Gestionarea Resurselor de Apă PDF
Document Details
Uploaded by UnabashedLapSteelGuitar8793
Universitatea de Științe Agricole și Medicină Veterinară a Banatului
2019
Tania Mihăiescu
Tags
Related
- Tematica Admitere Master Managementul Resurselor Umane 2024 PDF
- Patologia Aparatului Respirator Curs 1 PDF
- Capitolul 1 - Obiectul și Metoda Economiei Politice PDF
- Ghid de pregătire intensivă pentru examenul de bacalaureat Biologie vegetală şi animală - PDF
- Upravljanje ljudima PDF
- TPD Sem 1 - Curs 6 PDF - Tehnicile Protetice
Summary
This document, "Gestionarea Resurselor de Apă", by Tania Mihăiescu, provides a detailed overview of water resources and management. It covers various aspects, from general aspects and global water resources to the impact of human activity. The document is likely a textbook designed for undergraduate students.
Full Transcript
Tania Mihăiescu GESTIONAREA RESURSELOR DE APĂ ISBN 978-606-8887-50-0 Editura Bioflux Cluj-Napoca, 2019 Cuvânt înainte Apa este un element esențial pentru viață și pentru procesele n...
Tania Mihăiescu GESTIONAREA RESURSELOR DE APĂ ISBN 978-606-8887-50-0 Editura Bioflux Cluj-Napoca, 2019 Cuvânt înainte Apa este un element esențial pentru viață și pentru procesele naturale. Existența umană şi activitățile economice sunt în totalitate dependente de această prețioasă resursă. Este în egală măsură factorul climatic important care susține dezvoltarea ecosistemelor şi componenta cheie în schimbul de substanță și energie în ciclul hidrologic. Mai mult decât atât, la nivel global, apa reprezintă o resursă limitată, fapt ce impune abordarea problemelor legate de aceasta, astfel încât, să se asigure resursele de apă pentru generațiile viitoare. Resursele de apă, ca parte componentă importantă a mediului trebuie să fie gospodărite în mod durabil și echitabil prin acțiuni menite să asigure conservarea, ameliorarea și utilizarea lor rațională, inclusiv a apelor uzate. Gestonarea ecosistemică a apelor prezintă o importanţă deosebită în condiţiile în care la nivel global apa reprezintă o sursă limitată, de aceea este tratată ca un patrimoniu natural care trebuie protejat şi apărat. Prezenta lucrare a fost concepută ca suport de curs pentru studenţii masteranzi din anul I ai Facultăţii de Agricultură, programul de studiu Protecția sistemelor naturale și antropice din Universitatea de Științe Agricole și Medicină Veterinară Cluj-Napoca. Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Cuprins Capitolul 1................................................................................................. 1 RESURSELE DE APĂ............................................................................ 1 1.1. Aspecte generale............................................................................. 1 1.2. Resurse de apă pe glob.................................................................... 5 1.3. Resurse de apă în România............................................................. 9 1.4. Importanţa apei.............................................................................. 13 Capitolul 2............................................................................................... 23 INFLUENŢA ACTIVITĂŢII ANTROPICE ASUPRA RESURSELOR DE APĂ....................................................................... 23 2.1. Tipuri de poluare........................................................................... 27 2.2. Substanțe poluante......................................................................... 28 2.3. Presiuni semnificative asupra resurselor de apă............................ 37 Capitolul 3............................................................................................... 48 GESTIUNEA APELOR......................................................................... 48 3.1. Aspecte generale........................................................................... 48 3.2. Gestiunea resurselor de apă în perspectiva conceptului de dezvoltare durabilă (sustenabilitate)..................................................... 51 3.3. Modul de acţiune în gestionarea ecosistemică a cursurilor de apă 60 Capitolul 4............................................................................................... 70 GESTIUNEA CALITĂŢII APEI......................................................... 70 4.1. Calitatea apei................................................................................. 70 4.2. Monitoringul calităţii apei............................................................. 72 4.3. Programe tipice de monitorizare a calităţii apei............................ 77 CAPITOLUL 5. MANAGEMENTUL INTEGRAT AL RESURSELOR DE APĂ....................................................................... 81 5.1. Scurt istoric................................................................................... 81 5.2. Principiile IWRM.......................................................................... 82 5.3. Aspecte conceptuale ale IWRM.................................................... 84 i Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă 5.4. Managementului integrat al resurselor de apă la nivel de bazin... 87 CAPITOLUL 6. DIRECTIVA CADRU A APEI................................ 91 6.1. Scurt istoric................................................................................... 91 6.2. Directiva cadru a apei.................................................................... 91 6.3. Implementarea DCA în România.................................................. 95 CAPITOLUL 7. PLANURILE DE MANAGEMENT ALE BAZINELOR HIDROGRAFICE......................................................... 99 7.1. Bazinul hidrografic........................................................................ 99 7.2. Elemente caracteristice ale bazinului hidrografic....................... 100 7.3. Amenajarea complexă a bazinelor hidrografice şi sistematizarea reţelei hidrografice în România.......................................................... 112 7.4. Planul de Management al bazinului hidrografic......................... 114 7.5. Studiu de caz - Planul de Management al BH Someș-Tisa......... 117 CAPITOLUL 8. GOSPODĂRIREA APELOR ÎN ROMÂNIA...... 133 8.1. Scurt istoric al gospodării apelor în România............................. 133 8.2. Organizarea instituţională........................................................... 137 8.3. Schema Directoare de Amenajare și Management ale Bazinelor Hidrografice....................................................................................... 141 8.4. Strategia şi politica naţională în domeniul gospodăririi apelor... 143 8.5. Priorități ale României în domeniul gospodăririi apelor............. 144 ii Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Capitolul 1. RESURSELE DE APĂ 1.1. Aspecte generale Resursele naturale... totalitatea elementelor naturale ale mediului ce pot fi folosite în activitatea umană. Resurse naturale pot fi: regenerabile (apa, solul, flora, fauna sălbatică); neregenerabile (mineralele şi combustibilii fosili); permanente (energie solară, eoliană, geotermală şi a valurilor). Apa... o resursă naturală, regenerabilă, dar vulnerabilă şi limitată, element indispensabil pentru viaţă şi societate, materie primă pentru activităţi productive, sursă de energie şi cale de transport, factor determinant în menţinerea echilibrului ecologic. Apa este un element esențial pentru viață și pentru procesele naturale. Existența umană şi activitățile economice sunt în totalitate dependente de această prețioasă resursă. Este în egală măsură factorul climatic important care susține dezvoltarea ecosistemelor şi componenta cheie în schimbul de substanță și energie în ciclul hidrologic. Mai mult decât atât, la nivel global, apa reprezintă o resursă limitată, fapt ce impune abordarea problemelor legate de aceasta, astfel încât, să se asigure resursele de apă pentru generațiile viitoare. 1 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Buna gospodărire a apelor prezintă o importanţă deosebită în condiţiile în care la nivel global apa reprezintă o sursă limitată, de aceea este tratată ca un patrimoniu natural care trebuie protejat şi apărat. Apa este răspândită în natură în trei straturi de agregare, sub formă de gaz sau vapori de apă (ceaţă, aburi şi nori) în atmosferă, sub formă lichidă în râuri, mlastini, lacuri, mări sau oceane şi sub formă solidă sau gheaţă. Apa acoperă mai mult de 70% din suprafaţa pământului atât lichidă cât şi solidă fiind necesară vieţii de pe pământ. Considerată de multă vreme ca ceva de la sine înţeles, apa poate deveni, în multe zone ale lumii, un factor de limitare a creşterii economice şi a producţiei alimentare în următoarele decenii. Din nefericire, abundenţa de timp, ca şi abundenţa de apă, s-ar putea să se dovedească amândouă iluzorii. Există multe zone care sunt afectate de fenomene extreme: temperaturi foarte ridicate, secete, ploi şi inundaţii. Aceste fenomene sunt cauzate de mai mulţi factori, însă este cert faptul că schimbările climatice le intensifică atât frecvenţa cât şi gravitatea. Din punct de vedere al administrării, apele se împart în: ape internaţionale; ape teritoriale; ape naţionale. Apele internaţionale cuprind apele la care un stat este riveran cu alte state, cele care intră sau ies prin graniţele statului precum şi cele la care interesele unor state străine sunt recunoscute prin tratate şi convenţii internaţionale. Apele teritoriale (maritime interioare) sunt apele cuprinse în porţiunea de la ţărmul mării spre larg până la liniile de bază, a căror întindere şi delimitare se stabilesc prin lege. Liniile de bază sunt liniile celui mai mare reflux care unesc punctele cele mai avansate ale ţărmului, ale locurilor de acostare, ale amenajărilor hidrotehnice şi a altor instalaţii portuare permanente. Apele naţionale sunt fluviile, râurile, canalele şi lacurile interioare, precum şi apele fluviilor şi râurilor de frontieră stabilite prin