Ordin nr. 1.072 din 19 decembrie 2003

În conformitate cu prevederile art. 7 alin. (1) şi ale art. 9 din Planul de acţiune pentru protecţia apelor împotriva poluării cu nitraţi proveniţi din surse agricole, aprobat prinHotărârea Guvernului nr. 964/2000,

în conformitate cu prevederileart. 110 din Legea apelor nr. 107/1996, cu modificările ulterioare,

în bazaHotărârii Guvernului nr. 739/2003privind organizarea şi funcţionarea Ministerului Agriculturii, Pădurilor, Apelor şi Mediului, cu modificările ulterioare,

ministrul agriculturii, pădurilor, apelor şi mediului emite următorul ordin:

Articolul 1

(1)Se aprobă organizarea, în cadrul structurilor Sistemului naţional de monitoring integrat al apelor, gestionat de Administraţia Naţională "Apele Române", a Monitoringului suport naţional integrat de supraveghere, control şi decizii pentru reducerea aportului de poluanţi proveniţi din surse agricole în apele subterane şi de suprafaţă, denumit în continuare monitoring.

(2)Activităţile specifice ale instituţiei care gestionează monitoringul şi sediul centrului focal sunt prevăzute în anexa nr. 1.

Articolul 2

Se aprobă Programul de supraveghere şi control corespunzător şi procedurile şi instrucţiunile de evaluare a datelor de monitorizare a poluanţilor proveniţi din surse agricole în apele de suprafaţă şi în apele subterane, prevăzute în anexa nr. 2.

Articolul 3

În termen de un an de la data intrării în vigoare a prezentului ordin, Administraţia Naţională "Apele Române" va identifica şi va stabili secţiunile de monitorizare necesare, inclusiv noile secţiuni, necesarul de materiale şi logistică pentru laboratoare şi reţeaua informatică, şi va realiza estimarea costurilor şi cheltuielilor necesare investiţiilor.

Articolul 4

În termen de 2 ani de la data intrării în vigoare a prezentului ordin, utilizându-se şi Metodologia de modernizare şi dezvoltare a Sistemului naţional de monitoring integrat al apelor, Administraţia Naţională "Apele Române" va organiza şi va dezvolta centrul focal specific apelor, reţeaua naţională de monitoring a poluanţilor proveniţi din surse agricole şi reţeaua informatică respectivă.

Articolul 5

Anexele nr. 1 şi 2 fac parte integrantă din prezentul ordin.

Articolul 6

Prezentul ordin va fi publicat în Monitorul Oficial al României, Partea I.

Ministrul agriculturii,

pădurilor, apelor şi mediului,

Ilie Sârbu

Bucureşti, 19 decembrie 2003.

Nr. 1.072.

Anexa 1

Anexa 2

Dezvoltarea sistemului de monitorizare şi control al apelor de

suprafaţă şi al apelor subterane, în concordanţă cu

cerinţele planului de acţiune pentru protecţia apelor împotriva poluării cu

nitraţi proveniţi din surse agricole,

aprobat prinHotărârea Guvernului nr. 964/2000

PROGRAM

de supraveghere şi control corespunzător şi proceduri

şi instrucţiuni de evaluare a datelor de monitorizare

a poluanţilor proveniţi din surse agricole

în apele de suprafaţă şi în apele subterane

1.Realizarea unui sistem de monitorizare şi control al resurselor de apă în conformitate cu cerinţele planului de acţiune

1.1.Elemente privind sistemul de monitorizare existent pentru poluarea apelor de suprafaţă şi subterane

Ca rezultat al extinderii gradului de poluare a apelor s-a acordat o atenţie deosebită dezvoltării activităţii de monitoring.

Monitoringul factorului de mediu, apa, este definit în general ca un ansamblu de măsurători, observaţii, evaluări şi raportări standardizate, la un moment dat, ale tendinţelor de distribuţie spaţio-temporală a poluanţilor evacuaţi, uneori în cantităţi semnificative, în apele de suprafaţă şi în apele subterane.

Rolul activităţii de monitorizare a apelor de suprafaţă şi subterane constă în:

● semnalizarea detecţiei poluărilor incipiente a apelor;

● controlul şi verificarea eficienţei strategiilor de protecţie;

● evaluarea tendinţelor de evoluţie a calităţii apelor;

● evaluarea impactului asupra mediului.

Obiectul programelor naţionale de monitorizare a apelor îl constituie evaluarea şi controlul calităţii acestora.

Datele de monitoring pot servi la stabilirea condiţiilor iniţiale, a concentraţiilor finale de poluanţi, dar de cele mai multe ori nu pot fi utilizate la identificarea etapelor şi proceselor ce au loc în timpul poluării. Îmbunătăţirea flexibilităţii programelor de monitoring implică adiţionarea unor activităţi de cercetare orientate spre caracterizarea proceselor.

1.1.1.Monitorizarea poluării apelor de suprafaţă

La apele de suprafaţă (râuri, lacuri, ape tranzitorii, ape costiere) se defineşte o stare ecologică care se clasifică astfel: foarte bună, moderată, satisfăcătoare şi nesatisfăcătoare.

Evaluarea stării chimice a apelor de suprafaţă se bazează pe încadrarea spaţio-temporală în standarde de calitate, în baza unui program de monitoring.

Evaluarea stării ecologice a apelor de suprafaţă are în vedere elementele biologice, elementele hidromorfologice şi elementele fizico-chimice ale apei.

Fiecare program de monitorizare include măsurători de bază, iar dacă este necesar se efectuează şi măsurători suplimentare.

Monitoringul stării ecologice şi chimice a apelor de suprafaţă ţine seama de următoarele elemente:

● Selecţionarea secţiunilor de monitorizare, la nivelul fiecărui curs de apă şi al lacurilor, se consideră a fi:

● sursele punctiforme de poluare;

● sursele difuze de poluare;

● tronsoanele neafectate de presiunea antropică (condiţii de referinţă);

● secţiunile transfrontaliere;

● secţiunile de descărcare în apele teritoriale;

● punctele reprezentative pentru caracterizarea ecotipurilor, care sunt afectate de presiunea antropică, semnificative în evidenţierea variabilităţii spaţiale a acestei presiuni;

● alte puncte adiţionale necesare asigurării unei evaluări de ansamblu a stării de calitate a apei de suprafaţă pentru fiecare bazin hidrografic.

● Identificarea parametrilor pentru monitorizare presupune:

● inventarierea parametrilor suport ce indică nivelul presiunii antropice, pornindu-se de la inventarul surselor de poluare;

● investigarea parametrilor suport în cazul când calitatea biologică nu atinge o stare bună;

● condiţiile de referinţă la toţi parametrii suport pentru a fi siguri că aceştia nu sunt supuşi unei presiuni antropice semnificative.

În general, parametrii monitorizaţi sunt:

● parametrii biologici: compoziţia şi abundenţa florei acvatice şi a faunei bentice de nevertebrate, compoziţia şi abundenţa faunei piscicole;

● elementele fizico-chimice: regim termic, oxigenare, conţinut de săruri (salinitate), condiţii nutrienţi, stare de acidifiere şi poluanţi specifici (substanţe prioritare/prioritar periculoase şi alţi poluanţi specifici surselor punctiforme şi difuze de poluare, relevanţi din punct de vedere al cantităţilor evacuate);

● elementele hidromorfologice (regim hidrologic, continuitatea râului, elemente morfologice).

● Frecvenţa de monitorizare - în funcţie de tipul parametrilor supravegheaţi, frecvenţa minimă de monitorizare este cuprinsă între:

● 1-3 ani - pentru parametri biologici;

● 3 luni - pentru majoritatea elementelor fizicochimice, excepţie făcând substanţele prioritare la care frecvenţa minimă de monitorizare este lunară;

● de la o lună la 6 ani - pentru elemente hidromorfologice, excepţie făcând parametrii hidrologici la care monitorizarea este continuă.

