In mod ironic, pe o planeta acoperita in proportie de 70% de apa, un miliard de oameni sufera din cauza lipsei apei, iar alte patru miliarde (aproximativ 65% din totalul populatiei) au un acces limitat la rezervele de apa dulce.
Continua crestere a populatiei va determina o crestere a productiei de mancare, care va cere alimentari cu mai multa apa dulce pentru irigatii sau un consum mult mai eficient al proviziilor de apa. (WMO 1997)./MA. Peter Gleick, presedintele Pacific Institute, spunea: "Poate cea mai buna estimare actuala, este ca 80% din cantitatea totala de apa folosita de oameni reprezinta consumul din agricultura."
Nu putem inventa apa, deci in conditiile in care cantitatea este limitata , calitatea devine dimensiunea esentiala a apei. Pe langa cresterea consumului de apa, poluarea este principalul factor care limiteaza cantitatea de apa accesibila oamenilor.
Evacuarea apelor uzate , neepurate sau insuficient epurate are o influenta negativa asupra calitatii receptorilor. Substantele organice si nutrientii din apele uzate diminueaza concentratia oxigenului din cursul de apa receptor fapt care are consecinte grave asupra florei, faunei si implicit asupra calitatii apei. Amenintarile legate de degradarea calitatii apei cresc mai ales in zonele in care resursa de apa este redusa pentru ca efectul de diluare este invers proportional cu cantitatea de apa aflata in circulatie iar capacitatea de autoepurare a apelor de suprafata este depasita de debitele si concentratiile apelor uzate.
Cu o resursa de aprox 41 miliarde metri cubi, Romania ocupa locul 21 in Europa in topul tarilor celor mai bogate in apa. Distributia resurselor de apa in interiorul tarii este inegala. Astfel zona montana reprezentand 21% din suprafata furnizeaza 66% din volumul mediu anual de apa in timp ce zona de campie care reprezinta 48% din suprafata contribuie numai cu 10% la debitul apelor de suprafata. In aceste conditii apa nu mai poate fi considrata "un dar al naturii ". Apa se obtine cu eforturi deosebite de investitii (lacuri artificiale, regularizari , derivatii, conducte de aductiune/transport, bazine de captare) si de exploatare ( energie electrica, substante pentru potabilizare, aparatura de laborator, resursa umana etc.). Deci apa se obtine cheltuind fonduri care trebuiesc recuperate de la utilizatori.
Calitatea apei potabile, apele uzate si sistemele de epurare constituie mari probleme pe care Romania le are de rezolvat. Ramane insa de vazut cum !

Conform Raportului anual privind Starea Mediului in Romania pe anul 2008 elaborat de Agentia Nationala pentru protectia Mediului : "Din volumul total evacuat, de 5.254,565 milioane m3/an, 1.868,832 milioane m3/an (35,57% din volumul total) au fost ape uzate care trebuiau epurate. Dintre acestea, 560,623 milioane m3/an (30%) au fost suficient (corespunzator) epurate, 689,145 milioane m3/an (36,87%) au fost ape uzate insuficient epurate si 619,064 milioane m3/an (33,13%) au fost ape uzate neepurate. Prin urmare, in anul 2008, un procent de 70% din apele uzate provenite de la principalele surse de poluare, au ajuns in receptorii naturali, in special rauri, neepurate sau insuficient epurate "
Fig 1 : Apele uzate generate in anul 2008, din punct de vedere al gradului de epurare

Din punct de vedere al apelor uzate care necesita epurare, cele mai mari volume au fost evacuate din cadrul activitatilor: "Gospodarie comunala" - 1.306,592 milioane m3/an (circa 70%);"Industria metalurgica si constructii de masini" - 170,532 milioane m3/an (peste 9% din total);"Prelucrari chimice" - 139,425 milioane m3 (circa 7,5% din total); "Energie electrica si termica" - 107,039 milioane m3/an (circa 6% din total)
Fig.2 : Ape uzate, generate in 2008, din punct de vedere al activitatii generatoare
Cele mai mari volume de ape uzate neepurate, provin de la unitati din domeniul
"Gospodarie comunala" - 525,054 milioane m3/an (peste 84% din total). O contributie mult mai redusa, au unitatile din: "Industria extractiva" - 34,150 milioane m3/an (peste 5% din total); "Industria metalurgica si constructii de masini" - 24,030 milioane m3/an (aproximativ 4% din total) si "Comert si servicii pentru populatie" - 16,572 milioane m3/an (circa 2,7% din total)

Fig.3 : Ape uzate neepurate, generate in 2008, din punct de vedere al activitatii generatoare
Din punct de vedere al ponderii apelor uzate insuficient epurate, activitatile
generatoare sunt: "Gospodarie comunala" - 487,756 milioane m3/an (peste 70%); "Prelucrari chimice" - 75,444 milioane m3/an (circa 11%); "Energie electrica si termica" - 50,739 milioane m3/an (peste 7%); "Industrie extractiva" - 25,943 milioane m3/an (aproximativ 4%); "Comert si servicii pentru populatie" - 11,754 milioane m3/an (circa 2%).

