1

CUPRINS

Act. 1.1- IDENTIFICAREA TENDINTELOR EXISTENTE LA NIVEL INTERNATIONAL PRIVIND APLICAREA CONCEPTELOR SI METODELOR DE EVALUARE SI

CARTOGRAFIERE A VULNERABILITATII APELOR SUBTERANE

INTRODUCERE

I. VULNERABILITATEA ACVIFERELOR – CONCEPT SI DEFINITII

II. ELEMENTE NECESARE PENTRU EVALUAREA VULNERABILITATII ACVIFERELOR

II.1. Evaluarea vulnerabilităţii intrinseci (naturale) II.2. Evaluarea vulnerabilităţii specifice (integrată)

III. METODE DE EVALUAREA VULNERABILITATII ACVIFERELOR

III.1. Metode hidrogeologice complexe III.2. Metode parametrice III.3. Metode bazate pe indecşi si relaţii analogice III.4. Metode bazate pe modelare matematică

IV. REPREZENTAREA GRAFICA A VULNERABILITATII ACVIFERELOR

Act. 1.2 - ELEMENTE DE LEGISLATIE COMUNITARA IN DOMENIUL CERCETAT SI MODUL DE TRANSPUNEREA A ACESTEIA IN SPATIUL ROMANESC

BIBLIOGRAFIE

2

Act. 1.1- IDENTIFICAREA TENDINTELOR EXISTENTE LA NIVEL INTERNATIONAL

PRIVIND APLICAREA CONCEPTELOR SI METODELOR DE EVALUARE SI CARTOGRAFIERE A VULNERABILITATII APELOR SUBTERANE

INTRODUCERE

In contextul dezvoltării socio – economice actuale, care presupune o creştere a

cerinţei de apă de bună calitate, dar şi în condiţiile schimbărilor climatice (condiţii

hidrometeorologice extreme – secete şi inundaţii), apele subterane reprezintă, în ultimii

ani, resurse de apă strategice pentru majoritatea ţărilor.

Deoarece acviferele nu mai sunt corpuri naturale de apă, ci sunt în permanenţă

supuse impactului antropic, protecţia acestora din punct de vedere cantitativ şi calitativ

a devenit foarte importantă.

In acest sens, apele subterane fac obiectul unor activităţi concretizate prin

măsuri, studii şi elaborarea unor metodologii pentru protejarea acestora, atât din punct

de vedere cantitativ cât şi calitativ, obiectivul final fiind utilizarea durabilă a resurselor de

ape subterane.

Eficienţa şi specificitatea măsurilor de protecţie depinde de modul de evaluare şi

estimare a vulnerabilităţii acviferelor la impactul antropic, cantitativ şi calitativ.

Evaluarea vulnerabilităţii la poluare a acviferelor este necesară în analiza de

fezabilitate şi dezvoltare, în managementul de planificare, în deciziile de utilizare a

terenurilor (raionare şi protejare, amenajare, ameliorare şi monitorizare prevăzută prin

reglementări, asistenţă tehnică), precum şi în educaţia generală şi informare.

Pentru îndeplinirea acestor deziderate pe o bază ştiinţifică, orice evaluare trebuie

realizată potrivit celor trei legi ale vulnerabilităţii apelor subterane (CTAGWV –

WSTB – CGER – NRC,1993):

Prima lege = Toate apele subterane sunt vulnerabile.

A doua lege = Incertitudinea este inerentă în toate evaluările de vulnerabilitate.

A treia lege = Ceea ce este evident poate fi ascuns şi ceea ce este dificil de

explicat nu poate fi trunchiat.

3

In România, precum şi în multe alte ţării ale lumii, există legi sau decrete pentru

protejarea si exploatarea apelor subterane. Prin intermediul acestora se definesc din

punct de vedere juridic zone în interiorul cărora activităţile umane sunt reglementate,

sau zone protejate.

In general, definirea acestor zone este realizată arbitrar, datorită complexităţii

realităţilor naturale ale zonei respective (biologice, hidrologice şi în special

hidrogeologice) care trebuie luate în considerare şi dificultăţilor legate de abordarea

acestor probleme.

Unele instrumente eficace, din ce în ce mai mult utilizate în protecţia apelor

subterane, sunt hărţile de vulnerabilitate ale acestora. Acestea, deşi nu reprezintă un

"panaceu" (J. Vrba, A. Zaporozec, 1994), sunt constituite prin analize ample, create pe

baza unor date reale şi complexe, în care informaţia hidrogeologică cantitativă şi

calitativă se îmbină prin suprapunere cu datele complementare necesare (utilizarea

terenurilor, climă, etc).

Hărţile de vulnerabilitate a apelor subterane, apărute la începutul anilor 1970,

prezintă, din punct de vedere cantitativ şi calitativ, anumite caracteristici ale mediului

subteran, care determină vulnerabilitatea la contaminare a acviferelor.

Acestea, împreună cu hărţi de folosinţă a terenurilor, date de calitate a apelor

subterane şi surse de contaminare, folosind tehnici GIS, pot constitui baza pentru

programele de protecţie ale apelor subterane.

Hărţile de vulnerabilitate sunt utile în planificare şi proiectare, pentru organisme

implicate în activitatea managerială şi de luare a deciziilor la nivelul oricărui tip de

administraţie.

Scopul lor primar este să servească ca linie directoare pentru activitatea de

amenajare a teritoriului şi dezvoltarea unei politici şi a unei strategii pentru protecţia şi

administrarea apelor subterane.

Oficialităţile pot utiliza hărţile de vulnerabilitate pentru a determina unde, dacă şi

cum trebuie studiate în detaliu problemele potenţiale ale apelor subterane. De fapt

evaluarea vulnerabilităţii şi forma grafică prin care aceasta este reprezentată, constituie

o prima etapă, esenţială, pentru protecţia apei subterane ca resursă de apă potabilă.

Deşi la baza elaborării lor stau analize complexe, specifice, aceste hărţi nu se

adresează numai hidrogeologilor sau hidrologilor, ele putând fi citite şi interpretate de

toţi specialiştii implicaţi în procesul de decizie cu impact asupra mediului.

4

I. VULNERABILITATEA ACVIFERELOR – CONCEPT SI DEFINITII

Conceptul de vulnerabilitate are la bază ipoteza existenţei unui anume grad de

protecţie naturală a apelor subterane împotriva fenomenelor naturale sau activităţilor

antropice, mai ales în ceea ce priveşte accesul poluanţilor în sol.

Trebuie menţionat că noţiunea de vulnerabilitate al acviferelor include şi aspectul

cantitativ.

Termenul de "vulnerabilitate a acviferelor la poluare” a fost introdus prima

oară de J. Margat în anul 1968 şi era definit ca o proprietate a acestora, care depinde în mod direct de sensibilitatea acviferelor la contaminare.

Conceptul fundamental de vulnerabilitate a apei subterane este acela că anumite

zone de teren contribuie mai uşor la contaminarea apei, şi de aceea sunt mai

vulnerabile, iar altele nu (J.Margat, 1968).

Deşi de-a lungul timpului s-au făcut multe eforturi pentru a se ajunge la o definiţie

unitară a vulnerabilităţii acviferelor, în literatura de specialitate, vulnerabilitatea la poluare a unui acvifer este definită în mai multe feluri, ca de exemplu:

• caracteristicile intrinseci care determină sensibilitatea diferitelor

părţi ale unui acvifer la impactul negativ al unei deversări de poluant

(Foster & Hirata, 1988);

• uşurinţa cu care un contaminant deversat pe sau în apropierea

suprafeţei solului poate migra până la stratul acvifer în anumite condiţii

date de practicile agricole, caracteristicile pesticidelor şi condiţiile de

sensibilitate hidrogeologică (US EPA, 1993). Sensibilitatea hidrogeologică

reprezintă, în concepţia EPA, uşurinţa relativă cu care un contaminant

poate migra până la stratul acvifer, fiind dependentă de caracteristicile

geologice intrinseci ale acviferului şi de materialul stratelor acoperitoare

din zona nesaturată. Sensibilitatea hidrogeologică nu depinde de practicile

agricole sau de caracteristicile pesticidelor.

• tendinţa sau probabilitatea pentru contaminanţi de a atinge o

anumită poziţie în sistemul acvifer subteran după introducerea acestora

într-un anumit loc deasupra celui mai puţin adânc sistem acvifer

(CTAGWV – WSTB – CGER – NRC,1993; VRBA & ZAPOROZEC 1994);

5

• caracteristica dependentă de natura solului şi a oricăror depozite

superficiale acoperitoare, de natura depozitelor care formează acviferul şi

de grosimea zonei nesaturate sau grosimea stratelor care ţin sub presiune

apele subterane (după concepţia Autorităţii Naţionale a Apelor din Marea

Britanie, Robins et.al., 1994);

• VOWINKEL et al. (1996) defineşte vulnerabilitatea ca fiind

sensibilitate plus intensitate, unde intensitatea este o măsură a sursei de

poluare. În acest context, vulnerabilitatea acviferelor nu depinde numai de

caracteristicile intrinseci ale sistemului acvifer, ci şi de apropierea de sursa

de poluant, caracteristicile poluantului şi alţi factori care ar putea să

marească cantitatea de poluant ajunsă în subteran.

Unii autori (Foster&Hirata, 1988, Adams&Foster,1992) nu includ, în definirea

vulnerabilităţii acviferelor, procesele din zona saturată, limitând evaluarea vulnerabilităţii

la probabilitatea relativă ca poluanţii să atingă zona saturată.

Alţi autori (Aller et.al.) ţin seama de posibilitatea de includere a unui factor care

să reprezinte scara relativă de transport lateral al poluanţilor în acvifer.

In majoritatea ţărilor, termenul de vulnerabilitate este limitat la zona nesaturată.

Rezultatele evaluării vulnerabilităţii sunt transpuse pe o hartă ce indică diferite

suprafeţe omogene, cu diferite grade de vulnerabilitate.

Diferenţierea acestor zone este arbitrară deoarece hărţile de vulnerabilitate

exprimă vulnerabilitatea relativă a unor zone faţă de altele şi nu reprezintă valori

absolute.

Datorită diversităţii şi complexităţii factorilor de vulnerabilitate, incertitudinea este

evidentă chiar şi în diferenţierea categoriilor sau claselor de vulnerabilitate a acviferelor

la poluare, ca de exemplu “urbană, foarte scăzută, scăzută, moderată, ridicată şi foarte

ridicată” (CTAGWV – WSTB – CGER – NRC,1993) sau “neglijabilă, scăzută, moderată,

ridicată şi extremă” (Robins et.al., 1994)

Ca definiţie, în acest studiu, "vulnerabilitatea este proprietatea intrinsecă a unui sistem acvifer ce depinde de sensibilitatea acestuia la impactul uman şi/sau natural."