Trebuie stabilite valorile minime ale intervalelor de supraveghere în funcţie de tipul parametrilor.

Nivelul de confidenţă şi cel de precizie atinse prin sistemul de monitoring trebuie statuate în Planul de management la nivel de bazin hidrografic.

1.1.2.Monitorizarea poluării apelor subterane

Scopul conceptual al monitorizării apelor subterane este urmărirea în timp a distribuţiei, ariei de întindere a poluanţilor şi a concentraţiilor acestora în subteran.

La apele subterane se urmăreşte pentru monitorizare, alături de starea chimică, şi starea cantitativă.

1.2.Dezvoltarea unui sistem de monitorizare şi control al calităţii apelor de suprafaţă şi a apelor subterane din punct de vedere al poluării cu azotaţi datorită activităţilor agricole

Activităţile agricole reprezintă surse difuze semnificative de poluare cu azotaţi a apelor de suprafaţă şi a apelor subterane.

Terenurile agricole, în special cele amplasate în pantă, sporesc riscurile de scurgeri prin şiroire, o dată cu precipitaţiile, a fertilizanţilor şi transferul lor rapid spre apele de suprafaţă sau subterane.

Apele subterane sunt cele mai expuse riscului de poluare cu nitraţi de provenienţă agricolă mai ales acolo unde subsolul este absent sau subţire, compus din pietriş sau calcar fisurat.

Fenomenele de poluare difuză sunt foarte complexe, ţinând seama de distribuţia spaţială a acestora şi de multitudinea de factori care le dirijează.

1.2.1.Factorii care intervin în mecanismele de poluare cu azotaţi din surse agricole

Factorii principali care intervin în mecanismele de poluare cu azotaţi din surse agricole sunt:

● structura şi textura solurilor, care influenţează viteza de infiltrare a apei în soluri (soluri permeabile nisipoase, soluri impermeabile argiloase, soluri aluviale etc.);

● panta parcelei - terenurile în pantă sporesc riscurile de scurgeri prin şiroire a fertilizanţilor şi transferul lor rapid spre apele de suprafaţă;

● distanţa parcelei de teren în raport cu reţeaua hidrografică;

● regimul precipitaţiilor - ploaia mobilizează formele de azot prin şiroire sau infiltraţie; acest factor este condiţionat de:

● intensitatea ploii care influenţează fracţia de apă pe care solul nu o poate absorbi prin infiltraţie şi care antrenează cu ea, prin şiroire, azotul organic sau mineral spre apele de suprafaţă; intensitatea ploii depinde de caracteristicile hidrodinamice ale solului şi de durata ploii;

● repartiţia ploii în timp este un factor important de luat în considerare alături de ciclul agronomic al diferitelor culturi;

● regimul termic în perioada iernii (ierni blânde şi reci sau ierni umede şi uscate), care influenţează viteza de mineralizare a azotului organic din sol;

● natura şi învelişul solului, care influenţează capacitatea vegetaţiei de a extrage azotul (soluri goale, necultivate, soluri cultivate, soluri acoperite de păşuni de mai mult de 6 luni, soluri acoperite cu culturi speciale, viţă de vie, pomi fructiferi, zarzavaturi, culturi horticole, culturi de seră). Solurile goale, necultivate pe timpul iernii, constituie un factor de risc pentru poluarea cu azotaţi;

● practici de irigare, prin care aportul în exces al apei evacuate în afara sistemului radicular antrenează formele de azot, la traversarea solului, fie spre apele de suprafaţă, prin şiroire, fie spre apele subterane, prin infiltrare. Suprairigarea este indusă primăvara, atunci când solurile beneficiază de o parte din umiditatea achiziţionată în timpul iernii; ca urmare creşte riscul poluării, căci fertilizatorii sunt folosiţi parţial de vegetaţie.

În tabelul următor sunt prezentaţi factorii care induc sensibilitate la transferul fertilizanţilor în circuitul apei:

Se impune, în concordanţă cu cerinţele Planului de acţiune pentru protecţia apelor împotriva poluării cu nitraţi proveniţi din surse agricole, aprobat prinHotărârea Guvernului nr. 964/2000(denumit în continuare Plan de acţiune), înfiinţarea şi dezvoltarea unui sistem suport naţional de monitoring integrat de supraveghere, control şi decizii pentru reducerea aportului de poluanţi provenit din surse agricole, format din două subsisteme interactive pentru apă şi sol.

Monitoringul suport naţional integrat de supraveghere, control şi decizii pentru reducerea aportului de poluanţi provenit din surse agricole în apele subterane şi de suprafaţă va fi parte integrantă din Sistemul naţional de monitoring integrat al apelor, sistem gestionat de Administraţia Naţională "Apele Române", prin componentele bazinale de gospodărire a apelor.

Obiectivele acestui subsistem constau în:

● supravegherea şi monitorizarea concentraţiei azotaţilor şi a altor compuşi ai azotului (cu excepţia azotului molecular) din apele dulci şi apele subterane (acvifere), precum şi a altor poluanţi din surse agricole, în secţiuni de control reprezentative pentru sursele difuze şi punctiforme din agricultură;

● stabilirea secţiunilor reprezentative de prelevare şi frecvenţa de monitorizare;

● realizarea reţelei de monitoring;

● evaluarea, prelucrarea şi interpretarea datelor obţinute;

● identificarea apelor afectate de poluare din surse agricole, întocmirea cadastrului şi a hărţilor cu aceste ape;

● transmiterea datelor către monitoringul pentru sol şi schimbul permanent de date cu acesta, în cadrul sistemului naţional integrat;

● identificarea şi controlul surselor poluatoare;

● participarea la procesul decizional de reducere a poluării şi eliminare a surselor poluatoare;

● raportarea către ministerul şi organismele de resort.

Monitoringul pentru apă va avea un centru focal legat prin reţeaua informatică de sistemele locale de supraveghere şi monitorizare din întreaga ţară.

Datele de monitoring trebuie să asigure un set suficient de informaţii referitoare la poluarea cu nitraţi a resurselor de apă, cu stabilirea secţiunilor de monitorizare şi metodele analitice utilizate la determinarea concentraţiilor de azotaţi şi alţi poluanţi.

Programul de monitoring al calităţii apelor de suprafaţă şi subterane în ceea ce priveşte concentraţiile de azotaţi proveniţi din surse agricole va fi definitivat de Administraţia Naţională "Apele Române" şi trebuie implementat în cadrul Sistemului naţional de monitoring integrat al apelor, la nivel de bazine hidrografice.

Reţeaua de monitorizare existentă trebuie să fie completată cu noi secţiuni de prelevare în zonele unde se constată tendinţa depăşirii concentraţiei de azotaţi din surse agricole (pe baza datelor privind cadastrul apelor afectate de nitraţi din surse agricole, a datelor privind cartografierea modului de distribuţie a culturilor şi a fermelor zootehnice şi a datelor furnizate de monitoringul naţional pentru monitorizarea solului).

În figura nr. 1 sunt prezentate etapele necesare în planificarea şi executarea unui monitoring al calităţii apelor de suprafaţă şi subterane din punct de vedere al conţinutului de azotaţi din surse agricole.

