterane, precum şi modul de respectare a
concentraţiilor de poluanţi, înscrise în actele de reglementare emise utilizatorilor pentru
protecţia calităţii apelor”.
Conceptul şi dimensionarea zonelor de protecţie sanitară sunt cuprinse în
“Hotărârea pentru aprobarea Normelor speciale privind caracterul şi mărimea zonelor de protecţie sanitară şi hidrogeologică” (HG 930/2005), publicată în
Monitorul Oficial al României, partea I, nr.800/02.09.2005.
In HG 930/2005 sunt prevăzute, printre altele, următoarele:
Art.1 – “In jurul lucrărilor de captare, construcţiilor şi instalaţiilor destinate
alimentării cu apă potabilă, surselor de apă potabilă destinate îmbutelierii, surselor de
ape minerale utilizate pentru cura internă sau pentru îmbuteliere, lacurilor şi nămolurilor
terapeutice, în conformitate cu art.5, alin.1 din Legea Apelor nr.107/1996, cu
modificările şi completările ulterioare, se instituie zone de protecţie sanitară şi perimetre
de protecţie hidrogeologică, în scopul prevenirii pericolului de alterare a calităţii surselor
de apă, respective a lacurilor şi a nămolurilor terapeutice.”
Art.2 – “Sunt supuse prevederilor Normelor speciale privind caracterul şi
mărimea zonelor de protecţie sanitară şi hidrogeologică, denumite în continuare norme,
următoarele obiective:
a) sursele de ape subterane sau de suprafaţă, precum şi captările aferente acestora
folosite pentru alimentarea centralizată cu apă potabilă a populaţiei, a agenţilor
economici din industria alimentară şi farmaceutică, a unităţilor sanitare şi social-
culturale, construcţiile şi instalaţiile componente ale sistemelor pentru alimentare cu apă
potabilă”;
Art.3 – “Protecţia sanitară a obiectivelor prevăzute la art.2 se realizează prin
aplicarea măsurilor de protecţie a calităţii apelor, stabilite prin actele normative în
vigoare, precum şi prin instituirea în teren a următoarelor zone de protecţie cu grade
diferite de risc faţă de factorii de poluare, şi anume:
1. zona de protecţie sanitară cu regim sever;
2. zona de protecţie sanitară cu regim de restricţie;
3. perimetrul de protecţie hidrogeologică.”
40
Art.5 – “Zona de protecţie sanitară cu regim sever cuprinde terenul din jurul
obiectivelor prevăzute la art.2, unde este interzisă orice amplasare de folosinţă sau
activitate care ar putea conduce la contaminarea sau impurificarea surselor de apă”.
Art.6 – “Zona de protecţie sanitară cu regim de restricţie cuprinde teritoriul
din jurul zonei de protecţie sanitară cu regim sever, asfel delimitat încât, prin aplicarea
de măsuri de protecţie, în funcţie de condiţiile locale, să se elimine pericolul de alterare
a calităţii apei”.
In acest act normativ se face referire directă şi la elementele ce definesc conceptul
de vulnerabilitate al acviferelor (intrinsecă şi specifică), acestea fiind implicate direct în
dimensionarea zonelor de protecţie sanitară.
Astfel, în art.11 se prevede că, “în vederea evitării oricărei posibilităţi de
impurificare a apei, dimensionarea zonelor de protecţie se va face luându-se în
considerare toţi factorii locali, naturali şi antropici, care pot interveni în impurificarea
apei, şi anume:
a) caracteristicile geomorfologice, geotectonice şi geotehnice ale zonei;
b) structura şi parametrii hidrogeologici ai stratelor situate deasupra acviferului
captat;
c) structura şi parametrii hidrogeologici ai acviferului captat;
d) calitatea apelor de suprafaţă, în cazurile când acestea sunt în legătură
hidraulică cu acviferul captat;
e) regimul de exploatare a captărilor
f) sursele punctuale şi difuze de poluare;
g) alte aspecte constatate în teren.”
Avându-se în vedere vulnerabilitatea solului (element important în evaluarea
vulnerabilităţii acviferelor) şi în conformitate cu legislaţia europeană, Ministerul Mediului
şi Gospodăririi Apelor a emis ORDINUL nr.242/2005 pentru aprobarea organizării Sistemului naţional de monitoring integrat al solului, de supraveghere, control şi decizii pentru reducerea aportului de poluanţi proveniţi din surse agricole şi de management al reziduurilor organice provenite din zootehnie în zone vulnerabile şi potenţial vulnerabile la poluarea cu nitraţi şi pentru aprobarea Programului de organizare a Sistemului naţional de monitoring integrat al solului, de supraveghere, control şi decizii pentru reducerea aportului de poluanţi proveniţi din surse agricole şi de management al reziduurilor organice provenite din zootehnie în zone vulnerabile şi potenţial vulnerabile la poluarea cu nitraţi.