Această formulare a conceptului de vulnerabilitate a acviferelor a fost formulată

de Jaroslav VRBA şi Alexander ZAPOROZEC în anul 1994 şi acceptată la nivelul

Asociaţiei Internaţionale a Hidrogeologilor.

6

Definirea şi formularea noţiunii de vulnerabilitate a apelor subterane şi

clarificarea conceptului de hartă de vulnerabilitate sunt esenţiale pentru proiectarea,

alegerea metodelor de reprezentare cartografică şi analiza hărţilor de vulnerabilitate.

Se pot defini cel puţin două tipuri de vulnerabilitate, general acceptate:

- vulnerabilitatea intrinsecă (sau naturală): vulnerabilitatea determinată numai

de factorii hidrogeologici (caracteristicile acviferului), caracteristicile depozitelor

acoperitoare şi ale solurilor.

- vulnerabilitatea specifică (sau integrată): în plus faţă de vulnerabilitatea

intrinsecă, aceasta include impactul potenţial al unor folosinţe de teren şi surse de

contaminanţi ce pot afecta, în spaţiu şi timp, din punct de vedere cantitativ şi calitativ,

resursa de apă subterană.

Echipele de cercetare europene reunite în cadrul acţiunii EU COST A620

“Cartografierea vulnerabilităţii şi a riscului în scopul protecţiei acviferelor carstice” au

definit vulnerabilitatea intrinsecă în modul următor: “termen folosit pentru a defini

vulnerabilitatea unui acvifer la poluarea generată de activitatea umană. El ţine cont de

caracteristicile geologice, hidrologice şi hidrogeologice ale zonei analizate, dar nu

depinde de natura activităţilor umane care generează poluarea”.

COST 620 consideră (în prezent) că suprafaţa solului este suprafaţă de referinţă

pentru o posibilă deversare de contaminant (sursa de poluare). Se face distincţia între

două ţinte diferite ale acţiunii de protecţie: protecţia resursei (adică a acviferului) şi

protecţia sursei (forajul utilizat pentru alimentarea cu apă).

Vulnerabilitatea intrinsecă este o proprietate relativă non-măsurabilă şi care nu

poate fi verificată deoarece depinde de proprietăţile de atenuare şi retardare ale

sedimentelor şi rocilor care acoperă acviferul, dar şi de proprietăţile contaminantului.

Vulnerabilitatea specifică este definită în cadrul COST 620 ca fiind

vulnerabilitatea apelor subterane la un anumit tip sau la grupuri de contaminanţi.

Vulnerabilitatea intrinsecă este o proprietate relativă şi non-măsurabilă, care depinde

atât de proprietăţile de atenuare şi retardare ale rocilor acoperitoare, cat şi de

proprietăţile contaminantilor.

În ultimii ani au fost făcute multe eforturi în scopul de a se stabili o metodologie

de evaluare a vulnerabilităţii care să fie mai puţin arbitrară în ceea ce priveşte stabilirea

claselor de vulnerabilitate.

7

Evaluarea vulnerabilităţii apelor subterane, împreună cu metodele pentru

reprezentarea grafică a acesteia, reprezintă etapa esenţială în realizarea hărţilor de

vulnerabilitate.

Conţinutul conceptului de vulnerabilitate, recunoscut şi general acceptat, nu

implică o standardizare în alcătuirea hărţilor de vulnerabilitate, datorită complexităţii şi

diversităţii mediilor hidrogeologice, acestea neputând fi supuse standardizării.

În general, hărţile de vulnerabilitate intrinsecă sunt legate de obiective de

management şi politică în domeniul apelor, în timp ce hărţile de vulnerabilitate specifică

sunt mai strâns legate de obiective stiinţifice şi necesită interpretări suplimentare din

partea autorităţilor de decizie.

8

II. ELEMENTE NECESARE PENTRU ANALIZA VULNERABILITATII ACVIFERELOR

II.1. Evaluarea vulnerabilităţii intrinseci (naturale)

Aşa cum s-a menţionat, vulnerabilitatea intrinsecă se defineşte ca o functie de

caracteristicile acviferului, de litologia depozitelor acoperitoare şi proprietăţile stratului

sol acoperitor. Pentru evaluarea ei nu este necesară cunoasterea comportamentului

diferiţilor poluanţi.

În aceste condiţii parametrii necesari pentru evaluarea vulnerabilităţii intrinseci se

reduc la acei parametri care determina gradul general de protecţie al cuverturii de sol si

rocilor acoperitoare.

Această simplificare în evaluarea vulnerabilităţii permite realizarea unor studii la

scară mare cu costuri mici şi într-un timp relativ scurt. Studiile de acest gen constituie o

bază pentru studiile de vulnerabilitate specifică care pot fi realizate într-un stadiu

ulterior, numai în zonele cu adevarat sensibile.

Vulnerabilitatea este o proprietate relativă, nemăsurabilă, fără dimensiune, iar

eficienţa evaluării acesteia este funcţie de calitatea şi cantitatea datelor considerate ca

reprezentative pentru zona aflată în studiu.

Selectarea metodelor de evaluare şi datele necesare, depind de scopul evaluării

şi de criteriile impuse de specialiştii în domeniul gospodăririi resurselor de apă.

Factorii ce sunt luaţi în considerare pentru evaluarea vulnerabilităţii intriseci a

acviferelor, se încadrează în două clase: factori principali şi factori secundari. Factorii principali sunt: realimentarea acviferului, natura şi proprietăţile stratului

de sol acoperitor şi caracteristicile zonelor nesaturate şi saturate.

Realimentarea acviferului, măsurată prin rata de alimentare (infiltraţia eficace)

– m3/an, reprezintă cantitatea de apă ce străbate stratul de sol acoperitor şi zona

nesaturată şi pătrunde în acvifer pe o perioadă bine determinată de timp, afectând în

mod semnificativ procesele fizico – chimice ce au loc în sistemul rocă – apă; aceasta

este exprimată ca realimentare netă anuală.

Realimentarea poate fi evaluată pe baza măsurătorilor în teren, derivată din

ecuaţia de bilanţ sau estimată pe baza fotografiilor aeriene sau satelitare.

9

Natura stratului de sol acoperitor este exprimată prin parametrii, cum ar fi,

textura, structura, grosimea, capacitatea de atenuare sau alte proprietăţi fizice, chimice

sau biologice.

Solul are o foarte bună funcţie de atenuare a pătrunderii în acvifer a unor

substanţe potenţial poluante (Zaporozec,1985) şi reprezintă un atribut important în

cazul evaluării vulnerabilităţii apelor subterane la surse de contaminanţi cu dezvoltare

areală (fertilizatori, pesticide etc.).

Trebuie menţionat faptul că, funcţia solului, ca filtru natural protector în procesul

de retardare şi degradare, poate fi alterată foarte uşor, deoarece solul însuşi este foarte

vulnerabil.

Zona nesaturată, prin unii parametrii cum ar fi grosimea, alcătuirea litologică şi

permeabilitatea pe verticală, are o influenţă decisivă în evaluarea gradului de

vulnerabilitate, în special în zonele muntoase şi deluroase, unde stratul de sol nu este

foarte dezvoltat, atât pe verticală cât şi pe orizontală.

Porozitatea, conductivitatea hidraulică, capacitatea de înmagazinare,

transmisivitatea şi direcţia de curgere a apei subterane în zona saturată joacă un rol

important în evaluare vulnerabilităţii acviferelor.

Vulnerabilitatea unui acvifer se diferenţiază pe verticală (funcţie de realimentare

şi drenaj) şi pe orizontală (funcţie de întinderea şi poziţia geografică a sistemului

acvifer).

Faptul că acviferul este cu nivel liber, cu nivel sub presiune sau mixt, este foarte

important şi trebuie luat în consideraţie în evaluarea vulnerabilităţii.

Factorii secundari ce trebuiesc luaţi în consideraţie în evaluarea vulnerabilităţii

acviferelor sunt geomorfologia, reţeaua hidrografică şi natura patului impermeabil.

Trebuie subliniat faptul că metodele şi tehnicile de evaluare folosite diferă de la

caz la caz, având în vedere complexitatea condiţiilor naturale din fiecare zonă, precum

şi scopul urmărit.

II.2. Evaluarea vulnerabilităţii specifice (integrată)

Dacă se iau în considerare potenţiale surse de poluare cu anumiţi poluanţi, se

poate vorbi despre o vulnerabilitate specifică a acviferului la respectivele substanţe.

In general, vulnerabilitatea specifică a unui acvifer este evaluată în termeni de

risc ai sistemului ce poate fi expus la contaminare.

10

In evaluarea vulnerabilităţii specifice a apelor subterane un rol important îl are

capacitatea de atenuare a solului, a zonei nesaturate şi a acviferului, avându-se în

vedere proprietăţile fiecărui contaminant.

Foster & Hirata (1988), Vrba & Zaporozec (1994) şi Morris & Foster (2000) au

realizat o trecere în revistă a posibilelor procese si mecanisme care duc la atenuarea

unei încărcări de contaminant în diferite medii prin care trece apa contaminată în drumul

ei către stratul acvifer (sol, zona nesaturată şi zona saturată).

În concepţia lor, principalii factori care determină protecţia efectivă sau efectul de

filtrare al rocilor şi cuverturii de sol sunt:

- compoziţia mineralogică a rocilor

- gradul de compactare a rocilor

- stratificaţia şi gradul de fisurare

- porozitatea

- conţinutul de materie oprganică, carbonaţi, argile, oxizi de metal

- pH-ul, potenţialul redox, capacitatea de schimb cationic

- grosimea stratului de roci şi a cuverturii de sol

- rata de percolare şi viteza apei.

De asemenea, când se analizează comportamentul unui poluant în subteran şi

timpul de care acesta are nevoie pentru a strabate zona nesaturată şi zona saturată

trebuie luate în considerare şi caracteristicile chimice specifice ale poluantului:

- temperatura, presiunea

- dispersia, difuzia

- adsorbţia şi precipitarea

- degradarea chimica, biologică

Poluanţii au comportamente diferite în subteran şi de aceea este foarte important

ca acest comportament să fie bine cunoscut atunci când se face evaluarea

vulnerabilităţii specifice. Contaminanţii pot fi transformaţi de procesele geochimice,

radiologice şi microbiologice care au loc în mediile prin care sunt transportaţi. Unele

transformări pot schimba fundamental caracterul unui poluant, reducănd sau mărind

toxicitatea acestuia faţă de ecosistem sau sănătatea umană. Dezintegrarea

radionucleidelor poate produce substanţe secundare cu proprietăţi diferite de transport

şi cu efecte diferite asupra sănătăţii. Uneori produşii secundari sunt mai des întâlniţi în

subteran decât poluantul iniţial.

Alteori transformările pot creşte mobilitatea unui poluant şi în acest context un rol

important îl are cunoaşterea căilor preferenţiale de infiltraţie şi viteza de infiltraţie.

