Praćenje kvaliteta rijeke Vrbanje od godine vrši Institut za vode iz Bijeljine po nalogu Agencije za vode oblasnog riječnog sliva Save.

Transcription

1 LIVING NERETVA, TOWARDS EU STANDARDS IN THE NERETVA RIVER BASIN (BiH) Dragana Đokić, dipl.hemičar Trebinje,

2 Praćenje kvaliteta rijeke Vrbanje od godine vrši Institut za vode iz Bijeljine po nalogu Agencije za vode oblasnog riječnog sliva Save. Profil (V3), na kojem se sprovode ispitivanja, se nalazi u naselju Vrbanja. U periodu od do godine vršene su tri do četiri serije ispitivanja godišnje, uz istovremeno mjerenje protoka. U svakom ciklusu ispitivanja mjereni su osnovni fizičko-hemijski in-situ parametri : temperatura vode, ph, elektroprovodljivost, rastvoreni kiseonik i procenat zasićenja vode kiseonikom.

3 U tabeli su navedeni parametri koji su obuhvaćeni fizičko-hemijskim ispitivanjima R BR PARAMETAR R BR PARAMETAR 1. Protok 15. Ukupna tvrdoća vode 2. Temperatura vode 16. Kalcijum 3. Suspendovane materije 17. Magnezijum 4. Rastvoreni kiseonik 18. Amonijačni azot 5. procenat zasićenja O Nitratni azot 6. ph vrijednost vode 20. Nitritni azot 7. Elektroprovodljivost 21. Kjeldahl azot 8. BPK Ukupni fosfor 9. HPK(K 2 Cr 2 O 7 ) 23. Živa 10. HPK(KMnO4) 24. Bakar 11. Potrošnja KMnO4 25. Cink 12. Ukupni alkalitet 26. Hrom 13. Ukupne čvrste marerije 27. Gvožđe 14. Žareni ostatak 28. Mangan

4 Specifične supstance zagađenja, od kojih je većina na listi prioritetnih supstanci, su analizirane jedanput godine. Koncentracije analiziranih specifičnih supstanci su bile ispod granice detekcije, što odgovara vrijednostima za prvu klasu vodotoka. Lista specifičnih supstanci zagađenja: REDNI BR. PARAMETAR REDNI BR. PARAMETAR 1. Arsen 23. Endosulfan I 2. Kadmijum 24. Endosulfan II 3. Olovo 25. Endosulfan sulfat 4. Nikl 26. Gama - BHC 5. Antracen 27. Heptahlor 6. Naftalen 28. 4,4'- DDD 7. Acenaftilen 29. 4,4'- DDE 8. Fluoren 30. 4,4'- DDT 9. Fenantren 31. PCBs 10. Piren 32. Atrazin 11. Benzo (a) antracen 33. Hloroform 12. Hrizen 34. Trihloreten 13. Benzo (b) fluoranten 35. 1,1,1-Trihloretan 14. Benzo (k) fluoranten 36. Trihlorbenzol 15. Benzo (a) piren 37. Dihlormetan 16. Dibenzo (a,h) antracen 38. Benzol 17. Benzo (g,h,i) perilen 39. Alahlor 18. Indeno (1,2,3-cd) piren 40. Izoproturon 19. Diuron 41. Nonilfenol 20. Bis(2-etilheksil)ftalat 42. Oktilfenol 21. Hlorfenvinfos 43. Pentahlorfenol 22. Hlorpirifos(-metil)

5 Za ocjenu stanja kvaliteta vode primjenjivani su propisi iz Uredbe o klasifikaciji voda i kategorizaciji vodotoka (Službeni glasnik Republike Srpske br. 42 od , str ), koja je usklađena sa Okvirnom direktivom o vodama (Directive of the European Parliament and of the Council 2000/60/EC). Prema tabeli 7. Kategorizacije vodotoka Republike Srpske, Član 28 Uredbe o klasifikaciji voda i kategorizaciji vodotoka (Službeni glasnik broj 42 od godine) rijeka Vrbanja treba da zadovoljava uslove propisane za II klasu vodotoka. Vrbanja je planinska rijeka sa mnogobrojnim pritokama, u svom gornjem toku (od Kruševa Brda do grada Kotor Varoš) industrijskog zagađivača. je čista jer na njoj nema ni jednog Donji dio rijeke Vrbanje (od mjesne zajednice Kotor Varoš do opštine Čelinac) manje je čistoće zbog nekoliko industrijskih preduzeća (koje rade malim kapacitetom) i gradske kanalizacije. Od ušća rijeke do Kotor Varoši postavljeno je oko kanalizacionih cijevi. Te je u ljetnom periodu, kada je niži vodostaj, uočljiv i lošiji kvalitet vode rijeke Vrbanje.