Fig.4 : Ape uzate insuficient epurate, generate in 2008 din punct de vedere al activitatii generatoare
Din punctul de vedere al incarcarii cu substante organice, suspensii,saruri minerale si ioni de amoniu, principalele surse de poluare au fost activitatile: "Gospodaria comunala", "Energie electrica si termica", "Prelucrari chimice", "Industria metalurgica si a constructiilor de masini". Poluarea cu micropoluanti (cianuri, fenoli,detergenti) a avut ca surse activitatile desfasurate in sectoarele: "Gospodarie comunala","Industria metalurgica si a constructiilor de masini", "Prelucrari chimice", "Comert si serviciipentru populatie" si "Energie electrica si termica". Incarcarea cu metale grele a fost generata de activitatile:"Gospodaria comunala", "Industria extractiva", "Prelucrari chimice" si "Industria metalurgica si a constructiilor de masini".
Impactul surselor de poluare asupra receptorilor naturali depinde de debitul apei si de incarcarea cu substante poluante. Incarcarea cu poluanti, a apelor uzate de la
sglomerarile urbane, este exprimata prin continutul ridicat de materii in suspensie, consum biochimic de oxigen (CBO5), consum chimic de oxigen (CCO), azot total (Nt) si fosfor total (Pt) din totalul descarcarii in receptorii naturali.


Fig.5 Poluanti din apele uzate, pe domenii de activitate
Potrivit aceleiasi surse : Fata de numarul total de 1.353 de statii de epurare (urbane si industriale) investigate in anul 2008, 394 statii, reprezentand 29,1%, au functionat corespunzator, iar restul de 959 statii, adica 70,9%, au functionat necorespunzator.
Concluziile sunt urmatoarele :
- activitatea care genereaza cea mai mare cantitate de ape uzate este " Gospodarirea comunala".
- activitatea care genereaza cea mai mare cantitate de ape uzate neepurate este " Gospodarirea comunala".
- activitatea care genereaza cea mai mare cantitate de ape uzate insuficient epurate este " Gospodarirea comunala".
Deci numitorul comun al poluarii apelor de suprafata din Romania este apa menajera.
Conform aceluiasi studiu :" Cele 22 de aglomerari umane mari (municipalitati) din Romania, cu o populatie de peste 150.000 locuitori echivalenti, au impactul cel mai mare asupra apelor de suprafata, in ceea ce priveste poluarea cu substante organice si nutrienti (azot si fosfor).
Din totalul statiilor de epurare construite, doar 29 % functioneaza corespunzator, restul de 71% neindeplinind conditiile de deversare impuse de standarde.
