.png)
Protecţia mediului acvatic
Competenţe:• utilizarea terminologiei specifice referitoare la protecţia mediului acvatic;
• explicarea proceselor fizico-chimice, biologice şi biochimice de autoepurare a apei;
• formarea unei atitudini critice şi a unui comportament constructiv faţă de calitatea apei.
^ • Cum sînt protejate apele în localitatea natală? Care este rolul tău
® în protecţia izvoarelor, fîntînilor, rîurîlor mici?
Calitatea apelor poluate poate fi îmbunătăţită pe două căi: naturală (prin autoepurare) şi artificială (prin procese tehnologice la staţiile de epurare a apei).
Autoepurarea apelor
La baza tehnologiei de autoepurare a apelor stau două grupe de procese: procese fizico-chimice şi procese biologice şi biochimice.
Procesele fizico-chimice de autoepurare a apelor sînt determinate de:
8 sedimentare, care se realizează în cazul poluanţilor aflaţi în suspensie. Aceştia, în funcţie de mărime, greutate şi formă, se depun mai mult sau mai puţin repede. Un rol important în accelerarea sedimentării îl au: temperatura apei (sedimentarea se realizează mai rapid în apa caldă, a cărei viscozitate este mai scăzută), adîncimea apei şi, în special, viteza de curgere a apei (sedimentarea are loc mai bine la viteze mai mici);
■ radiaţiile solare, în special cele ultraviolete, care nimicesc bacteriile patogene sau opresc dezvoltarea şi înmulţirea acestora. Efectul radiaţiei solare depinde de limpezimea apei, care permite pătrunderea acesteia la o adîncime mai mare atunci cînd apa este limpede şi la o adîncime mai mică atunci cînd apa este tulbure;
■ temperatură, care influenţează atît asupra vitezei de desfăşurare a reacţiilor chimice şi biochimice din apă, cît şi asupra sedimentării. Ea acţionează direct asupra germenilor patogeni din apă, care, fiind adaptaţi temperaturii speciei-gazdă, nu întîlnesc condiţii prielnice de supravieţuire;
■ oxigenarea şi reoxigenarea apei, care depind de factorii ce favorizează contactul apei cu aerul atmosferic şi dizolvarea oxigenului în apă, de aceea caracteristicile albiei, ca forma în secţiune, adîncimea, panta, prezenţa pragurilor etc., au un rol important.
Procesele biologice şi biochimice de autoepurare sînt determinate de:
a concurenţa microbiană sau antagonismul dintre flora saprofită proprie apei şi flora patogenă adusă prin poluare, rezultînd efecte antibiotice. Aceste procese se manifestă mai intens vara, cînd metabolismul germenilor este mai activ comparativ cu iama;
72 Capitolul III. Domeniile de degradare a mediului
■ acţiunea bacterivoră a organismelor acvatice (protozoare, infuzori, crustacee, moluşte), care se hrănesc cu bacterii, nefacînd diferenţă între flora saprofită şi cea patogenă;
■ biodegradarea substanţelor organice, care conduce în final la transformarea acestora în substanţe minerale. Această descompunere este realizată de microorganismele din apă: protozoare, alge, plante acvatice, inclusiv de unele animale.
Procesul tehnologic de epurare a apei
Apele uzate, generate de diverse ramuri ale economiei, sînt evacuate în reţeaua de canalizare sau direct în receptorii naturali. Pentru a evita sau cel puţin a reduce poluarea apelor din rîuri, lacuri etc. cu ape uzate, înaintea deversării lor, acestea, de, cele mai multe ori, sînt epurate.
Epurarea apei reprezintă totalitatea tratamentelor aplicate pentru diminuarea conţinutului de poluanţi, astfel încît cantităţile rămase să determine concentraţii mici în apele receptoare, care să nu provoace dezechilibre ecologice şi să nu afecteze utilizările ulterioare.