┌────────────┐ ┌──────────────────────┐ ┌────────────┐

│PLANIFICARE │ │ EXECUŢIE │ │ RAPORTARE │

└────────────┘ └──────────────────────┘ └────────────┘

Definire Identificarea ─────> Selectare <───────────┐ Achiziţia

obiective surselor agricole secţiuni de prelevare │ de date

│ ^ (culturi, ferme pentru surse │ analitice

│ │ zootehnice) ┌─> difuze din │ │

│ │ │ ┌─> agricultura │ │

│ │ │ │ │ │ v

v │ │ │ │ │

Desemnarea Date de mediu │ │ v │ Gestionarea

unităţilor (regim pluvial, │ │ Studiu pilot │ datelor

bazinale din regim climatic,─┘ │ │ │

subordine şi topografie sol, │ │ │ │

interconectate debite sezoniere) │ │ │ v

(ICPA, OSPA, │ │ │

şi unităţi │ │ │ Verificarea

din subordinea │ │ │ datelor

MS) │ v │ │

│ │ │

│ │ Strategie de prelevare │ v

│ Date privind ─────┘ stabilirea frecventei │ Analiza şi

│ cartarea apelor de prelevare, metode │ interpretare

│ afectate de poluarea analitice, dimensiuni │ date (evaluare

v cu nitrati din probe, preparare probe │ statistica,

surse agricole (AN. <>) │ tabele, harti,

Desemnare la │ diagrame)

nivel de │ │

bazin hidrografic │ │ │

de reţele de │ │ │

supraveghere şi │ │ v

control a conc. v │Stocarea datelor

de azotaţi (din Colectare probe şi │ pe suport

surse agricole analize laboratoare │magnetic sau

difuze) din apele teritoriale ale AN. │electronic.

de suprafaţa şi <> │

subterane în cadrul │ │

Sistemului Naţional │ │

(AN. <

Române>>) │ v

│

^ │Formarea bazei

│ │ │ de date

│ │ │ │

│ │ │ v

│ │ │Transmiterea

│ │ Ajustări │ datelor

│ └────────────────────────────────────────────────┘

│ │

└──────────────────────────────────────────────────────────────┘

Fig. nr. 1 Etape în planificarea şi executarea monitoringului calităţii

apelor de suprafaţă şi subterane din punct de vedere al

conţinutului de nitrati

1.2.2.Monitorizarea apelor de suprafaţă din punct de vedere al conţinutului de azotaţi proveniţi din surse agricole

Programul de monitoring al calităţii apelor de suprafaţă în ceea ce priveşte concentraţiile de azotaţi proveniţi din surse agricole difuze va fi adoptat pentru evaluări la nivel regional şi uzual pentru evaluări la nivel local.

Concentraţiile de azotaţi pot fi măsurate pe perioade lungi de timp, în vederea caracterizării calităţii apelor din punct de vedere al conţinutului de azotaţi ca o funcţie de loc (arie) şi timp.

Pe această cale se asigură şi posibilitatea evaluării efectelor măsurilor de reglementare.

Elemente necesare elaborării sistemului de monitorizare Pentru dezvoltarea unui sistem de monitorizare a calităţii apelor de suprafaţă poluate cu azotaţi proveniţi din surse agricole este necesar să se realizeze următoarele obiective:

● stabilirea (definitivarea) reţelei de monitorizare pe bazin hidrografic - se referă la selecţionarea secţiunilor de supraveghere a calităţii apelor dulci de suprafaţă, în special a celor care sunt destinate potabilizării;

● stabilirea protocolului de prelevare a probelor;

● stabilirea protocolului analitic;

● limita de cuantificare;

● evaluarea statistică a rezultatelor analitice.

În vederea stabilirii celor mai reprezentative puncte (staţii) de supraveghere (pentru prelevarea de probe de apă) este necesar să se cunoască:

● sursele agricole de poluare difuză;

● importanţa lor relativă în evaluarea riscului de poluare cu nitraţi;

● incidenţa globală a altor surse de poluare cu azotaţi.

Sursele agricole cu risc de poluare difuză cu nitraţi sunt reprezentate de:

● practicile agricole ale solurilor;

● complexurile de creştere a animalelor.

În fiecare bazin hidrografic aceste activităţi agricole sunt foarte diversificate. Astfel, în cazul culturilor se disting mai multe tipuri:

● cereale păioase: grâu, orz, ovăz, secară, sorg;

● porumb;

● sfeclă de zahăr;

● cartofi;

● legume;

● oleaginoase (floarea-soarelui, rapiţă);

● culturi permanente;

● culturi speciale în aer liber: viţă de vie, pomi fructiferi;

● culturi de seră;

● culturi tehnice: în, cânepă, bumbac;

● culturi furajere: trifoi etc.

Pe lângă acestea sunt considerate surse difuze şi suprafeţele de sol permanent înierbate (păşunile şi fâneţele).

De asemenea, în ceea ce priveşte creşterea animalelor există diferenţe în privinţa distribuţiei acestora pe suprafaţa bazinelor hidrografice. Există exploataţii agricole de dimensiuni foarte mici la nivel de gospodării individuale, dar şi ferme mari şi mijlocii.

Fiecare dintre aceste surse agricole are o pondere diferită în ceea ce priveşte contribuţia la poluarea cu nitraţi a apelor de suprafaţă, prin fenomene de şiroire.

Pentru selectarea secţiunilor de control se va lua în considerare următoarea metodologie:

● în cazul activităţii agricole "culturi":

. se va realiza inventarierea tuturor tipurilor de culturi practicate în judeţele din cadrul fiecărui bazin hidrografic;

. se va calcula suprafaţa ocupată de fiecare tip de cultură în raport cu suprafaţa fiecărui judeţ (%);

. se vor selecta tipurile de culturi după indexul de azot (cantitatea de azot îndepărtată din sol după fiecare tip de cultură). Pentru culturile agricole continue de lungă durată (culturi pe asolamente) este necesar să se ia în considerare doar ultimul tip de cultură pentru estimarea indexului de azot şi istoria câmpului pe mai mult de 1 an. Indexul de azot pentru fiecare tip de cultură serveşte la evaluarea proporţiei de azot aplicate corespunzător;

● se vor selecta tipurile de culturi în ordinea descrescătoare a raportului şi după indexul de azot şi se vor da note fiecărui tip de cultură. Notele date culturilor care sunt tratate cu fertilizatori se pot da şi după confruntarea prin anchete pe teren cu calendarul tratamentelor şi cu perioadele de timp în care ploile sunt favorabile pentru apariţia şiroirilor (aceste perioade se definesc prin analize statistice asupra duratei şi intensităţii episoadelor pluviale).

În cazul activităţii agricole de "creştere a animalelor":

–se vor inventaria fermele existente pe suprafaţa judeţelor străbătute de fiecare bazin hidrografic;

–se vor delimita aceste ferme după numărul de capete, ferme mici, mari şi mijlocii, pe categorii de animale:

. porci: < 10.000 de capete; > 100.000 de capete; 10.000-100.000 de capete;

. bovine: < 50 de capete; > 1.000 de capete; 50-1.000 de capete;

. ovine: 200 de capete; 10.000 de capete; 3.000-5.000 de capete;

. păsări: < 100.000 de capete; > 1.000.000 de capete; > 100.000 de capete;

–se va stabili cantitatea de dejecţii evacuată de la fiecare fermă;

–se va evalua conţinutul în azot al dejecţiilor pe categorie de animale;

–se vor selecta fermele în ordinea descrescătoare a conţinutului de azot al dejecţiilor, raportat la numărul de animale;

–se va urmări modul de distribuţie al acestor ferme faţă de bazinul hidrografic respectiv.

Datele respective vor fi furnizate de Ministerul Agriculturii, Pădurilor, Apelor şi Mediului şi unităţile din subordine, pe baza recensământului agricol şi horticol; Institutul de Cercetare pentru Pedologie şi Agrochimie (I.C.P.A.) realizează cartări agrochimice şi hărţi cu situaţia nutrienţilor din solurile utilizate ca terenuri agricole şi a zonelor identificate ca fiind vulnerabile sau potenţial vulnerabile.