Cunoastem natura principalilor poluanti ( ape menajere), observam ca impactul cel mai negativ asupra mediului il are tocmai descarcarea comasata a acestor surse de poluare, stim cu certitudine ca incercarile de a epura apele menajere in acest sistem centralizat au dat gres, ne plangem ca nu sunt bani pentru a dezvolta infrastructura de retele de canalizare. Cu toate acestea insistam pe aceeiasi solutie care in multe cazuri s-a dovedit a nu fi eficienta : canalizarea si centralizarea apelor uzate in statii de epurare foarte mari si ineficiente ( chiar si cele noi construite) si implicit descarcarea unor mari cantitati de ape uzate neepurate in mediul natural. Toate comunitatile locale se lupta sa obtina fonduri si investesc bani in sisteme centralizate de canalizare si statii de epurare de mari capacitati fara a face in prealabil o analiza comparativa intre solutia clasica si solutiile alternative.
Uniformizarea debitelor si compozitiei poluantilor constituie o conditie de baza pentru indeplinirea performantelor statiilor de epurare si pentru protectia vietii acvatice din receptor.
Oare ce este mai convenabil ? : uniformizarea influentilor locali, cu debit mic, sau solutia clasica, aceea de a uniformiza influentul total cu debit foarte mare avand ca rezultat volume mari ale bazinelor si costuri de investitie/operare enorme.
Cum e mai simplu ?: sa epuram local o apa a carei compozitie o cunoastem cu exactitate, sau sa amestecam o varietate de ape uzate cu caracteristici fizicochimice diferite pentru ca apoi sa gasim solutii de epurare.
Oare cum poate natura prelua mai usor apele poluate ? : prin descarcare punctiforma cu debite de mii de metri cubi, sau descarcate dispersat cu debite mici ?
Vorbim despre economisirea apei ; Oare cum o economisim mai bine ?: deversand (aruncand) mii de metri cubi dintr-o statie de epurare municipala, sau reutilizand efluentul statiilor individuale de epurare pentru activitati casnice ( udat gazon, spalat masina ).
Ne plangem de lipsa banilor; Oare ce e mai ieftin?: Ingroparea unor tevi imense in pamant, amenajari de terenuri, constructia unor bazine cu volume de mii de metri cubi, utilizarea unor echipamente cu consum mare de energie electrica, calificarea si salarizarea personalului operator, sau implementarea si monitorizarea sistemelor individuale de epurare a apelor menajere cu consum energetic redus, care nu necesita personal de operare.
Acestea sunt doar cateva dintre intrebarile care si le-au pus si alte state si care ar trebui sa si le puna orice administratie locala inainte de luarea unei decizii in ceea ce priveste managementul apelor.
In contextul in care conceptul de "dezvoltare durabila " a luat amploare si se doreste ca evolutia comunitatilor sa urmeze acest curs, evaluarea viabilitatii/sustenabilitatii sistemelor de tratare a apei uzate si gasirea solutiei optime pentru managementul apei sunt doua aspecte fata de care interesul specialistilor a crescut considerabil. Acest interes deriva din rolul pe care managementul apelor si tratarea apelor uzate il au in modelarea naturii ca urmare a dezvoltarii comunitatilor locale. In general sistemele de epurare a apelor uzate necesita cantitati considerabile de resurse materiale si umane, iar odata construit, un sistem de epurare trebuie sa functioneze cel putin 50 ani fara alte investiti majore, posibilitatile de schimbare, remodelare a acestuia fiind limitate. Alegerea unei solutii pentru epurarea apelor uzate este conditionata de aspecte economice mai ales de costurile investitonale. Mai putin se pune accent pe costurile ulterioare ( pe termen lung) generate de operarea si functionarea sistemului.
Chiar si atunci cand sunt luate in considerare si aspecte non economice, doar calitatea efluentului, si problemele legate de mirosuri sunt puse in balanta. Prin urmare, adevaratele probleme legate de protectia mediului si impactul socioeconomic sunt lasate deoparte sau neglijate. In decursul ultimilor ani, numerosi oameni de stiinta, ingineri si chiar istorici si sociologi s-au intrebat daca epurarea apei in sistemul clasic, centralizat aduce un beneficiu net naturii si societatii.
