Metode de Cercetare ale Apelor Subterane

ÁPĂ, ape, s.f. I. 1. Lichid incolor, fără gust și fără miros, compus hidrogenat al oxigenului, care formează unul din învelișurile Pământului. Pornind de la definiţia lingvistica a apei ajungem să spunem că ea reprezintă un element important in existenţa oricărui organism. Pe lângă importanţa biologică a apei nu trebuie uitată nici importanţa socio-economică ce poate face dintr-un stat o mare putere sau invers.

În natură, apa este întâlnită in toate cele trei stări de agregare: solidă, lichidă, gazoasă. La nivel global ponderea apei lichide este mult mai mare decât cea a uscatului, acest fapt ilustrând importanţa acesteia. Dacă apa lichidă este intâlnită preponderent la nivelul solului,în stare solidă formând zăpada şi gheaţa, aceasta este prezentă în regiunile polare şi muntoase înalte cat si in atmosferă sub forma cristalelor de gheaţă si a fulgilor de zăpadă. Apa în stare gazoasă însă este caracteristică atmosferei.

Aceste schimbări de stare ale apei depind de condiţiile termice şi de presiune. Astfel un fenomen important este acela când gheaţa, vaporii de apă şi apa pot coexista în echilibru. Fenomenul se întâmplă la o presiune de 4,6 mm Hg şi o temperatură de +0,007°C când se atinge punctul ternar al apei.

’’Apa se caracterizează printr-un ansamblu de proprietăţi fizice, organoleptice, chimice, biologice si bacteriologice. Aceste proprietăţi se analizează pentru aprecierea calităţii apei în funcţie de care ea poate fi utilizată pentru diferite scopuri.’’( Liliana Zaharia)

Proprietăţi fizice ale apei

Cele mai importante proprietăţi fizice ale apei sunt: temperatura,transparenţa, turbiditatea, culoarea, densitatea, conductibilitatea electrică, caldura specifică, radioactivitatea etc.

- Temperatura apelor naturale variază in timp şi spatiu în funcţie de tipul acesteia: de suprafaţă sau subterana. Alte elemente ce influenţează regimul termic al aerului sunt latitudinea şi altitudinea. La latitudini medii apele aflate la 10-30m sub nivelul terestru au o temperatură relativ constantă de 8-10°C. Sub zona neutră, temperatura apelor creste cu 1°C la 33m, ceea ce indică treapta geotermică normală. Apele curgătoare însă, au temperaturi ce oscilează între 0°C iarna şi 25-26°C vara. În cazul lacurilor pe lângă variaţiile termice lunare se observă si oscilaţii pe verticală, mai ales pentru cele cu adâncimi mari.

- Transparenţa depinde de cantitatea ţi dimensiunile substanţelor minerale şi organice in suspensie, de natura substratului, de prezenţa vegetaţiei acvatice etc. Gradul de transparenţă este indicat de grosimea stratului de apa, m sau cm, prin care se pot distinge contururile unui obiect. Pentru a se determina transparenţa apei se folosesc trei metode: discul lui Secchi, firul de platină cu diametrul de 1 mm si 25mm lungime, fixat la capîtul unui cablu de 1,20m şi fluoroscopul Prima variantă este utilizată in cazul apelor superficiale , iar a doua in cazul apelor subterane Dacă in cazul apelor subterane firul nu mai poate fi observat până la adâncimea de 1,20m, apa este considerata tulbure.

- Turbiditatea apei se manifestă prin reducerea transparenţei şi este cauzată de prezenţa substanţelor minerale şi organice in suspensie, precum şi a gazelor. Ea se exprimă in mg/l sau grade de turbiditate( 1°=1 mg/l SiO ). La apele curgătoare turbiditatea constă în cantitatea de aluviuni în suspensie existente în apă (ρ, în g/m³ sau g/l ). Aprecierea se realizează şi prin comparaţii cu soluţii etalon, în scara silicei.

- Culoarea apei. Apa naturală in strat mai mic de 5 cm este incoloră. Când este depăşită această grosime, prezenţa substanţelor solide şi dizolvate imprimă diferite culori, de la albastru la verde, galben şi brun închis. Sărurile de calciu si magneziu dau apei o tentă albăstruie, cele ale fierului verde+gălbuie, substanţele humice culoare gălbuie până la brună. Pentru apele de suprafaţă, culoarea se stabileşte prin compararea cu eşantioanele scării colorimetrice Forel-Uhle ce cuprinde 21 de nuanţe (albastru) cu comatul negru de potasiu (galben). Determinarea culorii se face deasupra discului Secchi pentru o mai mare precizie. În cazul apelor subterane, culoarea se determină privind in sus apa introdusă într-un cilindru de sticla cu înălţimea de 30-40 cm şi compararea cu apa distilată dintr+un recipient asemănător.

- Densitatea apei exprimă raportul dintre masă si volum si este direct influenţată de temperatura pe care o are apa. Densitatea maximă a apei este de 1g/cm³ şi se atinge la temperatura de 4°C şi presiunea de o atmosferă. Între 0°C şi 4°C, densitatea creşte de la 0,99987g/cm³ la l g/cm³, dupa care scade, ajungând la temperatura de 25°C la 0,99707g/cm³. Producerea densităţii maxime la 4°C face ca pe fundul celor mai adânci unităţi acvatice să existe viaţă bentonică.

- Conductivitatea electrică, exprimă capacitatea apei de a conduce curentul electric. Are valoarea inversă rezistenţei şi se exprimă in mho sau μmho. Se poate exprima si in Siėmens (S), echivalentul lui mho sau micro- Siėmens pe cm (μS/cm), echivalentul lui μmho. Conductivitatea electrică este direct proporţionată de temperatura apei si de gradul de mineralizare, astfel încât apa pură este mai slab conducătoare spre deosebire de cea cu un conţinut ridicat in săruri. Apa pură 0,055-25 μmho, apa potabilă 30-200 μmho, apele oceanice 45000-55000 μmho. Această proprietate se masoară cu ajutorul conductivimetrelor.

- Radioactivitatea apei constă în capacitatea de a emite spontan radiaţii corpusculare (α, β) sau electromagnetice (γ) de către unele substanţe existente in apă. O radioactivitate naturală ridicată este caracteristică în special apelor subterane care în circulaţia lor intră în contact cu roci ce pot emana radiaţii. În cazul apelor superficiale, radioactivitatea provine de obicei din poluarea radioactivă. Unitaţile de masură a radioactivitaţii: picocurie, pCi ( 1 pCi= 3,7*10 dezintegrări pe secundă), unitîţi Machė , uM (1uM=3,64*10 Ci), unităţi Rutherford , notate cu rd (1rd=10 dezintegrări pe secundă), unităţi eman (e). Se consideră radioactive apele ce depaşesc 3,5uM/l. Prezenţa apelor radioactive se stabileşte cu detectoare speciale.

Proprietăţi organoleptice ale apei

- Gustul este o proprietate determinată de prezenţa în apă a unor minerale, săruri,gaze. Apa pură este apa de ploaie şi este lipsită de gust. Gustul apei diferă în funcţie de substanţele prezente: dulceag-substanţe organice şi puţine săruri, sărat- clorură de sodiu, amar- sulfat/clorură de magneziu, acru-alauni, acidulat-CO Intensitatea gustului se apreciază pe baza unor scări cu diferite trepte de intensitate: fără gust, foarte slab,slab, perceptibil, tare, f tare etc.