tratate, acorduri şi convenţii internaţionale. Apa este resursa care se reînnoieşte permanent în procesul generat de acţiunea soarelui, nu se schimbă cantitativ şi nu poate fi înlocuită. Apele din atmosferă şi litosferă sunt în strânsă legătură între ele, alcătuind un ansamblu (hidrosfera) şi participând la un circuit închis 2 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă denumit ciclul hidrologic global (așa numitul circuit al apei în natură) (Fig. 1.1). Circulaţia apei în natură este determinată în principal de radiaţia solară – temperatura, precum şi de alţi factori climatici cum ar fi vântul sau de cantitatea de umiditate existentă în atmosferă. La aceştia se adaugă forţa gravitaţională a Pământului sau unele proprietăţi ale apei şi anume greutatea specifică şi coeziunea moleculară, precum şi capilaritatea în litosferă. În acest proces continuu, care se repetă fără încetare, apa parcurge câteva etape importante (evaporaţia, condensarea, precipitaţiile, infiltraţia şi scurgerea) care contribuie la reîmprospătarea permanentă a sa atât din punct de vedere calitativ, cât şi cantitativ. Circuitul apei în natură are loc, atât în litosferă cât şi în atmosferă, incluzând în acest circuit biosfera (vieţuitoarele) din ecosistemele terestre şi acvatice. Prin urmare, se poate vorbi de ciclul bio-geo-chimic al apei în natură. Fig. 1.1. Prezentarea schematică a elementelor componente ale circuitului apei în natură1 1 Sursa: prelucrare după https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diagram_of_the_Water_Cycle.jpg. 3 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Apa cade pe Pământ sub formă de precipitaţii (lichide sau solide), de unde ajunge înapoi prin evaporare sau evapo-transpiraţie, în atmosferă, în special în troposferă, existând în permanenţă apă sub formă de vapori. Din apa care ajunge pe uscat, o parte se scurge la suprafaţă, ajungând în apele de suprafaţă: lacuri, râuri, fluvii. La rândul lor, apele curgătoare se varsă în mări sau oceane. O altă parte se infiltrează, alimentând pânza de apă freatică, care este sursă de apă pentru apele de suprafaţă. Mai există însă şi unele cantităţi de apă (mult mai mici) care nu participă la acest proces, caracterul lor fiind asemănător celui a rezervelor de substanţe minerale. Sunt aşa numitele rezerve de apă, exploatarea lor putând fi luată în considerare ca o alternativă la utilizarea resurselor de apă. Din toată cantitatea de apă ce formează resursele totale poate fi însă exploatată, în condiţii eficiente economic pentru satisfacerea cerinţelor de apă, doar o mică parte. Aceasta formează resursele de apă utilizabile. Observaţiile şi măsurătorile meteorologice au evidenţiat că în fiecare an participă la acest circuit circa 520x103 km3 de apă. Această cantitate reprezintă resursele totale planetare de apă. Cantitatea cea mai mare de apă se evaporă de la suprafaţa mărilor şi oceanelor, reprezentând 85%, faţă de doar 15% apă evaporată de pe uscat2. O cantitate egală de apă revine pe Pământ sub formă de precipitaţii: aproximativ 110 x103 km3 anual pe uscat (aprox. 22%) şi 386 x103 km3 (reprezentînd 78%) în mări şi oceane. Acest aparent deficit pentru apele mărilor şi oceanelor este compensat de aportul apelor de pe continent, în primul rând, râuri şi fluvii, cu un debit anual de aproximativ 37.000 km3. Acest lucru se realizează parţial şi inegal în timp şi spaţiu, în unele zone aportul de apă adus de marile fluvii (de exemplu Amazon) este substanţial pentru ocean. La fel de inegală în timp şi spaţiu este şi cantitatea de precipitaţii care cade pe Pămînt, în funcţie de zonele climatice, existând modele anuale pentru diferitele zone geografice. Există zone cu exces de umiditate precum și zone unde nu plouă aproape niciodată (Deşertul Namibiei)3. Timpul de reînnoire sau de recirculare a apei într-un anumit sistem este foarte diferit variind zeci de mii de ani (calotele de gheaţă de la cei doi poli) la zile (apei din atmosferă) (Tabel 1.1). 2 Walter Dodds, Matt Whiles, Freshwater Ecology - Concepts and Environmental Applications of Limnology, 3rd Edition, Academic Press, Elsevier, Science Imprint, San Diego p. 2, 2019. 3 Laura Momeu, Mirela Cîmpean, Karina Battes, Hidrobiologie, Universitatea Babeş- Bolyai Presa Universitară Clujeană, Cluj-Napoca, p. 8, 2018. 4 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Tabel 1.1 Volumul de apă din biosferă şi timpul de reînnoire 4 Volum % din Timp de (mii km3) total reînnoire Oceane 1.320.000 97,61 3.060 ani Apa din calotele polare şi gheţari 29.020 2,14 12.000 ani Apa subterană până la 4000 m adâncime 8.350 0,61 1000 ani Lacuri cu apă dulce 125 0,009 75 ani Lacuri saline și mări interioare 104 0,008 Mlaștini și apa din sol 67 0,005 100 zile Râuri 1,2 0,00009 5 luni Apa sub formă de vapori din atmosferă 13 0,001 8,9 zile 1.2. Resurse de apă pe glob Apa ocupă 70,8% (361,3 mil. km2) din suprafaţa totală a Terrei (510 mil. km2) şi atinge o adâncime de 10,924 km, la cel mai adânc punct numit Groapa Marianelor care se află la est de Philipine. Trebuie menţionat că există numeroase discrepanţe între autori în ceea ce priveşte cantităţile de apă potabilă stocate în diferite părţi ale circuitului hidrologic. Potrivit datelor Organizaţiei Naţiunilor Unite, volumul total de apă de pe Terra este de 1,4 miliarde km3, din care 97,5% reprezintă apă sărată iar restul, de 2,5% (35 de milioane de km3), apă dulce. Fig. 1.2. Distribuția rezervelor de apă ale Pământului5 4 Walter Dodds, Matt Whiles, op. cit., p. 2. 5 prelucrare după http://hitchhikersgui.de/Water_resources 5 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Din totalul de apă dulce, peste 68% este stocată în gheţari și calotele glaciare, iar 30% este prezentă în subteran. Cota de apă dulce utilizabilă reprezintă 0,0002% (1.120 km3) din totalul apei planetare, fiind calculat volumul existent la un moment dat în albiile râurilor. Dacă se are în vedere că pe râuri acest volum se reînnoieşte o dată la 16 zile, rezultă că în cursul unui an se scurg pe râurile Terrei 46.800 km3 de apă. Sursele de apă dulce de suprafaţă (râurile şi lacurile), însumează doar 93.100 km3, care reprezintă aproximativ 1/150 dintr-un procent din totalul de apă. Totuşi, râurile şi lacurile reprezintă sursele principale pentru apa folosită zilnic de oameni. În condiţiile menţionate, apare evident faptul că potenţialul acvatic folosibil de către omenire este destul de limitat. Fig. 1.3. Cantități relative de apă de pe Pământ 6 În Fig. 1.3 este prezentată o imagine sugestivă care ilustrează cantitățile relative de apă de pe Terra. Sferele albastre reprezintă cantitățile relative de apă în comparație cu dimensiunea Pământului: sfera cea mai mare reprezintă rezerva totală de apă și are un diametru de aproximativ 1384 km; sfera medie reprezintă apa dulce lichidă a lumii (ape subterane, lacuri, ape mlăștinoase și râuri) cu un diametru de aproximativ 272,8 km.Volumul se ridică la aprox. 6 https://www.usgs.gov/special-topic/water-science-school/science/how-much-water- there-earth?qt-science_center_objects=0#qt-science_center_objects 6 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă 10.633.450 km3, din care 99 la sută este apă subterană, o mare parte din aceasta nu este accesibilă; sfera cea mai mică reprezintă apa dulce de suprafață (râuri și lacuri) cu un diametru de doar 56,2 km. Această reprezentare încearcă să arate trei dimensiuni, astfel încât fiecare sferă reprezintă „un volum”. Ele arată că, în comparație cu volumul globului, cantitatea de apă de pe Pământ foarte mică. Oceanele reprezintă doar o „peliculă subțire” de apă la suprafață. Aceste cifre ar putea necesita o revizuire substanţială în urma celor mai noi descoperiri ale lui Murakami şi colab., care au sugerat existenţa unei cantităţi de apă de cinci ori mai mari decât în toate oceanele, însă situată în condiţii de temperatură şi presiune foarte ridicată, aflată la o adâncime de 1000 km sub suprafaţa Pământului7. Însă, această apă ar putea fi „nedisponibilă”. Un factor restrictiv major în utilizarea apei dulci este distribuţia ei teritorială foarte neuniformă şi imposibilitatea efectuării de transferuri ale surplusului de apă dintr -o zonă în alta. La nivel continental, cele mai mari rezerve utilizabile de apă dulce se află în Asia (13207 km3) şi America de Sud (9526 km3), urmate de Europa (6234 km3) şi America de Nord (5309 km3). Fig. 1.4. Resurse de apă dulce: volume pe continente8 7 M. Murakami, K. Hirose, H. Yurimoto, S. Nakashima, N. Takafuji, Water in the Earth's lower mantle, Science, 295, 1885–7, 2002. 8 http://www.grida.no/resources/5608 7 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Pe ansamblu, cele mai bogate zone în resurse de apă dulce sunt cele ecuatoriale, musonice şi subpolare, în timp ce regiunile tropicale se confruntă cu o mare penurie de apă dulce. În ceea ce priveşte distribuţia pe ţări, este remarcabil faptul că pe teritoriul a şapte ţări se află peste jumătate din resursele utilizabile de apă dulce de pe Terra: Brazilia (5190 km3), Federaţia Rusă (4312 km3), Canada (2850 km3), China (2800 km3), Indonezia (2530 km3), Statele Unite (2459 km3), India (1850 km3). La polul opus se situează ţări din Africa şi Asia, unde cantitatea de apă dulce este mai mică de 1 km3: Iordania (0,7 km3), Libia (0,6 km3), Mauritania (0,4 k km3), Emiratele Arabe Unite (0,15 km3), Kuweit (0,02 km3). bazine lacuri artificiale 2% 16% râuri 46% subteran Fig. 1.5. 