11

In cazul poluanţilor persistenţi şi mobili, rolul de atenuare al solului şi al zonei

nesaturate este minim, vulnerabilitatea acviferului depinzând de grosimea şi

permeabilitatea sa.

Astfel, acviferul trebuie să suporte singur contaminantul persistent şi

vulnerabilitatea lui este determinată, în principal, de cantitatea de apă stocată şi de

realimentarea netă.

Aceşti doi parametri controlează diluţia contaminantului persistent în apa

subterană, acesta fiind singurul proces de atenuare a poluării în sistemul acvifer.

Un aspect important în evaluarea vulnerabilităţii specifice a apelor subterane îl

reprezintă folosinţa terenurilor şi densitatea populaţiei în zona de studiu.

In funcţie de scopul pentru care se face evaluarea vulnerabilităţii specifice,

aceasta se poate clasifica în:

- evaluare cu un singur scop (ţinând cont de un singur contaminant

sau de un grup de contaminanţi având caracteristici similare)

- evaluare cu scop multiplu (include evaluarea vulnerabilităţii

acviferului supus la doi sau mai mulţi contaminanţi sau grupuri de

contaminanţi)

12

III. METODE ŞI TEHNICI ÎN EVALUAREA VULNERABILITĂŢII ACVIFERELOR

Vrba & Zaporozec (1994), COST 65 (1995), Margane et al. (1997), Magiera

(2000), Gogu & Dassargues (2000), Focazio et al. (2002) şi Goldscheider (2002) au

realizat sinteze de foarte bună calitate în ceea ce priveşte metodele utilizate pentru

evaluarea vulnerabilităţii acviferelor şi pe baza lor putem distinge următoarele tipuri de

abordări:

- metode hidrogeologice complexe

- metode parametrice

- metode bazate pe indecşi si relaţii analogice

- metode bazate pe modelare matematică

III.1. Metode hidrogeologice complexe

Aceste metode presupun stabilirea unor criterii şi condiţii care să definească

vulnerabilitatea pentru o anumită zonă şi compararea cu altă zonă, având în vedere

aceleaşi criterii şi condiţii.

Sunt potrivite pentru suprafeţe mari, cu o varietate mare de trăsături

hidrogeologice, hidrostructurale şi morfologice, iar evaluarea vulnerabilităţii se obţine în

termeni calitativi.

Evaluarea vulnerabilităţii se realizează prin stabilirea unor clase de vulnerabilitate

cu doua sau mai multe nivele de vulnerabilitate, iar datele utilizate sunt în general

preluate din hărţi geologice, hidrogeologice şi topografice existente.

Harta de vulnerabilitate a acviferelor pentru Franţa, realizată de Albinet & Margat

în 1970 şi harta de vulnerabilitate a acviferelor pentru Germania, realizată de Vierhuff et

al. în 1981 sunt doua exemple de hărţi obţinute prin această metodă. Ambele hărţi au

fost realizate la scara 1:1000000.

III.2. Metode parametrice

Metodele parametrice se pot împărţ în trei categorii:

- sisteme matriciale

- sisteme prin atribuirea de punctaj parametrilor

- sisteme prin atribuire de punctaj şi ponderea parametrilor

13

III.2.1. Sisteme matriceale

Sistemele matriciale se aplică pentru suprafeţe restrânse şi se bazează pe un

număr limitat de parametri, atent selecţionaţi şi reprezentativi pentru suprafaţa

respectivă.

Parametrii aleşi pentru determinarea vulnerabilităţii se impart în segmente ce

constituie clase de vulnerabilitate. Aceste clase se compun după reguli matriciale

stabilite de utilizatori, rezultând astfel o evaluare finală a vulnerabilităţii.

Spre exemplificare, este prezentat sistemul matriceal utilizat de Palmer (1988)

pentru evaluarea acviferelor din zona Lichfield, Anglia. Se observă că Palmer a utilizat

tipurile de sol drept parametri pentru evaluarea vulnerabilităţii acviferului.

Au fost create patru clase de vulnerabilitate din punct de vedere al tipurilor de

sol, definite, începând cu clasa având cel mai mic grad de vulnerabilitate, prin termenii

“joasă”, “medie”, înaltă” şi “extremă”.

Exemplu: - Sistem matriceal folosit în evaluarea vulnerabilităţii acviferelor – Lichfield – Anglia (Palmer, 1988)

CLASIFICAREA ZONELOR DIN

ACVIFER

1

CLASIFICAREA 2

SOLURILOR 3

4

1 EXTREMA INALTA MEDIE JOASA

2 INALTA MEDIE JOASA JOASA

3 JOASA JOASA JOASA JOASA

Vrba & Zaporozec (1994) au utilizat şi ei acest tip de metodă, luând în

considerare mai mulţi parametric: adâncimea acviferului, rata de percolare,

realimentarea acviferului etc.

III.2.2. Sisteme de evaluare prin atribuirea de punctaj parametrilor

Acest tip de metodă este caracteristică evaluării vulnerabilităţii intrinseci a

acviferelor, nefiind specifică unui anume tip de contaminant, şi constă în atribuirea unui

punctaj fix oricărui parametru considerat ca fiind necesar pentru evaluarea

vulnerabilităţii.

14

Punctajul este împărţit în funcţie de intervalul de variaţie al fiecărui parametru, iar

suma punctelor exprimă evaluarea vulnerabilităţii atribuită pentru fiecare zonă sau

punct.

Scorul numeric final, împărţit în segmente, exprimă un grad relativ de

vulnerabilitate.

O astfel de metodă, caracterizată printr-o structură simplă şi pragmatică, este

metoda GOD (Foster, 1987; Foster&Hirata,1991).

Metoda GOD estimează vulnerabilitatea unui acvifer, utlizând trei parametri care

reprezintă trei tipuri de informaţii spaţiale:

- G (Groundwater occurance) – tipul de acvifer

- O (Overlying lithology) – alcătuirea litologică a zonei nesaturate

- D (Depth to groundwater) – adâncimea la care se află apa subterană)

Primul parametru, G, corespunde tipului de acvifer, iar indicele poate varia între

0 şi 1. Mediul subteran, din punct de vedere al prezenţei apelor subterane, poate varia

între inexistenţa unui acvifer, evaluat cu indicele 0, şi prezenţa unui acvifer freatic,

evaluat cu indicele 1. Intre cele două extreme se află acviferele arteziene, cu nivel sub

presiune şi mixte.

Al doilea parametru, O, se referă la caracteristicile zonei nesaturate. Aceasta

se evaluează considerând două caracteristici: gradul de fisurare şi caracteristicile

litologice, exprimate, indirect şi relativ, prin porozitatea, permeabilitatea şi umiditatea

zonei nesaturate (Foster&Hirata,1991). Această informaţie se utilizează pentru

obţinerea unui indice care poate varia între 0,4 şi 1.

Al treilea parametru, D, se referă la adâncimea la care se află nivelul

hidrostatic, în cazul acviferelor freatice, şi la adâncimea la care se află coperişul

acviferului, în cazul acviferelor cu nivel sub presiune. In funcţie de valoarea adâncimii,

acest indice poate avea valori între 0,4 şi 1

Produsul acestor componente este un indice de vulnerabilitate, ce poate varia

între 0 şi 1. Se poate corecta faptul că nu a fost luat în considerare, în mod direct, solul,

care este un parametru important, cu un indice care exprimă capacitatea de atenuare şi

gradul de fisurare al solului (Custudio,1995).

Alte metode de acest tip sunt:

-sistemul dezvoltat de Marcolongo & Pretto (1987) pentru valea fluviului PO

- PRZM – Pesticide Root Zone Model, dezvoltata de EPA in 1993

- SAFE, dezvoltata de Idaho Department of Health and Welfare

15

III.2.3. Sisteme de evaluare prin atribuirea de punctaj şi ponderarea parametrilor

Aceste metode se bazează pe cele descrise la punctul anterior, reprezentând

însă o treaptă mai performantă. Astfel, pentru fiecare parametru luat în calcul, se

adaugă un sistem de ponderare, în aşa fel încât să reflecte corect relaţia dintre acesta

şi importanţa lui în evaluarea vulnerabilităţii.

Un algoritm în conceperea unei astfel de metode este cel propus de Trojan şi

Perry (1988), (vezi fig. nr. 1).

Fig.nr.1 Algoritm pentru dezvoltarea unui sistem parametric ponderat

(Trojan, Perry, 1988)

REDEFINIREA SCOPURILOR SETARE SCOPURI SPECIFICE

REDEFINIREA FACTORILOR

IDENTIFICAREA FACTORILOR CE TREBUIE SA FIE FOLOSITI IN

SCOPURI SI DATE

EVALUAREA DATELOR DISPONIBILE PENTRU ANALIZA

SCOPURI SI DATE

DETERMINAREA TERMENILOR DE CORECTIE SI A

IDENTIFICATORILOR PENTRU

STABILIREA SCARILOR, PONDERILOR SI TERMENILOR DE

IMPLEMENTAREA SISTEMULUI

TESTAREA SISTEMULUI

AJUSTAREA SISTEMULUI

ADAUGARE DE DATE

16

Din această categorie de metode face parte metoda DRASTIC, dezvoltată de

Aller s.a. (1985) pentru Agenţia de Protecţia Mediului a Statelor Unite (EPA).

Cei şapte parametri (iniţialele acestora, în limba engleză, formează numele

metodei) luaţi în considerare în evaluarea vulnerabilităţii intrinseci a acviferelor sunt:

- D (Depth) - adîncimea apei (m)

- R (net Recharge) - precipitatiile (mm)

- A (Aquifer) - litologia zonei saturate

- S (Soil media) - tipul de sol

- T (Topography) - panta terenului (%)

- I (Impact of vadose zone) - caracteristicile zonei nesaturate

- C (hydraulic Conductivity of the aquifer) - conductivitatea hidraulică a mediului

acvifer (m/s)

Fiecărui parametru i se atribuie o valoare de la 1 la 10, valoarea 1 corespunzând

gradului de vulnerabilitate minim, iar valoarea 10 gradului de vulnerabilitate maxim.

Această notare este dublată de două şiruri ponderatoare cu un interval de

variaţie de la 1 la 5. Primul dintre acestea ponderează parametrii unii în raport cu

ceilalţi, în ceea ce priveşte influenţa lor în determinarea vulnerabilităţii. Astfel,

parametrul cu influenţă maximă va avea nota 5, iar cel cu influenţă minimă, nota 1.

Rolul celui de al doilea şir ponderator este de a cuantifica efectul potenţial al

contaminanţilor.

Indicele DRASTIC se obţine prin aplicarea formulei:

DRASTICindex = Dr*Dw + Rr*Rw+Ar*Aw+Sr*Sw+Tr*Tw+Ir*Iw+Cr*Cw,

unde r reprezinta ratingul fiecărui parametru, iar w valoarea de ponderare a fiecărui

parametru.