Prin marcarea pe harta unui bazin hidrografic a distribuţiei suprafeţelor de sol ocupate de culturi şi a celor ocupate de ferme zootehnice (inclusiv structurile de stocare a dejecţiilor animaliere solide, semilichide şi lichide) se pot urmări, din amonte spre aval, zonele în care predomină aceste surse de poluare difuză cu azotaţi şi se poate aprecia corect poziţionarea staţiilor de monitorizare a conţinutului de azotaţi din apele de suprafaţă.

La aprecierea poziţionării acestor staţii trebuie luată în considerare şi situaţia referitoare la identificarea tronsoanelor de emisari afectate de poluarea cu nitraţi din surse agricole sau posibil a fi afectate în viitor.

Prelevările consecutive, la intervale regulate, din acelaşi punct de prelevare trebuie să dea un grad de confidenţă a valorilor obţinute cuprinse între 90-95%.

Frecvenţa de monitorizare a conţinutului de azotaţi (proveniţi din surse agricole) trebuie stabilită de Administraţia Naţională "Apele Române" pe baza datelor ce pot fi furnizate de MAPAM şi ICPA şi unităţile teritoriale din coordonare (OJSPA - oficii judeţene de studii pedologice şi agrochimice) cu privire la:

–perioada sau perioadele de tratare a culturilor;

–perioada de spălare a fertilizanţilor (a azotului organic conţinut) din sol (de obicei sfârşitul toamnei - începutul primăverii).

Aceste date trebuie corelate cu date privind regimul pluvial care pot fi furnizate de Institutul Naţional de Hidrologie şi Gospodărire a Apelor din cadrul Administraţiei Naţionale "Apele Române".

Protocolul de prelevare a probelor de apă trebuie realizat de Administraţia Naţională "Apele Române"; se vor respecta instrucţiunile de prelevare prevăzute în stasurile în vigoare: STAS 8900/1-1971, privind determinarea azotaţilor din ape de suprafaţă şi ape uzate.

Protocolul analitic trebuie realizat de Administraţia Naţională "Apele Române" şi unităţile subordonate; se vor respecta instrucţiunile de determinare a azotaţilor conform metodelor standard de măsurare, care pot fi supuse reactualizării, în funcţie de progresele în domeniu şi de apariţia de noi metode standard de analiză şi măsurare; actualmente concentraţia de azotaţi se va determina conform metodei standard (metodă spectrofotometrică sau fotocolorimetrică), prevăzută în STAS 8900/1-1971, SR ISO 7890/1, 2, 3-2000, STAS 12299-1991.

Limita de cuantificare a conţinutului de azotaţi din apele de suprafaţă, conform cerinţelor din Planul de acţiune, este cea prevăzută în standardele în vigoare pentru clasa a II-a de calitate, fiind stabilită o valoare de 3 mg [N-NO(3)^-]/I.

Pentru apele de suprafaţă utilizate sau destinate potabilizării se va aplica valoarea limită prevăzută în Normele de calitate pe care trebuie să le îndeplinească apele de suprafaţă utilizate pentru potabilizare, NTPA-013 (cuprinse în anexa nr. 1 laHotărârea Guvernului nr. 100/2002), care reglementează ca valoare recomandată pentru conţinutul de azotaţi al apelor de categoria A(1) - 25 mg [NO(3)^-]/dmc, iar ca valoare maxim admisibilă - 50 mg [NO(3)^-]/dmc.

Evaluarea statistică a rezultatelor analitice se bazează pe încadrarea în standardele de calitate amintite, în baza programului de monitorizare.

Conform Normelor NTPA-013 se consideră că o apă de suprafaţă îndeplineşte condiţiile pentru potabilizare, dacă probele prelevate la intervale regulate de timp, din acelaşi punct de control utilizat şi pentru captarea apei de băut, arată că ea corespunde calitativ, în cazul în care:

–la 95% din numărul de probe prelevate conţinutul de azotaţi respectă valorile prevăzute pentru limita maxim admisibilă - 50 mg/l;

–la 90% din numărul de probe prelevate conţinutul de azotaţi respectă valorile recomandate - 25 mg/l.

La calculul acestor procentaje nu vor fi luate în considerare valorile mai ridicate decât cele prevăzute ca valori limită în cazul producerii viiturilor, dezastrelor naturale sau condiţiilor meteorologice anormale.

Cele 5-10% din probele care nu se conformează pot fi luate în seamă dacă:

–calitatea apei din aceste probe nu se abate cu mai mult de 50% de la valorile stabilite (calitatea apei nu va prezenta pericol pentru sănătatea publică);

–valoarea concentraţiei de azotaţi la probele prelevate consecutiv, din acelaşi punct, la intervale determinate statistic, se încadrează în valorile stabilite în prezentul program.

1.2.3.Monitorizarea apelor subterane din punct de vedere al conţinutului de azotaţi proveniţi din surse agricole

Deoarece aproximativ 50% din populaţia urbană şi 95% din gospodăriile rurale depind de apa subterană pentru alimentarea cu apă potabilă, este important să se ţină seama de caracteristicile de bază ale acestei resurse.

Apa subterană constituie o resursă valoroasă de apă şi din acest motiv sunt necesare informaţii detaliate (complete şi precise) pentru evaluarea stării ei actuale.

Apa subterană este nu numai o resursă, ci şi o caracteristică importantă a mediului natural, caracterizată de transport de poluanţi de la suprafaţă.

Perioada medie de răspuns, la intrările de poluanţi de la suprafaţă, al forajelor de alimentare cu apă subterană de mare adâncime este de ordinul deceniilor. Răspunsul lent, datorat vitezei scăzute a mişcării apei, arată că analiza poluanţilor din puţurile de alimentare cu apă de adâncime este un indicator slab al stării de deteriorare a calităţii apei din sistemul apei subterane luat ca un întreg.

De multe ori apele subterane se alimentează prin infiltraţie din bazinul hidrografic de la suprafaţă, dar şi din bazinele hidrografice vecine, situaţie frecvent întâlnită la masivele de carst, în care apa circulă în fisurile rocilor şi poate să apară sub formă de izvoare la depărtări mari.

Straturile de apă subterană fiind alimentate aproape integral de precipitaţiile atmosferice, fie direct, fie prin intermediul râurilor şi al lacurilor, debitul şi nivelurile acestora sunt variabile în timp, în funcţie de cantitatea de precipitaţii, cu o întârziere care se datorează timpului de infiltraţie şi duratei de circulaţie a apei prin pământ până la locul considerat al sursei.

Deoarece viteza de mişcare a apei subterane este mică (m/zi sau mai puţin), întârzierea în producerea maximelor şi minimelor de debit şi de nivel, faţă de perioadele corespunzătoare de precipitaţii abundente, respectiv de secetă, este de ordinul săptămânilor sau chiar al lunilor.

Monitorizarea calităţii apei subterane fiind un proces complex necesită stabilirea de programe de monitorizare pe termen lung sau scurt.

Elemente necesare elaborării sistemului de monitorizare

Pentru dezvoltarea unui sistem de monitorizare a calităţii apelor subterane poluate cu azotaţi proveniţi din surse agricole este necesar să se realizeze aceleaşi obiective ca şi cele pentru apele de suprafaţă:

–stabilirea reţelei de monitorizare pe bazin hidrografic; se referă la selecţionarea staţiilor de supraveghere a calităţii apelor subterane;

–frecvenţa de monitorizare;

–stabilirea protocolului de prelevare a probelor;

–stabilirea protocolului analitic;

–limita de cuantificare;

–evaluarea statistică a rezultatelor analitice.

În vederea stabilirii celor mai reprezentative staţii de supraveghere (foraje de observaţii) este necesar să se cunoască:

–sursele agricole de poluare difuză;

–importanţa lor relativă în evaluarea riscului de poluare cu nitraţi;

–incidenţa globală a altor surse de poluare cu azotaţi;

–corpuri de ape subterane afectate de poluarea cu azotaţi proveniţi din surse agricole şi a celor susceptibile de a fi afectate de această poluare (în funcţie de evoluţia în timp a parametrului urmărit în forajele de alimentare care fac parte din reţeaua de monitorizare existentă - reţea care se referă la calitatea acestor ape din punctul de vedere al tuturor parametrilor fizico-chimici ce reflectă starea chimică a apelor subterane).

