ISPITIVANJE UTICAJA TERMOELEKTRANE TE KOSTOLAC NA FIZIČKO-HEMIJSKU I MIKROBIOLOŠKU ISPRAVNOST VODE ZA PIĆE U SEOSKIM NASELJIMA NA TERITORIJI OPŠTINA POŽAREVAC I KOSTOLAC Miloš B. Rajković 1, Mališa Antić 1, Slađana Milojković 1, Teodora Marjanović 2, Mirjana Stojanović 3 1 Univerzitet u Beogradu, Poljoprivredni fakultet, Nemanjina 6, Beograd-Zemun, 2 Zavod za javno zdravlje Požarevac, Jovana Šerbanovića 14, Požarevac, 3 Institut za tehnologiju nuklearnih i drugih mineralnih sirovina (ITNMS), Franše d'eperea 86, Beograd, Srbija Izvod: U ovom radu izvršeno je ispitivanje kvaliteta vode za piće u seoskim naseljima na teritoriji opština Požarevac i Kostolac koja nemaju centralno vodosnabdevanje, pri čemu je utvrđeno da se mikrobiološka ispravnost vode kreće od 85% u selu Dubravica, do potpuno neispravne vode za piće. Fizičko hemijska ispravnost vode za piće kretala se od 95% u selu Dubravica, do potpuno neispravne vode za piće, uzorkovane u selu Petka, Lučica. Najčešći uzrok neispravnosti vode za piće su povišene vrednosti nitrata (najviša koncentracija od 1138,9 mg/dm 3 ) i nitrita (najviša koncentracija od 0,40 mg/dm 3 ). U svim analiziranim uzorcima vode za piće u seoskim naseljima koncentracija amonijaka je u dozvoljenim granicama. Ključne reči: voda za piće, teški metali, uran. UVOD Ispitivanje kontaminiranosti zemljišta, vode, vazduha a time i hrane opasnim i štetnim materijama postaje sve neophodnije sa povećanjem emisije zagađujućih materija iz industrijskih postrojenja, produkata sagorevanja fosilnih goriva u industriji, saobraćaju i domaćinstvima, povećanom hemizacijom u poljoprivredi i drugim antropogenim aktivnostima kojima se remeti osnovna funkcija zemljišta proizvodnja zdravo bezbedne hrane. Sagorevanjem fosilnih goriva, posebno niskokaloričnih vrsta uglja za proizvodnju električne energije, nastaju mnoge zagađujuće materije, uključujuće i okside azota, SO 2, CO i CO 2, halogena jedinjenja, ugljovodonike, prašinu, ćađ i druge čestice. Sve ove materije imaju veliki uticaj na životnu okolinu, a konsekventno mogu da izazovu ozbiljne zdravstvene probleme kod ljudi (astma, bronhitis, infekcije disajnih puteva i dr.). Ilustrativan primer za generisanje kiselih kiša predstavlja termoenergetski kompleks Kostolac. Ovaj termoenergetski sistem na bazi uglja obuhvata 3 termoelektrane ukupna snage 1000 MW i dva površinska ugljenokopa od 400 km² 1
[1]. Iz termoenergetskog kompleksa Kostolac (slika 1), čiji se uticaj na životnu sredinu razmatra u ovom radu, u atmosferu odlaze velike količine neprečišćenog pepela, a sa otkrivki na kopovima i sa deponija uglja, zbog stalnog samosagorevanja uglja, takođe dolazi do emisije štetnih gasova, što može uticati na kvalitet životne sredine ali i na podzemne vode. Zdravstveno bezbedna voda za piće predstavlja osnovu zdravog življenja i jedan je od prioriteta u primarnoj zdravstvenoj zaštiti. Bezbednost podrazumeva mikrobiološki, fizičko-hemijski i radiološki ispravnu vodu, dovoljne količine vode i njenu kontinuiranu isporuku. Kvalitet podzemnih voda je promenljiv i zavisi od kvaliteta zemljišta, ali i od prodora kontaminiranih površinskih i atmosferskih voda u podzemne vode. Poslednjih godina u poljoprivrednim krajevima i u naseljima bez kanalizacije dolazi do ubrzanog zagađivanja podzemnih voda materijama koje sadrže azot (amonijak, nitriti i nitrati) i mikroorganizmima [2], što može ozbiljno ugroziti zdravlje ljudi. Do kontaminacije podzemnih voda dolazi zbog: prekomerne upotrebe mineralnih i prirodnih đubriva (u količinama koje biljke ne mogu da iskoriste), izgradnje propusnih septičkih jama, pretvaranja starih bunara u septičke jame, odlaganja smeća, ispuštanja otpadnih voda, prekomerne upotrebe pesticide i zagađivanja vazduha. Slika 1. TE Kostolac 2