Procesul tehnologic de epurare a apelor uzate decurge pe baza unor procese fizice, chimice şi biologice care se intercondiţionează şi se completează reciproc. Epurarea apelor menajere (colectate prin sistemul de canalizare al oraşelor) se realizează la staţiile de epurare prin procedee mecanice, chimice şi biologice. Toate cele trei procedee se aplică şi la staţia de epurare a apelor uzate din or. Chişinău, care purifică zilnic peste 200 m3 de ape menajere.
Epurarea mecanică, care este etapa primară, are la bază procesele fizice de separare pentru reţinerea şi îndepărtarea corpurilor plutitoare, inclusiv a grăsimilor, precum şi a sedimentelor decantabile (se depun influenţate de gravitaţie). Pentru epurarea mecanică sînt folosite, în ordinea parcursului apei de la intrarea în staţia de purificare: grătare, site, deznisipatoare, separatoare de grăsimi şi decantoare primare.
Grătarele şi sitele îndepărtează materialele grosiere cu dimensiuni mai mari de 1 mm, la o viteză a apei de 0,3-1 m/s. Prin decantare (depunere) gravitaţională în deznisipatoare, la o viteză de circulaţie a apei de 0,3-0,4 m/s, se sedimentează particulele cu diametrul de peste 0,1 mm, pe parcursul a 2-3 min. în decantoarele primare (bazine de apă de formă circulară (fig. 14.1), cu diametrul de aproximativ 25-30 m şi adîncimea de 3-4 m) se depun restul de suspensii decantabile şi o parte din substanţele aflate în stare coloidală, apa fiind reţinută 2-3 ore.
Epurarea chimică are ca scop transformarea poluanţilor în alte substanţe mai uşor de separat, cu o nocivitate mai scăzută sau mai uşor de îndepărtat prin alte procese de epurare. Cele mai frecvente procese chimice utilizate la epurarea apelor sînt: neutralizarea, oxidarea şi reducerea, precipitarea, coagularea şi schimbul ionic. Separarea substanţelor coloidale prin procesul de epurare chimică presupune tratarea apei cu coagulanţi (de exemplu, cu sulfat de aluminiu, clorură ferică, substanţe sintetice macromoleculare).
Tema 14. Protecţia mediului acvatic 73
Epurarea biologică se face în scopul eliminării din apa uzată a poluanţilor organici, proces realizat de microorganisme, care, la rîndul lor, asimilează substanţele organice ca hrană. Din activitatea acestor microorganisme rezultă dioxidul de carbon şi sărurile minerale. După tipul microorganismelor care asigură îndepărtarea poluanţilor organici din apă, se disting procese aerobe şi anaerobe. Principalele produse finale ale degradării aerobe sînt dioxidul de carbon, apa şi nitraţii, pe cînd produşii descompunerii anaerobe sînt dioxidul de carbon şi metanul.
Epurarea biologică poate fi naturală şi artificială. Metoda epurării biologice naturale presupune trecerea apei uzate, după ce aceasta a fost epurată mecanic, printr-un bazin de înmagazinam sau un teren cu drenaj bine organizat şi cu vegetaţie naturală bogată (de exemplu: stufăriî). Metoda epurării biologice artificiale prevede epurarea apei în instalaţii speciale de tip filtre biologice sau bazine cu nămol biologic activ, după care apa trece în decantoare secundare, avînd rolul de a reţine şi de a separa nămolul activ (bogat în microorganisme ce se hrănesc cu poluanţii organici). Filtrele biologice sînt bazine umplute cu material filtrant, la a căror suprafaţă se formează o peliculă de material organic şi bacterii aerobe, cu rolul de a descompune substanţa organică din apele uzate. Pentru ca bacterule din bazinele cu nămol biologic activ să realizeze procesul epurării mai repede şi mai eficient, în apă se pompează permanent aer cu oxigen necesar respiraţiei. în unele cazuri, în afară de bacterii, în aceste bazine se înmulţesc şi alge care, prin fotosin- teză, produc oxigenul necesar bacteriilor, asimilînd azotul şi fosforul din apă.