Se recomandă utilizarea aceleiaşi metodologii de stabilire a amplasării forajelor de observaţii ca cea descrisă pentru stabilirea punctelor de supraveghere pentru apele de suprafaţă.

Proiectarea reţelelor de monitorizare pentru apele subterane este extrem de importantă, deoarece trebuie obţinut maximum de informaţii cu privire la extinderea poluării cu azotaţi în apele subterane, care constituie de cele mai multe ori singura sursă de apă potabilă (de exemplu, în zonele rurale).

Amplasarea şi proiectarea forajelor de observaţie trebuie să fie adecvate în funcţie de:

–scopul pentru care este utilizat forajul (măsurarea nivelurilor de apă, colectarea probelor de apă);

–adâncimea care trebuie atinsă; coloana filtrantă a unui foraj trebuie să fie îndeajuns de lungă pentru a intersecta zona saturată peste intervalul de fluctuaţii anuale ale nivelului apei; diametrul interior cel mai potrivit este în general cuprins între 51,8 mm şi 102 mm.

O coloană filtrantă mai lungă are o mai mare probabilitate de intersecţie a penei de poluare cu azotaţi; la forajele de observaţie cu scopuri multiple (de exemplu, detectarea lichidelor în faza neacviferă, colectarea probelor de apă din stratul superior al acviferului); lungimea coloanei filtrante poate varia de la 6 m la un minimum de 1,5 m; forajele cu diametre mai mici de 25 mm-51,8 mm (piezometre), instalate de obicei în acvifere, au coloana filtrantă foarte scurtă, punctul de măsură fiind la baza forajului şi nu la nivelul suprafeţei apei.

Pentru evaluarea extinderii poluării cu nitraţi, forajul trebuie să deschidă perfect toată partea saturată a acviferului freatic cu coloana filtrantă.

După ce s-a stabilit locul forajului de observaţie şi acesta a fost executat, se pot preleva probe de la diferite adâncimi.

La stabilirea reţelei de monitorizare a calităţii apelor subterane trebuie luat în considerare şi conţinutul azotaţilor din apele freatice, amplasate până la adâncimea de 30 m (apa din fântânile particulare), care constituie sursa de apă pentru majoritatea localităţile rurale.

Obiectivele primare ale unei reţele de foraje de observaţie sunt:

1.asigurarea accesului pentru măsurarea nivelurilor apei subterane sau a suprafeţei piezoelectrice a acviferului;

2.prelevarea probelor de apă subterană.

Forajele de observaţie furnizează, de asemenea, date hidrogeologice şi ajută la determinarea proprietăţilor hidraulice ale formaţiunii în care se produce poluarea cu azotaţi (Marino şi Luthin, 1982).

Frecvenţa de monitorizare a conţinutului de azotaţi (proveniţi din surse agricole) din apele subterane trebuie stabilită pe baza aceloraşi date ca şi cele pentru apele de suprafaţă. Se va realiza de către Administraţia Naţională "Apele Române" şi direcţiile de apă bazinale.

Protocolul de prelevare a probelor de ape subterane trebuie să respecte instrucţiunile de prelevare prevăzute în stasurile în vigoare: SR ISO 7890/3-2000, privind determinarea conţinutului de azotaţi din apă brută şi apă potabilă. Se va realiza de către Administraţia Naţională "Apele Române" şi direcţiile de apă bazinale.

Protocolul analitic trebuie să respecte instrucţiunile de determinare a azotaţilor conform metodelor standard de măsurare, care pot fi supuse reactualizării, în funcţie de progresele în domeniu şi de apariţia de noi metode standard de analiză şi măsurare; actualmente concentraţia de azotaţi se va determina conform metodei standard (metodă spectrometrică cu acid sulfosalicilic) prevăzută în SR ISO 7890/3-2000. Se va realiza de către Administraţia Naţională "Apele Române" şi direcţiile de apă bazinale.

Limita de cuantificare a conţinutului de azotaţi din apele subterane, conform cerinţelor din Planul de acţiune, este cea prevăzută în normativele în vigoare.

Evaluarea statistică a rezultatelor analitice se bazează pe încadrarea în standardele de calitate amintite, în baza programului de monitorizare realizat de Administraţia Naţională "Apele Române". Se pot utiliza cerinţe similare cu cele prevăzute în Normele NTPA 013, conformHotărârii Guvernului nr. 100/2002.

Pentru protecţia apelor subterane faţă de impacturile negative ale activităţilor agricole este necesar să se prevadă în cadrul protocoalelor de reglementare un sistem cuprinzător de monitorizare a solului şi a apei subterane.

Poluarea cu azotaţi a apelor subterane datorită activităţilor agricole necesită, pe lângă controlul calităţii apei subterane, şi informaţii asupra proprietăţilor solului.

Solul a fost caracterizat la o adâncime maximă de 2 m, dar interesul crescut pentru caracteristicile solului s-a extins la adâncimi mai mari de 2 m.

Limita cea mai scăzută a solului cu roca dură sau cu materia pământoasă este teoretic delimitată de animale, rădăcini sau alte amprente de activitate biologică. Astfel limita cea mai de jos a solului este în mod normal limita activităţii biologice, care în general coincide cu adâncimea obişnuită a rădăcinilor plantelor perene. Dacă totuşi există activitate biologică sau alte procese pedogenetice care se extind la mai mult de 200 cm, limita cea mai de jos a solului se stabileşte arbitrar la 200 cm.

Condiţiile de sol, drenajul şi permeabilitatea sunt strâns legate de productivitatea recoltelor performante, constituindu-se ca factori determinanţi.

Când apar infiltraţii după o ploaie sau după irigaţii, zona de sol cedează o parte de substanţe minerale (azotaţi) în apa de infiltraţie şi astfel apar numeroase efecte importante ca rezultat al scurgerii apei în substrat. Aceste efecte sunt transmise în primul rând în zona saturată a solului, cunoscută sub numele de "acvifer".

Principiile de bază ale caracteristicilor solului şi ale apei subterane sunt direct legate de procesul de curgere a apei şi de transferul de substanţă/energie.

Până nu demult accentul major al monitorizării a fost pus pe prelevarea de probe de apă subterană, ignorând tehnicile de monitorizare a zonelor vadoase pentru detectarea din timp a deplasării poluanţilor (de exemplu, azotaţi).

Monitorizarea zonei vadoase (nesaturată) alături de monitorizarea zonei saturate (zonei acvifere subterane) este necesară pentru:

● evaluarea transportului de fertilizatori aplicaţi culturilor agricole;

● caracterizarea extinderii spaţiale a poluării ce rezultă din folosinţa istorică a terenului în zona de interes.

Monitorizarea zonelor saturate (acvifere subterane)

Straturile de apă subterană fiind alimentate aproape integral de precipitaţiile atmosferice, fie direct, fie prin intermediul râurilor şi al lacurilor, debitul şi nivelurile acestora sunt variabile în timp, în funcţie de cantitatea de precipitaţii, cu o întârziere care se datorează timpului de infiltraţie şi duratei de circulaţie a apei prin pământ până la locul considerat al sursei.

Deoarece viteza de mişcare a apei subterane este mică (m/zi sau mai puţin), întârzierea în producerea maximelor şi minimelor de debit şi de nivel, faţă de perioadele corespunzătoare de precipitaţii abundente, respectiv de secetă, este de ordinul săptămânilor sau chiar al lunilor.