Primele studii referitoare la viabilitatea sistemelor de epurare centralizate si impactul pe care aceste il au asupra mediului dateaza inca din 1975 . David Antonucci si Frank Schaumberg au fost primii care au tratat aceasta problema. Ei au folosit ca obiect de studiu statia de epurare a orasului South Lake Tahoe din statul Nevada, considerata a fi cea mai performanta statie de epurare din lume la acea data. Structura statiei de epurare cuprindea decantare primara, treapta biologica cu namol activat, epurare tertiara constand in coagulare si neutralizare cu var, striparea cu aer a NH3 (avand ca rezultat cresterea semnificativa a PH-ului) corectia de PH, filtrarea cu carbune activ, clorinare, coagularea namolurilor cu sulfat de aluminu. Rezultatul final era un efluent cu o concenatie de 1mg/l CBO5, 0mg/l suspensii solide, 0,1 mg/l fosfati si 3,5 mg/l amoniu. Cu toate ca valorile parametrilor principali ai efluentului erau foarte mici si cu impact minim asupra receptorului, Antonucci si Schaumberg si-au pus intrebari referitoare la impactul pe care statia de epurare il are asupra mediului in asnamblu. Autorii nu au contestat calitatea apei epurate insa au ajuns la concluzia ca "unele procese nu reusesc sa inlature in totalitate problemele ci doar schimba caracterul acestora sau le muta in timp si spatiu.". Spre exemplu statia de epurare South Lake Tahoe era responsabila pentru efecte indirecte ( la distanta) asupra mediului. Astel, varul folosit in procesul de epurare era produs intr-o fabrica in nordul Carolinei care evacua cantitati insemnate de emisii atmosferice si deseuri solide. Striparea cu aer transforma amoniacul din stare lichida in stare gazoasa, transferandu-l in atmosfera pentru ca apoi sa se reintoarca in ape prin precipitatii. Energia consumata crestea de la 10 milioane de unitati tremale britanice (BTU) pentru un milion de galoane ( 3700mc) de apa epurata numai in treapta primara, pana la 100 milioane BTU pentru un milion de galoane de apa (3700mc), pentru o epurare completa. Pentru epurarea apei erau consumate cantitati insemnate de resurse naturale precum : combustibili (gaz natural, motorina, ulei), sare, bicarbonat de sodiu, calcar, carbune, bauxita, clor. Aceste resurse erau folosite pentru functionarea utilajelor (combustibilii) si pentru producerea substantelor chimice si materialelor folosite in procesul de epurare (acid sulfuric, carbune activ, var, sulfat de aluminiu etc.) Pe langa apa epurata, statia de epurare mai elimina in mediu ( direct sau indirect) si : ape de racire, oxid de azot, oxid de sulf, monoxid de carbon, deseuri solide, substante fin particulate si colidale, acid hipocloros, etc.
In ciuda analizei complexe pe care au facut-o, cei doi autori nu au reusit sa determine cu exactitate un bilant al efectelor (pozitive/negative) pe care statia de epurare le avea asupra mediului. In finalul lucrarii lor, cei doi mentioneaza "cerecetari viitoare trebuiesc efectuate pentru a putea stabili un numitor comun in baza caruia efectele asupra mediului sa poata fi analizate si comparate calitativ si cantitativ ". Chiar daca nu au reusit sa stabileasca acel "numitor comun" David Antonucci si Frank Schaumberg au tras un semnal de alarma in ceea ce priveste efectul pe care luarea unei decizii in ceea ce priveste managementul apei il poate avea asupra mediului si societatii.