6 Od ukupnog broja analiziranih parametra, 87% parametara zadovoljavaju Uredbom propisane vrijednosti za datu klasu vodotoka, dok 13% ne zadovoljava propisane vrijednosti. Parametri koji najviše odstupaju od propisanih vrijednosti za prvu i drugu klasu vodotoka su: ukupni fosfor -78%, suspendovane materije - 48%, procenat zasićenja kiseonikom - 39%, ukupne čvrste materije - 15%, HPK - 11% i BPK 5-9%

7 temperatura vode 0C U toplijem periodu primjećen je porast temperature vode koja u ljetnim mjesecima prelazi 20 0 C. Maksimalno izmjerena temperatura vode je iznosila C i zabilježena je u junu mjesecu godine Topla voda podstiče razvoj mikroorganizama, pojačava miris, pri povišenoj temperaturi povećava se brzina nepoželjnih reakcija. Povećana temperatura je opasna za ribe, zbog veće potrošnje kiseonika uslijed brže razgradnje prisutnih organskih materija. Temperatura vode je značajan parametar sa aspekta rastvorljivosti kiseonika i ostalih gasova iz vazduha u vodi. Rastvorljivost gasova u vodi se smanjuje sa porastom temperature.

8 15.0 rastvoreni kiseonik 160 %O g/m % Rastvoreni kiseonik je važan parametar za vodene biljke i životinje. Mnoge vodene životinje ga koriste da bi preživjele. Obezbjeđuje život i aktivnost aerobnih mikroorganizama koji razlažu organsku materiju radi dobijanja energije neophodne za rast i razmnožavanje Količina kiseonika u vodi zavisi od potrošnje kiseonika za razgradnju organskih materija i reakcije vode sa atmosferskim kiseonikom, što je ujedno i najvažniji izvor snabdijevanja vode kiseonikom Na rastvorljivost kiseonika u vodi utiče njegov parcijalni pritisak i temperatura. Rastvorljivost opada sa porastom temperature.

9 Voda se snabdijeva kiseonikom i preko zelenog rastinja vodotoka, ovo snabdijevanje postaje minimalno u periodima slabog razvitka fitoplanktona i viših vodenih biljaka. Biljke imaju važan uticaj na sadržaj rastvorenog kiseonika putem procesa fotosinteze i respiracije. Fotosinteza se odvija u toku dana, dok respiraciju biljke vrše noću. Ovi procesi prouzrokuju porast koncentracije rastvorenog kiseonika u toku dana, sa maksimumom u podne. Po zalasku sunca sadržaj rastvorenog kiseonika počinje da opada zbog respiracije biljaka i vodenih organizama. U procesima fotosinteze i respiracije učestvuju atmosferski kiseonik i ugljen-dioksid, koji su rastvoreni u vodi. Povećana respiracija usljed visokog sadržaja organskog ugljenika u vodi, izaziva promjene u sadržaju kiseonika. Potreba za rastvorenim kiseonikom u vodi je mala i iznosi 6-14 mg/l. Jedan od najvažnijih izvora kiseonika u vodenim tokovima je atmosferski kiseonik koji se na vodenoj površini rastvara. Nedostatak kiseonika ili njegova nedovoljna količina, može da bude uzrok većih poremećaja u zdravlju riba. Različite vrste riba imaju različitu potrebu za ovim gasom. Na koncentraciju rastvorenog kiseonika, pored temperature, utiču : dubina vode, sezonske promjene, zagađivači koji dospijevaju u površinske vode kanalizacijom, nutrijenti koji stimulišu rast algi. Otpadne vode iz industrije i domaćinstva, koje se ispuštaju u vodene tokove, su obično bogate organskim materijama i imaju visoku potrebu za kiseonikom u vodi. Posljedica toga je smanjenje sadržaja kiseonika u vodi.