36% Distribuția pe resurse la nivel european (%) La nivel european rezerva de apă este constituită din apa proaspătă obţinută din lacuri, bazine artificiale, râuri şi subteran. La nivelul continentului european, prelevarea de apă din surse de suprafaţă ajunge la 64%, iar restul de 36% provine din captări subterane (Fig. 1.5). În ansamblul Europei, 44% din apa captată se utilizează pentru producţia de energie, 24% pentru agricultură, 21% pentru aprovizionarea cu apă a populaţiei şi 11% în industrie. Totuşi, în spatele acestor cifre se ascund diferenţe semnificative în ceea ce priveşte consumul de apă în diverse sectoare pe teritoriul continentului. Procentul de apă dulce utilizat în diferitele sectoare ale economiei variază în ţările Europei (Fig. 1.6). De exemplu, în Europa de Vest consumul cel mai mare de apă este realizat în industria de prelucrare, producţia de energie şi reţeau publică de alimentare cu apă, în timp ce în sudul 8 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Europei, apa este consumată în principal în agricultură şi irigaţii, procentul ajungând chiar şi la 80% în anumite zone9. Fig. 1.6. Utilizarea apei dulci pe sectoare la nivel global și în Europa 1.3. Resurse de apă în România Resursele de apă ale României sunt constituite din apele de suprafaţă şi ape subterane. Astfel ţara noastră se situează în categoria ţărilor cu resurse de apă relativ reduse în raport cu resursele altor ţări. Resursele de apă de suprafață provin din 2 categorii de surse, respectiv: râurile interioare (inclusiv lacurile naturale) și fluviul Dunărea. Dunărea, al doilea fluviu ca mărime din Europa (cu lungime de 2850 km, din care 1075 km pe teritoriul României) are un stoc mediu la intrarea în ţară de 174 x 109 m3, România are dreptul să folosească jumătate din acest cuantum potrivit acordurilor existente. Resursa considerabilă pe care o reprezintă este însă puțin accesibilă din cauza poluării apelor fluviului și a excentricității poziției sale față de utilizatorii potențiali din România (singura utilizare a fost în domeniul agricol, pentru irigații). Deşi Dunărea contribuie teoretic mai mult decât râurile interne la potenţialul resurselor de apă ale României, limitările legate de accesul spaţial şi disponibilitate fac ca râurile interioare să fie de fapt cel mai important furnizor de resursă de apă pentru România. O caracteristică de bază a acestora o constituie variabilitatea determinată de: zona montană, care aduce jumătate din volumul scurs; 9 European Environment Agency, Water resources across Europe — confronting water scarcity and drought, EEA Report No 2/2009, [accesibil on-line https://www.eea.europa.eu/publications/water-resources-across-europe]. 9 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă debitului mediu specific (1 l/s şi km2 în zonele joase, până la 40 l/s şi km2 în zonele înalte). evoluţia în timp (primăvara se produc viituri importante, urmate de secete prelungite). - râuri (naturale, puternic modificate şi artificiale) - 78.905 km (râuri cadastrate); - lacuri naturale - 129; - ape tranzitorii - 781,37 km2 (619,37 km2 ape tranzitorii marine şi 162 km lacul Sinoe); - ape costiere - 571,8 km2 (116 km). Fig. 1.7. Categorii de ape de suprafaţă10 În România există 27 de râuri interioare importante, aparţinând de 11 bazine hidrografice interioare (Tabelul 1.1 și Fig. 1.7). Tabel 1.1 Resursele de apă ale bazinelor hidrografice interne din România Resursele utilizabile de apă Bazin hidrografic (mil. m3/an) Someş – Tisa 6,24 Crişuri 2,87 Mureş 5,77 Banat 3,56 Jiu 3,47 Olt 5,30 Argeş - Vedea 2,39 Buzău - Ialomiţa 1,39 Siret 7,54 Prut 1,76 Dobrogea-Litoral 0,11 Total 40,41 10 Apele Române, Planul Național de Management actualizat 2016-2021 - Sinteza Planurilor de Management la nivel de bazine/spatii hidrografice actualizate, p. 17 [accesibil on-line http://www.rowater.ro/] 10 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Mureş este cel mai lung râu din România (761 km), iar Vişeu cel mai scurt (81 km). Siret formează cel mai mare bazin hidrografic, cu o suprafaţă de 42.890 km2. Resursa medie la nivelul României este de circa 0,170 mil. m3/km2. În anul 2018 cea mai bogată resursă de apă a revenit bazinelor Vedea, Prut, Tisa, Crișuri, Mureș, Siret, bazinelor hidrografice ale afluenților mici ai Dunării în timp ce unitățile cele mai deficitare din acest punct de vedere au fost bazinele râurilor Someș, Bega – Timiș – Caraș, Nera – Cerna, Jiu, Argeș, Ialomița și Dobrogea. Fig. 1.7. Bazine hidrografice în România Lacurile naturale au volume reduse de apă, cu excepția lacurilor litorale din sistemul lagunar Razelm – Sinoe care, deși dispun de volume apreciabile, au apă salmastră datorită legăturilor cu apele Mării Negre. Resursele de apă subterană sunt constituite din depozitele de apă existente în straturi acvifere freatice şi straturi de mare adâncime. Repartiţia scurgerii subterane variază pe marile unităţi tectonice de pe teritoriul ţării astfel: 0,5-1 l/s şi km2 în Dobrogea de Nord; 0,5-2 l/s şi km2 în Podişul Moldovenesc; 0,1-3 l/s şi km2 în Depresiunea Transilvaniei şi Depresiunea Panonică; 0,1-5 l/s şi km2 în Dobrogea de Nord şi Platforma Dunăreană; 5-20 l/s şi km2 în zona Carpaţilor, în special în Carpaţii Meridionali şi în zonele de carst din bazinul Jiului şi Cernei. 11 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Tabel 1.2 Resursele de apă potențiale și tehnic utilizabile în România (la nivelul anului 2017)11 Sursa de apă Total Indicator de caracterizare mii. mc. A. Râuri interioare 1. Resursa teoretică 40.000.000 2. Resursa existentă potrivit gradului de amenajare a 13.679.121 bazinelor hidrografice* 3. Cerinţa de apă a folosinţelor, potrivit capacităţilor de 2.965.116 captare aflate în funcţiune B. Dunăre (direct) 1. Resursa teoretică (în secţiunea de intrare în ţară) ** 85.000.000 Resursa utilizabilă în regim actual de amenajare 20.000.000 2. Cerinţa de apă a folosinţelor potrivit capacităţilor de captare aflate în funcţiune*** 3.164.721 C. Subteran 1. Resursa teoretică 9.600.000 din care: - ape freatice 4.700.000 - ape de adâncime 4.900.000 2. Resursa utilizabilă 4.667.639 3. Cerinţa de apă a folosinţelor potrivit capacităţilor de 716.503 captare în funcţiune D. Marea Neagră Cerinţa de apă a folosinţelor, potrivit capacităţilor de 10.243 captare aflate în funcţiune Total resurse 1. Resursa teoretică 134.600.000 2. Resursa existentă potrivit gradului de amenajare a bazinelor hidrografice 38.346.760 3. Cerinţa de apă a folosinţelor, potrivit capacităţilor de captare aflate în funcţiune 6.856.585 Notă * cuprinde şi reţeaua lacurilor litorale, precum şi resursa asigurată prin refolosire externă directă în lungul râului; ** ½ din stocul mediu multianual, la intrarea în ţară; *** inclusiv volumele transferate în bazinul Litoral 11 Sinteza calității apelor din România în anul 2017, http://www.rowater.ro/Lists/Sinteza%20de%20calitate%20a%20apelor/AllItems.aspx 12 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Raportat la populaţia actuala a ţării, rezultă: resursa specifică utilizabilă în regim natural, de cca. 2660 m3/loc./an, luând în considerare şi aportul Dunării; o resursă specifică, teoretică, de cca. 1770 m3/loc./an, luând în considerare numai aportul râurilor interioare. În timp ce această valoare este peste pragul definit în general pentru stresul hidric (1.700 m3 pe cap de locuitor pe an), este mai scăzută decât valoarea medie pentru Europa (aproximativ 4.500 m3 pe cap de locuitor pe an) şi subliniază nevoia unei bune gestionări pentru asigurarea conservării şi durabilităţii resursei. 1.4. Importanţa apei 1.4.1. Rolul apei în procesele naturale Principalele procese naturale în desfăşurarea cărora apa, sub diversele ei forme de manifestare deţine un rol important sunt cele geochimice, geofizice , biologice şi geomorfologice. Rolul apei în procesele geochimice şi geofizice Apa, prin acţiunea ei de dizolvare se manifestă foarte activ îndeosebi pe rocile solubile, cum sunt formaţiunile de sare, de gips, calcarele, marnele şi argilele calcaroase. Dizolvarea este mult mai puternică atunci când apa este încărcată cu dioxid de carbon. De altfel, sub influenţa apelor meteorice, care de regulă au un conţinut bogat de CO2, regiunile calcaroase sunt afectate cel mai intens de procesul de dizolvare. Sub influenţa acestui proces iau naştere diferite forme carstice: lapiezuri, doline, polii, draperii calcaroase, peşteri cu stalactite şi stalagmite etc. Apa are, de asemenea, un rol important şi în procesele de hidratare şi oxidare. De exemplu, prin procesul de hidratare sulfatul de calciu se transformă în gips iar prin calcinarea acestuia, adică prin pierderea apei, rezultă ipsosul, un important liant folosit, mai ales, în construcţii. Tot prin acţiunea hidrodinamică a apei, în scoarţa terestră au loc depuneri de minerale pe linia unor fisuri şi diaclaze. În felul acesta iau naştere diversele filoane metalifere, mineralizările hidrotermale, dentritele (scurgeri solidificate ale FeO), travertinul, stalactitele şi stalagmitele din peşteri. Râurile care străbat formaţiuni cu roci uşor solubile acţionează asupra lor prin procesul de dizolvare, rezultând astfel însemnate cantităţi de săruri ce sunt transportate în soluţie în lacuri, mări şi oceane. De asemenea, izvoarele 13 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă minerale care sunt încărcate cu o anumită cantitate de săruri rezultă tot prin acţiunea de dizolvare a diverselor săruri din roci. Apa prezintă o importanţă deosebită şi în procesele hidrofizice. De exemplu, dezagregarea fizică a rocilor se efectuează prin acţiunea de îngheţ şi dezgheţ. Apoi prin procesele dinamice ale apei se poate produce fenomenul de şiroire la suprafaţa solului, poate avea loc acţiunea de eroziune fluviatilă şi torenţială şi totodată se pot realiza transportul şi depunerea aluviunilor. Rolul apei în procesele biologice Plantele, animalele şi omul pentru a-şi putea îndeplini funcţiile vitale au nevoie de apă. Plantele şi animalele îşi desfăşoară activitatea în funcţie de gradul de umiditate în care îşi au habitatul. Unele specii, pentru a-şi realiza procesele fiziologice, trăiesc numai în apă, alcătuind plantele hidrofile; altele sunt adaptate să trăiască într-un mediu cu umiditate multă, formând grupa plantelor higrofile. Acestea se află răspândite în regiunile ecuatoriale sau în zonele temperate (în luncile râurilor, pe parterul umed al pădurilor) sau în spaţiile bogate în umiditate. Există însă specii de plante cu