ozv1.ii deo
TRANSCRIPT
Osnove zaštite voda
Prof. dr Prof. dr Srđan KolakoviSrđan Kolakoviććmr mr Ana PavloviAna Pavloviććmr Svetlana Vujovimr Svetlana Vujovićć
Fakultet tehničkih naukaInžerstvo zaštite životne sredine
Evropska povelja o vodi(6. Maj 1968. god)
1. Bez vode nema života. Ona je dragoceno i za čoveka neophodno dobro
2. Rezerve vode nisu neiscrpne. Zbog toga je najvažniji zadatak da se one održe, štedljivo koriste i gde god je moguće povećavaju
3. Zagađivanjem voda nanosi se ogromna šteta čoveku i svim živim bićima
4. Kvalitet vode mora da odgovara zahtevima zdravlja ljudi i predviđenom režimu korišćenja
5. Upotrebljene vode treba vratiti u vodotoke pod uslovom da nisu opterećene nečim što bi ometalo korišćenje za javne i privatne svrhe
6. Dužnost svakog čoveka je da vodu koristi kao opšte dobro7. Voda ne poznaje državne granice i zahteva međunarodnu saradnju
Voda-ljudi
Sa porastom stanovništva i razvojem društva potrebe za vodom se stalno povećavaju, a širi se i spektar korišćenja voda
Pored korišćenja voda i problema njene raspoloživosti ljudska civilizacija se suočava i sa problemom zaštite od voda
U novije vreme dolazi do izražaja i treći aspekt odnosa vode i ljudi, a to je pitanje zaštite voda, odnosno zaštite njenog kvaliteta
““Voda je kolevka Voda je kolevka žživotaivota””Voda je uslov Voda je uslov žživotaivota
Ukupna količina voda na Zemlji ≈ 1386 mil. km3
≈ 96.5% u okeanima 1.7% zarobljeno u ledu i polarnim predelima 1.7% u podzemnim vodama 1% u površinskim vodama i atmosferskoj
vodi.
Dostupnost vode Voda je neravnomerno raspodeljena i
prostorno i vremenski.
Nedostatak vodeNedostatak vodeprisutna vodaprisutna voda≠≠vodni resursvodni resurs I uzrok nedostatka vode u
pojedinim regionima predstavljaju objektivna ograničenja prirodnog sistema.
II prirodni uzrok predstavlja rast ljudske populacije.
Procenjuje se da će odsadašnjih 7 milijardi stanovnika broj st. porasti na 10 milijaredi do 2025. godine, a do 2050 na 12 – 13 milijardi.
www.unhmagazine.unh.edu
Don’t blame the weather, people are wasteful and don’t care
An American uses 575 litres per person per daysource : United Nations Development Report 2006
A European uses 200 litres per person per day
A person in Rwanda has to survive on 10 litres of water a day
25 miliona ljudi godišnje umire usled zaraza koje se prenose vodom, jer 20% svetske populacije nema dovoljno vode za piće, a 50% odgovarajuće sanitarne uslove.
Značaj vode Značaj vode je veliki i mnogostruk za ceo živi svet,
polazeći od činjenice da je život nastao u vodi Voda je uslov života Neophodna namirnica za kompletnu biocenozu
uključujući i čoveka Izvor hrane i neophodnih minerala Predmet rada i sredstvo za rad Opštedruštveno bogatstvo Sredina za mnoge žive organizme Prirodni estetski element Mesto rekreacije Izvor energetskih resursa
Podela voda prema porekluPodela voda prema poreklu Podzemne vodePodzemne vode PovrPovrššinske vodeinske vode Atmosferske vodeAtmosferske vode
Podzemne vode
Podzemne vode pripadaju grupi prirodnih resursa koji su neophodni za život na Zemlji
Prema klasifikaciji prirodnih resursa u EU podzemne vode spadaju u grupu iscrpljivih obnovljivih resursa
Za potrebe vodosnabdevanja naselja pijaćom vodom na teritoriji Srbije Srbije podzemne vode se koriste u 80% 80% slučajeva
U centralnoj Srbiji centralnoj Srbiji učešće podzemnih voda snabdevanju stanovništva je 90%90%
Na području VojvodineVojvodine podzemne vode predstavljaju iskljuisključčiv vid iv vid vodosnabdevanja vodosnabdevanja
Na području KosovaKosova dominira snabdevanje vodom iz povriz površšinskih inskih akumulacijaakumulacija
Podzemne vode karakterišu bolji kvalitet
Podzemne vode se razlikuju od površinskih po:
- Relativno sporom kretanju vode, što povećava vreme zadržavanja vode u zemljištu i time zadržavanje polutanata
- Znatan deo fizičko-hemijskih interakcija vode i okolnog materijala u kome se nalaze izdan
Podzemne vodePodzemne vode
Podela podz. voda prema pojavljivanju
SlobodneSlobodne--gravitacionegravitacione-- teteččne, ne, ččvrste, gasovitevrste, gasovite VezaneVezane-- hidroskopnahidroskopna-- opnenaopnena-- kapilarnakapilarna
Podzemne vodePodzemne vode
Podela podzemnih voda prema poreklu
Vadozne (vadosus – plitak)- infiltracione, kondenzacione, ubrizgane
Juvenilne (juvenilus – mladalački)- magmatske, vulkanske,.....
Konatne (conatus – zajedno rođen)
Poroznost: primarna i sekundarnaPoroznost: primarna i sekundarna
SaturacijaSaturacijaodnos V vodeprema V pora
PropustljivostPropustljivost
Izdan (akviferakvifer) – najčešćo oblik koncentracije podzrmne vode iznad nepropusnog sloja stena.
Prihranjivanje
-- Proceđivanjem atmosferskih padavinaProceđivanjem atmosferskih padavina
-- Proceđivanjem povr Proceđivanjem površšinskih voda kroz obaleinskih voda kroz obale
-- Kretanje vode iz dubljih ka pliKretanje vode iz dubljih ka pliććim im horizontimahorizontima
Podela izdani u zavisnosti od geoloPodela izdani u zavisnosti od geološške ke podlogepodlogea)a) FreatskeFreatskeb)b) ArteArtešškeke
-- arteartešški bunari, subarteki bunari, subartešški bunariki bunari
a)a) KraKrašškeke
Nastaju navododržljivim magmatskim
stenama
Nastaju na dolomitskim
i krečnjačkim
stenama
FiziFiziččko hemijska svojstva podzemnih vodako hemijska svojstva podzemnih voda
Osnovni faktori formiranja hemijskog sastava FiziFiziččko ko –– geografski, Geologeografski, Geološškoko--tektonski, tektonski,
FiziFiziččkoko--hemijski, Fizihemijski, Fiziččki, Bioloki, Biološški, Antropogeniki, Antropogeni
Temperatura Temperatura BojaBoja Providnost mutnoProvidnost mutnoććaa Miris i ukusMiris i ukus
Temperatura podzemnih voda
Temperatura podzemnih voda koje leže bliže površini, od 5 do 50 m, približna je srednjoj godišnjoj temperaturi prizemnog atmosferskog sloja.
Temp. direktno utiče na sastav izdanskih voda i brzinu odvijanja hemijskih i biohem. rekacija
Povećanjem temp. povećava se rastvorljivost mineralnih materija, a smanjuje se rastvorljivost gasova
Poznavanjem i upoređenjem T podzemnih i površinskih voda moguće je protumačiti niz pojava vezanih za njihov međusobni odnos
Boja podzemnih voda
Boja podzemnih voda nema veći sanitarni značaj, ali se javlja kao grub indikator zagađenja, jer može ukazati na prisustvo izvesnih jedinjenja
-- ŽŽutouto--mrke materijemrke materije - prisustvo organskih materija-- ŽŽuuććkasto crvena nijansakasto crvena nijansa – prisustvo hidroksida
gvožđa- Tamna boja - prisustvo mangana
Providnost i mutnoća podzemnih voda
Veoma je različita i zavisi od osobina stene kroz koje voda protiče
Kao posledica prisustva suspendovanih materija javlja se mutnoća podzemnih voda
Miris i ukus podzemnih voda
Utiču na organoleptičke osobine vode Miris i ukus vode zavise od: opšte mineralizacije
vode, vrste i količine gasova rastvorenih u vodi, od produkata metabolizma organizama koji žive u vodi
Čista voda je bez mirisa, a pojava mirisa ukazuje na prisustvo izvesnih jedinjenja
Hemijski sastav podzemnih voda formira se kao Hemijski sastav podzemnih voda formira se kao rezultat uzajamnog dejstva vode i materije u rezultat uzajamnog dejstva vode i materije u zemljinoj kori, kao i materije koje vode poreklo iz zemljinoj kori, kao i materije koje vode poreklo iz
drugih geosfera.drugih geosfera.
Tvrdoća(mg/CaCo3)
Tip vode
0-75 Meka
75-150 Umereno tvrda150-300 Tvrda
>300 Vrlo tvrda
Podzemne vode Ukupna mineralizacija
Malomineralizovane (slatke)
<1.0 g/l
Mineralizovane: >1.0 g/l
a)Povećane mineralizacije
1-5 g/l
b) Srednje mineralizacije 5-15 g/l
c) visoke mineralizacije 15-35 g/l
d) rasolne vode >35 g/l
Kopnene vode - mogu se klasifikovati na više načina prema:
Sadržaju rastvorenih materija (soli): slatke, slane, zaslanjene, mineralne, termalne, termomineralne ....
Poziciji – položaju: podzemne i površinske Prema kretanju - brzini toka: tekuće stajaće (uslovno
!) Veličini (tekuće): potok planinska reka nizijska
reka velika nizijska reka Veličini (stajaće): lokva efemerna bara bara
jezero veliko jezero Statusu nutrijenata - produktivnosti: oligotrofne mezotrofne eutrofne distrofne Prema poreklu: prirodne i veštačke Prema dužini trajanja: stalne i povremene
Klasifikscija prema toku i veličini
Kopnene – površinske vode se dele na tekutekuććee / loti/ lotiččkeke(lotus lat.=spran) i stajastajaććee // lentilentiččkeke (lentus lat.=spor)
- u tekuće kopnene vode se ubrajaju izvori, potoci (5 m) i reke
- u stajaće kopnene vode se ubrajaju jezera, bare, močvare, tresave, ritovi ....
- Istraživanjima kopnenih voda bavi se Limnologija koja se može podeliti na Limnologiju u užem smislu(izučava jezera i ostale stajaće vode) i Potamologiju –nauku o živom svetu reka
Tekuće kopnene vode
Tekuće vode predstavljaju tip kopnenih voda kod kojih se celokupna vodena masa kreće od izvora ka ušću usled razlike u nadmorskoj visini ovih tačaka
Postoji čitav niz različitih tipova tekućih voda, često u okviru istog vodotoka:
Reke - počinju kao izvorišne vode - transformišu se u brzotekuće reke - završavaju kao sporotekuće nizijske reke
Potoci - manje tekuće vode (do 5 m širine) Izvori – različiti .... (sublakustrični, vrulje) Veštački kanali
RekeReke Heraklit: Panta rheiPanta rhei – sve teče, sve se menja;
(„Nikada ne možeš dva puta ugaziti u istu reku“). Za reke su karakteristične 4 dimenzije
Životne zajednice tekućih kopnenih voda
Od izvora do ušća menjaju se brzina toka tip dna temperatura hemijski sastav vode
Prema njima se ceo tok reke može podeliti na tri dela Gornji Srednji Donji
Jedan od najznačajnijih ekoloških faktora tekućih voda je brzina toka vode U gornjim delovima toka, gde je brzina vode najveća, dno je izgrađeno od
stenja, kamenja i krupnog šljunka U srednjim delovim toka dno je uglavnom šljunkovito, a u donjim
muljevito, sa puno detritusa
Životne zajednice tekućih kopnenih voda Temperatura vode u izvorišnom delu reke je tokom cele
godine relativno niska i uglavnom stalna Nizvodno su kolebanja temperature sve veća: leti je voda topla,
a zimi hladna I prozračnost vode se bitno razlikuje
Dok su izvori, planinski potoci i reke u gornjem toku bistri i prozračni do dna, voda u srednjem i donjem toku reke je mutna, a u dubljim delovima reke može vladati gotovo potpuni mrak
Usled različitih kombinacija ekoloških faktora u svakom delu potoka i reka razvijaju se različite životne zajednice
One sa staništem na kome se nalaze obrazuju karakteristične ekosisteme gornjeg, srednjeg i donjeg toka reke
Gornji tok reke
Osnovne osobine gornjeg toka reke i potoka su velika brzina vode, dno uglavnom kamenito, ujednačena godišnja temperatura, dosta rastvorenog kiseonika i veoma prozračna voda
U ovom delu reke žive različite vrste silikatnih algi, mahovina, beskičmenjaka i riba
Područje pastrmke – salmonidne vode, po pravilu
Srednji tok reke
Osnovne osobine srednjeg toka reke su: umerena brzina vode, šljunkovito i peskovito dno, veća godišnja kolebanja temperature, manja prozračnost, manje kiseonika, a više ugljendioksida nego u gornjem toku
Područje mrene
Donji tok reke
Osnovne osobine donjeg toka tekućih voda su: mala brzina mutne vode, peskovito ili muljevito dno sa puno detritusa, velika godišnja kolebanja temperature; ponekad, naročito leti, veoma malo kiseonika
Zbog male brzine vode ovde žive organizmi karakteristični za stajaće vode
Na rečnom dnu se razvija specifična zajednica rečnog bentosa, a u slobodnoj vodi životna zajednica planktona i nektona
Područje šarana- cyprinidne vode, po pravilu
Vodotoci mogu bitiVodotoci mogu biti:
Stalni vodotociStalni vodotoci PeriodiPeriodiččni vodotocini vodotoci Privremeni vodotociPrivremeni vodotoci
FiziFiziččko hemijske karakteristike ko hemijske karakteristike –– longitudalni longitudalni gradijentgradijent
JezeraJezera
Podela po načinu postanka
TektonskaTektonska Erozivna Erozivna AkumulativnaAkumulativna VeVešštataččkaka
Ohridsko jezero
Skadarsko jezero
Crno jezero
Đerdap
Plitvička jezera
Život u vodenim sredinama određen je varijacijama fizičkih (svetlost, temperatura, kretanje vodenih masa) i hemijskih faktora (kiseonik, salinitet i dr.).
Fizičko – hemijska svojstva u vodenim ekosistemima su varijabilna, što značajno određuje i usmerava diverzitet i rasprostranjenost organizama u vodenoj sredini.
Jezerske zone:- Limnion – zona slobodne vode- Bentos
Morfologija jezera
Littoral ZoneLittoral Zone
Lake MorphologyLight Compensation Point
(about 1% of light intensity of sunlight)Light Compensation Point
(about 1% of light intensity of sunlight)
PROFUNDALPROFUNDAL
LIMNETIC ZONELIMNETIC ZONE
Benthic ZoneBenthic Zone
Temperatura, kiseonik...Temperatura, kiseonik...
TermiTermiččka stratifikacija jezeraka stratifikacija jezera
Energija vetra
Fotosinteza
O2 – osnovni izvori
Gubici OGubici O22
O2 O2O2
Difuzija
Respiracija vodene kolone
Respiracija u sedimentu (bakterije i bentosni organizmi)
TrofiTrofiččnost (Trophos nost (Trophos –– hrana)hrana)
OligotrofnaOligotrofna MezotrofnaMezotrofna EutrofnaEutrofna
Sezonske promene temperature i rastvorenog kiseonika
NutrijentiNutrijenti –– letnji vertikalni profilletnji vertikalni profil•Oligotrofno
T
O2
NO3-
PO42-
NH4+
Dub
ina
•0
• Anoksična zona
T
O2
NO3-
PO4-
NH4+Anoksična zona
•0•Eutrofno
Sulfid ulfid ii gvogvožžđe đe –– letnji vertikalni profilletnji vertikalni profil
T
O2
RastvorljivoFe
HH22SSAnoksično
•0•Oligotrofno
Dub
ina T
O2
HH22SSRastvorljivo
Fe
••
•Anoksično
•0•Eutrofno
HidrostatiHidrostatiččki pritisakki pritisak-- Stenobatni organizmiStenobatni organizmi-- Euribatni organizmiEuribatni organizmi
Osmotski pritisakOsmotski pritisakPodela jezera prema koncentraciji soli (mg/l):
slatkovodna do 100 mg/l,slatkovodna do 100 mg/l, slanasta do 300 mg/l,slanasta do 300 mg/l, slana od 300 slana od 300 –– 470 mg/l,470 mg/l, mineralna jezera > 470mg/l.mineralna jezera > 470mg/l.
AutopurifikacijaAutopurifikacijaSkup fizičkih, hemijskih i biohemijskih procesa transformacije otpadnih materija u površinskim i podzemnim vodama.
BPK5BPK5
DODO
Vrste or.Vrste or.
Clean Zone
Clean Zone
Decomposition Zone
Septic ZoneRecovery
Zone
EutrofikacijaEutrofikacija
LiebigLiebig--ov zakon minimumaov zakon minimuma