Când se produce poluare punctiformă, impurificatorii pătrund în sistemul de curgere al apei subterane şi sunt purtaţi în aval (mişcare de advecţie), formând o pană de poluare; forma penei este influenţată de alţi factori, incluzând două tipuri de dispersie hidraulică: amestecul mecanic şi difuzia moleculară.

Densitatea substanţelor poluante în raport cu apa, precum şi natura hidraulică a acviferului (omogenitatea, izotropia, grosimea) vor determina penetrarea pe verticală a penei, deoarece aceasta se deplasează în aval.

În funcţie de caracteristicile fizice şi biochimice ale materialului saturat, dispersia poate fi de o magnitudine chiar mai mare decât mişcarea longitudinală (advecţie) în acvifer. Însă cel mai adesea amestecul mecanic cuplat cu fluxul advectiv creează pene de formă eliptică.

Cu cât aria totală acoperită de până este mai mare, cu atât impurificatorii devin mai diluaţi.

Pentru a determina dimensiunile unei pene, forajele de observaţie pot fi instalate temporar în acvifer, pentru a preleva probe de apă. O analiză a nivelurilor relative de apă sau a suprafeţei piezoelectrice în foraje va arăta direcţia fluxului apei subterane.

Poluarea difuză care stă la baza încărcării cu azotaţi a apelor nu este generată de un singur eveniment sau acţiune, prin urmare se produce consecvent o întindere largă a impurificatorilor în straturile acvifere.

Frecvent, monitorizarea apei subterane are două obiective principale: evaluarea extinderii şi/sau evoluţia contaminării apei subterane de la o sursă cunoscută şi monitorizarea unei surse potenţiale a poluării apei subterane (Showalter, 1985).

Monitorizarea continuă este cerută în timpul unui program de acţiuni de remediere, pentru a evalua progresul sau succesul în decontaminarea solului ori a apelor subterane în zonă.

Proiectarea adecvată a sistemului de monitoring pentru stabilirea concentraţiilor azotaţilor are drept scop evaluarea şi managementul de risc pentru producerea unei astfel de poluări şi îmbunătăţirea calităţii resurselor de apă afectate de poluarea cu nitraţi.

Proiectarea unui sistem de monitoring în sprijinul evaluării poluării cu nitraţi proveniţi din surse agricole se va realiza la nivel de bazin hidrografic.

Eforturile de monitorizare implică în general o gamă diversă de scări spaţiale şi temporale, depinzând de utilizarea datelor rezultate privind calitatea solului şi a apei subterane. Scara spaţială de monitorizare dictează în general rezoluţia temporară de prelevare.

Astfel, supravegherea la scară regională (bazine hidrografice) implică monitorizarea pe termen lung (ani) a schimbărilor sezoniere, spre deosebire de caracterizarea specifică zonei, detaliată, a unităţilor spaţiale mici (câmpuri), care pot necesita diagrame de prelevare zilnice sau chiar orare.

2.Program de supraveghere şi control, proceduri şi instrucţiuni

Programul de supraveghere şi control al calităţii apelor de suprafaţă şi subterane, din punct de vedere al conţinutului de azotaţi, proveniţi din surse agricole, se poate realiza pe baza dezvoltării unei reţele de monitorizare reprezentative pentru apele afectate de o astfel de poluare.

Specificările tehnice şi metodele normalizate de analiză şi de supraveghere cuprinse într-un astfel de program vor fi stabilite de Administraţia Naţională "Apele Române".

2.1.Program de supraveghere şi control al poluării apelor de suprafaţă cu nitraţi proveniţi din surse agricole

Realizarea unui program de supraveghere şi control al calităţii apelor de suprafaţă afectate de poluarea cu azotaţi proveniţi din surse agricole impune:

2.1.1.Date privind caracteristicile mediului:

2.1.1.1.Distanţa faţă de terenurile agricole, de locurile de depozitare a gunoiului de grajd provenit de la ferme zootehnice

2.1.1.2.Numărul şeptelului (ferme mici individuale, ferme mari - complexuri zootehnice)

2.1.1.3.Clima şi vremea (variaţii de temperatură, regim de precipitaţii etc.)

2.1.1.4.Caracteristicile fizice (topografie, distanţe etc.)

2.1.1.5.Debitele sezoniere

2.1.1.6.Prezenţa şi localizarea altor surse de poluare în zona în care se efectuează prelevări

2.1.1.7.Datele anterioare privind caracteristicile fizice şi poluarea cu azotaţi.

2.1.2.Date privind caracteristicile surselor sau a locului de prelevare:

2.1.2.1.Localizarea surselor difuze reprezentative care încarcă apele cu azotaţi

2.1.2.2.Producţia vegetală, capacitatea de depozitare a dejecţiilor animaliere

2.1.2.3.Localizarea altor surse (procese industriale tipice care încarcă apele cu azotaţi)

2.1.2.4.Selectarea punctelor de supraveghere să fie reprezentativă pentru sursele difuze care prezintă risc de poluare cu azotaţi (depozitele de dejecţii animaliere sau terenurile agricole cultivate)

2.1.2.5.Secţiunile de supraveghere să fie stabile, cunoscându-se perioada de aplicare a îngrăşămintelor chimice sau organice, iar posibilitatea de modificare a graficului de introducere de noi substanţe chimice în perioadele de studiu să fie redusă.

2.1.3.Stabilirea densităţii spaţio-temporale a prelevărilor:

2.1.3.1.Selectarea duratei, frecvenţei şi perioadei de prelevare (zi, lună, sezon, an): se propune ca în perioadele fără precipitaţii şi în perioadele în care nu se aplică tratamente culturilor să se facă prelevări lunare la râuri şi trimestriale la lacuri; prelevările pot fi mai dese în perioadele cu precipitaţii şi în perioada tratamentelor la culturi.

2.1.3.2.Alegerea tipului de probe: prelevarea de probe instantanee

2.1.3.3.Colectarea datelor de mediu pentru stabilirea influenţei sezonului şi vremii asupra reprezentativităţii probei

2.1.3.4.Localizarea secţiunilor de prelevare: selecţionare, localizare GIS, distanţă faţă de sursele agricole.

2.1.4.Caracteristicile probei:

2.1.4.1.Caracteristicile fizice şi organoleptice: pH, temperatură, culoare, miros.

2.1.5.Stabilirea tehnicilor de prelevare: conform standardelor în vigoare.

2.1.6.Stabilirea tehnicilor analitice: conform standardelor în vigoare (STAS 8900/1-1971, SR ISO 7890/1,2,3-2000, STAS 12299-1991).

2.1.7.Controlul de calitate, asigurarea calităţii şi raportări: conform referenţialului de acreditare a laboratoarelor.

2.2.Program de supraveghere şi control al poluării apelor subterane cu nitraţi proveniţi din surse agricole

Supravegherea la scară regională a apelor subterane (de exemplu, bazine hidrografice) implică monitorizarea pe termen lung (ani) a schimbărilor sezoniere, spre deosebire de caracterizarea specifică zonei, detaliată, a unităţilor spaţiale mici (de exemplu, câmpuri), care pot necesita diagrame de prelevare zilnice sau chiar orare.

Etapele necesare pentru realizarea unui program de supraveghere şi control al calităţii apelor subterane afectate de poluarea cu azotaţi proveniţi din surse agricole sunt:

2.2.1.Date privind caracteristicile de mediu:

2.2.1.1.Distribuţia terenurilor agricole, a locurilor de depozitare a gunoiului de grajd provenit de la ferme zootehnice faţă de poziţionarea forajelor de observaţie şi de alimentare cu apă

2.2.1.2.Clima şi vremea (variaţii de temperatură, regim de precipitaţii etc.)

2.2.1.3.Caracteristicile fizice (topografie, distanţe etc.)