caracter xerofil, care sunt adaptate să trăiască într-un mediu cu umiditate deficitară. Apa are o deosebită importanţă şi în viaţa animalelor care îşi procură apa din mediul în care trăiesc, cât şi din plantele cu care se hrănesc. Cantitatea de apă de pe suprafaţa pământului este neuniform repartizată, de aceea animalele şi-au creat anumite adaptări faţă de această situaţie (unele s-au acomodat la un grad de umiditate mai ridicat, altele la un grad de umiditate extrem de redus). Animalele care trăiesc în mediul acvatic sunt adaptate numai la acest mediu de viaţă şi, în consecinţă, orice alte schimbări le-ar putea provoca moartea. Ele alcătuiesc grupa faunei acvatice. Influenţa apei asupra climatului Condiţiile climatice sunt influenţate într-o mare măsură de răspandirea suprafeţelor oceanice şi continentale. Încălzirea uscatului diferă de cea a mărilor şi oceanelor. Sub acţiunea razelor solare apa se încălzeşte mai lent decât uscatul, dar, în acelaşi timp, căldura acumulată o cedează cu mult mai greu. O consecinţă importantă a acestui fapt o constituie apariţia a două tipuri de climate şi anume un climat continental, de regulă mai călduros şi mai uscat şi un climat maritim, mai răcoros şi mai umed. 14 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă În zonele litorale maritime, ca urmare a incălzirii şi răcirii diferenţiate a apei şi uscatului, se formează brizele marine care-şi schimbă direcţia de la zi la noapte. Acest fenomen se produce la o scară cu mult mai mare pe continentul asiatic unde se formează climatul musonic, ce se manifestă printr -un anotimp ploios pe continent, în timpul verii şi unul secetos în timpul iernii. Influenţa apei asupra condiţiilor climatice dintr -o anumită regiune se manifestă şi prin acţiunea pe care o exercită curenţii marini. În Oceanul Atlantic, Curentul Golfului (Gulf Stream) udă coastele Europei vestice favorizând menţinerea unui climat blând cu ierni umede şi veri nu prea călduroase. Pe coastele estice ale Americii de Nord, afectate de curentul rece al Labradorului, se formează un climat cu ierni friguroase şi veri răcoroase. Rolul apei în modelarea reliefului Apa acţionează intens asupra scoarţei terestre fiind cel mai activ factor extern. Când pătrunde prin fisurile rocilor, mai ales în perioadele de îngheţ şi dezgheţ, apa realizează un intens proces de dezagregare fizică a acestora. Ca urmare a acestui fapt, pe versanţii unor regiuni muntoase s-au format mase de grohotiş de mărimi variabile. De altfel, acest proces de dezagregare a rocilor este foarte activ şi în ţinuturile reci subpolare unde ia naştere aşa numitul relief periglaciar. Apa acţionează în modelarea reliefului şi prin procesele de eroziune, transport şi acumulare care contribuie la formarea reliefului fluviatil (în cazul apelor curgătoare). Odată cu acţiunea de transport a apelor curgătoare, care are loc prin disoluţie (săruri de sodiu), în suspensie (malurile fine) sau prin tarare şi rostogolire (nisipuri, pietrişuri, bolovănişuri şi chiar blocuri de piatră), în condiţii favorabile, aceste materiale se depun în lungul albiilor sub formă de grinduri, ostrove, bancuri nisipoase etc. Apa subterană, prin procesul de infiltrare şi circulaţie, acţionează, de asemenea, asupra reliefului. Ea favorizează procesele de solifluxiune şi alunecările de teren. Apa lacurilor şi mărilor acţionează în formarea reliefului litoral. Dintre factorii genetici un rol important îl au valurile, mareele şi curenţii marini care dau naştere cordoanelor nisipoase, plajelor, falezelor şi platformelor continentale. 15 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Gheţarii, prin procesele de eroziune, transport şi acumulare pe care le realizează, contribuie la crearea reliefului glaciar (circuri şi văi glaciare, morene ş.a.). 1.4.2. Importanţa apei pentru activităţile social-economice Dacă inițial omul a folosit apa îndeosebi ca sursă de hrană, mijloc de transport şi de apărare împotriva animalelor sălbatice sau duşmanilor, în timp, utilizarea apei s-a diversificat tot mai mult. În prezent unităţile acvatice sunt valorificate tot mai intens pentru alimentări cu apă potabilă şi industrială, irigaţii, transporturi, producerea de hidroenergie, turism- agrement, ocrotirea sănătaţii, sursă de hrană şi materii prime. Alimentarea populaţiei După cum este cunoscut, apa este unul din elementele vitale existenţei umane. Deşi necesităţile biologice ale omului sunt de cca. 2,5 l/om/zi, în realitate consumurile sunt mult mai mari. Ele sunt estimate de către O.M.S. la o valoare optimă de 150 l/om/zi, care să acopere nevoile de hrană şi biologice. La nivel mondial, pentru alimentarea populaţiei este utilizat 8% din volumul de apă prelevat pentru consumul diverselor folosinţe. Ponderile destinate acestui domeniu sunt foarte diferite de la un continent la altul şi de la o ţară la alta. Raportându -se cantităţile de apă utilizate anual pentru alimentarea populaţiei la numărul de locuitori, rezultă consumul anual pe locuitor. Alimentarea cu apă a populaţiei se realizează în sistem centralizat sau individualizat. Alimentarea centralizată este specifică mai ales mediului urban. Potrivit statisticilor, 70% din populaţia lumii nu dispune însă de o asemenea alimentare (îndeosebi în Asia de Sud -Est, Africa, America Latină). Alimentarea industriei Pentru a se dezvolta în condiţii optime, industria are nevoie de importante cantităţi de apă în procesele de fabricaţie, de răcire sau de încălzire a agregatelor etc. Mari consumatoare de apă sunt industriile carboniferă, metalurgică, chimică, a celulozei şi hârtiei ş.a. Cantităţi importante de apă sunt utilizate pentru răcire în centralele termo şi atomoelectrice. 16 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Apa ca mijloc de comunicaţie Comunicaţiile pe apă s-au dezvoltat din cele mai vechi timpuri deoarece prin aceste căi se realizează transporturile cu preţul cel mai redus. Transportul pe apă este organizat pe spaţiul marin şi lacustru, precum şi pe marile sisteme fluviatile. Navigaţia pe spaţiul Oceanului Planetar a favorizat crearea de rute oceanice între diferitele ţări şi între diferitele continente şi totodată a dus la dezvoltarea unor oraşe şi porturi maritime de mare importanţă economică şi comercială, prin intermediul cărora se realizează o intensă circulaţie de mărfuri cu volum şi greutate mare (cărbune, petrol, minereuri, bumbac, cereale, lemn, produse industriale, sare etc.). Cum schimbul de mărfuri se face între diferite porturi ale lumii aflate la mari distanţe unele de altele, în secolul al XIX-lea s-a pus problema scurtării unor distanţe prin construirea de canale maritime (Canalul Suez primul care a fost dat în folosinţă în anul 1869). Navigaţia pe fluvii se efectuează pe marile artere hidrografice din Europa, America şi Asia. Apa ca sursă de energie Forţa apelor a fost valorificată din timpuri străvechi. Vechile civilizaţii din China, Siria, Egipt foloseau această forţă la acţionarea roţilor hidraulice utilizate pentru irigarea terenurilor. În secolul al XI-lea, energia apelor începe să fie tot mai mult valorificată pentru a pune în mişcare morile de apă, pivele, joagărele etc. Mai târziu, spre sfârşitul secolului al XIX-lea, apar primele centrale hidroelectrice (pe Neckar, în Germania, în 1891). Alături de energia apelor curgătoare, în unele ţări este valorificată şi energia mareelor. Aceasta poate fi utilizată în regiunile unde amplitudinea lor depăşeşte 3 – 5 m. Cea mai mare centrală maree-motrică a fost realizată în 1966 în Franţa, în estuarul fluviului Rance şi are o putere instalată de 240 MW. Importanţa apei pentru irigaţii Începuturile practicării irigaţiilor se pierd în timp. Documente istorice menţionează urme ale unor asemenea practici cu 5000 – 6000 de ani 17 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă în urmă, la vechile popoare din lungul Nilului, ale Indusului, din Mesopotamia şi China. Pentru irigarea terenurilor este necesară o cantitate mare de apă. În medie sunt folosiţi circa 3000-3500 m3 de apă la ha pe întreaga perioadă de vegetaţie a plantelor. Suprafeţele irigate au crescut continuu. Apa ca sursă de hrană şi de materii prime Încă de la apariţia sa, omul şi-a procurat din mediul acvatic atât apa, cît şi o parte din hrană, pescuitul fiind una dintre cele mai vechi ocupaţii. Cu timpul s-a trecut şi la valorificarea altor resurse pe care unităţile acvatice de diferite tipuri le conţineau. Rolul apei în activităţile de turism, agrement şi ocrotirea sănătăţii Unităţile acvatice, în funcţie de tipurile şi caracteristicile lor, au favorizat dezvoltarea activităţilor turistice, de agrement şi balneare. Remarcabile prin potenţialul lor turistic sunt zonele litorale oceanice şi maritime şi unităţile lacustre. Acestora li se adaugă potenţialul oferit de izvoarele minerale şi termale , gheţari, ape curgătoare. Resursele de apă reprezintă un potenţial turistic important, valorificat, într -o măsură mai mare sau mai mică, la scară locală, regională, naţională sau internaţională. Fiecare din formele sub care se află apa (mări şi oceane, ape curgătoare, lacuri, ape subterane, gheţari) prezintă particularităţi ce le conferă calitatea de a se constitui în obiective sau atracţii turistice naturale sau antropice. 