10 0.140 ukupni fosfor g/m U periodima manjeg protoka i nižeg vodostaja dolazilo je do povećanja koncentracije pojedinih parametara, naročito fosfora. Fosfor je esencijalan za rast organizama i može da bude nutrijent koji ograničava primarnu produktivnost vodenog entiteta. S obzirom da je fosfor prisutan u deterdžentima i vještačkim đubrivima, čovjek u velikoj mjeri može uticati na njegov ciklus. Višak fosfora može izazvati eutrofikaciju vodotoka, posebno u prisustvu velikih količina hranljivih materija. Brzi rast vegetacije u velikim količinama je praćen smanjenjem sadržaja kiseonika u vodi usljed njegove potrošnje za razlaganje izumrle biomase.

11 HPK(bihromatni) BPK g/m g/m Kao mjerilo organskog zagađenja vode koriste se hemijska i biohemijska potrošnja kiseonika. Hemijska potrošnja kiseonika (HPK) je količina kiseonika koja se utroši za potpunu oksidaciju organske supstance u vodi i direktno predstavlja mjerilo zagađenosti vode organskom supstancom. Biohemijska potrošnja kiseonika (BPK 5 ) predstavlja količinu kiseonika koju potroše mikroorganizmi za razgradnju organske supstance u vodi.

12 14.0 ukupne suspendovane materije 800 ukupne čvrste materije g/m g/m Povećanje protoka i porast vodostaja su najviše uticali na povećanje koncentracija suspendovanih materija i ukupnih čvrstih materija. Suspendovane materije su najčešće mineralnog porijekla i mogu biti pokrivene organskim materijalom. Mineralni dio potiče od riječnog korita, jer se stalno vrši erozija dna i bočnih kosina pri tečenju, uz oslobađanje čestica koje obrazuju suspenziju. Pri povećanim protocima staloženi materijal se ponovo vraća u suspenziju. Ukupne čvrste materije na razne načine negativno djeluju na kvalitet vode. Ukupnu rastvorenu čvrstu materiju čine neorganske soli, uglavnom karbonati, bikarbonati, hloridi, sulfati, nitrati, natrijum, kalijum, kalcijum i magnezijum. Sadržaj ovih soli u prirodnim vodama potiče od kontakta vode sa stijenama i zemljom, a manje od zagađivanja.

13 U toku projekta su izvršena tri dodatna uzorkovanja za analizu fizičko-hemijskih parametara na profilu V3, u naselju Vrbanja. Uzorkovanja su vršena i na dva nova profila na rijeci Vrbanji: V1 u naselju Šiprage (na najuzvodnijem dijelu toka) i V2 u Donjem Obodniku (na središnjem dijelu toka). Pri prvom uzorkovanju, koje je obavljeno , na sva tri profila je zabilježen visok vodostaj zbog obilnih kiša i topljenja snijega na okolnim planinama. Voda je bila prilično zamućena i zabilježena je visoka koncentracija suspendovanih materija. Pri drugom i trećem uzorkovanju, i , vodostaj na svim profilima je bio niži nego pri prvom uzorkovanju. Koncentracije analiziranih parametara su pokazivale manja odstupanja od propisanih vrijednosti za prvu i drugu klasu vodotoka.

14 Koncentracija Parametri Datum Vodostaj cm Temperatura vazduha o C Temperatura vode o C ph vrijednost Ukupni alkalitet (CaCO 3 /l) g/m Elektroprovodljivost 25 o C μs/cm Suspendovane materije g/m Rastvoreni kiseonik g/m Procenat zasićenja % Ukupna tvrdoća ( CaCO 3 /l) g/m HPK (O 2 iz KMnO 4 ) g/m HPK (O 2 iz K 2 Cr 2 O 7 ) g/m <5 BPK 5 g/m NH 4 -N g/m NO 3 -N g/m NO 2 -N g/m 3 <0.005 <0.005 <0.005 Ukupni N g/m Ortofosfati g/m Ukupni fosfor g/m Sulfati g/m Hloridi g/m Kalcijum g/m Magnezijum g/m

15 Parametri Koncentracija Datum Vodostaj cm / / / Temperatura vazduha o C Temperatura vode o C ph vrijednost Ukupni alkalitet (CaCO 3 /l) g/m Elektroprovodljivost 25 o C μs/cm Suspendovane materije g/m Rastvoreni kiseonik g/m Procenat zasićenja % Ukupna tvrdoća ( CaCO 3 /l) g/m HPK (O 2 iz KMnO 4 ) g/m HPK (O 2 iz K 2 Cr 2 O 7 ) g/m <5 BPK 5 g/m NH 4 -N g/m NO 3 -N g/m NO 2 -N g/m 3 <0.005 <0.005 <0.005 Ukupni N g/m Ortofosfati g/m < Ukupni fosfor g/m Sulfati g/m Hloridi g/m Kalcijum g/m Magnezijum g/m

16 Parametri Koncentracija Datum Vodostaj cm Temperatura vazduha o C Temperatura vode o C ph vrijednost Ukupni alkalitet (CaCO 3 /l) g/m Elektroprovodljivost 25 o C μs/cm Suspendovane materije g/m Rastvoreni kiseonik g/m Procenat zasićenja % Ukupna tvrdoća ( CaCO 3 /l) g/m HPK (O 2 iz KMnO 4 ) g/m HPK (O 2 iz K 2 Cr 2 O 7 ) g/m <5 <5 BPK 5 g/m NH 4 -N g/m < NO 3 -N g/m NO 2 -N g/m 3 <0.005 < Ukupni N g/m Ortofosfati g/m 3 < Ukupni fosfor g/m Sulfati g/m Hloridi g/m Kalcijum g/m Magnezijum g/m

17 Od ukupnog broja analiziranih parametara kvaliteta na sva tri mjerna profila, 88% vrijednosti zadovoljava vrijednosti koje su Uredbom propisane za prvu i drugu klasu vodotoka, dok 12% analiziranih parametara ne zadovoljava propisane vrijednosti. Parametri koji najviše odstupaju od propisanih vrijednosti za prvu i drugu klasu vodotoka su (procentualno dato): ukupni fosfor: 78% ukupne suspendovane materije: 67% HPK(O 2 iz KMnO 4 ): 33% HPK (O 2 iz K 2 Cr 2 O 7 ) : 11% Tri mjerna profila V1, V2 i V3 su dosta slični po kvalitetu vode. Na profilu V2 u Donjem Obodniku najveći broj parametara zadovoljava propisane vrijednosti za prvu i drugu klasu vodotoka-92%, na profilu V1 Šiprage 86% parametara zadovoljava uredbom propisane vrijednosti, dok na profilu V1 Vrbanja propisane vrijednosti zadovoljava 84% parametara.

18 0.07 ukupni fosfor 160 suspendovane materije g/m g/m 3 80 V-1 60 V-2 40 V-3 20 V-1 V-2 V Ukupni fosfor najviše odstupa od propisanih vrijednosti za prvu i drugu klasu vodotoka. Razlog tome su, najvjerovatnije, mnogobrojni kanalizacioni ispusti koji idu direktno u Vrbanju. Takođe, uzrok povećanoj koncentraciji fosfora mogu biti i obradive površine koje se nalaze nedaleko od rijeke. Najveća izmjerena koncentracija ukupnog fosfora je iznosila g/m 3 što odgovara vrijednostima propisanim za petu klasu vodotoka i zabilježena je na mjernom profilu V2 Naročito visoka koncentracija suspendovanih materija je izmjerena na profilu V3 u naselju Vrbanja pri mjerenju obavljenom i iznosila je 157g/m 3 što odgovara vrijednostima propisanim za petu klasu vodotoka.

19 28 HPK (K2Cr2O7) 35 HPK (KMnO4) g/m V-1 V-2 V-3 20 g/m V-1 V-2 V Na profilu V3 u naselju Vrbanja pri mjerenju obavljenom izmjerena je najveća vrijednost hemijske potrošnje kiseonika mjerena permanganometrijskom i bihromatnom metodom. Vrijednost HPK permanganometrijski je iznosila 32 g/m 3 (peta klasa), a bihromatni 23g/m 3 (treća klasa). Uzrok povećanoj hemijskoj potrošnji kiseonika, takođe, mogu biti mnogobrojni kanalizacioni ispusti.