2.2.1.4.Debitele sezoniere

2.2.1.5.Prezenţa şi localizarea altor surse de poluare în zona în care se efectuează prelevări

2.2.1.6.Datele anterioare privind caracteristicile fizice şi poluarea cu azotaţi.

2.2.2.Caracteristicile surselor sau ale locului de prelevare:

2.2.2.1.Localizarea surselor difuze reprezentative care încarcă apele cu azotaţi

2.2.2.2.Producţie vegetală, capacitatea de depozitare a dejecţiilor animaliere

2.2.2.3.Localizarea altor surse (procese industriale tipice care încarcă apele cu azotaţi)

2.2.2.4.Amplasarea forajelor de supraveghere să fie reprezentativă pentru sursele difuze care prezintă risc de poluare cu azotaţi prin infiltraţii (depozitele de dejecţii animaliere sau terenurile agricole cultivate)

2.2.2.5.Locurile de amplasare a forajelor de supraveghere să fie stabile, cunoscându-se perioada de aplicare a îngrăşămintelor chimice sau organice, iar posibilitatea de modificare a graficului de introducere a noi substanţe chimice în perioadele de studiu să fie redusă

2.2.2.6.Prelevarea de probe de ape subterane la intervale regulate.

2.2.3.Stabilirea densităţii spaţio-temporale a prelevărilor:

2.2.3.1.Frecvenţa de prelevare: de două ori pe an

2.2.3.2.Alegerea tipului de probe: prelevarea de probe instantanee, după realizarea programului de pompări stabilit

2.2.3.3.Colectarea datelor de mediu pentru stabilirea influenţei sezonului şi vremii asupra reprezentativităţii probei

2.2.3.4.Localizarea şi realizarea forajelor de prelevare: selecţionare, localizare GIS, distanţa faţă de sursele agricole; se recomandă monitorizarea forajelor de mare adâncime şi a forajelor situate la mai puţin de 30 m (fântâni).

2.2.4.Furnizarea de date privind caracteristicile probei: caracteristici fizice şi organoleptice: pH, temperatură, culoare, miros.

2.2.5.Stabilirea tehnicilor de prelevare: conform standardelor în vigoare.

2.2.6.Stabilirea tehnicilor analitice: conform standardelor în vigoare (STAS 8900/1-1971, SR ISO 7890/1, 2, 3-2000, STAS 12299-1991).

2.2.7.Controlul de calitate, asigurarea calităţii şi raportări: conform referenţialului de acreditare a laboratoarelor.

2.3.Programul de control al calităţii apelor de suprafaţă şi a apelor subterane, afectate de poluarea cu azotaţi din surse agricole, în secţiunile de prelevare reprezentative pentru această poluare, se va realiza de către factorii abilitaţi: Administraţia Naţională "Apele Române" şi unităţile subordonate implicate în implementarea Directivei 91/676), astfel:

–o dată la 4 ani - în secţiunile în care există depăşiri ale valorilor limită reglementate şi ori de câte ori este necesar;

–o dată la 8 ani - în secţiunile în care rezultatele controalelor precedente sunt bune (adică se situează sub valoarea limită reglementată) şi nici o altă activitate antropică nu este posibil să intervină asupra creşterii conţinutului de azotaţi.

Programul de control constă în controalele efectuate pentru evaluarea amplorii poluării cu azotaţi a apelor de suprafaţă şi subterane. Controalele vor fi efectuate pentru fiecare punct de supraveghere anual pe o perioadă de 4 ani.

Frecvenţa controalelor este condiţionată de un nivel acceptabil de confidenţă şi de precizie a rezultatelor; prelevările consecutive, la intervale regulate, din acelaşi punct de prelevare trebuie să dea un grad de confidenţă a valorilor obţinute cuprins între 90-95%.

Dacă controalele relevă depăşiri constante ale valorilor reglementate se vor stabili programe de măsuri pentru remediere.

3.Proceduri, metodologii şi instrucţiuni de evaluare a datelor de monitorizare

Achiziţia de date analitice şi procesarea lor sunt componente principale ale sistemului de monitorizare a calităţii apelor de suprafaţă şi subterane.

Scopul final al achiziţiei de date analitice privind aceste categorii de ape este stocarea tuturor informaţiilor monitorizate într-o bază de date permanentă care va permite găsirea şi analiza ulterioară a datelor.

Procedurile pentru achiziţia de date sunt:

–achiziţia manuală a datelor şi stocarea lor digitală într-un computer;

–sisteme on-line, care facilitează intrarea continuă a datelor într-un sistem de computere. Transmiterea automată a datelor utilizează senzori pentru monitorizarea concentraţiei de azotaţi, precipitaţii etc.

Cea mai comună procedură este achiziţia manuală cu stocarea datelor pe un suport magnetic sau electronic. Această procedură depinde însă de disponibilitatea resurselor umane, deoarece se pot produce numeroase erori la transferarea datelor brute sau grafice în sistemele digitale; cu toate acestea, simplitatea procedurii şi existenţa posibilităţii de a se face copii pe hard o fac interesantă, meritând a fi luată în considerare.

Sistemele on-line elimină necesarul observaţiilor umane şi reducerea numeroaselor vizite la forajele de observaţie îndepărtate. Monitorizarea automată poate fi valoroasă în situaţii speciale, precum studiul intensiv al variabilităţii temporale a conţinutului de azotaţi într-un foraj de alimentare.

Erorile asociate cu sistemele on-line sunt, în mod normal, limitate la defecţiuni de transmitere datorită acumulatorilor, defecţiuni ale senzorilor etc.

Colectarea datelor în mod continuu este posibilă doar dacă sistemele au fost proiectate cu grijă, au fost selectate cu grijă echipamentele şi s-a acordat o atenţie meticuloasă întreţinerii şi recalibrării lor.

Pentru apele subterane este indicată monitorizarea automată în zonele izolate, unde prelevarea de probe este dificilă.

Achiziţia de date cuprinde mai multe proceduri ca: transmiterea şi stocarea datelor, gestionarea, analiza şi ieşirea acestora.

Gestionarea, stocarea şi salvarea datelor trebuie să fie parte integrantă a proiectării iniţiale a sistemelor de monitorizare.

Parametrul monitorizat trebuie inclus în definirea unei structuri de bază de date, care să permită stocarea, salvarea, reînnoirea şi ieşirea informaţiilor existente.

Gestionarea datelor cuprinde 3 activităţi majore:

–verificarea şi editarea datelor din teren;

–stocarea datelor salvate;

–ieşirea datelor care includ analiza şi interpretarea acestor date.

Informaţiile salvate pot fi reprezentative sub formă de hărţi sau diagrame, utilizând soft-ul corespunzător sau manual.

Va fi utilizat un sistem mai complex - Sistemul informaţional geografic [Geographical Information Systems (GIS)].

Bazele de date derivate din staţiile de monitorizare din teren sunt inevitabil supuse intrărilor eronate sau pierderilor de informaţii când senzori individuali funcţionează fără calibrare.

Toate datele colectate la diferite momente, utilizând diferite metode de măsură, prelevare şi analiză, trebuie să fie verificate înainte de a fi stocate în baza de date.

De aceea înainte de a începe stocarea datelor trebuie efectuaţi mai mulţi paşi:

–definirea structurii bazei de date;

–salvarea şi ieşirea din baza de date;

–analiza şi interpretarea bazei de date.

Definirea structurii bazei de date trebuie să includă forma de editare cerută: tabele, hărţi, grafice, analiză statistică, compatibilitatea datelor cu utilizările ulterioare etc.

Salvarea şi ieşirea din baza de date: datele trebuie să fie prezentate într-un format uşor de înţeles şi aplicat. Reprezentarea numerică poate include analiza statistică a datelor şi reprezentările grafice. De obicei o serie de hărţi poate prezenta geologia descrisă, caracteristicile acvifere, calitatea apei subterane, utilizarea terenului, sursele de poluare şi localizarea, utilizarea forajelor existente. Ieşirea datelor este realizată în mod normal pe diferite dispozitive hardware ale computerului (imprimantă, ecran).