1.4.3. Valori economice, sociale și ecologice ale resurselor de apă Ecosistemele acvatice fac parte atât din structura Capitalului Natural (ecosisteme naturale şi semi-naturale) cât şi din structura Sistemelor Socio Economice (ecosisteme antropizate / construite). Ecosistemele acvatice naturale au ca principal rol susţinerea vieţii în timp ce ecosistemele acvatice modificate şi cele construite au ca principal rol susţinerea activităţii populaţiei umane. Termenul de valoare este utilizat pentru a indica valoarea în ansamblu a resursei naturale, respectiv valoarea economică (directă și 18 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă indirectă), valoarea socială și valoarea ecologică sau naturală (denumită în mod curent ”de mediu”). Apa a fost şi este deseori considerată ca resursă gratuită ceea ce favorizează lipsa de grijă faţă de utilizarea ei. Numeroase eşecuri din trecut în domeniul gospodăririi resurselor de apă se pot atribui faptului că apa a fost şi încă este privită de mulţi ca un bun gratis sau, tot aşa în alte situaţii ca având o valoare numai parţial recunoscută. În condiţiile competiţiei pentru resurse din ce în ce mai limitate de apă, o asemenea abordare poate duce la situaţia că apa să fie distribuită la sub-valoare şi ca urmare să nu furnizeze stimulente suficiente de a trata apa ca un bun cu resurse limitate. Pentru a extrage beneficiile maxime din resursele de apă disponibile, există necesitatea schimbării percepţiilor asupra valorilor apei şi a recunoaşterii costurilor celor mai favorabile necesare a fi implicate în tiparele actuale de calcul şi alocare a apei12. Conferinţa de la Dublin se referă la apă ca la un bun economic13 iar Agenda 21 (capitolul 18) consideră apa un bun economic şi social. Acest concept a fost acceptat de către toți experții în domeniul apei din jurul lumii. Însă, se fac importante confuzii în ceea ce privește adevăratul sens al câtorva principii enunțate la Dublin. Adică nu este clar pentru persoanele non- economiste ceea ce implică declarația că apa este un „bun economic” sau un „bun economic și social”. Diferenţierea se face prin estimarea valorii apei ca bun economic şi prin a stabili o anumită taxă pentru folosirea apei în scopuri sociale. Figura 1.8 prezinta schematic componentele valorii totale sau a valorii utilizarii apei, care este suma valorilor intrinsecă si economica. După cum este prezentat și în figură, componentele valorii economice sunt: valoarea către utilizatorii de apă; beneficii nete din refluxuri; beneficii nete din utilizări indirecte; modificări pentru obiectivele sociale. Valoarea economică a resursei de apă este de două tipuri: directă și indirectă. 12 Parteneriatul Global al Apei, Managementul integrat al resurselor de apă – TAC Documente consultative nr. 4, p. 17 [accesibil on-line https://www.gwp.org/globalassets/global/toolbox/publications/background-papers/04.- integrated-water-resources-management-rumanian.pdf]. 13 Apa are o valoare economică în toate utilizările în care este implicată şi aceasta trebuie recunoscută ca un bun economic. 19 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Valoarea economică directă... atribuită resurselor considerate ca bunuri sau servicii care aduc beneficii măsurabile, cuantificabile, ce pot fi diferențiate în valori utilizate pentru consum (bunuri consumate local) și valori de producție (vândute pe piață). Valori ale resursei de apă utilizate pentru consum pot fi considerate, de exemplu, capacitatea apei de transport a lemnului (buşteni) în zona montană, rol de suport pentru habitate de floră (stuf, zăvoaie de luncă, alge) şi faună (peşti, moluşte, crustacee) cu valoare economică importantă, sursă de apă utilizată pentru potabilizare. Valorile de producție sunt reprezentate de capacitatea de transport a apei pentru activități de navigație, contribuție în domeniul pisciculturii (atât pentru circulația apei în bazinele piscicole cât şi prin utilizarea lacurilor de acumulare pentru creşterea şi valorificarea peştilor), capacitatea de producere a hidroenergiei şi contribuție la producerea energiei nucleare prin rolul de termoreglare, surse de materiale regenerabile (nisip, pietriş), sursă de apă potabilă pentru industria alimentară, sursă de apă pentru alte industrii, irigații, rolul lacurilor de acumulare în caz de secete şi pentru atenuarea viiturilor. Valori economice indirecte... atribute care au sau nu valoare economică directă. Valori economice indirecte ale apei pot fi considerate, de exemplu, valorile economice neconsumabile14 (ex. relații între specii, valoarea estetică a peisajului sau a unei specii ce se poate valorifica prin recreere etc.), valoarea estetică atât a peisajului natural creat de resursele de apă (râuri, lacuri, zona costieră) cât şi a celui antropic rezultat în urma construirii barajelor de acumulare (lacuri sau salbe de lacuri de acumulare), capacitatea de autoepurare (inclusiv zonele umede) cu rol important atât pentru resursele acvatice cât şi pentru captările de apă destinate se referă la valori care pot genera beneficii economice dar fără a utiliza/ prelucra în 14 mod direct resursa 20 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă potabilizării, lacurile de acumulare, luncile inundabile şi zonele umede sunt importante habitate pentru speciile sălbatice. Valoarea socială... se referă la atribute ce fac ca resursa să genereze beneficii pentru societate, beneficii ce nu pot fi întotdeauna cuantificate în totalitate. În această categorie intră de exemplu: valoarea educativă, prin conştientizarea rolului important al apei în viața oamenilor şi în mediul înconjurător; valoarea culturală, care descrie importanța atribuită în cultura națională sau locală; valoarea spirituală, se generează emoții, sentimente, răspunsuri din partea membrilor societății ce pot fi la rândul lor valorificate indirect; valorile economice indirecte consumabile15. Valoarea ecologică... se referă la importanța pentru menținerea echilibrului natural, importanța pentru speciile de floră și faună, pentru procesele ecologice naturale. 15 Ministerul Mediului și Schimbărilor Climatice, ProPark Fundația pentru Arii Protejate, Ghid de planificare strategică pentru managementul durabil al resurselor de apă, 2014, p. 23 [accesibil on-line http://www.emenatura2000.ro/wp- content/uploads/2013/10/managementul-apelor.pdf] 21 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Tabel 1.3 Valorile apei și ale resurselor acvatice Valoarea Valoarea Valoarea Resursa economică socială ecologică Ape de Alimentare cu apă (uz Valoare Esențiale pentru suprafaţă casnic, industrial, spirituală menținerea vieții agricol) Identitate (pentru toate speciile) Hidroenergie culturală Asigură mediul de Navigaţie Recreere viață (habitate, Educație ecosisteme) pentru Știintific specii acvatice și Valoare semiacvatice peisagistică Funcție mediogenă: reglare a circuitului hidrologic, reglarea climatului Epurare naturală a apelor reziduale Ape Alimentare cu apă (uz Recreere Interdependenţă cu subterane casnic, (izbucuri, habitate (tipuri de industrial) relief carstic) habitate dependente de Agricultură (apele Valoare apele freatice) freatice de suprafaţă știintifică Funcție mediogenă: contribuie la creşterea Valoare reglare a circuitului şi dezvoltarea peisagistică hidrologic culturilor agricole) (relieful Asigură mediul de carstic) viață (habitate, ecosisteme) pentru anumite specii 22 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Capitolul 2. INFLUENŢA ACTIVITĂŢII ANTROPICE ASUPRA RESURSELOR DE APĂ Ajutată de nivelul dezvoltării tehnice, omenirea a creat o mare presiune asupra rezervelor naturale ale planetei, acestea fiind exploatate excesiv, uneori aproape până la epuizare. Această presiune este resimţită cu atât mai pregnant cu cât dezvoltarea economică este mai accelerată și cu cât expansiunea demografică este mai accentuată. Efectele negative asupra ecosistemelor naturale nu au întârziat să apară, primele semnale fiind date de dispariţia în anumite zone a unor specii sensibile la schimbările de habitat. Ca urmare, declinul diversităţii biologice este folosit ca principal semnal de alarmă și principal motiv de solicitare a evaluării impactului unor proiecte de dezvoltare în zonele în care ecosistemele prezintă încă o stare bună de dezvoltare, aşa numita „stare naturală” (Stăncioiu, 2008). Presiunile apar/există ca urmare a acțiunilor umane sau a fenomenelor naturale extreme din trecut sau care au loc în prezent și afectează în mod cumulat (efectul mai multor acțiuni și/sau fenomene) sau separat viabilitatea pe termen lung sau mediu a resursei. Principalele presiuni şi ameninţări sunt: Extinderea urbanizarii; Prelevarea de debite; Exploatarea mineralelor non-energetice; Poluarea punctiforma si difuza; Exploatarea resurselor biologice; Introducerea speciilor exotice; Producerea de energie; Dezvoltarea infrastructurii de transport; Întreruperea conectivității longitudinale și laterale; Managementul deșeurilor; Seceta; Dispariția practicilor de management tradiționale. 23 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Într-o evoluție reciprocă, creşterea necesităților pentru apă şi de bună calitate, odată cu creşterea numerică a populației şi a diversității preocupărilor societății umane, a crescut în mod inevitabil şi influența activității omenirii asupra resurselor de apă. Activitatea umană determină modificări considerabile ale resurselor naturale de apă. Aceste influențe se manifestă în următoarele privințe: asupra repartiției resurselor de apă între diferitele categorii de resurse; asupra repartiției în timp sau în spațiu în cadrul aceleiaşi categorii. Influențele de primul tip sunt mult mai profunde şi, în acelaşi timp, mai greu de stabilit din punct de vedere cantitativ. În primul rând, există activități antropice cu influențe care modifică sensibil însuşi regimul precipitațiilor. S-au constatat reduceri considerabile ale precipitațiilor în vecinătatea unor zone industriale ca urmare a emanațiilor de fum şi de abur de pe platformele industriale; implicit, aceste reduceri ale cantității de precipitații influențează, cel puțin local, resursele de apă. De asemenea, poluarea atmosferică şi formarea smogului duc la reducerea evaporației, atrăgând implicit şi o reducere a umidității atmosferice şi o influență corespunzătoare asupra precipitațiilor. Modul de amenajare a teritoriului unui bazin modifică condițiile de scurgere a apei chiar înainte de a ajunge în râuri. Despăduririle şi introducerea în cultură a anumitor plante, cum sunt cele prăşitoare pe terenurile în pantă, accelerează procesul de şiroire, şi implicit duc la o o diminuare a resurselor de apă subterană. De