Cercetarea şi analiza detaliată cu ajutorul izotopilor de mediu a apelor subterane situate de-a lungul frontierei România / Bulgaria
Autori: Augustin Ţenu, Daniel Scrădeanu, Iulian Popa, Marius Mocuţa, Mihaela Scrădeanu
Perioada de studiu: iulie 2013 – martie 2014
Studiul izotopic a făcut parte dintr-un vast proiect internaţional finanţat UE intitulat “Danube WATER integrated management”, în care Institutul National de Hidrologie şi Gospodărire a Apelor (INHGA) din Bucureşti a fost implicat şi pentru efectuarea căruia, neavând mijloace proprii de realizare, a lansat licitaţie publică, câştigată de Asociaţia Hidrogeologilor din România (AHR).
Arealul acoperit de studiu se extinde pe cca 450 Km de fluviu, între Calafat şi Călăraşi şi acoperă o bandă de aprox. 15 Km, de o parte şi de alta a Dunării, pe teritoriul României şi Bulgariei.
Obiectivul studiului izotopic l-a constituit investigarea detaliată a apelor naturale din acest areal - cu accent pe apele subterane - şi anume: apele de suprafaţă (Dunărea şi râurile interioare afluente de pe cele două maluri) şi apele subterane (freatice, de medie adâncime şi de mare adâncime, de asemeni de pe cele două maluri ale Dunării), în scopul determinării relaţiilor actuale dintre apele de suprafaţă şi cele subterane.
Totodată, s-a urmărit obţinerea unui volum important de date actualizate privind conţinuturile în izotopi de mediu din zona limitrofă Dunării, date ce se vor constitui într-un moment de referinţă pentru evaluarea evoluţiei viitoare a mediului, pe plan regional.
Stabilirea programului de probare (puncte, cadenţă etc) şi prelevarea probelor din teren s-a făcut prin colaborare cu INHGA şi partenerul bulgar.
Programul de recoltare a probelor s-a realizat în România şi Bulgaria într-un interval de 6 luni (iulie-decembrie 2013), într-o cadenţă specifică fiecărui tip de apă astfel încât să se asigure prelevarea - din cele 33 puncte de apă - a unui număr total de 100 probe de apă. Repartizarea lor a fost următoarea : 15 - ape de suprafaţă, 18 - ape subterane; 21 puncte de apă din România şi 12 din Bulgaria.
Probele recoltate au fost supuse fiecare analizei pentru cei trei izotopi de mediu: Tritium (3H), Deuterium (2H,D) şi Oxygen-18 (18O). S-a asigurat în acest mod un număr total de 300 de analize izotopice. In afara celor trei izotopi menţionaţi, s-a determinat prin calcul şi excesul în deuteriu („d”), rezultând în final un număr de 400 parametri disponibili.
Analizarea probelor s-a făcut de către un laborator înalt specializat în analize de izotopi de mediu şi anume Laboratorul Hydroisotop, Germania.
Pentru evaluarea stadiului actual al conţinuturilor în izotopi de mediu în diferitele tipuri de ape din areal, precum şi în vederea stabilirii relaţiilor dintre ele – cu accent pe apele subterane - în studiul izotopic s-au efectuat, în capitole separate:
• analiza distribuţiei spaţiale a izotopilor, pe ambele maluri ale Dunării;
• o analiză a tuturor valorilor din punct de vedere statistic;
• analiza corelaţională δD-δ18O, zonală şi pe tipuri de ape;
• evoluţia temporală, pe izotopi şi pe tipuri de ape;
• calculul timpilor medii de rezidenţă (MRT) pentru apele subterane;
• încadrarea rezultatelor izotopice în context hidrogeologic zonal.
Concluzii finale:
a) Conţinuturile în izotopi stabili, excesul în deuteriu şi legătura corelaţională δD- δ18O prezintă valori şi ecuaţii ce se înscriu într-un ecart normal condiţiilor de mediu din arealul studiat, atât pentru apele de suprafaţă cât şi pentru cele subterane;
b) Apele Dunării au variaţii sezoniere mult mai importante în izotopi stabili şi tritiu decât orice râu interior;
c) Apele subterane, cu excepţia acviferului de mare adâncime K1, care are o realimentare aparte în zona cercetată, prezintă conţinuturi medii în izotopi stabili din ce în ce mai negative odată cu creşterea adâncimii la care este cantonat tipul de apă şi activităţi în tritiu din ce în ce mai mici şi mai puţin variabile în timp;
d) In evoluţia multianuală de după 1970 a conţinuturilor izotopice din Dunăre se poate constata stabilitatea valorilor de deuteriu şi oxigen-18 şi scăderea normală a activităţilor în tritiu, de la peste 200 TU în 1970, la un palier de cca 10 - 20 TU în 2013..