41
La art.1 se prevede: “Se aprobă organizarea Sistemului naţional de monitoring
integrat al solului, de supraveghere, control şi decizii pentru reducerea aportului de
poluanţi proveniţi din surse agricole şi de management al reziduurilor organice provenite
din zootehnie în zone vulnerabile şi potenţial vulnerabile la poluarea cu nitraţi, în cadrul
structurilor Sistemului naţional de monitoring integrat al resurselor de ape şi al zonelor
protejate, gestionat de Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Pedologie,
Agrochimie şi Protecţia Mediului - ICPA Bucureşti, denumit în continuare Monitoringul
solului”.
Art.3 face menţiunea că “în termen de un an de la intrarea în vigoare a
prezentului ordin, Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Pedologie,
Agrochimie şi Protecţia Mediului - ICPA Bucureşti, împreună cu Administraţia Naţională
"Apele Române", vor elabora programul de supraveghere şi control corespunzător,
procedurile şi instrucţiunile de evaluare a datelor de monitorizare a poluanţilor proveniţi
din surse agricole în sol şi apele subterane, precum şi ajustarea metodologiilor de
revizuire a zonelor vulnerabile”
In anul 2006, Ministerul Mediului şi Gospodăririi Apelor emite ORDINUL 31/2006 privind aprobarea Manualului pentru modernizarea şi dezvoltarea Sistemului de Monitoring Integrat al Apelor din România (SMIAR).
Actele normative mai sus menţionate arată importanţa acordată la nivel european,
dar şi naţional, pentru protecţia şi conservarea, din punct de vedere cantitativ şi calitativ,
a apelor subterane, ca expresie a vulnerabilităţii acestora la factorii antropici.
42
BIBLIOGRAFIE
Adams, B., Poster, S.S.D. (1992) Land surface zoning for groundwater protection, J. Inat.
Water and Environmental Management, no. 6.
Albu, M., Pene, C. (1997) Mecanica fluidelor pentru ingineria geologică. Ed. Universităţii
din Bucureşti.
Aller, L., Bennett, T., Lehr, J., Petty, R.J. şi Hackett, G. (1988) DRASTIC: A
standartised
system for evaluating ground water pollution potenţial using hydrogeological
settings,
US Environmental Protection Agency, Ada, Oklahoma.
CTAGWV - WSTB - CGER - NRC (1993) Ground Water Vulnerabil'ity Asxessment.
Contamination Potenţial under Conditions of Uncertainty. Committee of Techniques
for
Assessing Ground Water Vulnerability; Water Science and Technology Board;
Commission
on Geoscience, Environment and Resources; National Research Council. National
Academy
Press, Washington D.C.
Espinoza, C., Ramirey, J., (2002) Analisis comparativo de tehnicas de evaluacion de
vulnerabilidad
de acuiferos. Il seminario-Taller. Proteccion de acuiferos frente a la contaminacion:
caracterizacion y evaluacion, Ciudat de La Habana, Cuba.
43
Fetter, C.V. (1988) Applied Hydrogeology, 2 nd ed. Merril Publishing Co., A Bel & Howell
Information Co., Columbus-Toronto-London-Melbourne.
Foster, S.S.D. (1987) Fundamental concepts in aquifer vulnerability, pollution risk and
protection strategy. In Vulnerability of Soil and Groundwater Pollulants (W. van
Duijvenbooden and H.G. van Waegeningh, eds) the Hague, The Netherlands, TNO
Committee on Hydrogeological Research Proceedings and Information no. 38
Foster, S.S.D. si Hirata, R.C. A. (1988) Groundwater pollution risk assessment - a
methodology
using available data, WHO - P AHO - CEPIS Technical report, CEPIS, Lima, Peru
Gogu, R., Advances in groundwater protection strategy using vulnerability mapping
and hydrogeological GIS databases
Robins, N., Adams, B., Foster, S.S.D. şi Palmer, R. (1994) Groundwater vulnerability
mapping:
the Brithis perspective, Hydrogeologie, no. 3
44