Utilizând indicele DRASTIC se pot identifica zonele ce sunt mai susceptibile la

contaminare în raport cu celelalte, valoarea maximă a indicelui reprezentând

vulnerabilitatea maximă.

Pentru evaluarea efectiva a vulnerabilităţii prin această metodă, dată fiind

complexitatea ei este nevoie de utilizarea unui program de tip Arc/Info.

Metoda este foarte utilizată deoarece este relativ ieftină, directă şi utilizează date

care se găsesc cu usurinţă. Produsul final este o hartă simplu de interpretat şi care

poate fi încorporată fără prea mari probleme într-un Sistem Suport de Decizie.

Principalele dezavantaje ale metodei sunt că subestimează vulnerabilitatea în

cazul acviferelor fracturate şi că sistemul de ponderare nu are o bază ştiinţifică.

17

Metoda SINTACS (Civita & Chiappone et al. 1990, Civita & Maio, 1997, Civita et

al. 1999), ca şi algoritmul DRASTIC, ia în considerare aceeaşi parametri, dar se

diferenţiază prin influenţa atribuită fiecărui parametru, în funcţie de condiţiile

hidrogeologice şi ţine cont de efectul de diluţie datorat realimentării.

Parametrii (iniţialele acestora, în limba italiană, dau numele algoritmului) utilizaţi

prin această metodă sunt:

- S (Soggiacenza) – adâncimea nivelului hidrostatic

- I (Infiltrazione) – infiltraţia eficace (realimentarea)

- N (Effetto depurante del Non saturo) - efectul de autoepurare al zonei

nesaturate

- T (Tipologia della copertura) – natura solurilor

- A (Caratteristiche dell Acquifero) – caracteristicile litologice ale acviferului

- C (Conducibilita idraulica) – conductivitatea hidraulică

- S (Acclivita della Superficie topografica) – caracteristicile geomorfologice ale

terenului.

Indicele final se calculează cu expresia:

ISINTACS = SW x S + IW x I + NW x N + TW x T + AW x A + CW x C + SW x S

unde XW reprezintă o valoare a ponderii parametrului X şi X reprezintă punctajul asociat

acestui parametru.

Indicele final ISINTACS permite o evaluare a gradului de vulnerabilitate al

sistemului acvifer studiat.

Metoda AVI (Aquifer Vulnerability Index) este o metodologie simplă care

cuantifică vulnerabilitatea acviferului plecând de la un parametru denumit resistenţa

hidraulică (C), la care corespunde o estimare a timpului parcurs de contaminant prin

zona nesaturată (Van Stempvoort, 1992).

Această metodă pleacă de la ipoteza că drumul parcurs de contaminant prin

zona nesaturată este vertical. Expresia care calculează timpul de parcurs este

următoarea:

C = ∑ i=strat

di Ki

unde di corespunde densităţii stratelor omogene situate deasupra zonei

saturate, iar Ki este permeabilitatea sau conductivitatea hidraulică asociată solului.

18

Pornind de la valoarea timpului de parcurs, se estimează vulnerabilitatea

acviferului, conform tabelului următor:

Evaluarea vulnerabilităţii acviferelor utilizând metoda AVI

Resistenţa Hidraulică (C)

Log (C) Vulnerabilitate

< 10 < 1 extrem de mare

10 – 100 1 - 2 foarte mare

100 - 1000 2 - 3 mare

1000 - 10000 3 - 4 mică

> 10000 > 4 extrem de mică

Metoda GLA a fost dezvoltată pentru The Federal Institute for Geosciences and

Natural Resources-BGR de către Hoelting et al. în 1995 şi se bazează pe o serie de

factori care determină timpul de staţionare al apei în zona nesaturată, şi care, potenţial,

poate conţine contaminanţi.

Evaluarea acestui indice permite estimare protecţiei totale efective a acviferului.

Metoda nu ia în considerare decât zona nesaturată.

Cei trei factori principali care sunt incluşi în această metodă sunt:

- grosimea zonei nesaturate (adâncimea la care se află nivelul hidrostatic)

- permeabilitatea solului şi a zonei nesaturate

- rata de inflitraţie (care include şi realimentarea)

Fiecare dintre aceşti factori este evaluat individual şi metodologia constă în

alocarea unui indice, care în final, intră intr-o formulă ce va descrie gradul efectiv de

protecţie al acviferului.

Este o metodă rapidă, care utilizează datele şi informaţiile hidrogeologice

disponibile. In această metodă se presupune că factorii care influenţează

vulnerabilitatea acviferelor sunt solul vegetal şi zona nesaturată, aflată între solul

vegetal şi nivelul apei, în cazul acviferelor cu nivel liber, sau între solul vegetal şi

coperişul acviferului, în cazul acviferelor cu nivel sub presiune.

19

Pentru determinarea efectului protector al rocilor şi solului vegetal asupra

acviferului freatic, se foloseşte expresia:

PT = W x S + W x ∑ (RxE) +Q + HP Unde: PT = protecţia totală efectivă, este în funcţie de timpul aproximativ de staţionare

al apei infiltrate în pătura de sol şi rocile situate deasupra acviferului

W = rata de percolare

S = capacitatea de protecţie efectivă a solului

R = tipul rocii

E = grosimea stratului de sol şi roci acoperitoare

Q = indică prezenţa acviferelor suspendate

HP = indică prezenţa acviferelor arteziene

Evaluarea efectului total de protecţie al suprafeţei se face conform

tabelului următor:

Efectul total de protecţie al suprafeţei

Efectul protector al suprafeţei

Protecţia Totală (PT) Timpul aproximativ de staţionare al apei de

infiltraţie (ani)

foarte ridicat > 4000 > 25

ridicat 2000 - 4000 10 - 25

mediu 1000 - 2000 3 - 10

scăzut 500 - 1000 câteva luni – 3 ani

foarte scăzut < 500

câteva zile până în jur de

un an; în roci carstice şi

mai puţin

III.3. Metode bazate pe indecşi si relaţii analogice

Metodele bazate pe indecşi (IM) şi relaţii analogice (AR) au la bază descrieri

matematice standard ale proceselor hidrologice şi hidrogeologice (ca de exemplu

ecuaţia de transport) care sunt utilizate în mod analog pentru evaluarea vulnerabilităţii.

Cele mai multe dintre ele se folosesc pentru evaluarea vulnerabilităţii specifice la

pesticide pentru suprafeţe mici şi medii. Metodele de acest tip iau în considerare

proprietăţile stratelor acoperitoare şi proprietăţile contaminantului.

20

III.4. Metode bazate pe modelare matematică

Aceste tehnici sunt bazate pe simboluri matematice simple sau complexe, din

care rezultă un index de vulnerabilitate.

Trebuie subliniat faptul că "modelele matematice sunt folositoare când sunt

disponibile date geologice semnificative şi când există înregistrări pe mai mulţi ani

privind mişcarea contaminanţilor" (Le Grand, 1983).

La rândul lor, aceste metode se împart în metode numerice şi metode statistice.

Metodele numerice utilizează modelarea matematică a curgerii şi transportului

de poluanţi în zona nesaturată şi în acvifere pentru evaluarea vulnerabilităţii acestora. În

general sunt folosite pentru evaluarea vulnerabilităţii specifice şi iau în considerare

proprietăţile contaminantului (nitraţi şi pesticide, de cele mai multe ori) şi proprietăţile

rocilor acoperitoare. Sunt metode foarte eficiente pentru că pot utiliza cantităţi mari de

informaţie diversă, păstrznd în acest fel complexitatea problemei.

Din păcate sunt costicitoare, pentru ca acest volum mare de informaţii necesită

efectuarea unor lucrări de teren şi investigaţii specifice pentru strângerea tuturor datelor

necesare.

Metodele statistice, punând în practică o abordare statistică sunt o alternativa

la metodele parametrice şi au fost utilizate cu succes pentru evaluarea vulnerabilităţii

specifice la scară mică spre medie (Magiera,2000). Metodele statistice pot fi verificate şi

permit stabilirea fiabilităţii datelor folosite.

Primul pas într-o analiză de vulnerabilitate geostatistică constă în cartografierea

unui numar de factori selectaţi, cum ar fi adâncimea nivelului freatic, tipul solului,

permeabilitatea şi realimentarea. Pasul următor constă în cartografierea distribuţiei

spaţiale a concentraţiilor unui anumit poluant din apa subterană. Cel de-al treilea pas

permite stabilirea unei corelaţii între factorii cartografiaţi şi concentraţiile

contaminantului. Pe baza acestei corelaţii se construieşte harta de vulnerabilitate la

contaminantul respectiv.

Numărul mare de parametri face ca aplicarea acestor metode sa fie dificilă şi

uneori este dificil chiar să găseşti o corelaţie semnificativă între factorii menţionaţi sşi

concentraţia poluantului.

21

III.5. Evaluarea vulnerabilitatii acviferelor din mediul carstic Apele subterane din mediul carstic reprezinta o parte importanta din resursele de

apa potabila pe plan international.

Metodele de evaluare a vulnerabilitatii intrinseci discutate anterior (DRASTIC,

SINTASC, AVI, GOD etc.) au fost aplicate cu succes in cazul acviferelor de tip poros.

Caracteristicile mediul carstic impun insa alte abordari.

O parte din metodele de evaluare a vulnerabilitatii intrinseci care pot fi aplicate in

cazul acviferelor carstice vor fi descrise succinct in continuare.

III.5.1. Metoda EPIK (Zwahlen et Doerfinger, 1998)

Deorece aceasta metoda a fost aplicata prima oara in Elvetia, descrierea ei se va

referi la exemple din aceasta tara si legislatia acestei tari. Aceasta metoda insa se

poate aplica cu success si in cazul zonelor carstice din Romania.

Harta vulnerabilitatii in cazul metodei EPIK se obtine luand in consideratie 4

parametri obiectivi:

E - Dezvoltarea Epicarstului (Epikarst development) – reprezentand zona din

apropierea suprafetei care este carstificata intens si are o permeabilitate foarte ridicata.

P - Proprietatile cuverturii acoperitoare (Protective Cover Properties)

I – Conditii de infiltrare (Infiltration Conditions) – care pot fi difuze sau punctuale

K – Dezvoltarea retelei carstice (Karstic Network)

Dupa delimitarea zonei de alimentare a izvorului sau forajului de captare metoda

se implementeaza in 3 pasi:

a. Evaluarea semicantitativa si cartarea celor 4 parametri mentionati –

pentru fiecare arie unitara din zona delimitata (ideal ar fi folosirea unui grid cu celule

patratice a 20 m latura). In timpul evaluarii fiecare parametru este impartit in categorii

carora li se da un punctaj de la 1 la 4 functie de influenta categoriei asupra

vulnerabilitatii.

