МОНИТОРИНГ КВАЛИТЕТА ПОВРШИНСКИХ ВОДА НА ПОДРУЧЈУ ГРАДА НОВОГ САДА

Transcript

1 Република Србија Аутономна покрајина Војводина Град Нови Сад Градска управа за заштиту животне средине П Р О Ј Е К А Т МОНИТОРИНГ КВАЛИТЕТА ПОВРШИНСКИХ ВОДА НА ПОДРУЧЈУ ГРАДА НОВОГ САДА Директор Департмана за уређење вода Декан Пољопривредног факултета Проф. др Радован Савић Проф. др Милан Крајиновић Руководилац Пројекта Проф. др Радован Савић Универзитет у Новом Саду, Пољопривредни факултет Департман за уређење вода Нови Сад, децембар 21.

2 Основни подаци о реализацији пројекта: "МОНИТОРИНГ КВАЛИТЕТА ПОВРШИНСКИХ ВОДА НА ПОДРУЧЈУ ГРАДА НОВОГ САДА" Пројекат "МОНИТОРИНГ КВАЛИТЕТА ПОВРШИНСКИХ ВОДА НА ПОДРУЧЈУ ГРАДА НОВОГ САДА" реализован је по Уговору закљученом између: Градске управе за заштиту животне средине, Град Нови Сад, Аутономна покрајина Војводина, Република Србија, као Наручиоца, и Пољопривредног факултета, Департмана за уређење вода из Новог Сада, као Корисника - Извршиоца. Поменути Уговор се води код Градске управе под бр /21-19 од године, а код Пољопривредног факултета под бројем 8-42/2 од године. Учесници у реализацији Пројекта: Проф. др Радован Савић, руководилац израде Пројекта, Проф. др Анђелка Белић, др Јасмина Јосимов-Дунђерски, Милан Здравић, дипл. инж., Радмила Рајић, инж.. сви са Департмана за уређење вода, Пољопривредног факултета, Нови Сад.

3 С А Д Р Ж А Ј 1. Увод Анализа квалитета воде Растворени кисеоник Биолошка потрошња кисеоника - БПК Хемијска потрошња кисеоника - ХПК Суспендоване материје Суви остатак Нитрати Нитрити Амонијум јон Опасност од еутрофикације Упоредни приказ квалитета воде по локалитетима Канал, Бегеч Канал ДТД, Планта Канал, Калиште Процентуална заступљеност бонитетних класа Квалитет воде са аспекта употребљивости за наводњавање Закључак Литература Резиме... 66

4 1. УВОД Савремени приступи управљању воденим ресурсима базирано је на прихватању воде као интегралног дела екосистена, природног ресурса, социјалног и економског добра, чији квантитет и квалитет одређују природу њеног коришћења. Због тога водени ресурси морају бити заштићени узимајући у обзир функционисање акватичних екосистема, а у циљу обезбеђивања и усклађивања потреба људи за водом. Уједињене нације истичу да ће наредних двадесет година, просечна количина воде којом ће људи располагати бити мања за трећину. Такође, УН упозоравају на могућност да средином овог века чак седам милијарди људи буде суочено са недостатком воде уколико се не предузму хитне мере. Недостатак политичке воље довео је до тога да је свет суочен са највећом до сада забележеном кризом снабдевања водом. Извори воде стално ће се смањивати због пораста броја становништва, загађења и климатских промена. Здрава и незагађена природа је битна за људско благостање и одрживи развој. Водени екосистеми су интегрални део живљења и представљају основне ресурсе за задовољавање мноштва људских потреба. Због тога, заштита водених екосистема мора постати и остати кључ одрживог развоја у циљу очувања квалитета животне средине, социјалног благостања и економске сигурности, области које су у основи испреплетане и међузависне. Дегардација једне од њих погоршава стање осталих области. Заштита водених екосистема допушта и признаје два основна концепта ( Водени екосистеми имају суштинске вредности и обезбеђују битну поузданост и корисност, Одрживо коришћење водених ресурса захтева учествовање у основном управљању екосистемима. На многим местима квалитет воде је последњих деценија драматично погоршан, нарочито у регионима са интензивном, тзв. индустријском пољопривредом и у великим урбаним и индустријским центрима. Мада постоје помаци у правцу заштите водених ресурса, на локалном, а у неким случајевима и на националном нивоу, у оквиру различитих акционих планова који се извршавају, они још увек не успевају да обуздају генерално погоршање услова у воденим екосистемима. Заштита водених екосистема укључује усклађивање бројних, различитих интереса у области вода путем и у оквиру неких глобалних приступа као што је интегрално управљање воденим ресурсима. У свету се, сваког дана, у реке, језера и водене токове баца шест милиона тона отпада. И код нас је све израженији пораст загађености вода. Квалитет и употребљивост вода угрожени су неконтролисаним испуштањем отпадних вода директно у реципијенте, чиме се они доводе у незадовољавајућ стање, што даље утиче на живи свет у њима, као и на здравље људи. У напорима на увођењу система одрживог развоја у области водених ресурса учествују власници газдинстава јавног и приватног сектора на локалном нивоу, као и - 1 -

5 становништво. Поред њих укључују се локална самоуправа (на нивоу општине или насеља), децентрализоване канцеларије министарстава, приватни консултанти и предузетници, локалне невладине организације, удружења грађана, професионална удружења, удружења корисника вода, образовне институције и други. Способност набројаних учесника и степен координације између њих имају пресудну улогу у обезбеђивању преношења националне политике и планова, заснованих на реалном стању у оквиру заједница, на службе намењене крајњим корисникцима. Водени екосистеми на подручју Града Новог Сада, а посебно водотоци, изложени су различитим утицајима концентрисаних и расутих загађивача са слива. Природни и антропогени услови у којима се налазе површинске воде овог подручја намећу мониторинг њиховог квалитета као неопходну обавезу. Резултати ових активности поуздано ће указати на изворе загађења и степен њиховог утицаја на деградације водених екосистема. Квалитет површинских вода Града Новог Сада под утицајем је квалитета воде појединих водотока који улазе на подручје града и загађивача који директно или индиректно на њих утичу. Имајући у виду да је квалитет вода променљив у времену и простору, од изузетног је значаја праћење и познавање његовог актуелног стања. Да би се стекао увид у обим и размере поменутог проблема 26. године започет је мониторинг квалитета површинских вода на подручју Града Новог Сада, који је настављен у континуитету и током 27., 28., 29. и 21. године. Мониторинг квалитета површинских вода спроводи се на изабраним водотоцима, односно на њиховим репрезентатувним мерним профилима. Истраживањем су обухваћена три водотока на којима су успостављена три мерна профила: КАНАЛ ТАТАРНИЦА профил узводно од насеља Бегеч КАНАЛ ДТД НОВИ САД САВИНО СЕЛО профил код црпне станице ПД "Планта", низводно од моста за Кисач КАНАЛ СУБИЋ профил низводно од депоније, пре улива у Дунав (код црпне станице "Калиште") Локације узорковања воде за праћење квалитета приказане су на скици - карти подручја Града Новог Сада (слика 1.1.). На мерним профилима одабраних водотокова анализирани су релевантни физичкохемијски параматри: температура, ph, електропроводљивост, суспендоване материје, укупна тврдоћа, растворене материје, суви остатак, Na, K, Ca, Mg, HPK, BPK 5, укупан P, укупан N, органски N, NH 4, NО 2, NO 3, укупан неоргански N, и растворени кисеоник. За оцену употребљивости воде са аспекта наводњавања примењене су класификације које се најчешће користе у агрономској пракси: класификација Нејгебауера и класификација Америчке лабораторије за заслањена земљишта (US Salinity Laboratory). Оцена квалитета површинских вода на подручју Града Новог Сада извршена је на основу важеће регулативе и критеријума датих у Уредби о класификацији вода међурепубличких водотока, међудржавних вода и вода обалног мора Југославије (Сл. лист СФРЈ, бр.6/78), (табела 1.1.). Према овој уредби воде су сврстане у четири класе квалитета у односу на њихову намену и степен чистоће, од најбољег квалитета - Класа И до најлошијег квалитета - Класа ИВ и ванкласног стања. За оцену квалитета вода на основу садржаја једињења азота: нитрата, нитрита и амонијума коришћен је Правилник о опасним материјама у водама (Сл. Гласник СРС, 31/82), (табела 1.2.)

6 Мониторинг квалитета површинских вода на подручју Града Новог Садa Слика 1.1. Локације узорковања воде на подручју Града Новог Сада -3-

7 Табела 1.1. Класификација вода на основу Уредбе... Број Параметар Класа 1 Растворени кисеоник (mg/l) најмање Петодневна биолошка потрошња кисеоника (БПК 5 ) при температури од 2 C (mg/l) до Хемијска потрошња кисеоника ХПК из KmnO 4 (mg/l) до Суспендоване материје (mg/l) до Суви остатак филтриране воде (за површинске воде) (mg/l) до Табела 1.2. Класификација воде на основу Правилника... (за нитрате, нитрите и амонијум); Број Параметар Класа / / 1 Нитрати NO 3 (mg/l) Нитрити NO 2 (mg/l) Амонијум NH 4 (mg/l) Истраживања у претходним годинама су показала да површинске воде на неким мерним профилима на подручју града Новог Сада, према појединим параметрима могу да имају квалитет испод захтеваних вредности. Овакви подаци указују на неопходност сталног мониторинга и усклађивања активности на сливном подручју са захтевима очувања квалитета вода и животне средине. Анализа стања квалитета на поменутим водотоцима у току 21. године даје се у наставку овог извештаја

8 Фото 1. Локалитет узорковања канал, Бегеч Фото 2. Локалитет узорковања Канал ДТД, Планта Фото 3. Локалитет узорковања канал, Калиште - 5 -

9 Фото 4. Захватање и обрада узорака воде на терену - 6 -

10 2. АНАЛИЗА КВАЛИТЕТА ВОДЕ Током 21. године, настављен је мониторинг квалитета површинских вода на подручју Града Новог Сада. На одабраним водотоцима и њиховим карактеристичним профилима вршено је узорковање воде једном месечно. Квалитативном и квантитативном анализом, у складу са примењеном важећом регулативом датом у наведеним Правилницима и Уредбама, обухваћени су следећи параметри: 2.1. Растворени кисеоник [mg/l] 2.2. Петодневна биолошка потрошња кисеоника (BPK 5 ) при темп. 2 C [mg/l] 2.3. Хемијска потрошња кисеоника (HPK) из KMnO 4 [mg/l] 2.4. Суспендоване материје [mg/l] 2.5. Суви остатак филтриране воде [mg/l] 2.6. Нитрати (NO 3 ) [mg/l] 2.7. Нитрити (NO 2 ) [mg/l] 2.8. Амонијум (NH + 4 ) [mg/l] Хемијске анализе узорака рађене су у Лабораторији за животну средину Републичког хидрометеоролошког завода Србије у Сремској Каменици применом стандардних метода. Поред тога, важећим актима и споразумима усвојено је да је друга бонитетна класа захтевани ниво квалитета реке Дунав. Самим тим и сви водотоци на подручју Новог Сада који се у њега уливају не би смели да излазе из захтеваних оквира прве и друге бонитетне класе као жељеног нивоа квалитета Растворени кисеоник Садржај раствореног кисеоника у води од посебне је важности за стање неког акватичног екосистема. Преко површине водног огледала акваторије преузимају из атмосфере кисеоник, потенцијално, до потпуног засићења. Његов садржај зависи и од других фактора, као што су: температура, растворене материје у води итд. Дифузија кисеоника у дубље слојеве акваторије постиже се мешањем услед кретања воде, тако брзина течења, турбуленција, стање корита и сл. у знатној мери могу да утичу на садржај раствореног кисеоника. Од великог значаја је и присуство зелених биљака које у процесима асимилације и дисимилације продукују, односно троше кисеоник из воде. Садржај раствореног кисеоника један је од најважнијих индикатора чистоће воде. Дефицит кисеоника показује да је у води присутно загађење, пре свега органским супстанцама, које троши кисеоник. Пошто садржај кисеоника у води варира у зависности од више чинилаца, чак и при не изразито великом загађењу неким од појединачних фактора, може доћи до заједничког, синергистичког, деловања свих присутних фактора, до њиховог суперпонирања, и довести до критичног стања у акваторији. При оваквим преласцима воденог тела из аеробне у анаеробну фазу долази до помора риба, развијања непријатних мириса и других негативних појава. Повишене, летње, температуре много чешће доводе до оваквих критичних ситуација. Такође, током јесени због угинућа бујне вегетације, распадања и труљења биомасе може доћи до секундарног загађења са сличним последицама по водоток. У присуству органских материја концентрација раствореног кисеоника се смањује због његове потрошње на разградњу ових супстанци. Потрошња раствореног кисеоника нарочито је - 7 -