asemenea, creşterea importantă a gradului de urbanizare, cu întinse suprafețe construite şi asfaltate, măreşte scurgerea de suprafață în special în perioadele de viituri. Intervențiile în albia râurilor modifică şi ele condițiile de scurgere şi implicit distribuția în timp a resurselor. Consumul apei pentru diferite activități umane duce la o reducere a resurselor de apă, fenomen ce se resimte nu numai în tipul de resursă captată, ci şi în celelalte tipuri de resurse. Astfel, prelevarea unor debite subterane va influența şi resursele de suprafață prin diminuarea alimentării din straturile subterane. Pe de altă parte, restituțiile apei utilizate atrag după sine nu numai modificări calitative, ci şi modificări cantitative; de exemplu, în urma unor irigații intensive, se constată o sporire a resurselor de apă subterană, reflectată printr-o creştere a nivelului apelor subterane. Se resimt influențe considerabile datorate lucrărilor de gospodărire a apelor care au, prin definiție, efectul de a modifica repartiția în timp şi spațiu a resurselor de apă. 24 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Toate aceste influențe sunt variabile în timp, în funcție de activitățile umane la un moment dat. De aceea, cu excepția unor zone foarte puțin populate unde această influență este neglijabilă (zone din ce în ce mai puține pe suprafața Globului), toate datele înregistrate cu privire la resursele de apă sunt afectate de activitatea umană. Studiul resurselor nu poate fi desprins de studiul acestor influențe, atât în privința analizelor datelor înregistrate din trecut, care trebuie supuse unor corecții pentru a deveni omogene, cât şi în privința regimului viitor. Studii asupra resurselor de apă, bazate exclusiv pe înregistrări ale fenomenelor hidrologice sau hidrogeologice, fără a fi corelate cu studiul modului de amenajare a bazinului în momentul efectuării măsurătorilor, îşi pierd mult din valoare. Asemenea studii pot fi utilizate pentru caracterizarea regimului râurilor la un moment dat, însă nu pot fi folosite pentru caracterizarea unui bazin hidrografic şi cu atât mai puțin la studii de gospodărire a apelor. Impactul asupra resurselor de apă poate fi direct sau indirect. Formele indirecte de impact sunt adesea mai greu de identificat şi cuantificat. Fig. 2.1. Impact direct şi indirect asupra ecosistemelor acvatice În identificarea ameninţărilor şi evaluarea efectelor lor au împortanţă şi: Formele de impact la distanţă (ex: bararea cursului unui râu poate produce efecte la distanţe de zeci de km asupra populaţiilor unor specii migratoare); 25 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Impactul pe termen lung (ex: acumularea de poluanţi în substrat urmată după un timp de eliberarea lor bruscă în masa apei). Formele de impact cumulativ (ex: prelevarea de debite semnificative din corpurile de apă ce poate avea alături de managementul forestier sau modificările climatice efecte cumulate asupra florei sau faunei). Fig. 2.2. Forme de impact sub care pot fi afectate resursele de apă Pierderile, pagubele, modificările induse de ameninţări pot fi identificate şi cuantificate. Este recomandată evaluarea monetară a impacturilor şi considerarea acestor valori în analizele cost–beneficiu pe baza căreia se iau decizile de promovare a proiectelor (generatoare de ameninţări). Ameninţările generează pierderi întregului spectru de valori (ecologice, economice şi sociale) ale resurselor de apă. Având în vedere multiplele amenințări la adresa valorii apelor, respectiv cauzele ce stau la baza acestora, devine evident faptul că managementul resurselor de apă și acvatice este un domeniu influențat de numeroase alte sectoare și depinde de mai mulți factori interesați, ceea ce impune acordarea unei atenții sporite implicării acestora. 26 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă 2.1. Tipuri de poluare Tipurile de poluare pot fi clasificate după mai multe criterii care vor fi prezentate în continuare. După perioada de timp cât acţionează agentul impurificator: permanentă sau sistematică; periodică; accidentală. Un alt criteriu este reprezentat de modul de producere a poluării: naturală; artificială (antropică). În funcție de natura substanţelor impurificatoare: poluare fizică (poluarea datorată apelor termice); poluarea chimică (poluarea cu reziduuri petroliere, fenoli, detergenţi, pesticide, substanţe cancerigene, substanţe chimice specifice diverselor industrii); poluarea biologică (poluarea cu bacterii patogene, drojdii patogene, protozoare patogene, viermii paraziţi, enterovirusurile, organisme coliforme, bacterii saprofite, fungii, algele, crustaceii etc.); poluarea radioactivă. Fenomenele de poluare a apei pot avea loc: la suprafaţă (ex. poluare cu produse petroliere); în volum (apare la agenţi poluanţi miscibili sau în suspensie). Uneori se vorbeşte despre poluare controlată (organizată) şi necontrolată (neorganizată). Poluarea controlată se referă la cea care provine din ape uzate transportate prin reţeaua de canalizare şi evacuate în anumite puncte, stabilite prin proiecte; poluarea necontrolată provine din surse de murdărie care ajung în corpul de apă receptori pe cale naturală şi de cele mai multe ori prin intermediul apelor de ploaie. În această ordine de idei trebuie menţionate deşeurile animale, produsele petroliere din zonele de extracţie a ţiţeiului, gunoaielor etc. Poluarea normală şi accidentală reprezintă categorii de impurificare, folosite deseori pentru a defini grupuri de surse de ape uzate. Poluarea normală provine din surse de poluare cunoscute, colectate şi transportate prin reţeaua de canalizare la staţia de epurare sau direct în receptor. Poluarea accidentală rezultă, de exemplu, ca urmare a dereglării 27 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă unor procese industriale când cantităţi mari (anormale) de substanţe nocive ajung în reţeaua de canalizare, defectării unor obiecte din staţia de epurare sau a unor staţii de preepurare etc. Se mai deosebeşte poluare primară şi secundară. Depunerea substanţelor în suspensie din apele uzate, evacuate într-un corpul de apă receptor, pe patul acestuia constituie o poluare primară; poluarea secundară începe imediat ce gazele rezultate în urma fermentării materiilor organice din substanţele în suspensii depuse, antrenează restul de suspensii şi le aduce la suprafaţa apei, de unde sunt apoi transportate în aval de curentul de apă. 2.2. Substanțe poluante Principalele căi de intrare a poluanţilor în mediul acvatic se sistematizează pentru o percepţie interacţională (Fig. 2.3.). 16 Sursa Fig. 2.3. Căile potenţiale de intrare a poluanţilor în mediul acvatic Substanţele poluante introduse în ape din surse naturale şi artificiale sunt numeroase, producând un impact important asupra apelor de suprafaţă şi subterane. 16 Deborah Chapman, [Ed.], Water Quality Assessments: A Guide to the Use of Biota, Sediments and Water in Environmental Monitoring, Second edition, Ed. University Press, Cambridge, 1996. 28 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Poluanții apei pot fi clasificați în următoarele categorii principale: (1) poluanți organici; (2) agenți patogeni; (3) nutrienți și poluare difuză din agricultură; (4) materii solide în suspensie și sedimente; (5) poluanți anorganici (săruri și metale); (6) poluarea termică; (7) poluanți radioactivi. (1) Poluanți organici Poluanții organici pot fi împărțiți în următoarele categorii: a) Poluanți organici consumatori de oxigen: apele uzate, cum ar fi, apele uzate menajere și municipale, apele uzate din industria de prelucrare a produselor alimentare, industria de conserve, abatoare, fabrici de celuloză și hârtie, tăbăcării, fabrici de bere, distilerii etc. au concentrații mari de compuși organici biodegradabili, fie în formă suspendată, coloidală sau sub formă dizolvată. Aceste deșeuri suferă o degradare și o descompunere prin activitatea bacteriană. Oxigenul dizolvat disponibil în corpul de apă va fi consumat pentru oxidarea aerobă a materiei organice prezente în apa uzată. Prin urmare, epuizarea oxigenului dizolvat va fi o problemă gravă care afectează în mod negativ viața acvatică, în cazul în care concentrația acestuia scade sub 4,0 mg/l. Această scădere a concentrației oxigenului dizolvat este un indice de poluare. b) Compuși organici de sinteză: sunt, de asemenea, susceptibili de a intra în ecosistemul acvatic prin diverse activități antropice, cum ar fi producerea acestor compuși, scurgerile în timpul transportului, precum și utilizările acestora în diferite aplicații. Acestea includ pesticide, detergenți, aditivi alimentari, produse farmaceutice, insecticide, coloranţi, pigmenţi, fibre sintetice, materiale plastice, surfactanţi (agenţi de dispersare, de emulsifiere, detergenţi, dar şi agenţi de înmuiere) toţi sunt extrem de toxici pentru mediul acvatic, astfel că octilfenolul şi nonilfenolul sunt pe lista „Substanţelor Prioritar Periculoase”17, agenţi de încleiere (amidon, derivaţi de amidon, poliacrilaţi, polivinilalcool, carboximetilceluloza), agenţi de subţiere, agenţi de prelucrare (uleiuri minerale şi uleiuri esterificate), solvenţi solvenți și compuși organici volatili (COV), acizi carboxilici, uree, substanţe „carrier” (triclorbenzenul şi o-fenilfenol). Majoritatea acestor compuși sunt toxici și rezistenți la degradarea microbiană. Chiar și concentrații la nivel de urme pot face apa improprie pentru diferite utilizări. Coloranţii, proveniţi îndeosebi de la fabricile de textile, hârtie, tabăcării etc, 17 ***Guvernul României, Hotărâre nr. 783 din 14 iunie 2006 pentru modificarea şi completarea anexei la Hotărârea Guvernului nr. 351/2005 privind aprobarea Programului de eliminare treptată a evacuărilor, emisiilor şi pierderilor de substanţe prioritar periculoase. 