Za procenu rizika po zdravlje od opasnih i štetnih hemijskih supstanci prisutnih u vodi za piće, neophodno je kontrolisati kvalitet vode za piće, pa je cilj ovog rada bio da se na teritoriji opština Požarevac i Kostolac: 1. analizira kvalitet vode za piće u seoskim domaćinstvima; 2. dobijeni rezultati uporede sa preporukama važećeg Pravilnika Republike Srbije i Svetske zdravstvene organizacije (SZO); 3. ispita zdravstvena ispravnost vode za piće u seoskim naseljima, i da, ukoliko se, uoče uzroci neispravnosti vode za piće u seoskim naseljima daju predlozi za preduzimanje kratkoročnih i dugoročnih mera za obezbeđenje zdravstveno ispravne vode. MATERIJAL I METODE Kontrola kvaliteta vode, zahteva reprezentativnu fizičko-hemijsku i mikrobiološku analizu, kao i adekvatan izbor parametara kvaliteta. Da bi se ispitao kvalitet vode, nisu značajni samo parametri koji će se analizirati, već i način uzorkovanja, konzerviranja i čuvanja uzoraka vode do pristupanja samoj analizi [3]. U ovom radu uziman je zahvaćen uzorak vode, uzorci su uzeti u 10 seoskih naselja na teritoriji opština Požarevac i Kostolac koja nemaju centralno vodosnabdevanje. U svakom naselju uzeto je po 20 uzoraka vode iz individualnih bunara u domaćinstvima u različitim delovima sela. Na lokalitetima gde je prisutan konstantan tok izvorišta, uzimani su uzorci vode u plastične boce od 5 dm 3, pri čemu uzorci nisu konzervirani [4]. Uzorak bunarske vode zahvatan je kofom i prenet u ambalažu za uzorkovanje. Na izvorištima gde je bila ugrađena česma, najpre je voda isticala 5 minuta, a potom je uzet zahvaćen uzorak. Na samom mestu uzorkovanja merena je temperatura i provodljivost uzoraka vode [5]. Sela na kojima su uzorkovani uzorci vode su sa teritorije opštine Požarevac i Kostolac: 1. Ostrovo, 2. Petka, 3. Kličevac, 4. Maljurevac, 5. Bubušinac, 6. Bratinac, 7. Dubravica, 8. Batovac, 9. Brežane i 10. Živica, a nalaze se u najbližem okruženju TE Kostolac (slika 2). 3
Slika 2. Razmeštaj sela iz kojih su uzimani uzorci vode oko TE Kostolac (Powered by Google Maps) Analiza vode obuhvatala je ispitivanje sledećih fizičko-hemijskih parametara: miris, boju, ph vrednost, utrošak KMnO 4, mutnoću, sadržaj nitrita, nitrata, amonijaka, hlorida, teških metala u vodi za piće, elektroprovodljivost i mikrobiološki pregled vode za piće [6]. Analitičke metode i granica detekcije za sve ispitivane parametre prikazane su u tabeli 1 [7], detaljniji opisi same primenjene analitičke metode prikazan je niže. 4
Tabela 1. Analitičke metode primenjene u radu i njihova granica detekcije Pokazatelj Merna jedinica Analitička metoda Granica detekcije MDK vrednost, prema Amonijak mg/dm 3 Spektrofotometrijski sa Nessler-ovim reagensom (posle destilacije) Boja mg/dm 3 spektrofotometrijski Pt/Co Metoda A: Kolorimetrijski skale pomoću Pt/Co skale Elektroprovodljivost μs/cm pri 20ºC Hloridi, kao Cl mg/dm 3 jon-selektivna elektroda, Pravilniku [5,8] 0,50-20 konduktometrijski - 2500 0,01 250 ISE Kolimorfne broj/100 0 bakterije cm 3 ph vrednost - potenciometrijski, ISE - 6,50-8,00 Miris - organoleptički - bez Mutnoća NTU jedinica - 4 Oksidativnost mg O 2 /dm 3 turbidimetrijski Metoda A: Turbidimetrijski sa silikatnom zemljom Metoda B: Nefelometrijski prema standardnom formazinskom polimeru Potrošnja kalijumpermanganata, kuvanjem u kiseloj sredini titracijom prema Kubel-Tiemannu do 8 mg/dm 3 Ukus - organoleptički - bez Nitrati, kao NO 3 mg/dm 3 IC 0,01 0,5 Nitriti, kao NO 2 mg/dm 3 IC 0,01 0,005 Arsen, kao As mg/dm 3 AAS Hidridna tehnika 0,01 0,01 Olovo, kao Pb mg/dm 3 AAS 0,01 0,01 Kadmijum, kao Cd mg/dm 3 AAS 0,01 0,003 U μg/cm 3 fluorimetrijski 0,0005 0,05 Temperatura vode. Optimalna temperatura vode se kreće oko 8-12 C. Pravilnikom o higijenskoj ispravnosti vode za piće [5] nije regulisana temperatura vode za upotrebu, jer nema direktan higijenski značaj. Temperatura je merena živinim termometrom (u C). Određivanje suvog ostatka. Mineralizacija (računat kao suvi ostatak na 180 C) je ukupni maseni sadržaj svih prisutnih materija u vodi. Na analitičkoj vagi se prvo izmeri čaša (čija je masa prethodno ustaljena) iz koje će uparavati uzorak. Uparavanje 100 cm 3 uzorka se vrši na vodenom kupatilu do suva. Potom se ostatak u čaši suši 8 sati u sušnici na 180 C. Čaša se hladi, a potom i meri. 5