22

Metodele de evaluare semicantitative sunt: cartarea de suprafata, testele cu

trasori, testele geofizice, studii geomorfologice, analiza hidrografelor, interpretarea

aerofotogramelor, excavatii cu augerul sau mecanice pentru analiza solului.

b. Calcul indicelui de protectie folosind punctajele si ponderile alocate celor 4 parametri pentru fiecare arie unitara din captare (se realizeaza foarte usor cu

ajutorul unui GIS)

c. Reprezentarea cartografica a distributiei indicelui de protectie pentru intreaga zona. Datorita unei relatii de echivalenta intre acest indice si zonele de

protectie sanitara pe harta rezultate se pot delimita foarte clar zonele S1, S2 si S3

conform legislatiei privint protectia apelor subterane din Elvetia.

Articolul 20 al Legii de protectie a apei elvetiene ( Swiss Federal Law on the

Protection of Water) nr. 814.20 obliga cantoanele elvetiene la determinarea zonelor de

protectie sanitarea pentru fiecare captare publica, iar Ordonanta Privind Protectia Apei

Subterane din 1998 (nr. 814.201) defineste aceste zone dupa cum urmeaza:

S1 - Aceasta zona trebuie sa previna distrugerea instalatiilor de captare sau a

facilitatilor de realimentare artificiala, precum si poluarea in imediata apropiere a

forajului.

S2 - Aceasta zona defineste aria potrivita pentru prevenirea contaminarii

biologice a apei captate. De asemenea trebuie sa previna poluarea apei subterane prin

excavatii sau lucrari la suprafata sau influentarea regimului de curgere spre captare prin

lucrari subterane.

S3 - Aceasta zona trebuia sa cuprinda destul spatiu si timp astfel incat sa existe

posibilitatea remedierii unei poluari accidentale pana sa ajunga la captare.

Delimitarea acestor zone in Acviferele carstice – folosind medologia de stabilire a

zonelor de protectie publicata in Elvetia in 1982 este deficitara, astfel ca s-a cautat

stabilirea unei alte metodologii, fapt ce s-a concretizat prin metoda EPIK.

a. Evaluarea semicantitativa si cartarea celor 4 parametri

Distributia spatiala a parametrilor acviferului carstic, cat si influenta lor asupra

vulnerabilitatii sursei sunt legate de 2 parametri importanti in teren: reteaua carstica si

epicarstul.

RETEAUA CARSTICA (Karstic Network) are o geometrie complexa. Ea poate fi

mai mult sau mai putin dezvoltata si subdivizata ca rezultat al trecutului geologic,

hidrogeologic, chimic si fizic al zonei carstice.

23

EPICARST-ul este definit ca zona foarte fisurata care corespunde formatiunilor

decompresate si alterate din vecinatatea suprafetei (Dodge 1982). Aceasta zona

carstificata superioara nu este continua. Ea poate avea intre cativa decimetri si cativa

metri grosime si poate cantona in partea inferioara acvifere cu nivel freatic, depozitate

pe zona cu roci slab permeabile de sub zona epicarstului, zona prin care se dreneaza

mai incet sau mai rapid apa infiltrata catre reteaua carstica (Mangin 1975).

Daca reteaua carstica este bine dezvoltata si exista legatura intre ea si epikarst

atunci sursele de apa (foraje sau izvoare) sunt foarte vulnerabile. Daca epicarstul nu

este in legatura directa cu reteaua carstica (lipsa avenelor sau a fisurile in epikarst care

sa ajunga in reteaua carstica) atunci resursa subterana este mai putin vulnerabila. Daca

vorbim de o retea carstica slab dezvoltata si de lipsa unui epicarst (cazul acviferelor

fisurate non-carstice) atunci sursele de apa sunt foarte putin vulnerabile.

Acesti 2 parametri nu sunt insa suficienti in analiza vulnerabilitatii in zone

carstice. Astfel au mai fost luati in consideratie inca 2 parametri ce se pot cartografia:

cuvertura acoperitoare si conditiile de infiltrare.

CUVERTURA PROTECTOARE (reprezentand in mare zona nesaturata)

reprezinta un factor protector si este luat in consideratie in majoritatea metodelor de

analiza a vulnerabilitatii. In functie de caracteristicile acestei zone de protectie naturala

(grosime, textura, continutul in materie organica si in minerale argiloase, umiditatea si

conductivitate hidraulica) aviferul carstic este mai mult sau mai putin vulnerabil.

CONDITIILE DE INFILTRARE se refera la modul prin care este realimentat

acviferul (punctual, difuz). In primele 2 cazuri acest factor depinde de proprietatile

scurgerii de suprafata (legate de panta si coeficentul de siroire) si de prezenta unor

zone preferentiale de infiltrare.

Evaluarea acestor parametrii se face in mare parte prin metode amintite anterior

dar, avand in vedere ca rezultatele trebuie dispuse pe harti, au fost definite pentru

fiecare parametru un numar de categorii (tabelul1) numerotate in ordinea descresterii

vulnerabilitatii.

Aceste categorii se vor diferentia clar pe hartile ce reprezinta evaluarea fiecarui

parametru (fig. 1):

24

Fig. 2. Exemplu de harta pentru EPICARST - cu cele 3 categorii stabilite pentru acest parametru (Jurkeiwicz et al., 2004)

Categoriile parametrilor metodei EPIK

EPIKARST (E) Morfologie carstica observata Morfologie carstica absenta

E1 Pesteri, avene, doline, lapiezuri, relief accidentat, cueste

E2 Zone intermediare situate de-alungul aliniamentelor de doline, uvale, vai seci, canioane, polii

E3 Restul zonei de captare a acviferului carstic

Formatiunea protectoare (P) Absenta

A. Solul sta direct pe formatiunile calcaroase sau pe formatiuni detritice

B. Solul sta pe formatiuni cu conductivite hidraulica scazuta si cu o grosime mai

25

Importanta

cu o conductivitate ridicata

mare de 20 cm

P1 0-20 cm sol P2 20-100 cm sol 20-100 cm sol si

formatiuni cu conductivitate hidraulica scazuta

P3 >1 m sol > 1 m sol si formatiuni cu conductivitate hidraulica scazuta

P4 >8 m de formatiuni cu conductivitate hidraulica foarte scazuta >6 m de formatiuni cu conductivitate hidraulica foarte scazuta si >1m de sol

Conditiile de infiltrare (I) Concentrate Difuze

I1 Ponoare permenante sau temporare, debit infiltrant important

I2 Arii de captare a unui curs de apa ce nu este drenata artificial si unde panta este mai mare decat 10% pentru arii cultivate si mai mare de 25% pentru pasuni

I3 Arii de captare a unui curs de apa ce nu este drenata artificial si unde panta este mai mica decat 10% pentru arii cultivate si mai mica de 25% pentru pasuni In afara zonei de captare a unui curs de apa: baza pantelor sau pante abrupte (mai mari decat 10% pentru arii cultivate si mai mari de 25% pentru pasuni) unde se infiltreaza scurgere de suprafata

I4 Restul zonei de captare a acviferului carstic

Reteaua carstica K1 Retea carstica bine dezvoltata cu galerii cu diameter de ordinul decimetrilor pana la metri cu putina umplutura si bine interconectate

K2 Retea carstica slab dezvoltata cu galerii sau drenuri cu umplutura si slab interconenctate, sau galerii cu diametre de ordinul decimetrilor sau mai mici

K3 Zona de descarcare din formatiuni poroase, care poate avea o influenta protectoare posibila- acvifer non-carstic fisurat

26

b. Calcul indicelui de protectie folosind punctajele si ponderile alocate celor 4 parametri (Schema 1)

Metoda EPIK (Doerfliger si Zwahlen 1997)

lkjip KIPEF ×+×+×+×= δγβαIndicele de vulnerabilitate prin metoda EPIK (Fp)

unde:Ei=punctajul alocat pentru parametrul “epikarst” conform tabeluli 2Pj=punctajul alocat pentru parametrul “acoperis protector” conform tabeluli 2Ik=punctajul alocat pentru parametrul “conditii infiltrare” conform tabelului 2Kl=punctajul alocat pentru parametrul “dezvoltarea retelei karstice” conform tabelului 2α, β, γ, δ= ponderile alocate factorilor EPIK care sunt: α=3, β=1, γ=3, δ=2

Tabel 2: punctaje pentru parametrii E, P, I, K functie de impactul lor asupa potentialuluila poluare si al factorilor luati in calcul (diagrama).Cu cat punctajul este mai mic cu atat vulberabilitatea este mai mare

E1 E2 E3 P1 P2 P3 P4 I1 I2 I3 I4 K1 K2 K3

1 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3

c. Reprezentarea cartografica a distributiei indicelui de protectie pentru

intreaga zona (Schema 2)

Factorii si metodologia de calcul a parametrilor E, P, I, K

ZONAREA CF. AMENAJARII TERITORIALE

HARTATOPOGRFICA

HARTAEPIKARSTULUI

HARTAGEOLOGICA

HARTAPEDOLOGICA

SCURGEREA DE SUPRAFATA &

COVORUL VEGETALDEM ZONARE

GEOMORFOLOGICA

ZONARELITOLOGIE

ACVIFERULUI

ZONARE PANTA

CONTROL SI PROCESARE

CONTROL SI PROCESARE

CONTROL SI PROCESARE

CONTROL SI PROCESARE

PROCEDURA DE SUPRAPUNERE

ZONARE DUPAPARAMETRUL I

ZONARE DUPAPARAMETRUL E

ZONARE DUPA PARAMETRUL K

ZONARE DUPA PARAMETRUL I

PROCEDURA DE SUPRAPUNERE PONDERATA

HARTA FINALA A VULNERABILITATIIHARTA INDICELUI DE VULNERABILITATE

RECLASIFICARE

27

Fig. 3. Exemplu de harta de vulnerabilitate obtinuta prin metoda EPIK

(Jurkeiwicz et al., 2004)

III.5.2. Metode de evaluare a vulnerabilitatii in mediul carstic propuse de Actiunea COST 620

Abordarea Europeana (metoda COP)

Abordarea europeana a analizei vulnerabilitatii, hazardului si riscului la poluare a

acviferelor se bazeaza pe modelul origine - cale – tinta (fig. 4) , care se poate aplica

atat in cazul resurselor de apa potabila, cat si in cazul protectiei surselor.

28

Fig. 4. Modelul concepual origine (origin) – cale (pathway) – tinta (target) (Zwahlen et al. 2004)

Originea in acest model este termenul folosit pentru a descrie locatia unui

potential loc de infiltrare a unui contaminant de la suprafata.

Tinta este apa care trebuie protejata. In cazul protectiei resurselor tinta este

acviferul, in cazul protectiei surselor tinta este forajul sau izvorul captat.

Calea include totul intre sursa si tinta. In timp ce in cazul protectiei resurselor

calea o reprezinta trecerea verticala prin patura acoperitoare a acviferului, in cazul

protectiei surselor calea cuprinde si curgerea orizontala prin acvifer.