11 висока у случају присуства отпадних вода пореклом из насеља. Ове воде су веома погодне за развој микроорганизама који су највећи потрошачи кисеоника из воде. Према графикону промена садржаја раствореног кисеоника на посматраним водотоцима у току периода истраживања (слика ) највећа вредност забележена је на каналу ДТД, Планта у месецу априлу 21. године (13.7 mg/l), а најнижа на каналу у јуну 21. (.7 mg/l). Амплитуде за растворени кисеоник на каналу ДТД, Планта су од mg/l, на каналу од mg/l и каналу од mg/l. Просечне вредности за 21. годину износе: за канал ДТД, Планта 7.6 mg/l, канал 7.4 mg/l и канал 3.6 mg/l. Просечне вредности раствореног кисеоника за 21. годину указују да вода канала ДТД, Планта и припада другој класи бонитета, а канала четвртој класи (слика ). 2 Растворени О2 (mg/l) Слика Промене вредности раствореног кисеоника на анализираним водотоцима, 21. година 21 Слика Класификација воде анализираних водотока на основу просечних вредности раствореног О 2, 21. година У периоду од највећа вредност раствореног кисеоника забележена је на каналу ДТД, Планта у фебруару 29. године (2.6 mg/l), а најнижа на каналу у јуну месецу 21. године (.7 mg/l), како је приказано на слици У истом периоду, просечне вредности раствореног кисеоника на свим анализираним водотоцима, осим на каналу, се крећу у границама прве и друге класе. Квалитет воде канала, према раствореном кисеонику, прешао је из четврте (26. година) у трећу класу бонитета (27, 28. и 29. година), затим поново у четврту класу у 21. години, како је приказано на слици

12 Растворени О2 (mg/l) Слика Промене вредности раствореног кисеоника на анализираним водотоцима у периоду Растворени O2 (mg/l) Слика Просечне годишње вредности раствореног О 2 у води анализираних водотока, период кл. > 6 2 кл. > 6 2 кл. > Растворени O2 Растворени O2 Растворени O2, Бегеч Канал ДТД, Планта, Калиште Слика Месечне вредности и годишњи просеци раствореног кисеоника у води анализираних водотока, период

13 Према садржају раствореног кисеоника на основу месечних и просечних годишњих вредности (слика ) на каналу констатује се побољшање квалитета воде у 28. и 29. години, у односу на прве две године истраживања, а затим ново погоршање у 21. години. Канал ДТД карактеришу променљиви садржаји раствореног кисеоника током периода истраживања, али се промене одвијају у овиру прве и друге класе. Растворени кисеоник у води канала, након тренда побољшања током четири године, показује најлошије стање у 21. години Биолошка потрошња кисеоника (БПК 5 ) Потрошња кисеоника у води сразмерна је загађењу воде органским материјама. Оптерећење органским материјама има велики значај за заштиту вода. Ова врста загађења узрочник је многим непожељним појавама као што су опадање садржаја кисеоника, бујање планктона, труљење и разлагање, непријатан мирис итд. У ову класу полутаната спадају растворене и нерастворене органске материје из отпадних вода или дотицаја са околних, најчешће пољопривредних, површина, угинули биљни и животињски свет у самом водотоку тј. продукти распадања других органских материја, затим и детерџенти, пестициди, разни индустријски производи итд. Поред тога, органске материје могу бити веома отровне и тешко разградљиве. Дакле, веома су различите и по пореклу и према хемијском саставу те не представљају хомогену групу него су то, уопштено говорећи, различита једињења угљеника. Количина материја органског порекла може се одредити директно, преко одређивања укупног органског угљеника (TOC), или индиректно, путем биолошке и/или хемијске потрошње кисеоника (БПК и ХПК). На графикону (слика ) дате су вредности БПК 5 на посматраним водотоцима у току 21. године. Најниже и најстабилније вредности БПК 5 бележе се на мерним профилима канала ДТД и, док су највише вредности и највеће осцилације констатоване на каналу. Минимална вредност БПК 5 од 1.8 mg/l је забележена на каналу ДТД у новембру, а максимална на каналу у августу месецу (23.8 mg/l). Амплитуде вредности БПК 5 на каналу ДТД, Планта су од mg/l, на каналу од mg/l и каналу од mg/l. Просечне вредности износе: за канал ДТД, Планта 4.4 mg/l, канал 4.2 mg/l и канал 9.9 mg/l. Према просечним вредностима БПК 5 вода канала ДТД и припада трећој класи бонитета, а на каналу четвртој класи (слика ). Највеће оптерећење органским материјама присутно је на каналу. Однос просечних вредности БПК 5 и ХПК за канал у 21. показује најнеповољнију биоразградљивост органских материја. Канал : Канал ДТД: Канал : БПК = =.54.7 ХПК 7.8 < БПК = =.58.7 ХПК 7.6 < БПК = =.46.7 ХПК 21.7 < - 1 -

14 БПК5 (mg/l) Слика Промене вредности БПК 5 на анализираним водотоцима, 21. година Слика Класификација воде анализираних водотока на основу просечних вредности БПК 5, 21. годинa У периоду од најповољнија, најнижа вредност БПК 5 од 1. mg/l измерена је на каналу ДТД, Планта у октобру и новембру 28. године, а највиша на каналу у јуну месецу 29. године (37.5 mg/l), како је приказано на слици На каналу у летњем периоду уочавају се максимални пикови БПК 5, чије вредности превазилазе просечне вредности двоструко и више пута. Секундарни пикови јављају се зими. БПК5 (mg/l) Слика Промене вредности БПК 5 на анализираним водотоцима у периоду

