Poluanții apei, demineralizarea și apele geotermale

1 Poluanţii apei

1.1. Calciul si duritatea

Calciul se gaseste in natura in diverse roci si in apa ca urmare a echilibrului

CaCO3 + H2O + CO2 aq = Ca+2 + 2HCO3-1

a) Duritatea apei

Duritatea apei reprezinta cantitatea de saruri solubile de calciu si magneziu existenta in unitatea de masa de apa.

In functie de natura sarurilor de calciu si magneziu se deosebesc urmatoarele tipuri de duritate: duritate temporara, duritate permanenta si duritate totala.

Duritatea temporara Dt este data de dicarbonatii de calciu si magneziu, saruri care la incalzire se descompun, conform reactiilor:

Ca(HCO3)2 Û CaCO3 + CO2 +H2O

Mg(HCO3)2 Û MgCO3 +CO2 + H2O

Deci duritatea temporara dispare la incalzirea apei.

Duritatea permanenta Dp este data de celelalte saruri solubile ale calciului si magneziului, ex CaCl2, MgCl2, CaSO4, Mg(NO3 )2 etc.

Duitatea totala DT este suma celor doua duritati.

DT=Dt + Dp

Duritatea apei se exprima in grade de duritate.

Continutul de 10 mg l-1 CaO se noteaza cu D si este denumit in mod conventional grad de duritate.

In functie de duritate, apele se clasifica in: ape moi -cu duritatea cuprinsa intre 5 si 10 D; ape cu duritate medie, cu duritatea cuprinsa intre 10 si 20 D, ape dure cu duritatea cuprinsa intre 20 si 30 D si ape foarte dure cu duritatea mai mare de 30 D.

Alti componenti ai apelor naturale: Al, Cl-1, F-1, Fe, Mg, Mn, Azot:NH4+, NO3-, NO2-, K, P, Si, S, Na.

Substante complexate Cd(CN)+, Cd(CN)2, Cd(CN)3-, P2O74- pirofosfat, agenti de chelare cu formare de structura inel;

1.2. Metale si compuşii lor

După Farbe [] toxicitatea metalelor este atomică adică este imprimată de unii atomi sau ioni. De ex aproape toti compuşii anorganici sau organici ai Pb, Hg, As sunt toxici spre deosebire de alti compuşi ca pesticide, medicamente care posedă o toxicitate moleculară deci de ansamblu al organizării atomilor; nu simpla prezenţă a atomilor de carbon. Unele metale sunt foarte importante în metabolism: Na, K, Ca, Mg, Fe. In anumite organe în timp se acumulează şi cantităţi de metale cu acţiune toxică din alimente iar de la o anumită concentraţie a acestora începe să se manifeste acţiunea toxică.

a) Mercurul şi compuşii săi sunt utilizati în industriile: clorosodice, acetaldehidă, aparatură electronică, fungicide (acetat de fenil mercur, metoxietil mercur), îngrăşăminte, in cantitatea vehiculată în industrie numai 20% se recirculă restul este trimis în mediul înconjurător. Astfel transferul de Hg de pe continent în ocean este estimat la 3500t/an sub formă de metil mercur solubil, acest compus este înglobat în ciclul trofic prin pătrunderea lui fitoplencton, apoi în pesti, si ajunge la om. După moartea fitoplanctonului, metil mercurul rămâne în sedimente şi ciclul reîncepe. Metil mercurul este greu biodegradabil acumulându-se în ton, crustacee, fructe de mare în care concentraţia de Hg a fost de până la 850.000 ori mai mare decit în apa de mare -Accidentul de la din golful Minamata boala Minamata care a provocat 1200 de victime, în special anomalii congenitale datorită acţiunii mutagene a metil mercurului. Alte accidente Suedia, Canada, Franţa, Germania la minerii din minele de aur ( extrăgeau aurul prin amalgamare), fier. Toţi compuşii ionizabili, anorganici sau organici ai Hg sunt toxici deoarece mercurul ionic are afinitate mare pentru grupările SH- din proteine şi astfel se acumulează în organism provocind boala hidrargirism care se manifestă printr-o dereglare totală a functiilor celulare, precipitarea proteinelor, uremie, caderea părului, a dinţilor şi moartea.

b)Plumbul

Surse: ind metalurgica, aditivarea benzinelor, tipografii literele sunt de Pb, fabricarea bateriilor, grunduri annual 37000 t ajunge în ocean. Produce boala numita saturnism cu efecte somatice şi genetice dezastruase. Modifică mineralizarea organismului extrăgând fosforul şi ferul cu care formează compuşi stabili deci produce anemie, tulburări de nutriţie, senilitate precoce pericol prin acumulare poate produce probleme şi în generaţia următoare.

c) Arsenul

A fost utilizat din cele mai vechi timpuri la obţinerea vopselelor şi ca otravă. Se utilizează în industria farmaceutică, la obţinerea pesticidelor, vopselelor. Omul introduce anual în organism cca 7,2 mg As care se elimină aproape în totalitate. Anumiţi compuşi în doze mici au acţiune terapeutică şi sunt introduşi prin alimetaţie de ex unii peşti conţin 0,25 mg/Kg iar fructele de mare până la 1 g/Kg; tutunul conţine cca 10mg/g foi uscate din care 20% trece în fumul de ţigară. As2O3 otravă- şoricioaică- Actiunea toxicologică este aprox aceeaşi ca la Hg.

d) Cromul

Compuşii de crom hexavalent sunt toxici, cromul trivalent nu, chiar este un element esenţial pentru viaţă. Intoxicaţii în metalurgie, ind chimică, vopsele porţelan Pulberile şi aerosolii produc perforarea septului nazal şi leziuni ale pielii şi mucoaselor.

e) Manganul

Este element important dar pulberea de MnO2 provoacă paralizii ca la Parkinson

f) Cadmiul tulburări pulmonare renale şi osoase.

1.3. Pesticidele şi insecticide

Pesticidele reprezintă una dintre clasele de substanţe care au avut un rol yridine în evoluţi societăţii omeneşti din ultimii 50 de ani. Sunt substanţe cu actiune slectivă care prin compoziţie, doză sau mod de administrare sunt capabile să distrugă insecte, ierburi, ciuperci, spori (otrăvuri) cu acţiune selectivă asupra unor insecte responsabile de cumplite maladii ca malaria sau tifosul care au decimat populaţii întregi. De asemenea au revoluţionat produţia agricolă salvând populaţii întregi de la foamete. Un singur lucrător din industria pesticidelor înlocuieşte 100 de lucrători agricoli care ar lupta împotriva daunătorilor. In cea mai mare parte sunt compuşi organici de sinteză.