Una dintre sarcinile actiunii COST 620 a fost de a dezvolta o abordare generala

de cartare a vulnerabilitatii intrinseci care poate fi adaptata si transpusa in metode care

pot fi folosite in diferite zone carstice caracteristice din Europa. Drept pentru care,

flexibilitatea este caracteristica principala a acestei abordari.

Abordarea europeana foloseste 4 factori in analiza vulnerabilitatii intrinseci:

stratele acoperitoare (Overlying layers - O), Concentrarea scurgerii (Concentration of

flow - C), regimul de precipitatii (Precipitation regime - P) si dezvoltarea retelei carstice

(Karst network development - K).

Factorii O, C si K reprezinta caracteristici interne ale sistemului acvifer carstic pe

cand factorul P reprezinta un stress extern aplicat sistemului.

Factorul O poate sa contina 4 strate: sol, subsol, roca necalcaroasa si roca

calcaroasa nesaturata.

Prin factorul C se ia in consideratie si faptul ca in zonele carstice paturile

acoperitoare pot fi traversate usor de scurgerea de suprafata care este concentrata la

suprafata si poate intra direct in sistemul acvifer carstic printr-o dolina sau un ponor.

29

Pentru analiza vulnerabilitatii resursei unde tinta este partea superioara a zonei

saturate, numai factorii O, C si P ar trebui luati in consideratie, pe cand in cazul analizei

vulnerabilitatii sursei si factorul K ar trebuie luat in consideratie.

Abordarea europeana nu specifica cum ar trebui masurati sau categorisiti factorii

componenti sau cum se stabilesc categorii de vulnerabilitate drept pentru care nu este o

metodologie in fapt.

Metoda PI (Goldscheider, 2004) Metoda PI este o metoda de analiza a vulnerabilitatii intrinseci ce se bazeaza pe

conceptul origine-cale-tinta. Originea este suprafata terestra, tinta este acviferul

subteran iar calea sunt stratele dintre suprafata terestra si acviferul subteran. De aceea

metoda PI poate fi folosita numai pentru cartarea vulnarabilitatii intrinseci a resursei.

Cu toate astea, daca harta de vulnerabilitate a resursei este suprapusa pe o

harta piezometrica se poate folosi si la cartarea vulnerabilitatii sursei.

Acronimul PI vine de la doi factori: cuvertura protectoare (P) si conditiile de

infiltrare (I). Factorul P descrie functiile protectoare ale stratelor dintre suprafata terestra si

“oglinda” apei – sol, subsol, roci necalcaroasa, roca calcaroase nesaturata.

Astfel factorul P este echivalent cu factorul O propus de „Abordarea europeana”.

Factorul P este calculat dupa o metoda germana GLA (Hoelting et al, 1995) putin

modificata si este divizat in 5 clase de la P=1 pentru un grad scazut de protectie pana la

P= 5 in cazul unor strate acoperitoare cu o grosime mare si foarte protective. Distributia

factorului P este figurata pe o harta separata (Harta P).

Factorul I descrie conditiile de infiltrare, in mod special gradul in care cuvertura

protectoare este strabatuta ca rezultat al scurgerii de suprafata latarela sau a infiltrarii

subterane in zona de captare a ponoarelor sau pierderilor de apa de la suprafata.

Astfel I este echivalentul factorului C din „Abordarea europeana”.

Factorul I are valoare 1 daca infiltrarea este difuza cum ar fi in cazul suprafetelor

plane, foarte permeabile si cu drenaj liber si variaza spre 0 (valoarea lui I in cazul

infiltrarii apei de suprafata direct in acviferul carstic prin ponoare, avene etc.) ( Fig. 5).

Distributia factorului I va fi si ea prezentata pe o harta separata (Harta I)

30

Fig. 5. Valorile factorului I si componentele factorului P (Zwahlen et al. 2004)

Indicele final de protectie π este produsul intre P si I si este impartit in 5 clase.

Un indice de protectie final π<1 indica un grad foarte scazut de protectie a

acviferului castic si o vulnerabilitate extrema la contaminare.

Un indice π=5 indica o grad ridicat de protectie si o vulnerabilitate foarte scazuta

la contaminare. Distributia indicelui π reprezinta harta de vulnerabilitate (Fig. 6)

Fig. 6. Legenda hartilor in cazul metodei PI (Zwahlen et. Al. 2004)

31

III.5.3. Metoda de cartare a vulnerabilitatii intrinseci aplicata pentru un avifer din Regiunea Valona, Belgia (Brouyere et Popescu, 2004)

Metoda de evaluare a vulnerabilitatii intrinseci propusa de Brouyere et Popescu

porneste de la ideea ca majoritatea problemelor intalnite la metodele de evaluare

descrise pana acum sunt cauzate de caracterul mai putin precis al definitiilor

conceptelor pe care se bazeaza, cat si de absenta unor criterii fizice, obiective si

cunatificabile care sa fie luate in calcul atunci cand se evalueaza gradul de

vulnerabilitate.

La metoda propusa, criteriile de evaluare selectionate raspund la 3 intrebari cu

privire la poluarea apelor subterane:

(1) daca are loc un accident poluant la suprafata in cat timp ajunge poluantul la

acvifer?

(2) daca se produce evenimentul care este nivelul potential de poluare

(concentratia poluantului in acvifer)

(3) cat timp va dura contaminarea? (Fig. 7)

Fig.7. Cele trei intrebari legate de o potentiala poluare a acviferului.

32

Astfel, criterii de evaluare propuse sunt: timp de transfer, concentratia poluantului

ajuns la acvifer si durata poluarii.

Aceste criterii de evaluare a vulnerabilitatii depind la randul lor de proprietatile care

controleaza transferul unui contaminant de la suprafata pana la nivelul apei subterane.

Ea permite estimarea timpului de transfer, a nivelului si duratei contaminarii la nivelul

suprafetei acviferului.

In vederea evaluarii celor 3 criterii (timp transfer, durata si nivel de poluare) s-au

luat in discutie si s-au analizat urmatoare aspecte:

- Mobilitatea poluantului la suprafata si in mediul subteran (in zona

nesaturata) - Pericolul potential, unde au fost analizate mai multe situatii: impact

direct/impact lateral a unei contaminari; pericol potential si pericol real; pericol potential

direct si pericol potential lateral.

- Capacitatea de atenuare a mediului subteran nesaturat unde au fost analizate

procese fizice, chimice si biologice ce au un rol de protectie naturala mai mare sau mai

mic in functie de efectul procesului asupra mobilitatii si concentratiei poluantului.

- Pericolul real – Vulnerabilitatea

Ca metodologie generala de cartare, la aceasta metoda de evaluare se realizeaza

mai intai trei harti corespunzand celor 3 criterii si anume:

1. Harta de vulnerabilitate in functie de timpului de transfer (Vt)

2. Harta de vulnerabilitate in functie de durata poluarii (Vd) si

3. Harta de vulnerabilitate in functie de nivelul de concentratie al poluantului (Vc)

Aceste trei harti se combina cu ajutorul unei analize multiparametrice care

presupune ca fiecare criteriu sa aibe acelasi numar de clase.

Indicele de Vulnerbilitate poate fie calculat cu formula:

V= αVt+βVd+γVc, unde α+γ+β=1 Clasele de vulnerabilitate stabilite pentru fiecare criteriu propus Criterii Vulnerabilitate Extrema Foarte

ridicata Ridicata Moderata Scazuta Foarte

Scazuta Clase 6 5 4 3 2 1

Timp de transfer < 1 ora 1 ora-24 ore

24 ore-50 zile

50zile-1 an

1 an - 10 ani

>10 ani

Durata poluarii >10 ani 1 an – 10 ani

50 zile -1 an

24 ore – 50 zile

1 ora – 24 ore

< 1 ora

Nivelul de concentratie 1 10-3-1 10-6-10-

3 10-9-10-6 10-12-

10-9 <10-12

33

IV. REPREZENTAREA GRAFICA A VULNERABILITATII ACVIFERELOR

Apariţia hărţilor de vulnerabilitate, la începutul anilor 1970, a adăugat o nouă

dimensiune în tehnica de prezentare a informaţiei hidrologice şi hidrogeologice. Aceste

hărţi exprimă informaţie deosebit de complexă într-o formă simplă, intuitiv înţeleasă

sub numele de "vulnerabilitate”. Aşa cum implică numele, hărţile desenează

vulnerabilitatea, şi de aceea, nu este necesară o abilitate în interpretarea lor pentru a

înţelege mesajul exprimat de acestea.

Hărţile de vulnerabilitate ale corpurilor de apă (de suprafaţă şi subteran) ne

prezintă din punct de vedere cantitativ şi calitativ anumite caracteristici ale mediului,

care determină vulnerabilitatea la contaminare a acviferelor si a apelor de suprafaţă.

Acestea sunt folositoare în planificare şi proiectare, pentru organisme

responsabile în activitatea managerială şi de luare a deciziilor la nivelul oricărui tip de

administraţie. Scopul lor primar este să servească ca linie directoare pentru activitatea

de amenajare a teritoriului şi dezvoltarea unei politici şi a unei strategii pentru protecţia

şi administrarea corpurilor de apa de suprafaţă şi subteran. De fapt evaluarea

vulnerabilităţii şi hărţile aferente, constituie primul pas esenţial spre protecţia resurselor

de apă potabilă.

Oficialităţile pot utiliza hărţile de vulnerabilitate pentru a determina unde şi dacă

trebuie studiate în detaliu problemele potenţiale ale resurselor de apă. Hărţile de

vulnerabilitate pot fi combinate cu hărţi de folosinţă a terenurilor, date de calitate a

apelor de suprafaţă şi subterane şi surse de contaminare constituind astfel baza pentru

viitoarele programe de protecţie ale apelor.

Fiabilitatea şi validitatea unei analize de vulnerabilitate depinde de existenţa unui

volum foarte mare de informaţii primare de buna calitate. Asamblarea acestora într-o

structura coerentă şi logică într-un mediu informatic permite dezvoltarea unor unelte

puternice care pot fi utilizate apoi cu success în orice analiză din domeniul apelor

subterane.

Ca rezultat al dezvoltării IT din ultimii ani, Sistemele Geografice Informaţionale

(GIS) şi softurile de Cartografiere Asistata de Calculator (CAC) au atins un nivel de

capabilitate care permite crearea şi manipularea unor seturi de date geografice de

dimensiuni impresionante. Rezultatul final este reprezentat de seturi de hărţi de foarte

bună calitate, care pot răspunde fară probleme cerinţelor crescatoare şi stringente ale

tuturor celor implicaţi în domeniul gospodăririi apelor, de la cercetători şi ingineri până la

factorii de decizie din cadrul autoritătilor locale, regionale sau naţionale.

34

Scara hărţilor de vulnerabilitate

Hărţile de vulnerabilitate pot fi realizate la diferite scări, în funcţie de scopul

pentru care sunt executate.