O altă modalitate (modernă) de folosire a acestor nămoluri o constituie obţinerea biogazului (amestec combustibil ce conţine circa 70% de metan), proces care are la bază fermentarea anaerobă.
Pentru asigurarea calităţii apelor este necesară, în primul rînd, respectarea de către toate statele lumii şi de către fiecare locuitor al Terrei a legilor de protecţie ecologică şi sanitară a bazinelor acvatice.
• Ce măsuri trebuie luate pentru protecţia sanitară a bazinelor acvatice?
f -\
^0 TERMENI-CHEIE
Autoepurare a apelor - proces biologic, chimic şi fizic care permite apelor
să-şi recapete puritatea iniţială fără intervenţii antropice.
v--------------------------------------------------------1___________________________J
Fig. 14.1. Staţie de epurare a apelor
74 Capitolul III. Domeniile de degradare a mediului
Epurare a apei - operaţie de îndepărtare din apele uzate a substanţelor poluante organice şi anorganice dizolvate sau în suspensie, care are loc la staţiile de epurare a apei.
Decantare - procesul de depunere a particulelor transportate în suspensie de un curs de apă. Depunerea aluviunilor şi separarea gravitaţională a produselor plutitoare (substanţe petroliere] se efectuează în decantoarele staţiilor de epurare.
Nămol biologic - sediment biologic format în timpul epurării apelor reziduale prin acţiunea bacteriilor şi a altor microorganisme în prezenţa oxigenului dizolvat.
v__________________________________________________________________
REPERE
• în stare naturală, apa conţine gaze dizolvate, provenite din atmosferă sau din descompunerea rocilor traversate, materii dizolvate (carbonaţi, cloruri, nitraţi, fosfaţi) în proporţie de cîteva miligrame pînă la sute de miligrame pe litru, ţinînd cont de terenuri, de materiile organice rezultate din descompunerea vegetaţiei, de particulele de argilă în suspensie coloidală, de bacteriile şi microorganismele a căror repartiţie variază în funcţie de regimul apelor. Rar poate fi întîlnită o calitate satisfăcătoare a apelor subterane sau de suprafaţă.
• în Uniunea Europeană preţul mediu al unui metru cub de apă este cuprins între 0,32 euro în Suedia şi 1,78 euro în Germania, Franţa şi Marea Britanie. Diferenţa se explică prin densitatea populaţiei şi necesităţile ei.
• Dintre măsurile de protecţie a apelor fac parte: prevenirea poluării apelor, utilizarea tehnologiilor moderne de epurare a apei, curăţarea rîurilor mici, a fîntînilor, amenajarea zonelor verzi în preajma apelor, aplicarea măsurilor legislative la întreprinderile poluante, monitorizarea calităţii apelor etc.
• Monitoringul apelor de suprafaţă ale uscatului este un sistem de observare continuă, evaluare şi prognozare a stării apelor de suprafaţă în scopul obţinerii informaţiei necesare pentru utilizarea raţională a resurselor acvatice şi realizarea măsurilor de protecţie a acestora.
EVALUARE
1. Defineşte termenii autoepurare, epurare a apei.
2. Explică procesele de autoepurare a apelor completînd rubricile tabelului:
| _________Procese de autoepurare__________
___________________Explicaţii_______
r7- ________
3. în ce constau procesele de epurare a apelor?
4. Scrie o comunicare geografică în care să utilizezi termenii: bazin de înmagazinare, filtru biologic, nămol biologic, material filtrant, decantoare speciale.
5. Ce ştii despre nămolul biologic activ? Unde poate fi utilizat?
6. Propune măsuri de protecţie a apelor în localitatea natală.
Tema 14. Protecţia medi
0 comentarii: