Kvalitet površinskih voda na području grada Novog Sada /ekologija-poljoprivreda/
Kvalitet površinskih voda na području grada Novog Sada
1. UVOD
Voda je uslov života, osnovno ljudsko pravo. Vodu možemo posmatrati kao jednu od osnovnih životnih namirnica i kao prirodni resurs. Činjenica da je voda najraširenija materija u prirodi u stalnom hidrološkom kruženju, neminovno vezuje vodu za piće sa prirodnim resursima voda, podzemnim i površinskim. Zbog toga je interes celokupnog čovečanstva da se upotrebljive zalihe vode na planeti očuvaju u što čistijem stanju.
Na smanjenje kvaliteta vode u najvećoj meri utiče ljudska aktivnost, dok manji deo zagađenja potiče iz prirodnih izvora. Najveći zagađivač kako površinskih, tako i podzemnih voda svakako je industrija, a sami uzročnici zagađenja su različiti organski i neorganski polutanti, radioaktivne materije, čvrste materije, toplota itd.
Zagađenje vode dovodi do različitih fizičkih, hemijskih, fizioloških i genetskih promena koje dovode do narušavanja čitavih vodenih ekosistema. Ulaskom zagađenja u lanac ishrane postoji opasnost povećanja koncentracije opasnih materija u organizmima višeg reda, uključujući i čoveka.
Problem zaštite voda nije moguće rešiti samo korišćenjem uređaja za prečišćavanje otpadnih voda. Jedino planskim upravljanjem kvalitetom voda moguće je uskladiti različite namene i načine korišćenja voda.
Do zagađenja površinskih voda na području Novog Sada došlo je i dolazi usled postojanja mnogobrojnih koncentrisanih i rasutih zagađivača, kao i nekih havarijskih zagađenja. Pored toga, neki vodotoci dospevaju na teritoriju Novog Sada već zagađeni. To su razlozi zbog kojih je neophodno tačno definisati stanje kvaliteta vodotoka pri dolasku na teritoriju grada, kao i njihov kvalitet pri napuštanju gradskog područja. Stanje kvaliteta treba da ukaže na stepen opterećenosti vodotoka zagađujućim materijama i njihov potencijalni uticaj na korišćenje vode za različite namene.
Prezentirani rezultati će biti polazna osnova za predlog mera čije je sprovođenje potrebno preduzeti u cilju očuvanja i poboljšanja kvaliteta vode u vodotocima, a samim tim i delova životne sredine pod njihovim uticajem.
2. ZADATAK I CILJ
U cilju očuvanja dobrog kvaliteta površinskih voda na području Novog Sada i sprečavanja mogućeg zagađenja neophodno je sinhronizovati akcije od organizacionih do izvršnih. Ovo podrazumeva mere zaštite koje uključuju redovnu kontrolu kvaliteta vode putem odgovarajućih institucija i službi. Na osnovu podataka o kvalitetu vode donose se konkretni planovi zaštite voda i koriguju postojeće preventivne mere. Takođe, zaštita podrazumeva i tehničke mere na terenu, odnosno realizaciju zakonskih propisa.
Zadatak i cilj ovog rada je da se ukaže na stanje kvaliteta vode na ulazu na područje grada, na najkritičnije vodotoke, na pojedine vrste – grupe zagađivača koji uzrokuju pogoršanje kvaliteta voda, kao i na stanje kvaliteta na izlaznim lokalitetima. Na taj način bi se stekao uvid u obim i razmere analiziranog problema na području grada Novog Sada. Takođe, biće konstantovane vrste relevantnih štetnih i opasnih materija koje se nalaze u vodi, njihova koncentracija, lokaliteti gde se javljaju i uzroci koji dovode do pogoršanja stanja. U zavisnosti od dobijenih rezultata, biće dat predlog mera za sanaciju lošeg stanja, kao i mera za očuvanje dobrog.
3. MATERIJAL I METOD
Za kompleksno sagledavanje i utvrđivanje kvaliteta površinskih voda na području grada Novog Sada analizirani su fizičko-hemijski parametri vode za četiri vodotoka (Dunav, kanal DTD Novi Sad-Savino Selo, kanal Subić i kanal Tatarnica) u toku šestomesečnog perioda (februar-jul 2006.). Analize uzoraka vode sa pomenutih lokaliteta izvršene su u Laboratoriji za životnu sredinu Republičkog hidrometeorološkog zavoda Srbije u Sremskoj Kamenici.
Analizirani parametri su: rastvoreni kiseonik, biohemijska potrošnja kiseonika (BPK5), hemijska potrošnja kiseonika (HPK), suspendovane materije, suvi ostatak filtrirane vode, nitrati NO3‾ i nitriti NO2‾.
Radi dobijanja ocene kvaliteta voda, izračunate su prosečne vrednosti analiziranih parametara, i ovako dobijeni rezultati su poređeni sa kriterijumima za kvalitet vode prema UREDBI O KLASIFIKACIJI VODA MEĐUREPUBLIČKIH VODOTOKA, MEĐUDRŽAVNIH VODA I VODA OBALNOG MORA JUGOSLAVIJE (Sl. List SFRJ, br.6/78)(tabela 1.). Prema ovoj uredbi vode su svrstane u četiri klase kvaliteta (u odnosu na njihovu namenu i stepen čistoće):
• Klasu I čine vode koje se u prirodnom stanju uz eventualnu dezinfekciju, mogu upotrebljavati za piće i u prehrambenoj industriji, a površinske vode i za gajenje plemenitih vrsta riba (salmonide).
• Klasu II čine vode koje se u prirodnom stanju mogu koristiti za kupanje i rekreaciju građana, sportove na vodi ili gajenje drugih vrsta riba (ciprinida). One se uz uobičajene metode prečišćavanja (koagulacija, filtracija, dezinfekcija) mogu upotrebljavati za piće, ali i u prehrambenoj industriji.
• Klasu III čine vode koje se mogu koristiti za navodnjavanje, a posle uobičajenih metoda obrade (kondicioniranja) i u industriji, osim u prehrambenoj.
• Klasu IV čine vode koje se mogu upotrebljavati za druge namene samo posle odgovarajuće obrade.
Tabela 1. Klasifikacija voda po klasama
Broj Pokazatelj Klasa
I II III IV
1 Rastvoreni kiseonik (mg/L) 8 6 4 3
2 Petodnevna biohemijska potrošnja kiseonika (BPK5) pri temp. od 20°S (mg/L) 2 4 7 20
3 Hemijska potrošnja kiseonika HPK iz KmnO4 (mg/L) 10 12 20 40
4 Suspendovane materije (mg/L) 10 30 80 100
5 Suvi ostatak filtrirane vode (za površinske vode) (mg/L) 350 1000 1500 1500
Za ocenu kvaliteta voda na osnovu nitrata i nitrita korišćen je PRAVILNIK O OPASNIM MATERIJAMA U VODAMA (Sl. Glasnik SRS, 31/82), (Tabela 2.).
Tabela 2. Klasifikacija vode po klasama na osnovu parametara nitrati i nitriti
Broj Pokazatelj Klasa
I/II III/IV
1 Nitrati NO3‾ (mg/L) 10 15
2 Nitriti NO2‾ (mg/L) 0.05 0.5
Evidentirani su zagađivači na pripadajućim slivovima vodotoka i analiziran je njihov potencijalni uticaj na promene odabranih parametara kvaliteta voda.
4. REZULTATI ISTRAŽIVANJA
4.1. Determinacija slivnog područja
Novi Sad se nalazi na levoj obali Dunava, odnosno na 1255. kilometru njegovog toka i na ušću u Dunav jednog od magistralnih kanala Dunav-Tisa-Dunav (kanal Novi Sad-Savino Selo). Sa 15 prigradskih naselja, područje grada obuhvata površinu od 702,7 km2.
U reljefu gradskog područja izdvajaju se dve potpuno različite celine:
1. Leva obala Dunava, sa izrazito ravničarskim terenom, gde se neposredno pored reke pruža pojas niskog terena promenljive širine, koji je odbrambenim nasipom zaštićen od velikih voda Dunava. Nadmorska visina ovog područja kreće se od 75 do 83 m.n.m.
2. Desna obala Dunava, gde je reljef potpuno drugačiji. Pojas neposredno uz Dunav je ravničarski, a van ovog pojasa nalaze se blaže ili strmije padine koje prerastaju u brdsko područje Fruške gore.
Osnovnu hidrografsku mrežu na slivnom području Novog Sada čine: reka Dunav, kanal OKM HS DTD Novi Sad – Savino Selo i mreža meliorativnih kanala i fruškogorskih potoka, koji se direktno ili indirektno ulivaju u Dunav.
Hidrološko stanje na području Novog Sada je izuzetno složeno. Slivno područje podeljeno je na više međusobno odvojenih ili povezanih slivnih površina sistema za odvodnjavanje, kao što su slivovi: Vrbak (1934 ha), Kalište (2180 ha), Dunavac (9215 ha), Sajlovo (1043 ha), Vizić (2618 ha), Kovilj (3353 ha), Begeč (4750 ha). Sremsku stranu gradskog područja karakteriše niz vodotoka koji se slivaju niz severne padine i obronke Fruške gore – potoka manje ili više izraženog bujičnog karaktera različitog nivoa regulisanosti. Suvišne vode sa navedenih slivnih površina evakuišu se uglavnom ka Dunavu kao recipijentu. Pored toga, u Dunav se ulivaju i upotrebljene, otpadne i atmosferske vode samog grada. Prosečna gustina detaljne kanalske mreže na melioracionim područjima navedenih slivova je između 9 i 10 m/ha. Tečenje vode, nivoi i proticaji vode u melioracionim kanalima imaju delimično ili potpuno kontrolisan, dirigovan režim [1].
4.2. Opis analiziranih deonica
Izbor karakterističnih deonica i mernih mesta izvršen je tako da budu što više reprezentativni i da daju realnu sliku stanja kvaliteta površinskih voda na području Novog Sada. Dakle, istraživanjem su obuhvaćene 4 deonice na kojima je uspostavljeno 6 mernih profila:
1) DUNAV – dva lokaliteta, Kamenjar i nakon izliva crpne stanice „Kalište“
2) KANAL TATARNICA – jedan lokalitet, na ulazu na teritoriju Novog Sada
3) KANAL SAVINO SELO – NOVI SAD – dva lokaliteta, ulaz na teritoriju Novog Sada i pre uliva u Dunav
4) KANAL SUBIĆ – jedan lokalitet, nizvodno od deponije pre uliva u Dunav (kod c.s. „Kalište“)
DUNAV (od keltskog „Reka“) je dugačak 2783 km i po dužini zauzima 33. mesto na svetu, površina sliva je 817000 km2 i po tome je na 32. mestu u svetu. Sliv Dunava je podeljen na tri fizičko-geografske celine: sliv gornjeg ili alpskog Dunava, sliv srednjeg ili panonskog, i sliv donjeg ili vlaško-pontijskog Dunava. Dunav u Srbiju ulazi na svom 1433 km i njegov tok kroz Vojvodinu (pripada panonskom slivu) i delom Srbiju je u dužini od 588 km.
Dunav protiče kroz područje Novog Sada deleći ga na bački i sremski deo. Prosečna širina vodnog ogledala vodotoka je 500 m i u direktnoj je zavisnosti od vodostaja. Za slučaj visokih vodostaja reka je omeđena odbrambenim nasipom, odnosno visokim terenom. Proticaj Dunava kod Novog Sada u zavisnosti od vremena trajanja u toku prosečne godine iznosi:
Devetomesečna voda oko 2150 m3/sec
Šestomesečna voda oko 2700 m3/sec
Tromesečna voda oko 3400 m3/sec
Tok Dunava koji protiče kroz teritoriju Novog Sada, kao i lokacije uzorkovanja vode prikazani su na silkama 1. i 2.
Kanal TATARNICA pripada slivu Begeč koji obuhvata površinu od 4750 ha i koji osim rita zahvata i deo aluvijalne terase. Kanalska mreža iskopana je uglavnom u ritskom delu sliva. Površinu sliva najvećim delom čine obradiva zemljišta, oranice i bašte. Kanal Tatarnica je naročito značajan sa aspekta kvaliteta voda jer gravitira i uliva se u „Begečku jamu“ – lokalitet od izuzetne ekološke vrednosti. Kanal, kao i lokacija uzorkovanja vode prikazan je na slikama 3. i 4.
Kanal NOVI SAD – SAVINO SELO pripada osnovnoj kanalskoj mreži hidrosistema Dunav-Tisa-Dunav. On je deo malog kanala koji je poznat kao Kanal prestolonaslednika Aleksandra i predstavlja drugi po važnosti kanal Bačke. Spaja kanal Bečej-Bogojevo kod Savinog Sela sa Dunavom (km 1253,4) kod Novog Sada. Dugačak je 39,1 km, a na 4,38 km od ušća nalazi se spoljna prevodnica Novi Sad. Duž većeg dela toka u široj zoni kanala preovlađuju livadske crnice, dok se na pojedinim delovima javlja i degradirana livadska crnica. Poljoprivredna vrednost ovih zemljišta je visoka tako da postoje povoljni uslovi za navodnjavanje.
Neposredno pre ušća u Dunav kanal prolazi kroz industrijsku zonu Novog Sada tako da je pored rasutih zagađivača poreklom iz poljoprivrede, izložen i većem broju koncentrisanih zagađivača koji su značajni produceri otpadnih voda (prilog 3). Geografski položaj kanala prikazan je na slici 5, dok su njegov tok kroz Novi Sad, kao i mesta uzorkovanja vode prikazani na slikama 6. i 7.
Kanal SUBIĆ je najveći meliorativni kanal na slivu Kalište koji obuhvata površinu od 2180 ha. Lociran je na prostoru između Novog Sada i Kaća i uliva se u Dunav. Pri visokim vodostajima, voda iz kanala se prepumpava u Dunav putem crpne stanice „Kalište“. Područje sliva Kalište čine uglavnom poljoprivredne površine kao što se vidi sa satelitskog snimka (slika 8). Na području sliva nalazi se naselje Šangaj, kao i gradska deponija. Kanal i mesto uzorkovanja vode prikazani su na slikama 8. i 9.
4.3. Karakteristike glavnih zagađivača
Izvor zagađenja predstavlja svaka tvorevina (naselje, industrija, poljoprivredni objekat i sl.) koja ispušta otpadnu vodu. U zavisnosti od načina dejstva ispuštene vode na vodoprijemnik, izvori zagađenja dele se na koncentrisane i rasute.
Fizičke razlike između koncentrisanih i rasutih zagađivača date su u tabeli 3.
Tabela 3. Fizičke razlike između koncentrisanih i rasutih zagađivača
Karakteristika Koncentrisani zagađivači Rasuti zagađivači
Protok Ustaljen protok i kvalitet, promenljivost se kreće u okvirima jednog reda veličine Dinamično promenjiv protok, sa slučajnim prekidima, promenjivost se kreće u okviru više redova veličina
Veličina zavisnosti od meteoroloških faktora Stepen zagađenosti nije zavisan ili je sasvim malo zavisan od meteoroloških faktora Zagađenost je veoma zavisna od meteoroloških faktora, posebno od padavina
Izvor zagađenja Zagađenost potiče od repetitivnih operacija, industrijskih i urbanih aktivnosti na malim prostorima Zagađenost potiče od konsekutivnih operacija na velikim površinama (u prostoru)
Kontrolni parametri BPK5, rastvoreni O2, suspendovane materije, nutrijenti i toksične supstance Erozija zemljišta (količina nanosa), nutrijenti, organske materije, toksični metali i pH
Najvažniji koncentrisani zagađivači voda u opštini Novi Sad su naselja, industrija, hemijske laboratorije, autoperionice, hemijske čistione, benziske pumpe, termoenergetski objekti i objekti za uzgoj stoke u poljoprivrednoj zoni. U opštini Novi Sad postoji 15 naselja, od kojih Novi Sad, Sremska Kamenica, Petrovaradin i delom Veternik i Futog imaju izgrađenu kanalizacionu mrežu, dok ostala naselja svoju otpadnu vodu ispuštaju u septičke jame.
U Novom Sadu registrovana su 83 zagađivača, ne uzimajući u obzir ispuste gradskih otpadnih voda u Dunav (u Petrovaradinu 6, Sremskoj Kamenici 2, Futogu 5, Veterniku 1, Kisaču 1, Kaću 1, Rumenci 1, Budisavi 1, Begeču 1 i Čeneju 1).
Najzastupljeniji zagađivači voda bave se prodajom, održavanjem i popravkom motornih vozila, ali oni nisu i najveći zagađivači voda. Drugi po brojnosti su preduzeća koja se bave proizvodnjom prehrambenih proizvoda, pića i stočne hrane, a zatim preduzeća za proizvodnju hemijskih proizvoda itd. [4].
U odnosu na recipijent otpadnih voda utvrđeno je da otpadne vode ispuštaju:
• u gradsku kanalizaciju 88 zagađivača
• u vodotok 19 zagađivača
• u septičke jame 25
• jedan zagađivač otpadne vode ispušta u lagunu, pa tu vodu kasnije koristi za navodnjavanje poljoprivrednih kultura (Farma svinja „ Čenej “).
U prilogu 3. prikazan je popis zagađivača prema lokaciji ispusta otpadnih voda. Na osnovu lokacije ispusta zagađivači se mogu svrstati u sledeće grupe:
• Direktno u Dunav pored gradskih otpadnih voda (grad Novi Sad, naselje Petrovaradin, Futog i Veternik) svoje otpadne vode ispuštaju 2 zagađivača.
• Indirektno u Dunav , preko crpnih stanica, ustava ili pritoka:
1. Kanal Novi Sad – Savino Selo ispušta 7 zagađivača direktno i 1 zagađivač posredno preko CS „Sajlovo“,
2. CS „Kovilj“, 1 zagađivač
3. CS „Kalište“, 3 zagađivača
4. Sukova Bara, 2 zagađivača
• Gradska kanalizacija, slivovi crpnih stanica:
1. CS Klisa – glavna, 1 zagađivač
2. CS „Rokov Potok“, 7 zagađivača
3. CS GC-2, 51 zagađivač
4. CS GC-1, 41 zagađivač
Na slici 10. je prikazan odnos količina otpadnih voda po industrijskim zagađivačima, dok je na slici 11. prikazan odnos organskog opterećenja otpadnih voda industrije po zagađivačima računat preko BPK5 (iz priloga 4.)
Najveći produceri otpadnih voda:
• Rafinerija nafte „Novi sad“
• Agrohem
• Novosadska fabrika kabela
Pored navedenih stalnih izvora zagađenja, treba uzeti u obzir i posledice značajnijih havarijskih zagađenja kao što su ona za vreme NATO bombardovanja 1999. godine. Tada je bombardovana rafinerija nafte koja je samo 3 km udaljena od centra grada i 2 km od izvorišta gradske pijaće vode. Rafinerija je posedovala 150 spremišta za sirovu naftu, benzin i dizel. Više od sto ovih postrojenja je porušeno i oko 74000 tona sirove nafte se našlo u podzemnim vodotokovima. Količina i broj naftnih derivata koji su se našli u Dunavu nije tačno utvrđen, međutim najskromnije procene tvrde da je u Dunav oteklo najmanje 130 tona različitih naftnih derivata [5].
4.4. Analiza kvaliteta vode na odabranim deonicama
Analiza kvaliteta vode na odabranim deonicama vršena je za period februar – jul 2006. godine, i to za sledeće parametre:
o Rastvoreni kiseonik [mg/L]
o Petodnevna biohemijska potrošnja kiseonika (BPK5) pri temperaturi od 20°S [mg/L]
o Hemijska potrošnja kiseonika (HPK) iz KMnO4 [mg/L]
o Suspendovane materije [mg/L]
o Suvi ostatak filtrirane vode [mg/L]
o Nitrati (NO3‾ ) [mg/L]
o Nitriti (NO2‾ ) [mg/L]
Analiza uzoraka je izvršena u Laboratoriji za životnu sredinu Republičkog hidrometeorološkog zavoda Srbije u Sremskoj Kamenici.
Pošto je Dunav svrstan u II klasu kvaliteta vode, svi vodotoci na području Novog Sada koji se u njega ulivaju ne bi smeli da izlaze iz okvira I i II klase [1].
4.4.1. Rastvoreni kiseonik
Rastvoreni gasovi imaju važnu ulogu u biohemijskim promenama u zagađenoj vodi. Kiseonik rastvoren u vodi je najvažniji parametar vodenih ekosistema jer obezbeđuje život i aktivnost aerobnih mikroorganizama koji razlažu organsku materiju radi dobijanja energije neophodne za rast i razmnožavanje. To se dešava samo u prisustvu slobodnog rastvorenog kiseonika [6].
Organska materija + Aerobi + Kiseonik → CO2 + H2O + Energija
Koncentracija kiseonika u vodi zavisi od fizičkih parametara, parcijalnog pritiska i temperature. Vrednosti niže od ravnotežnih ukazuju na deficit kiseonika u vodi a više na saturaciju [1].
Prema grafikonu kretanja rastvorenog kiseonika na posmatranim lokacijama u toku perioda istraživanja (slika 12.) najveća vrednost zabeležena je na kanalu DTD kod ušća u Dunav u III mesecu (14.9 mg/L), dok su konstantno niske vrednosti beležene na kanalu Subić ( najniža u V mesecu, 1.7 mg/L ). Sličnost vremenskih krivih za merna mesta Subić i Dunav nizvodno od c.s. „Kalište“ ukazuje da uticaj kanala Subić (na kojem je zabeležen deficit) na Dunav nije beznačajan.
Prosečne vrednosti rastvorenog kiseonika ukazuju da voda na svim lokalitetima pripada I klasi boniteta osim na kanalu Subić gde je zabeležena III klasa (slika 13.).
4.4.2. Biohemijska potrošnja kiseonika BPK5
Stepen zagađenosti vode organskim jedinjenjima definisan je količinom kiseonika potrebnog za oksidaciju koji vrše aerobni mikroorganizmi. Ta količina kiseonika naziva se biohemijska potrošnja kiseonika (BPK). Potrebna količina proporcionalna je prisutnoj količini organskih materija, a proces dekompozicije organskih materija odvija se u dve faze. U prvoj fazi dolazi do oksidacije ugljenika do ugljenik-IV oksida i vodonika do vode. U drugoj fazi azot oksidira najpre u nitrite a zatim u nitrate [1].
Temperatura i vreme razgradnje utiču na veličinu BPK, tj. sa povećanjem temperature raste i brzina potrošnje kiseonika (biohemijska oksidacija). Smatra se da je potrebno 5 dana kako bi se razgradio veći deo (70%) prisutnih organskih materija, i to na stalnoj temperaturi vode od 20°S, što se i uzima za jedinicu (BPK5) [7].
Iz odnosa BPK5 i HPK može se oceniti biorazgradljivost otpadnih voda. Naime ako je odnos BPK5 i HPK veći od 0.7 otpadna voda se smatra lako razgradljivom i obrnuto [2].
Na gotovo svim lokalitetima minimalna vrednost BPK5 zabeležena je u IV mesecu posle čega sledi postepen porast. Ovo se može tumačiti porastom dnevnih temperatura, a samim tim i povećanjem brzine potrošnje O2. Najveće oscilacije vrednosti BPK5 primećuju se na lokalitetima Subić i Dunav posle c.s. „Kalište“ što opet ukazuje na njihovu zavisnost. Najstabilnije vrednosti u toku šest meseci javljaju se na lokalitetu Dunav kod Kamenjara, i to u granicama I i II klase. Minimalna vrednost BPK5 je zabeležena na kanalu Tatarnica u II mesecu (1.7 mg/L) a maksimalna na Dunavu posle c.s. „Kalište“ u VI mesecu (18.3 mg/L), (slika 14.).
Prosečne vrednosti pokazuju zadovoljavajuće stanje samo na jednom lokalitetu (Dunav kod Kamenjara – II klasa), dok na ostalim mestima voda pripada III klasi boniteta, a voda na lokalitetu Subić spada u čak IV klasu (slika 15.).
Kao što se vidi najveće opterećenje organskim materijama trpi kanal Subić. Razlog su verovatno procedne vode deponije koja se nalazi u neposrednoj blizini kanala, kao i otpadne vode tri zagađivača (prilog 3.), što je preveliko opterećenje za melioracioni kanal sa malim protokom (mali samoprečišćavajući kapacitet).
Odnos BPK5/HPK = 8.45/20.58 = 0.41<0.7 , pokazuje da je organsko zagađenje teško razgradljivo.
Utvrđeno loše stanje na lokalitetu Subić je naročito značajno kada se uzme u obzir da se u njegovoj blizini nalazi izvorište pitke vode „Ratno ostrvo“, koje obezbeđuje 45% pijaće vode potrebne za grad Novi Sad. Stoga je potrebno ispitati potencijalnu pretnju i negativni uticaj na kvalitet podzemne vode izvorišta i shodno tome preduzeti odgovarajuće mere sanacije.
4.4.3. Hemijska potrošnja kiseonika HPK
Opšta količina kiseonika, neophodna za transformaciju ugljenik-organskih jedinjenja u ugljenu kiselinu, vodonika u vodu, azota u amonijak, sumpora u sumporni anhidrid, naziva se hemijska potrošnja kiseonika (HPK). Ovaj pokazatelj, kao i prethodni služi za ocenu koncentracije zagađenosti vode, naročito ako su prisutne značajne količine industrijskih voda [1].
Posmatrajući kretanje HPK po mesecima na analiziranim deonicama (slika 16.) može se kao i kod prethodno analiziranih parametara uvideti zavisnost između vremenskih krivih za lokalitete Subić i Dunav posle c.s. „Kalište“. Ujedno na ovim mestima se beleže i najveće promene u vrednostima dok se na ostalim lokalitetima javljaju prilično stabilne vrednosti HPK u granicama I i II klase. Najveća vrednost HPK zabeležena je u VI mesecu na kanalu Subić (32 mg/L), a najniža na Dunavu kod Kamenjara u V mesecu (3 mg/L).
Na osnovu prosečnih vrednosti HPK (slika 17.) voda na svim lokalitetima pripada I klasi boniteta osim na kanalu Subić gde spada u IV klasu.
4.4.4. Suspendovane materije
Suspendovane čestice dospevaju u vodu ispiranjem sa zamljišta ili erozionim dejstvom vode u vodotokovima. To su čvrste čestice veličine iznad 140 µm dispergovane u vodi. One sadrže oko 70 % organskih i 30 % neorganskih materija (šljunak i pesak). Podaci o suspendovanim materijama dobijaju se filtracijom vode kroz filtar određene gustine i sušenjem na 105°S.
Štetno dejstvo suspendovanih materija zavisi prvenstveno od njihovog hemijskog sastava, ali ono se na život u vodi ispoljava i na sledeći način:
• Smanjuje efektivnu vodenu površinu (smanjuje se fotosinteza i remeti samoprečišćavajuća moć)
• Pokrivaju se organizmi na dnu (bentos), koji inače služe kao hrana drugim organizmima u vodi
• Zamućuje se voda i kvari njen estetski izgled
• Lepi se na škrge riba [2].
Vrednosti za suspendovane materije na većini lokacija dostižu maksimum u VI mesecu (najveća na Dunavu kod Kamenjara, 82 mg/L). Najmanja vrednost od 1.6 mg/L zabeležena je u IV mesecu na lokalitetu DTD na ulazu u Novi Sad (slika 18.).
Prosečne vrednosti suspendovanih materija pokazuju da voda na Dunavu kod Kamenjara pripada III klasi, a na ostalim lokalitetima voda je u granicama II klase (slika 19.).
4.4.5. Suvi ostatak filtrirane vode
Suvi ostatak ukazuje na prisustvo neorganske i organske materije u vodi. Pri sušenju uzoraka vode na temperaturi 103-105°S, suvi ostatak sadrži kristalnu vodu i nešto mehanički vezane vode, a hidro-karbonati su prevedeni u karbonate. Žareni ostatak se određuje žarenjem suvog ostatka do konstantne mase na 600°S pri čemu sagorevaju organske materije, karbonati gube ugljen dioksid, a neki hidroksidi vodu. U žarenom ostatku ostaju neorganske materije [8].
Najmanje vrednosti u toku šest meseci (slika 20.) beleže se na Dunavu dok se lokalitet Subić još jednom izdvaja po visokim vrednostima ovog parametra. Minimum je zabeležen u VII mesecu na Dunavu posle c.s. „Kalište“ (252 mg/L), a maksimum u VI mesecu na kanalu Subić (842.17 mg/L).
Prosečne vrednosti suvog ostatka (slika 21.) vodu na svim lokalitetima svrstavaju u II klasu, osim na Dunavu kod Kamenjara (I klasa).
4.4.6. Azotna jedinjenja
Amonijumove soli, nitrati i nitriti se u vodi najčešće pojavljuju kao posledica razgradnje proteina usled upuštanja komunalnih i industrijskih otpadnih voda. Amonijum jon mineralnog porekla potiče od redukcije neorganskih azotnih komponenti i često se javlja u vodama. Različiti oblici azota mogu da iniciraju i starost prisutnog zagađenja. Ako je voda zagađena u bliskoj prošlosti, gotovo sav azot je u obliku amonijum jona. Ako su prisutni nitriti zajedno sa amonijum jonima, prošlo je neko vreme od trenutka zagađenja. Ako je prisutan samo nitrat, proteklo je vreme od prodora zagađenja i došlo je do autopurifikacije oksidacijom amonijaka i nitrita u nitrate [1].
4.4.6.1. Nitrati
Nitrati uglavnom potiču iz mineralnih đubriva, sa stočnih farmi, iz kanalizacije i indusrijskih otpadnih voda. Sami po sebi nitrati nisu štetni, ali pod dejstvom određenih bakterija mogu da pređu u nitrite, koji su posebno toksični. Nitrati su prisutni u gotovo svim prirodnim vodama u koncentracijama od 1-10 mg/L. Više koncentracije ukazuju na korišćenje nitratnih đubriva, budući da se nitratni jon slabo vezuje za zemljište i lako prodire do podzemne vode.
Na većini lokaliteta (slika 22.) maksimalne koncentracije nitrata se beleže u III ili IV mesecu posle čega sledi kontinualan pad. Najveće vrednosti javljaju se na Dunavu (maksimum u III mesecu na Dunavu posle c.s. „Kalište“, 3.03 mg/L), dok se konstantno niske vrednosti beleže na lokalitetu Subić (minimum u VII mesecu, 0.07 mg/L). U toku svih šest meseci voda je na svim lokalitetima bila zadovoljavajućeg kvaliteta tj. u granicama I / II klase.
Na osnovu prosečnih vrednosti (slika 23.) takođe se vidi da voda na svim lokalitetima pripada I / II klasi.
4.4.6.2. Nitriti
Nitriti nisu prisutni u prirodnim vodama, ili su njihove koncentracije veoma male. Oni se stvaraju kao međuprodukt mikrobiološke nitrifikacije amonijaka. Takođe, mogu nastati i u suprotnom procesu tj. denitrfikacijom koju odlikuje redukcija nitratnog azota do nitritnog, odnosno amonijačnog azota.
Nitriti su štetni za ljude zbog svog specifičnog afiniteta prema hemoglobinu u krvi i njegovog prevođenja u oblik methemoglobina koji ne može da transportuje kiseonik.
U slučaju nitrita najveće koncentracije (slika 24.) beleže se na kanalu DTD (maksimum u VI mesecu na lokalitetu DTD kod ušća, 0.064 mg/L), dok je minimalna vrednost konstantovana na lokalitetu Subić u II mesecu (<0.002 mg/L). U toku svih šest meseci voda je na svim lokalitetima bila u granicama I/II klase, osim na kanalu DTD gde su u dva navrata (IV i VI mesec) javlja voda u III/IV klasi kvaliteta.
Prosečne vrednosti parametra nitriti svrstavaju vodu na svim lokalitetima u I/II klasu (slika 25.).
5. DISKUSIJA REZULTATA
• Kanal DTD Novi Sad-Savino Selo
Glavni zagađivači koji svoje otpadne vode ispuštaju u kanal DTD Novi Sad-Savino Selo locirani su i obeleženi na slici 26, dok su njihova imena, kao i količina i kvalitet otpadne vode koju ispuštaju prikazani u tabeli 4.
Tabela 4. Glavni zagađivači na kanalu DTD Savino Selo-Novi Sad i karakteristike njihove otpadne vode izražene preko Q , BPK5 i HPK
ZAGAĐIVAČ Q [m3/dan] BPK5 [kg/dan] HPK5 [kg/dan]
D „NEOPLANTA“ 17.15 0.32 0.51
D „HINS“ 253.71 46.74 94.87
D „ALBUS“ 35.26 5.05 11.21
D „NIT“ 252.1 6.71 25.04
D „MONTINS“ 124.35 0.39 1.24
D „NOVOSADSKA FABRIKA KABELA“
D „AGROHEM“ 3604.00 22.98 121.64
∑ 4286.57 82.19 254.51
Na osnovu poređenja prosečnih koncentracija pojedinih parametara na uzvodnom i nizvodnom mernom profilu na kanalu DTD Novi Sad-Savino Selo (slika 27.), može se konstatovati sledeće:
o Prosečna vrednost rastvorenog O2 uzvodno iznosi 7.13 mg/L, a nizvodno 7.6 mg/L (rastvoreni O2 je u porastu)
o Prosečna vrednost BPK5 uzvodno iznosi 5.63 mg/L, a nizvodno 4.85 mg/L (BPK5 kao nosilac organskog zagađenja je u opadanju)
o Prosečna vrednost suspendovanih materija uzvodno iznosi 27.93 mg/L, a nizvodno 14.17 mg/L (suspendovane materije su u opadanju)
o Prosečna vrednost nitrata uzvodno iznosi 0.71 mg/L, a nizvodno 0.73 mg/L (ujednačene vrednosti nitrata na oba merna profila)
Vrednosti analiziranih parametara na uzvodnom i nizvodnom lokalitetu kanala DTD Novi Sad-Savino Selo ukazuju da količine i koncentracije upuštenih otpadnih voda pripadajućih zagađivača (tabela 4.) ne pogoršavaju postojeće stanje kvaliteta vode u kanalu. Pošto kanal na teritoriju Novog Sada dospeva sa stanjem kvaliteta vode koje pripada I klasi (na osnovu parametra rastvoreni O2), on uspeva da prihvati otpadne vode i da svojom moći samoprečišćavanja utiče na njih, tako da se na izlaznom profilu ne registruju značajnije posledice.
• Dunav
Lokacije glavnih izvora zagađenja Dunava na teritoriji Novog Sada obeležene su na slici 28, dok su detaljnije informacije o njima (količina i kvalitet otpadne vode koju ispuštaju u Dunav) prikazani u tabeli 5.
Tabela 5. Glavni izvori zagađenja Dunava na teritoriji Novog Sada i karakteristike otpadne vode koju ispuštaju, izražene preko Q , BPK5 i HPK
ZAGAĐIVAČ Q [m3/dan] BPK5 [kg/dan] HPK5 [kg/dan]
ZLIV GRADSKE KANALIZACIJE
CS GC-1 (10.5 m3/s) 49136.43
8528.68
13617.81
IZLIV GRADSKE KANALIZACIJE
CS GC-2 (10.5 m3/s) 45706.43
9337.17
14691.35
IZLIV GRADSKE KANALIZACIJE
CS KLISA (125 L/s) 2606.86
817.44
1571.56
DP „RAFINERIJA NAFTE“
NOVI SAD 2606.91
483.46
931.61
IZLIV GRADSKE KANALIZACIJE
CS ROKOV POTOK (6 m3/s) 1,761.48 442.89 744.43
∑ 101818.1 19609.64 31556.76
Analizirajući prosečne koncenracije odabranih parametara na uzvodnom i nizvodnom mernom profilu na Dunavu (slika 29.) može se ustanoviti sledeće:
• Prosečna vrednost rastvorenog O2 uzvodno iznosi 9.9 mg/L, a nizvodno 9.01 mg/L (rastvoreni O2 je u opadanju)
• Prosečna vrednost BPK5 uzvodno iznosi 3.34 mg/L, a nizvodno 6.2 mg/L (BPK5 kao nosilac organskog zagađenja je u porastu)
• Prosečna vrednost suspendovanih materija uzvodno iznosi 31.5 mg/L, a nizvodno 21.67 mg/L (suspendovane materije su u opadanju)
• Prosečna vrednost nitrata uzvodno iznosi 1.82 mg/L, a nizvodno 1.68 mg/L (ujednačene vrednosti nitrata na oba merna profila)
Vrednosti analiziranih parametara na uzvodnom i nizvodnom lokalitetu Dunava ukazuju na promene kvaliteta vode Dunava nizvodno od Novog Sada (posle c.s. „Kalište“), što je naročito izraženo u slučaju parametra BPK5. Ovakvo stanje ukazuje da otpadne vode Novog Sada preko izliva kanalizacije, koji su najveći nosioci zagađenja (tabela 5.), ugrožavaju stanje kvaliteta vode Dunava. Niže vrednosti suspendovanih materija na nizvodnom lokalitetu ukazuje i na uticaj hidrauličkih parametara reke između dva merna mesta, pored prirode samih zagađivača.
• Kanal Tatarnica
Na ovom lokalitetu nije zabeleženo značajno zagađenje tj. voda je zadovoljavajućeg kvaliteta (u granicama I i II klase), tako da nema opasnosti od širenja zagađenja na recipijente višeg reda. Ovo je naročito značajno kada se uzme u obzir da se ovaj kanal uliva u Begečku jamu koja predstavlja jedinstvenu ekološku celinu.
Ovakvo relativno povoljno stanje kvaliteta vode može se tumačiti nepostojanjem nijednog industrijskog zagađivača koji svoje otpadne vode ispušta u kanal, a takođe i ekstenzivnom poljoprivrednom proizvodnjom (slabo korišćenje mineralnih đubriva i hemijskih zaštitnih sredstava).
• Kanal Subić
Za razliku od kanala Tatarnica na kanalu Subić zabeleženo je najlošije stanje kvaliteta vode od svih analiziranih vodotoka. Po parametrima BPK5 i HPK voda na ovom lokalitetu pripada IV klasi boniteta što ukazuje na veliku zagađenost organskom materijom. Ovakvo zagađenje verovatno potiče od tri pripadajuća zagađivača (prilog 3.), kao i od procednih voda gradske deponije. Imajući u vidu da ovakvo stanje u kanalu može imati negativne efekte na recipijent (Dunav), kao i na životnu sredinu u širem okruženju potrebno je što pre preduzeti mere restauracije kanala, a zatim i eliminisanja izvora zagađenja.
6. ZAKLJUČAK
U cilju utvrđivanja stanja kvaliteta površinskih voda na području grada Novog Sada analizirani su fizičko-hemijski parametri vode za četiri vodotoka (Dunav, kanal DTD Novi Sad-Savino Selo, kanal Subić i kanal Tatarnica) u toku šestomesečnog perioda (februar-jul 2006.). Radi ocene kvaliteta voda prosečne vrednosti analiziranih parametara su poređene sa kriterijumima za kvalitet vode prema UREDBI O KLASIFIKACIJI VODA MEĐUREPUBLIČKIH VODOTOKA, MEĐUDRŽAVNIH VODA I VODA OBALNOG MORA JUGOSLAVIJE (Sl. List SFRJ, br.6/78), i prema PRAVILNIKU O OPASNIM MATERIJAMA U VODAMA (Sl. Glasnik SRS, 31/82).
Takođe su analizirani i zagađivači sa slivnog područja pri čemu je konstantovano da u Novom Sadu, u odnosu na recipijent, otpadne vode ispuštaju:
• u gradsku kanalizaciju 88 zagađivača
• u vodotok 19 zagađivača
• u septičke jame 25
• u lagunu 1 (kasnije se voda koristi za navodnjavanje poljoprivrednih kultura).
Rezultati analiza prosečnih vrednosti pojedinih parametara u ispitivanom vremenskom periodu su pokazali sledeće:
• Rastvoreni kiseonik
Najbolje stanje po pitanju rastvorenog kiseonika utvrđeno je na lokalitetu Dunav kod Kamenjara (9.9 mg/L, I klasa), a najlošije na lokalitetu Subić (3.68 mg/L, III klasa).
• BPK5
Najmanja prosečna vrednost BPK5, ujedno i najpovoljnija, zabeležena je na lokalitetu Dunav kod Kamenjara (3.34 mg/L, II klasa), a najnepovoljnija na lokalitetu Subić (8.45 mg/L, IV klasa).