15 БПК5 (mg/l) Слика Просечне годишње вредности БПК 5 у води анализираних водотока, период кл. < 4 15 кл. < 4 4 кл. < БПК5 БПК5 БПК5, Бегеч Канал ДТД, Планта, Калиште Слика Месечне вредности и годишњи просеци БПК 5 у води анализираних водотока, период У истом периоду, према просечним вредностима БПК 5, квалитет воде канала ДТД показује побољшање у 27. и 28. години и прелази у другу бонитетну класу. У 29. и 21. години констатује се повећања органског оптерећења и прелазак, према овом показатељу, поново у трећу класу. Квалитет воде канала, према БПК 5 у укупном периоду истраживања је у трећој класи, а канала у четвртој класи, како је приказано на слици На основу месечних и просечних годишњих вредности БПК 5 (слика ) на каналу констатује се благо нарушавање квалитета воде у укупном разматраном периоду. Канал ДТД карактерише повећана вредност БПК 5 у 29. и 21. години у односу на претходне две године, а БПК 5 у води канала указује на углавном устаљено просечно стање овог водотока осим у периоду инциденталних загађења Хемијска потрошња кисеоника (ХПК) Брза оцена евентуалног органског загађења врши се на основу хемијске потрошње кисеоника (ХПК) најчешће у реакцији са калијум перманганатом (KMnO 4 ). Узорак воде се третира одређеном количином јаког оксидационог средства, у овом случају KMnO 4,

16 које доводи до брзе оксидације највећег дела органске материје. Измене јона при овим реакцијама одвијају се много брже него код биохемијске оксидације јер је ово, чисто хемијско, разлагање кисеоника, укупно узевши, далеко мање. Дакле, да би се скратио поступак анализе и да би се укључиле и оне материје које се врло споро разлажу микробиолошким путем користи се показатељ Хемијска Потрошња Кисеоника (ХПК). Треба напоменути да, иако се на основу БПК и ХПК не може утврдити присуство свих органских материја (нпр. PAH и сл.) тако да неки од полутаната могу измаћи детекцији, ипак се ови параметри сматрају веома добрим општим показатељем загађења акваторија органским и индустријским отпадним водама. Добијени резултати ХПК по месецима у току 21. године (слика ) указују да су на каналу ДТД стабилне вредности које се крећу у границама прве класе, изузев једног мерења у летњем периоду. На каналу у току летњег периода (јуни и јули) ХПК је већа и прелази у другу класу бонитета. Највише вредности и највеће осцилације констатоване су на каналу (четврта класа). Максимална вредност ХПК забележена је на каналу у јулу и септембру (31.8 mg/l), а најнижа на каналу у месецу новембру (5. mg/l). Амплитуде вредности ХПК на каналу ДТД, Планта су од mg/l, на каналу од mg/l и каналу од mg/l. Просечне вредности износе: за канал ДТД, Планта 7.2 mg/l, канал 9.2 mg/l и канал 17.9 mg/l. Према просечним вредностима ХПК вода канала ДТД и припада првој класи бонитета, а на каналу четвртој класи (слика ). ХПК (mg/l) Слика Промене вредности ХПК на анализираним водотоцима, 21. година Слика Класификација воде анализираних водотока на основу просечних вредности ХПК, 21. годинa

17 5 4 ХПК (mg/l) Слика Промене вредности ХПК на анализираним водотоцима у периоду ХПК (mg/l) Слика Просечне годишње вредности ХПК у води анализираних водотока, период кл. < кл. < кл. < ХПК ХПК ХПК, Бегеч Канал ДТД, Планта, Калиште Слика Месечне вредности и годишњи просеци ХПК у води анализираних водотока, период

18 У периоду од најнижа вредност ХПК од 4.3 mg/l измерена је на каналу ДТД, Планта у фебруару 29. године, а највиша на каналу у септембру 27.године (43.5 mg/l), како је приказано на слици У истом периоду, према просечним вредностима ХПК, квалитет воде канала ДТД показује благо побољшање у 27. и 28. години. У 29. и 21. години констатује се повећање ХПК. Квалитет воде канала, према ХПК показује стабилност у укупном периоду истраживања, а канала погоршање у односу на 28. годину када су забележени најбољи резултати (слика ). На основу месечних и просечних годишњих вредности ХПК (слика ) на каналу констатују се најмање варијације у првој и четвртој години испитивања. Канал ДТД карактерише тренд раста овог параметра у последње три године. ХПК у води канала указује на умерено погоршање квалитета Суспендоване материје Суспендоване честице највећим делом доспевају у водоток као последица отицаја површинских вода са слива ка кориту. Њихова концентрација се обично повећава након јачих падавина, поплава и сл., док се при опадању нивоа и мањим протицајима њихово присуство смањује. Продукција суспендованих честица нарочито је велика са огољених пољопривредних обрадивих површина. Поред тога, извор суспендованих честица може бити и директно упуштање непречишћених отпадних вода. Повећана количина суспендованих честица има негативне ефекте на биљни и животињски свет у акваторији. Такође, заједно са суспендованим честицама, механички или хемијски везани за њих, до акваторија долазе и друге материје које могу да утичу на квалитет воде. Сусп. материје (mg/l) Слика Промене вредности суспендованих материја на анализираним водотоцима, 21. година На графикону (слика ) су дате вредности суспендованих материја на посматраним водотоцима у току 21. године. Варирање концетрација у оквиру друге и треће класе присутно је на свим локалитетима, уз присуство појединачних случајева прве класе. Највише вредности и највеће осцилације констатоване су на каналу. Минимална вредност суспендованих материја забележена је на каналу ДТД, Планта. Амплитуде вредности суспендованих материја на каналу ДТД, Планта су од mg/l, на каналу од mg/l и каналу од mg/l. Просечне вредности износе: за канал ДТД, Планта 17. mg/l, канал 24.8 mg/l и канал 26. mg/l

19 Просечне вредности суспендованих материја за 21. годину указују да вода сва три канала припада другој класи (слика ). Слика Класификација воде анализираних водотока на основу просечних вредности суспендованих материја, 21. година У периоду од најнижа концентрација суспендованих материја од 1. mg/l измерена је на каналу у септембру 26.године, а највиша на каналу у фебруару 28.године (19. mg/l), како је приказано на слици Сусп. материје (mg/l) Слика Промене вредности суспендованих материја на анализираним водотоцима у периоду У истом периоду, према просечним вредностима квалитет воде канала ДТД указује на погоршање у 21. у односу на 29. годину. На каналу, такође се повећава концентрација суспендованих материја. Квалитет воде канала показује побољшање у задње три године, где се констатује смањење концентрација (слика ) у односу на изузетно лошу 27. годину. На основу месечних и просечних годишњих вредности суспендованих материја (слика ) на каналу констатују се велике варијације у претходној години испитивања. Повремена одступања од средње вредности констатована су на сва три локалитета

20 Сусп. материје (mg/l) Слика Просечне годишње вредности суспендованих материја у води анализираних водотока, период кл. < 3 5 кл. < кл. < Сусп. материје Сусп. материје Сусп. материје, Бегеч Канал ДТД, Планта, Калиште Слика Месечне вредности и годишњи просеци суспендованих материја у води анализираних водотока, период Суви остатак филтриране воде У водама се увек налазе веће или мање количине растворених или суспендованих чврстих честица, које заостану и након испаравања. Део укупног остатка који чине материје које заједно са водом пролазе кроз филтер чини "суви остатак филтриране воде". Најмање и стабилне вредности сувог остатка у току 21. године уочене су на каналу ДТД, док су вредности на каналу и повишене, међутим, промене се крећу у границама друге класе (слика ). Минимална вредност измерена је у августу на каналу ДТД (349 mg/l), а максимална у новембру на каналу (19 mg/l). Амплитуде вредности сувог остатка на каналу ДТД, Планта су од mg/l, на каналу од mg/l и каналу од mg/l. Просечне

21 вредности износе: за канал ДТД, Планта mg/l, канал mg/l и канал 95.7 mg/l. Просечне вредности сувог остатка за 21. годину указују да вода сва три канала припада другој класи бонитета (слика ). Суви остатак (mg/l) Слика Промене вредности сувог остатка на анализираним водотоцима, 21. година Слика Класификација воде анализираних водотока на основу просечних вредности сувог остатка, 21. година Суви остатак (mg/l) Слика Промене вредности сувог остатка на анализираним водотоцима у периоду

22 Суви остатак (mg/l) Слика Просечне годишње вредности сувог остатка у води анализираних водотока, период кл. < кл. < кл. < Суви остатак Суви остатак Суви остатак, Бегеч Канал ДТД, Планта, Калиште Слика Месечне вредности и годишњи просеци сувог остатка у води анализираних водотока, период У периоду од најнижа концентрација сувог остатка од 236 mg/l измерена је на каналу ДТД у јулу 28.године, а највиша на каналу у августу 27. године (118 mg/l), како је приказано на слици У истом периоду, према просечним вредностима сувог остатка, квалитет воде канала ДТД и канала указује на погоршање у односу на најповољнију 28. годину. На каналу, концентрација сувог остатка показује стабилно стање, са благим порастом у последњој години истраживања (слика ). На основу месечних и просечних годишњих вредности сувог остатка (слика ) на каналу констатују се најмање варијације од средњих вредности као и најмање варијације просечних вредности. Канал ДТД карактерише већа одступања од средње вредности, док је на каналу присутна највећа варијабилност

23 Једињења азота Једињења азота служе као индикатори хемијског загађења воде. При оцени квалитета површинских вода најчешће се анализира садржај нитрата (НО 3 ), нитрита (НО 2 ) и амонијум јона (НХ 4 + ). Порекло азотних материја у води може бити из неколико извора: из атмосфере, као производ распадања органских материја из комуналних или индустријских отпадних вода или из азотних вештачких ђубрива при њиховом спирању са околних пољопривредних површина. Њихово прекомерно присуство у површинским водама један је од чешћих узрока тровања риба Нитрати Нитрати су присутни у готово свим природним водама најчешће у концентрацијама од.1-1 mg/l. На графикону (слика ) су дате вредности нитрата на посматраним водотоцима у току 21. године. Амплитуде вредности нитрата на каналу ДТД, Планта су од mg/l, на каналу од mg/l и каналу од, mg/l. Просечне вредности износе: за канал ДТД, Планта.71 mg/l, канал.67 mg/l и канал.375 mg/l. Просечне вредности нитрата за 21. годину указују да воде анализираних водотока припадају захтеваној првој / другој класи бонитета (слика ). 3 Нитрати NO3-N (mg/l) 2 1 Слика Кретање вредности нитрата на анализираним водотоцима, 21. година 21 Слика Класификација воде анализираних водотока на основу просечних вредности нитрата, 21. година У периоду од на анализираним водотоцима више вредности су измерене у зимском периоду (слика ). Највиша концентрација нитрата од 2.86 mg/l измерена је на каналу у фебруару 28. године, а најнижа такође на на каналу у априлу 28. године (.1 mg/l)

24 Нитрати NO3-N (mg/l) Слика Промене вредности нитрата на анализираним водотоцима у периоду Нитрати NO3 - N (mg/l) Слика Просечне годишње вредности нитрата у води анализираних водотока, период / кл. < 1 3 / кл. < 1 3 / кл. < NO3 NO3 NO3, Бегеч Канал ДТД, Планта, Калиште Слика Месечне вредности и годишњи просеци нитрата у води анализираних водотока, период

25 У истом периоду, према просечним вредностима на каналу се након тренда смањења током протеклих година, у 21. години вредност повећала. До повећања је дошло и на каналу ДТД, док је на у констатовано смањење концентрације нитрата током 21. године у поређењу са претходним трогодишњим периодом (слика ). На основу месечних и просечних годишњих вредности нитрата (слика ) присутне су дисперзије у узорцима, али су занемарљиве с обзиром да измерене вредности не прелазе 3 mg/l Нитрити Нитрити обично нису присутни у незагађеним природним водама, или су њихове концентрације веома мале. На графикону (слика ) су дате вредности нитрата на посматраним водотоцима у току 21. године. На анализираним водотоцима констатују се ниске вредности нитрита, осим у по једном до два мерења на сваком од локалитета. Амплитуде за вредности нитрита на каналу ДТД, Планта су од, mg/l, на каналу од, mg/l и каналу од, mg/l. Просечне вредности износе: за канал ДТД, Планта.32 mg/l, канал.31 mg/l и канал.33 mg/l. Просечне вредности нитрита за 21. годину указују да воде анализираних водотока припадају првој / другој класи бонитета (слика )..12 Нитрити NO2-N (mg/l) Слика Кретање вредности нитрита на анализираним водотоцима, 21. година Слика Класификација воде анализираних водотока на основу просечних вредности нитрита, 21. година

26 Нитрити NO2-N (mg/l) Слика Промене вредности нитрита на анализираним водотоцима у периоду Нитрити NO2 - N (mg/l) Слика Просечне годишње вредности нитрита у води анализираних водотока, период / кл. <.5.8 / кл. <.5.8 / кл. < NO2 NO2, Бегеч Канал ДТД, Планта, Калиште Слика Месечне вредности и годишњи просеци нитрита у води анализираних водотока, период NO2-23 -

27 У периоду од на анализираним водотоцима више вредности од.5 mg/l су измерене на каналу ДТД у јуну месецу 26. (.63 mg/l) и у мају и јуну 21. (.72 mg/l и.66 mg/l), у каналу у мају 21. (.98 mg/l), а у каналу у августу месецу 29. (.68 mg/l) и 21. (.11) (слика ). У истом периоду, према просечним годишњим вредностима на сва три локалитета констатује се повећање вредности нитрита у последњој години истраживања (слика ). На основу месечних и просечних годишњих вредности садржаја нитрита (слика ) присутне су дисперзије узорака и одступања од средњех вредности за испитиване водотоке Амонијум јон Појава Амонијум јона у већини вода резултат је присуства амонијака у води, који је продукт биолошке разградње азотних органских једињења. На графикону (слика ) дате су вредности амонијума на посматраним водотоцима у току 21. године. Ниске вредности амонијума констатују се на водотоцима ДТД, Планта и, док су измерене концентрације на каналу у већини случајева превазилазиле вредности прве / друге класе бонитета. Амплитуде вредности амонијума на каналу ДТД, Планта су од, mg/l, на каналу од,2 -.4 mg/l и каналу од, mg/l. Просечне вредности износе: за канал ДТД, Планта.165 mg/l, канал.171 mg/l и канал mg/l. Просечне вредности амонијума за 21. годину указују да воде канала ДТД, Планта и припадају првој / другој класи бонитета, док вода а припада трећој / четвртој класи (слика ). 5 Амонијум NH4-N (mg/l) Слика Кретање вредности амонијума на анализираним водотоцима, 21. година Слика Класификација воде анализираних водотока на основу просечних вредности амонијума, 21. година

28 Амонијум NH4-N (mg/l) ДТД - Плант а Слика Промене вредности амонијума на анализираним водотоцима у периоду Амонијум NH4 - N (mg/l) Слика Просечне годишње вредности амонијума у води анализираних водотока, период / кл. < / кл. < 1 8. / кл. < NH4 NH4, Бегеч Канал ДТД, Планта, Калиште Слика Месечне вредности и годишњи просеци амонијума у води анализираних водотока, период NH4-25 -

29 У периоду од на анализираним водотоцима више вредности од 1. mg/l су измерене само на каналу, каје су приказане на слици изразитим пиковима. Највиша концентрација амонијума је измерена је у јануару 27., од 6.16 mg/l. У истом периоду, према просечним вредностима на каналу и ДТД, Планта се констатује стабилност вредности амонијума. На каналу приметно се увећава концентрација амонијума (слика ). На основу месечних и просечних годишњих вредности амонијума (слика ) присута су одступања од просечних вредности, израженија на локалитету Опасност од еутрофикације Мирни равничарски водотоци, као што су поједини канали основне и детаљне каналске мреже, изложени су утицајима отпадних вода и сливању вода са околних пољопривредних површина, па су стога подложни повећању концентрације нутријената и развоју процеса еутрофикације. Овај процес је вишеструко неповољан, како са еколошког становишта, тако и са хидротехничког. Наиме, еутрофикација је процес обогаћивања воде нутријентима, нарочито једињењима азота и / или фосфора, који изазива убрзано размножавање алги и виших биљака, и ствара непожељне промене равнотеже организама присутних у води. Односно, процес повећања органске продуктивности изазван нутријентима алохтоног порекла, најчешће различитим људским делатностима. Ово поступно повећање количине хранљивих (минералних) супстанци, првенствено фосфата и нитрата, у воденом екосистему, настаје најчешће услед негативног човековог утицаја (отпадне воде хемијске, прехрамбене индустрије, комуналне отпадне воде, спирање ђубрива са обрадивог земљишта итд.). При томе акватични екосистеми могу да пролазе кроз различите фазе, да прелазе из степена олиготрофног (сиромашног хранљивим супстанцама), преко мезотрофног (умерено богат) до еутрофног (богат) или чак хипереутрофног (изузетно богат хранљивим суспстанцама). Услед присутне велике количине хранљвих суспстанци примарни продуценти - фитопланктон и макрофитска вегетација се интензивно развијају што за последицу има масовно развиће свих осталих компоненти биоценозе (зоопланктона, нектона, организама фауне дна итд.). Велика количина угинулих организама таложи се на дну и ствара наслаге финог муља. Процеси разлагања биогеног муља као и остали биолошки и биохемијски процеси су у еутрофним екосистемима веома интензивни што често као последицу има смањивање количине раствореног кисеоника, а на крају и преовлађивање анаеробних над аеробним процесима. Нарочито је неповољна интеракција оваквог стања са повишеном температуром воде током летњих месеци када у стајаћим и споротекућим воденим екосистемима еутрофикација може бити веома убрзана. Узнапредовали процеси еутрофикације се негативно одражавају на квалитет воде и могућност њене употребе од стране човека али има и бројне ефекте са хидротехничког становишта као што су: ремећење услова течења воде у каналима, повећање хидрауличких отпора, смањење пропусне моћи канала, нагомилавање пливајуће, флотантне, вегетације у зони водопривреднигх објеката (водозахвати, црпне станице, уставе, преводнице) тешкоћа и застоја у њиховом раду итд. Имајући наведено у виду, циљ спроведене анализе је да се за разматране површинске воде, водотоке, на подручју Града Новог Сада, на основу садржаја релевантних макронутријената, изврши оцена стања њихове трофичности. Разматрањима је обухваћен анализа укупног садржаја једињења азота (нитрати, нитрити и амонијум, NO3, NO2; NH4) и фосфора, основних макронутријената најзначајнијих за оцену стања трофичности акваторија. У нашој законској регулативи нису прописане граничне вредности ових параметара које би означиле степен развијености процеса еутрофикације, стога се користе нека страна искуства и нормативи. Тако се, за параметре од утицаја на процес еутрофикације, азот и фосфор, у литератури наводе граничне вредности за олиготрофно, мезотрофно и еутрофно