Astfel, se poate face o clasificare a acestor hărţi, după cum urmează (Vrba,

Zaporozec, 1994):

a. Hărţi generale, realizate la scara 1:500.000 sau peste, utilizate pentru

planificări de politică generală a apelor, pentru stabilirea de programe de măsuri pe

termen lung la nivel naţional şi internaţional şi în scopuri educaţionale. Ele pot fi folosite

ca un instrument preliminar pentru activităţile privind amenajarea teritoriului şi pentru

managementul activităţilor de protecţie a resurselor de apă.

Sunt hărţi în care detaliile locale se pierd şi în general se realizează numai

pentru vulnerabilitatea intrinsecă a acviferelor.

b. Hărţi schematice, realizate la scări cuprinse între 1:100.000 şi 1:500.000,

utilizate pentru planificări regionale şi pentru managementul calităţii apei. Şi la această

scară se pierde din detalii, fiind necesară completarea acestor hărţi cu altele specifice.

c. Hărţi operaţionale, la scara 1.:25.000 până la 1:100.000, reprezentând un

instrument de lucru necesar specialiştilor pentru evaluarea vulnerabilităţii la nivel local şi

regional şi identificarea ariilor susceptibile a fi contaminate, permiţând stabilirea reţelelor

de monitorizare pentru zonele cu probleme deosebite. La această scară se poate lua în

calcul evaluarea vulnerabilităţii specifice, ţinând cont şi de timpul de transport al

contaminantului. Pentru ca operativitatea acestor hărţi să fie deplină este necesară

supravegherea permanentă a ariei reprezentate, astfel încât harta să poată fi

reactualizată ori de câte ori este cazul.

d. Hărţi specifice (de detaliu), la scări sub 1:25.000, care se realizează pentru

anumite zone restrânse, dar care prezintă o importanţă deosebită. Aceste hărţi se

utilizează pentru realizarea planurilor de management la nivel de captare şi pentru

analiza vulnerabilităţii specifice la acelaşi nivel, în funcţie de rezultatele obţinute în

urma investigaţiilor de detaliu realizate în captare şi în vecinătatea acesteia. La acest

nivel se pot realiza modele hidrodinamice pentru structura acviferă exploatată şi modele

de transport pentru poluanţii specifici în ariile repective.

35

Sisteme Geografice Informaţionale şi softuri de cartografiere În general softurile de cartografiere pot fi împărţite în două categorii: GIS –

Sisteme Geografice Informaţionale şi CAC – Cartografie Asistată de Calculator.

Programele GIS au abilitatea de a stoca, manipula şi analiza date

georeferenţiate şi interconectate. Programele CAC sunt utilizate de obicei pentru a

asigura o vizualizare de foarte buna calitate a informaţiilor spaţiale (Hurni & Christinat,

1997).

Tabelul de mai jos prezintă principalele diferenţe dintre cele două tipuri de

programe:

Sisteme Geografice Informaţionale Cartografie Asistată de Calculator

Obiectele reale sunt modelate Obiectele sunt simbolizate

Conceptul de topologie este esential

pentru modelarea obiectelor

Numai prezentare grafică

Utilizare strictă a tehnicii straturilor (care

ignoră de exemplu prezentarea analogă a

podurilor şi tunelelor)

Tehnica straturilor are opţiuni speciale de

cartografiere (prezentare diferită pentru

poduri şi tunele)

Semnificaţia obiectele e definită prin

atribute in baza de date

Semnificaţia obiectelor este definite prin

simbolistica lor

Funcţii de manipulare şi analiză Vizualizare 2D şi opţiuni de configurare

Fără generalizarea datelor de input Prezentare cartografică şi generalizată a

datelor de input

Nu este neaparat o prezentare de tipul

“what you see is what you get”

Prezentare cartografică de tip “what you

see is what you get” (transparenţă, efecte

de adâncime etc)

Este posibila integrarea straturilor de tip

raster şi schimbarea între diferitele moduri

Straturi raster combinate cu straturi vector

Optiuni de printare şi plotare simple Opţiuni de output create pentru imprimare

de înaltă calitate

Utilizare complexă Utilizare simplă

36

Concepte de bază în GIS

Un GIS este definit ca fiind un system pentru introducerea, stocarea,

manipularea şi prezentarea datelor spaţiale georeferenţiate (Goodchild, 1996). Cele mai

multe GIS-uri asigură mijloace de reprezentare a lumii reale prin intermediul unor

straturi constituite din informaţie spaţială (Corwin, 1996).

Informaţiile geografice pot fi reprezentate în GIS ca obiecte sau câmpuri.

Abordarea de tip obiect permite reprezentarea lumii reale prin obiecte simple,

cum ar fi puncte, linii, poligoane. Obiectele, reprezentând entităţi, sunt caracterizate prin

geometrie, topologie şi atribute non-spaţiale (Heuvelink, 1998). De exemplu, în hărţile

de hazard asemenea obiecte spaţiale pot fi de exemplu ferme de animale, statii de

benzină, conducte de carburanţi. Atributele relevante pentru evaluarea sensibilităţii

acestor obiecte pot include printre altele numărul de animale, vechimea rezervoarelor

de benzină, diametrul conductelor de carburanţi.

Abordarea de tip câmp permite reprezentarea lumii reale prin câmpuri de date de

tip atribut, fara definirea obiectelor. Exemple relevanteîn domeniul reprezentării

vulnerabilităţii ar fi altitudinea nivelul piezometric, cotele stratelor geologice sau zonele

de vulnerabilitate. Această abordare prevede atribuirea de valori în orice punct din

hartă.

În GIS distincţia între obiect şi câmp este asociată deseori cu cea dintre

modelele de tip vector şi modelele de tip raster. Modelul de tip vector reprezintă fenomenele spaţiale prin diferenţa dintre

proprietăţile punctelor, liniilor, poligoanelor. In acest sistem, fiecare strat este o

combinaţie între mai multe clase de trăsături geometrice.

Modelul de tip raster constă în realizarea unei reţele rectangulare de celule,

fiecare din aceste celule având o anume valoare. În modelul raster, fiecare celulă poate

avea doar o singură valoare. Astfel, pentru reprezentarea mai multor parametri este

nevoie de mai multe straturi.

Specialiştii în mediu solicită de cele mai multe ori reprezentarea clară a variaţiei

spaţiale a datelor (Gogu et al., 2001). În GIS există două soluţii la aceasta problemă:

37

Act. 1.2 - ELEMENTE DE LEGISLATIE COMUNITARA IN DOMENIUL CERCETAT SI MODUL DE TRANSPUNEREA A ACESTEIA IN SPATIUL ROMANESC

Conceptul de vulnerabilitate a apelor subterane, intrinseci şi specifice, datorită

diversităţii şi complexităţii mediilor hidrogeologice, coroborate cu impactul potenţial al

folosinţei terenurilor şi a surselor potenţiale de poluanţi, nu a constituit, în mod direct,

obiectul unui act normativ, la nivel european sau naţional.

Plecând de la necesitatea de a avea o apă subterană, într-o cantitate şi de o

calitate corespunzătoare, necesară pentru o dezvoltare durabilă, legislaţia europeană şi

românească în domeniu, acordă o atenţie deosebită conservării şi protecţiei, cantitative

şi calitative, a acesteia.

In acest context, elementele ce definesc conceptul de vulnerabilitate a acviferelor

- vulnerabilitatea intrinsecă (caracteristicile acviferului, a zonei nesaturate şi a păturii de

sol acoperitoare) şi vulnerabilitatea specifică (folosinţa terenurilor şi existenţa unor

surse potenţiale de poluare) stau la baza măsurilor de protecţie.

Comunitatea Europeană a elaborat, în domeniul mediului, programe de acţiune

şi o legislaţie adecvată, care conţin şi prevederi privind rolul apelor subterane şi

necesitatea protecţiei acestora.

EU Directive on Dangerous Substances (76/464/EEC) – Directiva pentru Substanţe Periculoase se referă la poluarea mediului acvatic (ape de suprafaţă, ape

38

costiere, ape subterane) cu unele substanţe periculoase. A fost una dintre primele

directive din domeniul apei ce a fost adoptată. In 1980 protecţia apei subterane a

constituit obiectul unei directive separate (80/68/EEC).

EU Groundwater Directive (80/68/EEC) – Directiva pentru Ape Subterane a fost

elaborată în 17 decembrie 1979 pentru protecţia apelor subterane împotriva poluării cu

anumite substanţe periculoase. Cadrul de protecţie stabilit prin această directivă se

referă la prevenirea poluării datorate descărcării directe a unor substanţe prioritar

periculoase (Lista 1) precum şi a altor substanţe (Lista 2). Astfel monitorizarea este

necesară numai în anumite cazuri, şi nu generală, pentru toate corpurile de ape

subterane.

EU Nitrate Directive (91/676/EEC) – Directiva Nitraţilor cuprinde măsuri cu privire la

poluarea cu nitraţi a apelor. In timp ce această directivă se referea în special la

poluarea cu nitraţi a apei destinate consumului populaţiei, directivele recente, cum ar fi

cea referitoare la nitraţii din sursele agricole şi cea referitoare la tratare apelor urbane

reziduale, pun un accent mai mare pe efectul asupra mediului datorat excesului de

nitraţi.

In acestă directivă se fac referiri şi la vulnerabilitatea solului la nitraţi, acest aspect fiind

în legătură directă cu evaluarea vulnerabilităţii acviferelor, avându-se în vedere rolul de

protecţie al solului pentru calitatea apelor subterane.

EU Drinking Water Directive (98/83/EC) – Directiva Apei Potabile se referă la

calitatea apei destinate consumului populaţiei, obiectivul ei fiind protejarea sănătăţii

populaţiei.

EU Urban Waste Water Treatment Directive (98/15/EEC) – Directiva privind Tratarea Apei Urbane Reziduale are ca obiectiv protejarea mediului de efectele

datorate descărcării apelor urbane reziduale şi a apelor reziduale din sectorul industrial

şi agro-alimentar. Această directivă este un amendament la Directiva Consiliului 91/271/CEE privind epurarea apelor uzate urbane. EU Water Framework Directive (2000/60/EC) – Directiva Cadru a Apei este cel mai

important act normativ al legislaţiei privind apa elaborată de Comisia Europeană.

Această directivă prevede ca, toatele apele interioare şi costiere dintr-un bazin

39

hidrografic bine definit, să atingă o “stare bună” până în 2015 şi defineşte cum acest

statut poate fi atins prin stabilirea obiectivelor de mediu şi a obiectivelor ecologice

pentru apele de suprafaţă.

Articolul 17 din WFD incude strategiile de prevenire şi control al poluării apelor

subterane. In acest context, Parlamentul Europei şi Consiliul Europei vor adopta

măsuri specifice de prevenire şi control a poluării apelor subterane prin definirea

criteriilor pentru un bun statut chimic şi a trendurilor calitative.