Din 1975 si pana acum numeroase studii au fost facute (Balkema, 1998; Lundin et al., 2000; Tillman et al., 1998, Bengtsson et al., 1997; Bjorklund et al., 2001; Brix, 1999; Dennison et al., 1998; Dixon et al., 2003; Emmerson et al., 1995; Hellstrom and Karrman, 1997; Jeppsson and Hellstrom, 2002; Jonsson, 2002; Karrman et al., 2004), tarile europene mai ales Suedia si Germania fiind cele mai preocupate de perfectionarea sistemului de management al apelor. Concluzia generala este aceea ca sistemul centralizat de canalizare si tratare a apelor se dovedeste a fi viabil doar in tarile puternic dezvoltate, capabile sa implementeze tehnologii de ultima ora, si numai in zone cu densitate mare a populatiei.
In majoritatea statelor in curs de dezvoltare exista tendinta de a copia sistemul de colectare si epurare a apelor uzate implementat in tarile puternic industrializate.Insa s-a constatat faptul ca datorita complexitatii lor, costurilor mari de intretinere si operare sau prin prisma faptului ca pentru o functionare optima necesita debite (consumuri de apa ) constante si relativ mari, sistemele centralizate nu reprezinta cea mai buna solutie in tarile in curs de dezvoltare mai ales in zonele rurale cu densitati mici ale populatiei si potential economic scazut asa cum este cazul Romaniei (Bakir, 2001; UNEP/GPA, 2000; Jackson, 1996).
Solutia tratarii apelor in sistem descentralizat a fost adoptata in zone cu densitati mici ale populatiei chiar si in tari puternic dezvoltate cum este cazul Statelor Unite ale Americii. In 1970, odata cu promulgarea legii "Ape Curate" ( Clean Water Act), guvernul american anunta ca " este o chestiune de cativa ani pana cand vom dota cu sistem de canalizare si tratare a apei intreg teritoriul americii". Multi ani mai tarziu s-a recunoscut ca acest deziderat nu va putea fi realizat in totalitate niciodata, sau mai mult dectat atat, implementarea acestui sistem in anumite areale geografice nu este de dorit. In prezent sistemele descentralizate de epurare a apelor deservesc 25 % din populatia americii si 37 % din noile proiecte de dezvoltare imobiliara (Crites et Tchobanoglous, 1998; Burian et al, 2000). Aceeiasi situatie o intalnum si in Europa unde (mai ales in statele nordice) sistemele individuale de epurare deservesc aproximativ 33 % din populatie.
In articolul 3 din Directiva Consiliului Europei 91/271/EEC privind tratarea apelor uzate urbane este prevazut : " Acolo unde instalarea unui sistem de canalizare nu este justificata fie datorita faptului ca nu aduce un beneficiu net asupra protectiei mediului, sau din cauza ca implica costuri excesive, se vor utiliza sisteme individuale sau alte sisteme alternative de tratare a apelor care vor indeplini acelasi nivel de protectie a mediului"
Sistemul descentralizat de canalizare/epurare ape poate fi aplicat la diferite nivele:
individual ( pentru fiecare locuinta in parte), pentru o grupare de locuinte, pentru un intreg cartier, pentru institutii publice si spatii comerciale, sau pentru unitati de productie.
Tehnologiile disponibile pentru epurarea apelor in sistem descentralizat au evoluat dealungul timpului insa toate au la baza acelasi principiu: epurarea apelor uzate in apropierea sursei care le-a generat.
Una dintre primele metode de tratare a apelor uzate in acest sistem a fost fosa septica. Acestea se constituie dintr-un bazin etans in care apele uzate sunt epurate primar Rezultatul in cele mai bune cazuri este o reducere cu 70 % a cantitatii de materii in suspensie si cu 45% - 50% a incarcarii organice. In ceea ce priveste nutrientii rezultatele sunt destul de slabe. Efluentul provenit din acest bazin ( dupa epurarea primara) este infiltrat in pamant printr-un sistem de drenaj (filtru invers) urmand ca epurarea biologica sa aiba loc cu ajutorul bacteriilor prezente in sol. Desi este o solutie foarte utilizata, mai ales datorita costurilor reduse, in contextul in care tehnologiile au evoluat si au devenit accesibile, si prin prisma dezvoltarii durabile, la nivel european exista tendinta de a indeprta treptat aceste sisteme. Chiar daca nu sunt inca date oficiale, se doreste ca pana in 2015 aceste sisteme sa fie interzise in Europa.