• HPK
Najpovoljnija prosečna vrednost HPK zabeležena je kao i u slučaju predhodna dva parametra na lokalitetu Dunav kod Kamenjara (4.33 mg/L, I klasa), a najnepovoljnija na lokalitetu Subić (20.58 mg/L, IV klasa).
• Suspendovane materije
Najbolje stanje u slučaju suspendovanih materija utvrđeno je na lokalitetu DTD kod ušća u Dunav (14.17 mg/L, II klasa), a najlošije na lokalitetu Dunav kod Kamenjara (31.5 mg/L, III klasa).
• Suvi ostatak
Najpovoljnija prosečna vrednost suvog ostatka konstantovana je na lokalitetu Dunav kod Kamenjara (316.33 mg/L, I klasa), a najnepovaoljnija na lokalitetu Subić (842.17 mg/L, II klasa).
• Nitrati
Najpovoljnija prosečna vrednost nitrata zabeležena je na lokalitetu Subić (0.18 mg/L, I/ II klasa), a najnepovoljnija na lokalitetu Dunav kod Kamenjara (1.82 mg/L, I/II klasa).
• Nitriti
U slučaju nitrita najpovoljnija vrednost zabeležena je na lokalitetu Subić (0.020 mg/L, I/II klasa), a najnepovoljnija na lokalitetu DTD kod ušća u Dunav (0.038 mg/L, I/II klasa).
Ceneći uzvodne i nizvodne lokalitete na kanalu DTD Novi Sad – Savino Selo i Dunavu utvrđeno je sledeće:
* Vrednosti analiziranih parametara na uzvodnom i nizvodnom lokalitetu kanala DTD Novi Sad – Savino Selo ukazuju da količine i koncentracije upuštenih otpadnih voda pripadajućih zagađivača ne pogoršavaju postojeće stanje kvaliteta vode u kanalu. Pošto kanal na teritoriju Novog Sada dospeva sa stanjem kvaliteta vode koje pripada I klasi (na osnovu parametra rastvoreni O2), on uspeva da prihvati otpadne vode i da svojom moći samoprečišćavanja utiče na njih, tako da se na izlaznom profilu ne registruju značajnije posledice.
* Vrednosti analiziranih parametara na uzvodnom i nizvodnom lokalitetu Dunava ukazuju na promene kvaliteta vode Dunava nizvodno od Novog Sada (posle c.s. „Kalište“), što je naročito izraženo u slučaju parametra BPK5. Ovakvo stanje ukazuje da otpadne vode Novog Sada preko izliva kanalizacije, koji su najveći nosioci zagađenja, ugrožavaju stanje kvaliteta vode Dunava. Izgradnjom centralnog postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda preko koga bi se prihvatila voda sa pomenutih izliva i tek posle prečišćavanja ispustila u Dunav, višestruko bi se popravilo bilansno stanje u zagađenju reke Dunav.
Na kanalu Tatarnica je zabeleženo zadovoljavajuće stanje kvaliteta vode, dok je na kanalu Subić voda bila najlošijeg kvaliteta.
Na osnovu sprovedenih istraživanja može se zaključiti da površinske vode na području grada Novog Sada pretežno zadovoljavaju zahtevani kvalitet. U pojedinim slučajevima kvalitet je ispod zahtevanih vrednosti (kanal Subić – IV klasa po BPK5 i HPK, III klasa po rastvorenom O2; Dunav kod Kamenjara – III klasa po suspendovanim materijama; Dunav posle c.s. „Kalište“ i DTD na ulazu u Novi Sad – III klasa po BPK5). Ovakvi podaci ukazuju na neophodnost daljeg monitoringa i usklađivanja aktivnosti na slivnom području sa zahtevima očuvanja kvaliteta voda i životne sredine.
7. LITERATURA
1. Savić R., Belić A., Josimov-Dunđerski J., Zdravić M.: Monitoring kvaliteta voda i mulja u melioracionim kanalima na području Novog Sada, projekat, Departman za uređenje voda, Poljoprivredni fakultet, Novi Sad 2006.
2. Benak J.: Zaštita voda, skripta, Institut za uređenje voda, Poljoprivredni fakultet, Novi Sad 1993.
3. Dalmacija B.: Jedinstveni kriterijumi za registrovanje zagađivača i zagađenja voda, vazduha i zemljišta na području SAP Vojvodine i potrbne hitne mere zaštite na mestima sa najzapaženijim zagađenjima, studija, Institut za hemiju, Prirodno-matematički fakultet, Novi Sad 1989.
4. Dalmacija B.: Analiza količina i osobina otpadnih voda sa katastrom industrijskih zagađivača, Departman za hemiju, Prirodno-matematički fakultet, Novi Sad 2002.
5. http://arhiva.glas-javnosti.co.yu/arhiva/2005/12/12/srpski/nato2.shtml
6. Jahić B. M.: Prečišćavanje zagađenih voda, Naučno obrazovni institut za uređenje voda, Poljoprivredni fakultet, Novi Sad 1990.
7. Jakovljević M.: Samoprečišćavajuća moć Dunava posle upuštanja otpadnih voda Novog Sada, diplomski rad, Departman za uređenje voda, Poljoprivredni fakultet, Novi Sad 2006.
8. Cvejić V.: Sastav vode recipijenata – kanal „Vrbas-Bezdan“, seminarski rad, poslediplomske studije, Departman za uređenje voda, Poljoprivredni fakultet, Novi Sad 2005.
8. PRILOZI
1. Hidrološka karta područja grada Novog Sada
2. Vrednosti isppitivanih parametara za date lokalitete
3. Katastar zagađivača po lokaciji ispusta otpadnih voda
4. Količina otpadne vode i opterećenje otpadne vode sa organskim materijama određenim kao BPK5 i HPK po zagađivačima
Autor: Miroslav Gavarić
diplomski rad
poljoprivredni fakultet u Novom Sadu, 2006. god.