Analiza şi interpretarea bazei de date implică un proces distinct şi separat de convertire a datelor salvate din baza de date într-o formă corespunzătoare, gata pentru a fi procesate.

Pentru a facilita sinteza unei game largi de date multidisciplinare se utilizează două tehnici: trasarea pe o hartă a vulnerabilităţii acvifere şi utilizarea GIS.

GIS a fost creat pentru colectarea, stocarea, gestionarea şi procesarea informaţiilor spaţiale; în general este un mijloc de a rezolva problemele de management al utilizării terenului. Un exemplu în domeniul hidrologic este proiectul CORINE WATER promovat de sistemul de operare; acesta permite intrarea, gestionarea, elaborarea, analiza şi ieşirea datelor.

Definirea bazei de date în sistem GIS:

–Intrarea datelor se referă la procedura utilizată pentru stocarea informaţiilor geografice într-un format digital. Informaţiile care trebuie introduse sunt mai întâi filtrate şi verificate pentru a evita datele eronate.

–Ieşirea datelor se referă la salvarea datelor sub formă de tabele, hărţi sau grafice, care se pot realiza prin imprimare, pe ecran, plotter etc.

–Gestionarea informaţiilor spaţiale se realizează prin proceduri de salvare a bazei de date.

–Utilizarea funcţiilor analitice. Informaţiile stocate în baza de date sunt colectate şi procesate pentru obţinerea de noi informaţii care furnizează un răspuns întrebărilor operatorilor (de exemplu, realizarea unei hărţi finale a concentraţiei de azotaţi într-un acvifer).

Datele stocate într-un sistem GIS pot fi spaţiale, când se descrie localizarea punctelor, liniilor, poligoanelor şi suprafeţelor (de exemplu, limite litologice), sau nespaţiale, când descrierea se referă la caracteristicile unor elemente (de exemplu, conductivitatea hidraulică a acviferului).

Deoarece poate fi dificilă interpretarea tabelelor cu date chimice ale apelor de suprafaţă şi subterane, pot fi utilizate mai multe proceduri pentru facilitarea acestor interpretări. Cele mai utilizate sunt calcularea relaţiei hidrochimice şi reprezentarea grafică a analizei statistice a valorilor absolute.

Necesitatea de software şi modeling:

Pe piaţă sunt disponibile mai multe pachete software pentru calcularea şi prezentarea datelor, precum GEOEAS (US-EPA), UNDTCD, care pot fi uşor instalate pe computer.

Relaţia hidrochimică stabileşte raportul dintre diferiţi ioni şi concentraţia lor; reprezentarea grafică este utilă când se compară analizele şi pentru sublinierea similitudinilor şi diferenţelor dintre diferitele tipuri de apă, în timp ce analiza statistică calculează datele prelevate.

Principalele tipuri de reprezentare a datelor sunt:

–hărţi care prezintă izoliniile variabilelor de stare (niveluri de apă, concentraţia de substanţă dizolvată etc.) la orice dată dorită, în orice parte a regiunii;

–grafice care reprezintă variaţia variabilelor de stare în cursul oricărei locaţii sau al oricărei perioade de timp dorite.

Deoarece datele de bază utilizate în determinarea calităţii apei sunt obţinute prin analize chimice ale probelor de apă, primul pas în interpretarea datelor trebuie să includă verificarea analizelor chimice ale probelor de apă, verificarea acurateţei datelor.

Datele din analizele chimice pot fi grupate şi evaluate statistic utilizându-se diferite tehnici pentru comprimarea volumelor mari de date sau pentru analiza distribuţiei în timp şi în spaţiu. Prezentarea grafică a analizelor ajută la prezentarea relaţiei chimice în diferite tipuri de apă, surse probabile de substanţe dizolvate, un regim real al calităţii apei şi evaluarea resurselor de apă.

Referindu-se la poluarea agricolă, obiectivul primar îl reprezintă monitorizarea schimbărilor concentraţiilor impurificatorilor în timp şi reprezentarea lor sub forma unui hidrograf, un grafic care arată schimbările într-o anumită perioadă de timp a unor proprietăţi ale apei. Schimbările în calitatea apelor subterane sunt relativ lente; se pot produce unele schimbări pe termen lung şi pe termen scurt. Când sunt prezentate schimbări pe termen lung, aceasta indică un proces de poluare. Uneori este importantă utilizarea diagramelor care arată diferenţele calităţii apei de-a lungul unei secţiuni transversale în adâncime a unui acvifer.

O procedură utilă de studiere a calităţii apei la o anumită dată este prezentarea pe o hartă a distribuţiei spaţiale sau la suprafaţă a unei ori a unor anumite spaţii de minerale, a raportului dintre ioni sau a parametrilor fizico-chimici.

Metoda comună de stabilire a frecvenţei de prelevare se bazează pe criteriul statistic şi pe variabilitatea datelor, a concentraţiilor de măsurat şi a schimbărilor de detectat. După ce au fost colectate suficiente date pentru evaluarea variabilităţii, frecvenţa de prelevare este ajustată ca să o reflecte în mod corespunzător.

Statisticile sunt legate de analiza datelor de prelevare, iar probabilitatea este legată de măsurarea şansei sau a probabilităţii derivate din datele de prelevare.

Analiza statistică a datelor începe cu tratarea datelor hidrologice brute prin prelevarea de date şi studiul erorilor de observare.

Pentru datele cu valori anormale sau extreme (probabil datorită erorilor de măsură sau problemelor de poluare) se utilizează tehnici de distribuţie liberă, tehnici statistice neparametrice; acestea se pot aplica la proiectarea reţelei de monitorizare, pentru a evalua corect concentraţia tipică a azotaţilor într-o zonă sau proporţia secţiunilor ori a forajelor care au depăşiri ale limitelor standard existente.

Analiza variabilităţii

În prelevarea datelor, probele trebuie să fie pur aleatorii şi cât se poate de reprezentative pentru parametrul măsurat.

Dependenţa de timp este cauza majoră a hazardului impur al datelor. De exemplu, două date succesive ale nivelului piezometric au în mod normal un grad mare de dependenţă.

Dependenţa spaţială este cauzată de datele colectate din punctele de prelevare plasate în apropiere unul de altul, producând date similare sau practic identice.

În general există zone în care valorile tind să fie ridicate sau scăzute. Această structură spaţială poate fi studiată printr-un model probabilistic care răspunde pentru iregularităţi locale şi presupune că toate fenomenele aleatorii se datorează "erorilor sau zgomotului" şi unei structuri fundamentale care reflectă caracteristicile generale ale fenomenului.

Cele două metode de estimare a gradului de variabilitate spaţială a unei variabile sunt funcţia de autocorelare şi variograma. Ambele funcţii descriu modelul spaţial al unei variabile în funcţie de observaţiile la diferite distanţe de separare. Hărţile de contur sunt realizate prin folosirea unei metode medii de deplasare a încărcării, utilizată pentru interpolarea valorilor de la un set de date de prelevare pe o grilă de puncte pentru conturare.

Utilizarea tehnicilor de "kriging" şi "cekriging" în sistemele de monitorizare a mediului (ASCE, 1990), pentru măsurarea erorii de estimare, este relevantă referitor la definirea reţelei de monitorizare.

Graficele se pot utiliza pentru compararea analizelor sau accentuarea diferenţelor ori similitudinilor. Cele mai utile tehnici sunt: graficele cu bare, diagramele circulare, hidrografe de calitate a apei, hărţi şi profile de calitate a apei.

Hărţile de calitate a apei constituie o procedură utilă pentru distribuţia spaţială a concentraţiei de azotaţi din ape la o anumită dată.