Recent, noi tehnologii au fost dezvoltate pentru a oferi solutii viabile in epurarea descentralizata a apelor. Este cazul ministatiilor de epurare individuale. Acestea se deosebesc de fosele septice prin faptul ca epurarea secundara, biologica nu mai este lasata in grija naturii (solului) ci are loc in interiorul bazinului etans, in treapta de aerare. In acest mod efluentul acestor ministatii indeplineste cerintele de calitate impuse de standarde si poate fi descarcat cu impact minim asupra naturii.
Cele mai simple sisteme de acest gen sunt cele cu aerare prelungita (sau aerare continua) insa ele prezinta unele dezavantaje cum ar fi consumiri mai ridicate de energie electrica si imposibilitatea indepartarii totale a nutrientilor.
Tehnologia de ultima ora in domeniul sistemelor individuale de epurare este reprezentata de reactorul biologic cu alimentare secventiala SBR (sequencing batch reactor). Aceste ministatii au o functionare secventiala (cu consum redus de energie), iar toti parametrii procesului de epurare (cantitatea de apa care trebuie tratata, cantitatea de oxigen introdus, timpul de decantare si cantitatea de namol de recirculare) sunt controlati cu ajutorul unui minicomputer putand fi reglati si ajustati in orice moment pentru a asigura o calitate cat mai buna a efluentului. Prin pornirea si oprirea aerarii au loc procesele de nitrificare denitrificare, avand ca rezultat indepartarea totala a compusilor azotului.Datorita flexibilitatii si posibilitatii de adaptare a procesului de epurare la diferite situatii, efluentul acestor ministatii de epurare (SBR) poate indeplini chiar si cele mai stricte cerinte impuse de standardele de calitate a apei.
CONCLUZII : La momentul actual in Romania doar 50,4 % din totalul populatiei este racordata la o retea de canalizare. In mediul urban 86 % din locuinte beneficiaza de servicii de canalizare iar in mediul rural doar 10% din locuinte.
47,3 % din populatia tarii locuieste in mediul rural. Deci adevarata problema a apelor uzate neepurate o constituie mediul rural. Asa cum am aratat mai sus, s-a dovedit ca implementarea sistemelor centralizate de canalizare in aceste zone nu reprezinta o solutie viabila. Pe de alta parte, abordarea in sistem descentralizat a problemei poate avea beneficii cum ar fi: costuri scazute de investitie, eliminarea investitilor pentru infrastructura, imact mai scazut asupra mediului chiar si in cazul nefunctionarii ( sansele ca toate sistemele individuale sa se strice in acelasi timp sunt mult mai mici decat sansa ca o singura statie de epurare de mare capacitate sa nu functioneze din cauze tehnice), refolosirea apei epurare (avand ca efect economisirea resurselor de apa) , separarea apelor industriale (acestea pot fi epurate separat) avand ca efect eliminarea compusilor toxici si a metaleor grele din namoluri ceea ce face posibila utilizarea acestora ca ingrasamant in agricultura, cresterea posibilitatilor de dezvoltare in zona ( dezvoltarea zonala nu mai este conditionata de infastructura canalizarii).
Pana acum abordarea acestui sistem s-a materializat prin cateva hotarari ale unor consilii locale (in special Cluj, Sibiu, Bistrita Nasaud) prin care nu se mai aproba autorizatii de contructii fara dotarea cu ministatii de epurare. La nivel national insa, implementarea acestui sistem va trebui sa depaseasca obstacole precum reticenta autoritatilor si a factorilor de decizie, lipsa de informare a populatiei si a proiectantilor de retele de canalizare, lipsa legislatiei si a reglementarilor, lipsa unui cod de bune practici in ceea ce priveste alegerea corecta a sistemului de colectare/epurare a apelor.