30 стање акваторије. Најчешће коришћене граничне вредности дате су у табели На основу садржаја једињења укупног азота и фосфора и приказаних критеријума, односно њихових граничних вредности, извршена је оцена стања анализираних канала са аспекта опасности и развијености процеса еутрофикације. Табела Граничне вредности садржаја азота и фосфора за степен еутрофикације Параметар Стање акваторије Олиготрофно Мезотрофно Еутрофно Укупан азот (mg/l) <,7,7-1,5 > 1,5 Укупан фосфор (mg/l) <,25,25 -,75 >,75 Елементи као што су азот и фосфор, односно, њихова једињења стимулишу нагли раст акватичне вегетације, посебно алги ("цветање алги"). Прекомерна бујност водене вегетације представља сметњу у коришћењу саме акваторије, нарушава квалитет воде, некада чак резултира и угинућем риба и сл. Може се претпоставити да значајан део азота и фосфора који доспева у акваторије, поред директног упуштања отпадних вода, има порекло из вештачких ђубрива. При томе, азот најчешће као растворен у различитом облику, при дотицају површинских и подземних вода са слива, а фосфор заједно дотицајем и са честицама наноса покренутим при неком од ерозионих процеса на околном обрадивом земљишту. Међутим, никако се не сме занемарити улога непречишћених отпадних вода. Нпр. детерџенти се наводе као веома значајан извор фосфора у водама и сл. С обзиром на различите услове којима су изложени разматрани канали садржај једињења азота и укупног фосфора се разликују по разматраним локалитетима. Тако је, у анализираном периоду 26-28, концентрација укупног азота у каналу ДТД код Планте у опсегу од,58 до 2,2 mg/l, док су просечне годишње вредности релативно уједначене и износе редом:,763;,687;,551;,764 и,96 mg/l (слика ). У највећен броју узорака (око 56%) ради се о концентрацијама које одговарају олиготрофном стању (N<,7 mg/l), затим мезотрофном (34% узорака) и преосталих 6 узорака или 1% (односно, у просеку око један месец годишње) припадају најнеповољнијем еутрофном стању (>1,5 mg/l азота), слика Сличне концентрације азота измерене су и у узорцима воде из канала (слика 2.9.1) са дијапазон од минималних,5 до максималних 3,48 mg/l и средњим годишњим вредностима по годинама од: 1,116;,84;,616;,485 и,872 mg/l. Најсиромашније азотом, олиготрофно стање овог канала забележено је код 56% узорака, мезотрофно код 25% и еутрофно код19% анализираних узорака воде или у просеку нешто више од два месеца годишње (слика 2.9.2). Знатно веће концентрације азота констатоване су у узорцима воде захваћеним у каналу, што се објашњава утицајем загађивача који испуштају отпадне воде у овај водоток. Минималан садржај укупног азота у води износио је,87 mg/l, а највише вредности биле су 6,413 mg/l (27. године), уз појаву још неколико пикова од нпр. 4,987 mg/l (28. године) и 4,829 mg/l (21. године). Код овог канала 44% узорака воде био је у класи олиготрофних, 15% су припадали класи мезотрофних и чак 41% са концентрацијом азотних једињења преко границе еутрофног стања (око 5 месеци годишње). Овакве измерене вредности резултирале су и повећаним годишњим просецима, који се у 26. (1,726 mg/l) и 21. години (2,281 mg/l) налазе изнад границе еутрофног стања, док су у осталим годинама у мезотрофној класи са концентрацијама азота од 1,422 mg/l (27.), 1,15 mg/l (28.) и 1,76 mg/l (29. године), слике и Компарација стања у појединим каналима може се извршити и на основу просечног

31 садржаја једињења азота током целог разматраног петогодишњег периода. Те просечне вредности су релативно блиске за канале ДТД (,748 mg/l) и Татарницу (,785 mg/l) док је за двоструко већа (1,556 mg/l). N (mg/l) 3. P (mg/l) N (mg/l) P (mg/l) N (mg/l) P (mg/l) Слика Садржај укупног азота и фосфора у води анализираних канала; Месечне вредности и годишњи просеци, Према наведеним и овде примењеним критеријумима за оцену стања трофичности акваторија у погледу садржаја другог релевантног макронутријента, укупног фосфора, може се констатовати да далеко највећи број узорака на сва три анализирана каналска профила припада еутрофној класи. Готово сви узорци воде из канала и, као и значајан број узорака из канала ДТД одговарају еутрофном стању. Односно, укупно око 93% узорака, или просечно више од 11 месеци годишње, је у еутрофној класи (P>,75 mg/l), 6% у мезотрофној (P од,25 до,75 mg/l), а само је

32 спорадична појава узорака са укупним садржајем фосфора мањим од,25 mg/l (слике и ). Просек концентрација укупног фосфора за све узорке (цео петогодишњи период) из канала ДТД је најнижи и износи,121 mg/l, нешто више су просечне концентрације из канала (,224 mg/l), слике и Очигледан утицај загађења отпадним водама индустрије и депоније утицао је да просечан садржај укупног фосфора (за све узорке током разматраног периода) буде знатно већи од претходно наведених, био је чак 1,562 mg/l. С обзиром на констатоване вредности концентрације фосфора, које вишеструко премашују граничне садржаје еутрофне класе, јасно је да овакво неповолљно стање доминира током целог разматраног периода и да у случају коинциденције са осталим факторима значајним за развој овог процеса, представља реалну и сталну опасност од интензивирања еутрофикације. 8 Укупни N (mg/l) Укупни P (mg/l) Слика Месечне и просечне годишње вредности садржаја укупног азота и фосфора у односу на границу еутрофног стања; Упоредни приказ Током појединих месеци анализираног периода концентрације азота и фосфора се мењају у зависности од бројних фактора. У начелу, зависе од уноса ових елемената у водотоке и од њихове размене и потрошње у акваторијама. На ове процесе пак утичу метеоролошке и хидролошке прилике; сливање и отицај површинских и подземних вода са околних површина ка акваторијама; начин коришћења земљишта у сливу; количине, динамике и својстава директно упуштених отпадних вода; седименти; вегетација итд. Не улазећи детаљније у могуће узроке, приказује се унутаргодишња расподела, односно просечне месечне концентрације укупног азота и фосфора за анализиране канале у посматраном периоду. Може се уочити се да су концентрације

33 једињења азота у просеку највеће почетком и крајем године, у хладнијим месецима, док код укупног садржаја фосфора нема изразитијих осцилација током године (слика 2.9.3). Укупан N (mg/l) Eutrofno > 1.5 mg/l Еутрофно Месец 3 Укупан P (mg/l) 2 1 Eutrofno >.75 mg/l Еутрофно Месец Слика Просечне месечне вредности садржја укупног азота и фосфора у односу на границу еутрофног стања; Упоредни приказ Поједине акваторије, односно каналске деонице у равничарским, доминантно пољопривредним, условима Војводине па и Града Новог Сада, могу бити изложене повећаним концентрацијама нутријената и интензивирању процеса еутрофикације и свих пратећих негативних ефектата са еколошког, хидротехничког и других становишта. Анализа садржаја једињења укупног азота и фосфора у води три каналске деонице на подручју Града Новог Сада показала је да су концентрације ових супстанци такве да се стање у једном делу године може оценити као еутрофно. Концентрације укупног фосфора су изнад границе за развој убрзане еутрофикације просечно чак преко 11 месеци годишње. Садржај азота преко оквира еутрофне фазе у каналу ДТД бележи се у просеку један месец годишње, у каналу нешто преко два, а у каналу око пет месеци током године прети опасност од интензивних процеса еутрофикације. Према оба макронутријента, опасност је најизраженија у каналу јер је он поред инпута од хемијских средстава са околних површина изложен и отпадним водама концентрисаних загађивача. Овакво стање указује на потребу за применом заштитних мера, пре свега контроле и ограничавања упуштања непречишћених отпадних вода

34 Канал, Бегеч Канал ДТД, Планта Канал, Калиште Фото Манифестне појаве еутрофног стања на анализираним локалитетима

35 3. УПОРЕДНИ ПРИКАЗ КВАЛИТЕТА ВОДЕ ПО ЛОКАЛИТЕТИМА 3.1. Канал, Бегеч Водоток истовремено је и главни канал система за одводњавање Бегеч који се простире на површини од 475 ха, а лоциран је на око 2 км западно од Новог Сада. Укупна дужина главног канала је око 9,8 км, што уз још око 5 км канала нижег реда даје укупну каналисаност сливног подручја од 12,6 м/ха ( Као што је већ напоменуто, главни канал се улива у Дунав на стационажи км 1277, односно у зони акваторије Бегечка јама. Вода се у реципијент пребацује гравитационо и црпном станицом капацитета 2, м 3 /с. Површину овог слива највећим делом чини пољопривредно обрадиво земљиште, оранице и баште, а малобројна насеља су сеоског, руралног, типа. У широј зони главног одводног канала на низводној деоници, ближе кориту Дунава, преовладавају алувијална земљишта, док је на осталим деловима слива најзаступљенија ритска црница карбонатна. Оваква земљишта су од изузетног производног значаја и плодности, веома су погодна за интензивну биљну, посебно повртарску, производњу. Систематским праћењем квалитета воде водотока у анализираном петогодишњем периоду дошло се до низа релевантних података којим се може детерминисати и оценити његово стање, извршити класификација, уочити карактеристичне вредности, евентуалне промене у времену и сл. Све анализама добијене, као и срачунате просечне вредности, по годинама, за разматране параметре квалитета површинских вода приказане су на слици Анализа присуства биоразградљивих органских материја у води, дефинисана преко биолошке потрошње кисеоника (БПК 5 ), указује на највећу заступљеност узорака са вредностима БПК 5 изнад 4 mg/l, односно на појаву треће и четврте бонитетне класе код 34 од 48 узорака или 68% узорака. То значи да су се захтевана прва или друга класа јавиле у 32% узорака. Благо растући тренд средњих вредности овог параметра од 5,3 mg/l (26. године) преко 6,1 mg/l (27.) до 6,4 и 6,2 mg/l (28. и 29. године), заустављен је у 21. години, када је средња вредност била 4.2 mg/l. Повећане концентрације органског загађења исказане преко хемијске потрошње кисеоника (ХПК) констатоване су код 18% узорака (ХПК изнад 12 mg/l). Остали узорци су у оквирима захтеваних вредности, у највећем броју припадају првој класи (66%) и нешто мање другој класи (16%). Просечне вредности варирају у зони горње границе прве бонитетне класе (7,8-9,7 mg/l). Дефицит раствореног кисеоника у води, који је сврстава у незадовољавајућу трећу класу или лошије (< 4 mg/l), евидентан је код 35% узорака. Преостали узорци су, према овом параметру, захтеваног квалитета уз највећу заступљеност прве класе (45%) и друге класе (2%). Уочава се и варијабилност просечног садржаја раствореног кисеоника током анализираног периода. Разматрана једињења азота, у контексту оцене квалитета воде канала, током целог анализираног периода, регистрована су у концентрацијама које одговарају захтеваној првој / другој класи, осим нитрита у 21. години, када је у 83% узорака регистрована класа прва / друга, ау 17% уорака класа трећа / четврта. Садржај нитрата је у опсегу до 2,86 mg/l што је знатно мање од граничне вредности прве / друге класе од 1 mg/l. Максимални садржаји нитрита по годинама истраживања су од,29 до,98 mg/l а гранца прве / друге класе је,5 mg/l. Утврђене највеће концентрације

36 амонијум јона нису прелазиле вредност од,64 mg/l, што је такође, испод граничне вредности захтеване класе (прва / друга) од 1, mg/l. Код сва три параметра из ове групе приметан је прекид опадајућег тренда просечних вредности и њихов пораст у 21. години, док се екстремне забележене вредности углавном јављају само у појединачним случајевима. 2 кл. < 4 2 кл. < 12 2 кл. > БПК5 ХПК Растворени O2 3 / кл. < 1.8 / кл. < / кл. < NO3 NO2 NH4 1 5 кл. < кл. < Сусп. материје Суви остатак Укупни P Слика Месечне вредности и годишњи просеци параметара квалитета воде канала, период Највећи број анализираних узорака (75%) према садржају суспендованих материја припада захтеваним класама: првој (19% узорака) и другој (56% узорака). Остали узорци сврставају се у непожељне, углавном у трећу класу (22%) уз појединачно јављање екстремних вредности од 89 mg/l (четврта класа) и 19 mg/l (ван класе) током