EU “New” Groundwater Directive (2006/118/EC) – Noua Directivă a Apelor Subterane defineşte standardele de calitate ale apelor subterane şi introduce măsuri

de prevenire şi limitare a introducerii de poluanţi în acestea. Criteriile calitative iau în

considerare caracteristicile locale ale acviferelor şi vor permite îmbunătăţiri ulterioare

pe baza datelor de monitoring şi a noilor descoperiri ştiinţifice.

România a acordat şi acordă o atenţie deosebită pentru protecţia şi

monitorizarea, din punct de vedere cantitativ şi calitativ, a apelor subterane, plecând

tocmai de la vulnerabilitatea acestora.

Actele normative aprobate fac referiri atât la protecţia apelor subterane, cât şi la

necesitatea monitorizării, cantitative şi calitative ale acestora.

Astfel, “Legea Apelor”, publicată în Monitorul Oficial al României, partea I,

nr.244/8.10.1996, (completată de “Legea nr.310/2004 pentru modificarea şi completarea Legii apelor nr.107/1996”, publicată în Monitorul Oficial al României,

partea I, nr.584/30.06.2004) defineşte termenul de “poluare” astfel: “orice alterare

fizică, chimică, biologică sau bacteriologică a apei, peste o limită admisibilă stabilită,

inclusiv depăşirea nivelului natural de radioactivitate produsă direct sau indirect de

activităţi umane, care o fac improprie pentru o folosire normală în scopurile în care

această folosire era posibilă înainte de a interveni alterarea”.

Hotărârea de Guvern HG 472/2000 privind unele măsuri de protecţie a

calităţii resurselor de apă (publicată în Monitorul Oficial al României

nr.272/15.02.2000, la art.1 menţionează că “Protecţia resurselor de apă de suprafaţă şi

subterane şi a ecosistemelor acvatice are ca obiect ameliorarea şi menţinerea calităţii

naturale a acestora în scopul evitării unor efecte negative asupra mediului şi sănătăţii

umane, în contextul realizării unei dezvoltări durabile”.

40

In acelaşi act normativ, la art.2(2) se fac referiri la sistemul de monitorizare a

calităţii apelor, inclusiv cele subterane: “Compania Naţională "Apele Române" - S.A.

urmăreşte, prin Sistemul naţional de supraveghere a calităţii apelor, starea calităţii

resurselor de apă de suprafaţă şi subterane, precum şi modul de respectare a

concentraţiilor de poluanţi, înscrise în actele de reglementare emise utilizatorilor pentru

protecţia calităţii apelor”.

Conceptul şi dimensionarea zonelor de protecţie sanitară sunt cuprinse în

“Hotărârea pentru aprobarea Normelor speciale privind caracterul şi mărimea zonelor de protecţie sanitară şi hidrogeologică” (HG 930/2005), publicată în

Monitorul Oficial al României, partea I, nr.800/02.09.2005.

In HG 930/2005 sunt prevăzute, printre altele, următoarele:

Art.1 – “In jurul lucrărilor de captare, construcţiilor şi instalaţiilor destinate

alimentării cu apă potabilă, surselor de apă potabilă destinate îmbutelierii, surselor de

ape minerale utilizate pentru cura internă sau pentru îmbuteliere, lacurilor şi nămolurilor

terapeutice, în conformitate cu art.5, alin.1 din Legea Apelor nr.107/1996, cu

modificările şi completările ulterioare, se instituie zone de protecţie sanitară şi perimetre

de protecţie hidrogeologică, în scopul prevenirii pericolului de alterare a calităţii surselor

de apă, respective a lacurilor şi a nămolurilor terapeutice.”

Art.2 – “Sunt supuse prevederilor Normelor speciale privind caracterul şi

mărimea zonelor de protecţie sanitară şi hidrogeologică, denumite în continuare norme,

următoarele obiective:

a) sursele de ape subterane sau de suprafaţă, precum şi captările aferente acestora

folosite pentru alimentarea centralizată cu apă potabilă a populaţiei, a agenţilor

economici din industria alimentară şi farmaceutică, a unităţilor sanitare şi social-

culturale, construcţiile şi instalaţiile componente ale sistemelor pentru alimentare cu apă

potabilă”;

Art.3 – “Protecţia sanitară a obiectivelor prevăzute la art.2 se realizează prin

aplicarea măsurilor de protecţie a calităţii apelor, stabilite prin actele normative în

vigoare, precum şi prin instituirea în teren a următoarelor zone de protecţie cu grade

diferite de risc faţă de factorii de poluare, şi anume:

1. zona de protecţie sanitară cu regim sever;

2. zona de protecţie sanitară cu regim de restricţie;

3. perimetrul de protecţie hidrogeologică.”

41

Art.5 – “Zona de protecţie sanitară cu regim sever cuprinde terenul din jurul

obiectivelor prevăzute la art.2, unde este interzisă orice amplasare de folosinţă sau

activitate care ar putea conduce la contaminarea sau impurificarea surselor de apă”.

Art.6 – “Zona de protecţie sanitară cu regim de restricţie cuprinde teritoriul

din jurul zonei de protecţie sanitară cu regim sever, asfel delimitat încât, prin aplicarea

de măsuri de protecţie, în funcţie de condiţiile locale, să se elimine pericolul de alterare

a calităţii apei”.

In acest act normativ se face referire directă şi la elementele ce definesc conceptul

de vulnerabilitate al acviferelor (intrinsecă şi specifică), acestea fiind implicate direct în

dimensionarea zonelor de protecţie sanitară.

Astfel, în art.11 se prevede că, “în vederea evitării oricărei posibilităţi de

impurificare a apei, dimensionarea zonelor de protecţie se va face luându-se în

considerare toţi factorii locali, naturali şi antropici, care pot interveni în impurificarea

apei, şi anume:

a) caracteristicile geomorfologice, geotectonice şi geotehnice ale zonei;

b) structura şi parametrii hidrogeologici ai stratelor situate deasupra acviferului

captat;

c) structura şi parametrii hidrogeologici ai acviferului captat;

d) calitatea apelor de suprafaţă, în cazurile când acestea sunt în legătură

hidraulică cu acviferul captat;

e) regimul de exploatare a captărilor

f) sursele punctuale şi difuze de poluare;

g) alte aspecte constatate în teren.”

Avându-se în vedere vulnerabilitatea solului (element important în evaluarea

vulnerabilităţii acviferelor) şi în conformitate cu legislaţia europeană, Ministerul Mediului

şi Gospodăririi Apelor a emis ORDINUL nr.242/2005 pentru aprobarea organizării Sistemului naţional de monitoring integrat al solului, de supraveghere, control şi decizii pentru reducerea aportului de poluanţi proveniţi din surse agricole şi de management al reziduurilor organice provenite din zootehnie în zone vulnerabile şi potenţial vulnerabile la poluarea cu nitraţi şi pentru aprobarea Programului de organizare a Sistemului naţional de monitoring integrat al solului, de supraveghere, control şi decizii pentru reducerea aportului de poluanţi proveniţi din surse agricole şi de management al reziduurilor organice provenite din zootehnie în zone vulnerabile şi potenţial vulnerabile la poluarea cu nitraţi.

42

La art.1 se prevede: “Se aprobă organizarea Sistemului naţional de monitoring

integrat al solului, de supraveghere, control şi decizii pentru reducerea aportului de

poluanţi proveniţi din surse agricole şi de management al reziduurilor organice provenite

din zootehnie în zone vulnerabile şi potenţial vulnerabile la poluarea cu nitraţi, în cadrul

structurilor Sistemului naţional de monitoring integrat al resurselor de ape şi al zonelor

protejate, gestionat de Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Pedologie,

Agrochimie şi Protecţia Mediului - ICPA Bucureşti, denumit în continuare Monitoringul

solului”.

Art.3 face menţiunea că “în termen de un an de la intrarea în vigoare a

prezentului ordin, Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Pedologie,

Agrochimie şi Protecţia Mediului - ICPA Bucureşti, împreună cu Administraţia Naţională

"Apele Române", vor elabora programul de supraveghere şi control corespunzător,

procedurile şi instrucţiunile de evaluare a datelor de monitorizare a poluanţilor proveniţi

din surse agricole în sol şi apele subterane, precum şi ajustarea metodologiilor de

revizuire a zonelor vulnerabile”

In anul 2006, Ministerul Mediului şi Gospodăririi Apelor emite ORDINUL 31/2006

privind aprobarea Manualului pentru modernizarea şi dezvoltarea Sistemului de Monitoring Integrat al Apelor din România (SMIAR).

Actele normative mai sus menţionate arată importanţa acordată la nivel european,

dar şi naţional, pentru protecţia şi conservarea, din punct de vedere cantitativ şi calitativ,

a apelor subterane, ca expresie a vulnerabilităţii acestora la factorii antropici.

43

BIBLIOGRAFIE

Adams, B., Poster, S.S.D. (1992) Land surface zoning for groundwater protection, J. Inat.

Water and Environmental Management, no. 6.

Albu, M., Pene, C. (1997) Mecanica fluidelor pentru ingineria geologică. Ed. Universităţii

din Bucureşti.

Aller, L., Bennett, T., Lehr, J., Petty, R.J. şi Hackett, G. (1988) DRASTIC: A

standartised

system for evaluating ground water pollution potenţial using hydrogeological

settings,

US Environmental Protection Agency, Ada, Oklahoma.

CTAGWV - WSTB - CGER - NRC (1993) Ground Water Vulnerabil'ity Asxessment.

Contamination Potenţial under Conditions of Uncertainty. Committee of Techniques

for

Assessing Ground Water Vulnerability; Water Science and Technology Board;

Commission

on Geoscience, Environment and Resources; National Research Council. National

Academy

Press, Washington D.C.

Espinoza, C., Ramirey, J., (2002) Analisis comparativo de tehnicas de evaluacion de

vulnerabilidad

de acuiferos. Il seminario-Taller. Proteccion de acuiferos frente a la contaminacion:

caracterizacion y evaluacion, Ciudat de La Habana, Cuba.

44

Fetter, C.V. (1988) Applied Hydrogeology, 2 nd ed. Merril Publishing Co., A Bel & Howell

Information Co., Columbus-Toronto-London-Melbourne.

Foster, S.S.D. (1987) Fundamental concepts in aquifer vulnerability, pollution risk and

protection strategy. In Vulnerability of Soil and Groundwater Pollulants (W. van

Duijvenbooden and H.G. van Waegeningh, eds) the Hague, The Netherlands, TNO

Committee on Hydrogeological Research Proceedings and Information no. 38

Foster, S.S.D. si Hirata, R.C. A. (1988) Groundwater pollution risk assessment - a

methodology

using available data, WHO - P AHO - CEPIS Technical report, CEPIS, Lima, Peru

Gogu, R., Advances in groundwater protection strategy using vulnerability mapping

and hydrogeological GIS databases

Robins, N., Adams, B., Foster, S.S.D. şi Palmer, R. (1994) Groundwater vulnerability mapping:

the Brithis perspective, Hydrogeologie, no. 3