29 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă împiedică absorbţia oxigenului şi desfăşurarea normală a fenomenelor de autoepurare şi a celor de fotosinteză. Detergenții pot forma spume și substanțele volatile pot provoca explozii în canalizare. Compuşi bifenili policloruraţi (PCB) (amestecuri complexe de clorobifenili) sunt substanțe utilizate în industrie începând cu anii 1930. PCB sunt consideraţi ca fiind produse periculoase, datorită persistenţei acestora în mediu, a capacităţii de bioacumulare, a faptului că nu se degradează în mediu şi cauzează efecte adverse şi toxice asupra organismelor expuse la aceste substanţe18. c) Petrolul (sau țițeiul): împreună cu cărbunii și gazele naturale face parte din zăcămintele de origine biogenă care se găsesc în scoarța pământului. Petrolul este un amestec complex de substanțe lipofile (amestec de hidrocarburi gazoase şi solide dizolvate în hidrocarburi lichide care mai conţine şi alţi compuşi, în proporţii mici, ca de exmplu: compuşi cu oxigen, compuşi cu sulf, compuşi cu azot şi diferite substanţe minerale). Petrolul include clasa hidrocarburilor aromatice policiclice (PAH), dintre care unele sunt cunoscute ca fiind cancerigene. Poluarea apei cu reziduuri petroliere reprezintă o problemă deosebit de importantă şi greu de prevenit şi remediat. Afectează atât apele de suprafață, cât şi cele subterane. Consecinţele asupra proprietaţilor organoleptice ale apei, faunei şi florei acvatice sunt deosebit de nocive şi durabile. Reziduurile de petrol ajung în bazinele naturale de apă prin scurgeri din conductele de petrol și prin deversarea de ape uzate de la rafinării şi alte instalaţii de prelucrare a ţiţeiului. Aceste reziduuri conduc la creşterea temperaturii şi turbiditaţii, la formarea unei pelicule de petrol la suprafaţa apei şi la schimbarea compoziţiei apei, prin dizolvarea substanţelor petroliere solubile, toxice în anumite concentraţii, pentru organismele acvatice, om şi animale. Fiind rezistente la acţiunea bacteriilor, persistă timp îndelungat în regiunile afectate, formând o peliculă superficială care împiedică difuzarea oxigenului în apă. Asimilaţia clorofiliană şi respiraţia organismelor sunt împiedicate. (2) Agenți patogeni Microorganismele patogene ajung în apa receptorilor prin deversarea apelor uzate menajere, ca sursă majoră, sau prin apele uzate din industrii precum tăbăcării, abatoare, industria de prelucrare a unor produse 18 În vederea evitării efectelor negative asupra sănătăţii oamenilor, bunurilor şi asupra mediului înconjurător, bifenilii policloruraţi şi compuşii similari, sunt supuşi unui regim special de gestiune şi control reglementat la nivel European prin Directiva 96/59/CE privind eliminarea bifenililor policloruraţi şi trifenililor policloruraţi (PCB/PCT). 30 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă vegetale. Virusurile și bacteriile pot provoca boli transmisibile prin apă, cum ar fi holera, febra tifoidă, dizenteria, poliomielita și hepatita infecțioasă la om. (3) Nutrienți și poluarea difuză din agricultură Poluarea difuză din agricultură, apele uzate din industria îngrășămintelor și apa menajeră conțin concentrații ridicate de nutrienți (compuși de azot și de fosfor)(Fig. 2.4). Fig. 2.4. Surse de eutrofizare a apelor Aceste ape furnizează nutrienți plantelor și pot stimula creșterea algelor și a altor plante acvatice din apele receptoare ducând la degradarea calității corpului de apă. Pe termen lung, se reduce concentrația de oxigen dizolvat și se produce eutrofizarea apei. Nivelurile ridicate de azot în sursele de alimentare cu apă, determină un risc potențial, așa numita "Boală albastră" o methemoglobinemie care afectează cel mai des şi cel mai grav copii mici, putând fi letală pentru sugari. (4) Materii solide în suspensie și sedimente Acestea cuprind aluviuni, nisip și minerale erodate de pe uscat. Acestea apar în cursul de apă prin scurgerile de suprafață în timpul sezonului ploios și prin sistemul de canalizare municipală. Acest lucru poate duce la colmatarea și reducerea capacității de depozitare a 31 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă rezervoarelor. Prezența solidelor suspendate poate bloca pătrunderea luminii solare în apă, care este necesară pentru fotosinteza vegetației din stratul inferior. Materiile în suspensie (organice sau anorganice), se depun pe patul emisarului formând bancuri care pot împiedica navigaţia, consumă oxigenul din apă dacă materiile sunt de origine organică, determină formarea unor gaze urât mirositoare. (5) Poluanți anorganici Poluanții anorganici (în suspensie /dizolvați) uzual sunt întâlniți în apele uzate industriale. Includ acizi minerali, săruri anorganice, agenţi de complexare, clorul şi compuşii ce eliberează clorul, diclorizocianurat de sodiu (agent contra împâslirii lânii), care sunt capabili să reacţioneze cu compuşii organici formând halogeni organici absorbabili (AOX), alte substanţe mai mult sau mai puţin toxice, cum ar fi bicromatul de potasiu, oligoelemente, metale, compuși de metale, complecși ai metalelor cu compuși organici, cianurile, cloruri, sulfați etc. Sărurile anorganice conduc la mărirea salinităţii apelor, iar unele dintre ele pot provoca creşterea durităţii (produc depuneri pe conducte, mărindu-le rugozitatea şi micşorându-le capacitatea de transport şi de transfer a căldurii). Clorurile în cantităţi mari fac apa improprie alimentărilor cu apă potabilă şi industrială, irigaţiilor etc. Substanţele cu aciditate/ alcalinitate pronunţată, evacuate cu apele uzate, conduc la distrugerea florei şi faunei acvatice, la degradarea construcţiilor hidrotehnice, a vaselor şi instalaţiilor necesare navigaţiei, împiedică folosirea apei în agrement, irigaţii, alimentări cu apă etc. De exemplu, toxicitatea acidului sulfuric pentru faună depinde de valoarea pH- ului, peştii murind la un pH = 4,5. Hidroxidul de sodiu, folosit în numeroase procese industriale, este foarte solubil în apă şi măreşte rapid pH-ul, respectiv alcalinitatea apei. Apele receptorilor care conţin peste 25 mg/l NaOH, distrug fauna piscicolă. Concentrațiile ridicate de metale grele contaminează apa, compușii sunt nebiodegradabili și persistă în mediul înconjurător. Prin bioacumulare metalele grele au efecte toxice asupra organismelor acvatice (o problemă de sănătate publică în cazul în care organismele contaminate sunt utilizate pentru produsele alimentare), inhibând în acelaşi timp şi procesele de autoepurare. 32 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă (6) Poluarea termică Este caracteristică evacuărilor apelor calde de la termocentrale, centrale nucleare şi de la unele industrii în care apa este folosită ca agent de răcire (Fig. 2.5). Fig. 2.5. Poluarea termică Aceasta aduce numeroase prejudicii dezvoltării florei şi faunei acvatice. Datorită creşterii temperaturii apei scade nivelul concentraţiei de oxigen dizolvat, viaţa organismelor acvatice devenind dificilă și se modifică spectrul de organisme care se pot adapta pentru a trăi la această temperatură și nivel scăzut de oxigen dizolvat. În cazul în care este prezentă și materia organică, activitatea bacteriană crește datorită creșterii temperaturii aceasta ducând la scăderea concentrației de oxigen dizolvat. Evacuarea apei calde conduce la o stratificare termică în corpul de apă, apa caldă va rămâne la partea superioară. (7) Poluanți radioactivi Substanţele radioactive, radionuclizii, radioizotopii şi izotopii radioactivi sunt unele dintre cele mai periculoase substanţe toxice. Evacuarea apelor uzate radioactive în apele de suprafaţă şi subterane prezintă pericole deosebite, datorită acţiunii radiaţiilor asupra organismelor vii. 33 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Efectele substanţelor radioactive asupra organismelor depind atât de concentraţiile radionuclizilor, cât şi de modul cum acestea acţionează, din exteriorul sau din interiorul organismului, sursele interne fiind cele mai periculoase. Sursa19 Fig. 2.6. Poluarea radioactivă Poluanţii pot crea un efect imediat şi unic sau pot avea un efect cumulativ. Este greu de precizat care dintre cele două forme este mai periculoasă pentru ecosistemul acvatic, deoarece magnitudinea impactelor depinde de nivelele la care se manifestă aceste efecte. Exemple clasice de poluare cu efect cumulativ pot fi: acumularea în timp a nutrienţilor (care conduce la eutrofizare); acumularea substanţelor toxice în lanţul trofic (care devine periculoasă pentru consumatorii de ordin superior); acumularea metalelor grele în sedimente şi repunerea lor în suspensie la modificarea regimului hidrologic. Prejudiciile aduse mediului de substanţele poluante pot fi grupate în: prejudicii asupra sănătăţii publice şi prejudicii aduse unor folosinţe (industriale, piscicole, navigaţie etc.). 19 https://nuclear-news.net/2011/10/23/japans-radiation-pollution-wider-and-more- serious-than-previously-estimated/, accesat 24 octombrie 2019. 