20 18 temperatura vode 12.5 rastvoreni kiseonik C g/m 3 V-1 V-2 V V-1 V-2 V % zasićenja kiseonikom % V-1 V-2 V

21 Temperatura vode nije pokazala znatniji porast, s obzirom na to da su mjerenja obavljena u hladnijem periodu godine i pri većim vodostajima. Koncentracije rastvorenog kiseonika su bile zadovoljavajuće. Vrijednost rastvorenog kiseonika se nije spuštala ispod 9.5 g/dm 3 što je sasvim dovoljno za funkcionisanje vodenog ekosistema. Količina rastvorenog kiseonika u praksi zavisi od tipa prirodnih voda sadržaj kiseonika po litru će biti znatno veći u nekom brzom planinskom potoku sa slapovima, nego u plitkoj, mirnoj, ravničarskoj rijeci. Uopšte pokreti vode su uslov da se kiseonik iz vazduha lakše rastvara u njoj.

22 Za mjerna mjesta V1 i V2 postoje samo podaci koji su dobijeni pri ispitivanjima obavljenim u toku projekta, dok za profil V3 postoje i podaci koji su dobijeni pri ispitivanjima obavljenim u periodu od godine, pri kojima su vršena i hidrometrijska mjerenja. Ispitivanja su obavljena u kratkom vremenskom periodu, od kojih jedno pri dosta visokim vodostajima, te se ne može izvesti pouzdan zaključak o stanju kvaliteta rijeke na navedenim mjernim mjestima. Da bi se tačno definisali kritični parametri istraživanja je potrebno obaviti u periodu niskih protoka i vodostaja, a kritični period je od juna do oktobra. Rezultati ispitivanja koja su obavljena u toplom periodu, pri visokim temperaturama i niskom protoku su dostupni samo za mjerno mjesto Vrbanja V3. Da bi se i na profilima V1 i V2 mogle definisati promjene vrijednosti pojedinih parametara sa niskim protokom, ispitivanja treba nastaviti u ljetnom periodu, uz obavezna hidrometrijska mjerenja.

23 Kritični parametri Kritični parametri su neophodni parametri za ekološku vrijednost rijeke, koji pokazuju porast vrijednosti pri jako niskom protoku. Tokom ljetnih mjeseci zabilježena je visoka temperatura vode rijeke Vrbanje. Period visokih temperatura traje od juna do septembra i u tom periodu temperatura vode prelazi 20 0 C. Maksimalno izmjerena temperatura vode je iznosila C i zabilježena je u junu godine. Topla voda podstiče razvoj mikroorganizama, pojačava miris, pri povišenoj temperaturi povećava se brzina nepoželjnih reakcija, na primjer razvijanje opasnih i štetnih gasova. Povećana temperatura je opasna za ribe, zbog veće potrošnje kiseonika uslijed brže razgradnje prisutnih organskih materija. U toku ljetnih mjeseci i pri manjem protoku primijećeno je povećanje koncentracije pojedinih parametara kvaliteta, naročito fosfora. Najveća koncentracija ukupnog fosfora je iznosila 0.124g/m 3 i izmjerena je na profilu Vrbanja V3 pri protoku od 3 m 3 /sec i vodostaju od 34cm. Višak fosfora može izazvati eutrofikaciju vodotoka, posebno u prisustvu velikih količina hranljivih materija.

24 S obzirom na to da je već pri protoku od 3 m 3 /sec i vodostaju od 34 cm kvalitet rijeke Vrbanje (na mjernom mjestu V3 u Vrbanji) poprilično narušen, svako dalje smanjenje protoka i nivoa vode bi dodatno narušavalo kvalitet rijeke. Kvalitet rijeke je potrebno prvo dovesti do boljeg stanja. Jedan od načina za poboljšanje kvaliteta rijeke je izgradnja postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda koje se ispuštaju u rijeku.

25 Profil V1 Šiprage, Profil V1 Šiprage, Profil V3 Vrbanja, Profil V3 Vrbanja,

26 Profil V1 Vrbanja Šiprage Profil V2 Donji Obodnik Profil V3 Vrbanja

27 HVALA NA PAŽNJI!