34 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă După natura lor, efectele induse de poluanţi sunt împărţite în20: prejudicii fiziologice aduse omului şi faunei; degajarea şi transmiterea de agenţi patogeni; reducerea resurselor de oxigen dizolvat ale corpului de apă; eutrofizarea; degradarea lanţurilor trofice prin acumularea substanţelor toxice în biomasă; afectarea sau distrugerea calităţilor estetice. La aceste efecte se poate adăuga, ca o categorie aparte, poluarea termică. Aceasta poate să stimuleze unele efecte nefavorabile deja menţionate şi, în plus, poate chiar să afecteze microclimatul local din zona corpului de apă. O altă clasificare21 a luat în considerare efectele asupra ecosistemelor şi percepţia umană asupra acestora (Tabel 2.1). Tabel 2.1 Efecte induse de diferiţi poluanţi GRUP DE COMPUŞI EFECTE INDUSE Substanţe biodegradabile Dezoxigenare, mirosuri neplăcute, exprimate prin CBO peşti morţi Substanţe otrăvitoare (As, Otrăvirea animalelor, plancton şi peşti Cr, Cd, Cu, Pb, Zn, Hg) morţi, acumularea în ţesuturile faunei acvatice Acizi şi alcalii Distrugerea capacităţii de tamponare şi perturbarea echilibrului ecologic Dezinfectanţi (Cl2, H2O2, Distrugerea selectivă a formol, fenol) microorganismelor, gusturi şi mirosuri neplăcute în apele tratate Săruri (Fe, Ca, Mg, Mn, Cl, Schimbarea caracteristicilor apei SO 24 ) (salinitate, duritate etc.) Agenţi oxidanţi şi Reducerea oxigenului dizolvat, reducători (NH3, NO 2 , NO eutrofizare, dezvoltarea selectivă a unor bacterii, mirosuri neplăcute 3 , S2-, SO 32 ) Substanţe dezagreabile Substanţe sedimentabile, eutrofizare, estetic depozite de fund anaerobe, mirosuri, peşti morţi Agenţi patogeni Infecţii la om şi animale domestice, boli ale plantelor Whitehead şi Lack, op. cit. 20 21 E. T. Chanlett, Environmental Protection, 1973, Ed. McGraw-Hill book Company, New York. 35 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Apele de suprafaţă şi sursele lor de poluare au fost caracterizate prin mai multe proprietăţi fizice şi chimice (Tabelul 2.2). Tabel 2.2 Caracteristici ale apelor de suprafaţă şi surse de poluare Caracteristici Surse de poluare Proprietăţi fizice culoare Ape uzate industriale şi menajere, procese naturale de descompunere a materiilor organice miros Materii în descompunere, deşeuri industriale solide dizolvate Ape uzate menajere şi industriale Compoziţie chimică Constituenţi organici hidraţi de carbon Deşeuri menajere, industriale şi comerciale grăsimi, uleiuri Deşeuri menajere, industriale şi comerciale pesticide Deşeuri provenite din agricultură fenoli Deşeuri industriale, descompunerea materiilor organice proteine Deşeuri menajere, industriale şi comerciale poluanţi specifici Deşeuri menajere, industriale şi comerciale agenţi surfactanţi Deşeuri menajere, industriale şi comerciale COV Deşeuri menajere, industriale şi comerciale alţii Deşeuri menajere, industriale şi comerciale Constituenţi anorganici alcalinitate Deşeuri menajere, ape uzate industriale, infiltraţii de ape subterane cloruri Deşeuri menajere, ape uzate industriale, infiltraţii de ape subterane metale grele Deşeuri industriale compuşi cu azot Deşeuri menajere, agricole şi industriale pH Deşeuri industriale şi menajere fosfor Deşeuri menajere, industriale şi agricole, levigare naturală poluanţi specifici Deşeuri menajere, industriale şi agricole compuşi cu sulf Deşeuri menajere, industriale Compuşi gazoşi hidrogen sulfurat Descompunerea deşeurilor menajere şi agricole metan Descompunerea deşeurilor menajere şi agricole Constituenţi biologici animale Canale de scurgere descoperite plante Canale de scurgere descoperite microorganisme Ape uzate menajere 22 Sursa 22 Metcalf and Eddy, Wastewater Engineering-Treatment, Disposal and Reuse, 3d ed. Ed. McGraw-Hill Book Company, New York, 1991. 36 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă 2.3. Presiuni semnificative asupra resurselor de apă Presiuni semnificative … acele presiuni care fie singure, fie în combinație cu alte presiuni, pot împiedica sau contribui la neatingerea obiectivelor de mediu (Art. 4.1 al DCA). Obiective de mediu …sunt reprezentate, în principal, de atingerea starii bune, nedeteriorarea starii, împiedicarea tendinței crescatoare semnificative și durabile a poluarii apei subterane și atingerea obiectivelor DCA pentru zonele protejate. În ceea ce priveşte sursele de poluare, discuţia comportă aspectul tipului de activitate poluantă şi respectiv al modului de descărcare în corpul de apă receptor. Conform DCA au fost definite patru clase de bază de activităţi, sau sectoare de activităţi care exercită presiuni asupra corpurilor de apă, de suprafaţă sau subterane, şi anume: Poluare; Alterarea regimului hidrologic; Modificări morfologice; Biologie (vezi Tabelul 2.2). Într-un context mai larg, trebuie avută în vedere şi poluarea naturală care poate să contribuie la multe dintre categoriile enumerate mai sus, cum ar fi: materii solide în suspensie (din eroziunea versanţilor şi descărcarea în corpul de apă receptor, din repunerea în curent a sedimentelor la mărimea debitelor); acizi şi alcalii (prin dizolvarea compuşilor minerali naturali, ploi acide); fosfor şi azot; materie organică (materie moartă de origine vegetală şi animală spălată de pe versanţi); compuşi metalici naturali; radionuclizi (proveniţi din spălarea zăcămintelor sau căderi radioactive din atmosferă); microorganisme (viruşi, bacterii datoraţi faunei sălbatice). În general, sursele de poluare naturală sunt de tip difuz, fără o localizare precisă şi dificil de urmărit/ controlat. Cuantificarea contribuţiei lor la procesul general de poluare al unui ecosistem dat este, de asemenea, greu de estimat dar, cu excepţia unor situaţii particulare şi episodice, aportul acestor surse rămâne nesemnificativ. 37 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Tabel 2.3 Clase principale de activităţi care exercită presiuni asupra corpurilor de apă conform Directiva Cadru a Apei, 60/2000/EC SURSE DE Categorie corp de apă OBIECTIVE POLUARE Apa potabilă DCA (biota) subterane Habitate, Îmbăiere piscicole Costiere Lacuri Ferme păsări Râuri Ape POLUARE Casnică Industrie Agricultură Piscicultură Silvicultură Zone impermeabile Mine, cariere Zone de depozitare Transporturi ALTERĂRI ALE REGIMULUI HIDROLOGIC Captare Lucrări de regularizare a scurgerii Lucrări hidroenergetice Ferme piscicole Răcire Mărirea debitelor pe râu (transfer de apă) MODIFICĂRI MORFOLOGICE Activităţi agricole Aşezări umane Zone industriale Protecţie împotriva inundaţiilor Exploatare, întreţinere Navigaţie BIOLOGIE Pescuit/pescuit sportiv Ferme piscicole Golirea iazurilor 38 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Cele mai importante presiuni asupra resurselor de apă care depind de sursele de poluare sunt cele prezentate în Fig. 2.7. Presiuni cantitative Presiuni Surse biologice punctuale RESURSE DE APĂ Presiuni Surse difuze hidro- morfologice Fig. 2.7. Principalele presiuni asupra resurselor de apă După modul în care funcţionează sistemul de recepţie al corpului de apă se poate cunoaşte dacă o presiune poate cauza un impact. Această abordare corelată cu lista tuturor presiunilor şi cu caracteristicile particulare ale bazinului de recepţie conduce la identificarea presiunilor semnificative. O alternativă este aceea că înţelegerea conceptuală să fie sintetizată într-un set simplu de reguli care indică direct dacă o presiune este potenţial semnificativă. O abordare de acest tip este de a compara magnitudinea presiunii cu un criteriu sau o valoare limită relevantă pentru corpul de apă. În acest sens, Directivele Europene prezintă limitele peste care presiunile pot fi potenţial semnificative şi substanţele şi grupele de substanţe care trebuie luate în considerare.Aportul de poluanţi în ecosistemele acvatice poate avea loc în mod neintenţionat (majoritatea surselor naturale), accidental/ episodic (din surse naturale sau autorizate) şi continuu (din surse autorizate). După maniera de descărcare în corpul de apă receptor, sursele se clasifică în punctiforme şi difuze, iar înţelegerea diferenţelor dintre ele este necesară pentru a putea exercita un control eficace al proceselor de poluare. Prin definiţie o sursă punctiformă este un input de poluare cauzat de o singură sursă. Efluenţii netrataţi, sau trataţi inadecvat, sunt probabil în continuare sursa majoră de poluare punctiformă în apele lumii. Printre alte surse punctiforme importante se numără exploatările miniere şi efluenţii industriali. Astfel de presiuni din poluarea punctuală se pot sintetiza după o schemă de determinare surse – presiune – modificări posibile ale stării. 39 Tania MIHĂIESCU Gestionarea resurselor de apă Pe măsură ce sursele punctiforme sunt localizate, pentru identificarea lor exactă pot fi utilizate profile spaţiale ale calităţii mediului acvatic. Unele surse punctiforme sunt caracterizate printr-o descărcare relativ constantă a substanţelor poluante pe o perioadă de timp (ex. sisteme de canalizare) în timp ce alte descărcări sunt ocazionale sau fluctuante (deversări accidentale şi fisuri). O staţie de epurare a apei menajere ce deserveşte o populaţie fixă furnizează o cantitate continuă de nutrienţi către corpul de apă receptor. De aceea o creştere a descărcărilor în râu cauzează o diluţie accentuată şi o scădere caracteristică în concentraţia râului. Acest lucru este în contrast cu depunerile atmosferice şi alte surse difuze unde creşterea scurgerii de suprafaţă cauzează adesea concentraţii de poluanţi crescute în corpul de apă receptor. Sursele punctiforme au proprietatea că debitul masic de poluant, ca şi compoziţia acestuia pot fi determinate şi într-o mare măsură controlate, la secţiunea de deversare în corpul de apă receptor. Sursele difuze includ (după Whitehead şi Lack 1982): apa subterană poluată şi debitele de drenaj natural din bazin; ploile contaminate (acide) şi căderile din atmosferă (radioactive etc.); depunerile în suspensie din cauza traficului naval şi deversările accidentale (imprevizibile în timp şi spaţiu). Dacă iniţial, în baza unor evaluări grosiere, ponderea surselor difuze era pusă pe seama pierderilor din reţelele de canalizare, industrială şi/sau menajeră, în prezent, funcţie de specia chimică urmărită, aceasta este corelată cu vectorul de propagare aer şi cu interfaţa de contact, solul. Sursele difuze nu pot fi corelate cu un singur punct sau o activitate umană singulară, deşi după cum s-a accentuat mai sus ele pot fi cauzate de mai multe surse punctiforme individuale ale unui corp de apă, de-a lungul unei zone extinse. Presiunile din poluarea difuză sunt datorate forţelor de acţiune precum anumite activităţi agricole şi industriale, transport terestru şi fluvial. Diferenţa faţă de sursele punctuale constă şi în aceea că cele de origine difuză nu pot fi controlate nemijlocit (de exemplu nu poate fi oprită deversarea dacă se constată un grad de tratare necorespunzător, ca în cazul unei staţii de epurare), ci doar prin reglementări privind activităţile care generează poluanţi (de exemplu tipuri, cantităţi şi perioade de folosire pentru îngrăşăminte în agricultură). Deoarece poluarea difuză apare adesea ca un rezultat al une