Indikatorski pokazatelji obavezni pokazatelji 1. Amonijak. Određivanje rastvorenog amonijaka [14]. Za određivanje rastvornog amonijaka korišćen je spektrofotometar UV-Visible Spectrophotometer Shimadzu UV-1650 PC. Radna talasna dužina iznosila je 425 nm. 2. Boja. Boja vode predstavlja optičko svojstvo vode. Boja vode posledica je apsorpcije i refleksije svetlosti određene talasne dužine, bez skretanja talasnih dužina. Mutnoća vode je posledica prisustva nerastvornih materija zbog kojih dolazi do skretanja svetlosti. Boja vode potiče od materija različitog porekla a od prisustva kiseonika zavisi intenzitet boje (žuta ili crvena). Najčešće na boju vode utiče sadržaj organskih materija (žuta boja, boja čaja). Boja kao parametar ne spada u toksične parametre, ali se nalazi na EPA (engl. Environmental protection Agency) listi sekundarnih (estetskih) parametara i utiče na izgled, a ponekad i na miris vode [8]. 3. Elektroprovodljivost. Elektroprovodljivost je električno svojstvo vode. Provodljivost zavisi od vrste jona prisutnih u vodi, njihove koncentracije, pokretljivosti i naelektrisanja, kao i od temperature na kojoj se određuje provodljivost (u μs, na 20 C). Merenja elektroprovodljivosti rađena su na WTW instrumentu za terensku multivarijantnu analizu. Uređaj je najpre kalibrisan pomoću standardnih rastvora za kalibraciju (provodljivosti od 814 µs/cm i 1413 µs/cm) [9-12]. 4. Hloridi. Određivanje hlorid-jona jon-selektivnim elektrodama (ISE). Sva potenciometrijska merenja su rađena na jon-metru tipa C863 (Consort, Belgija). Kao senzorska elektroda korišćena je kombinovana hlorid-selektivna elektroda (tip ISE24B). 5. Mikrobiološka analiza vode predstavlja ukupan broj (aerobnih mezofilnih) bakterija u 1 cm 3 vode. Određuje se tako što se u Petri šolju otpipetira 1 cm 3 ispitivanog uzorka vode, a zatim duboki hranljivi agar (P1), otopljen i ohlađen do približno 50 C. Laganim okretanjem Petri šolje po ravnoj podlozi suspendovati mikroorganizme u podlozi. Inkubirati zasejanu podlogu 24 časa na 37ºC, a zatim brojati kolonije. Rezultat se izražava kao cfu/ml (engl. colony forming unit/ml) [13]. 6. ph vrednost. Merenje ph vrednosti vršeno je na ph ion-meter, Consort, Belgija [10,13,15,16]. 7. Miris. Osnovni zahtev kvaliteta vode je da ona bude bez mirisa, ukusa i boje. Prisustvo mirisa ukazuje najčešće na kvalitativnu neispravnost vode jer miris dolazi od rastvorenih organskih i neorganskih materija u vodi. Kvantifikacija mirisa vrši se po Gartnerovoj skali kao: jedva primetan, primetan, izražen, veoma izražen i odbojan. Kao i u većini drugih merenja uzorak se poredi sa bezmirisnim standardom koji se priprema prevlačenjem vode preko aktivnog uglјa. 8. Mutnoća vode. Mutnoću vode čine suspendovane i koloidne čestice u vodi (gline, mulja, finih, sitnih organskih i neorganskih materija, rastvorenih, obojenih organskih materija, mikroskopski sitnih živih organizama i planktona) i predstavlja optičko svojstvo vode. Mutnoća vode meri se poređenjem svetlosnih efekata koji se odvijaju prolaskom svetlosti kroz uzorak i kroz standard. Što je veći intenzitet skretanja svetla, što je veća interferencije, veća je i mutnoća uzorka. Izražava se u nefelometrijskim jedinicama mutnoće (NTU) i u sadržaju SiO 2 u vodi izraženim u mg/dm 3. 6
9. Oksidativnost. Utrošak kalijum-permanganata pri standardizovanim uslovima predstavlja merilo sadržaja organskih materija u vodi. U erlenmajer od 300 cm 3 odmereno je 100 cm 3 uzorka vode za analizu, 5,00 cm 3 sumporne kiseline (1:3), dodato nekoliko staklenih perli i rastvor zagrejan do ključanja. U ključali rastvor iz birete dodato je 15,00 cm 3 0,002 mol/dm 3 KMnO 4 i rastvor zagrevan 10 minuta. Zatim je rastvor titrisan 0,002 mol/dm 3 rastvorom KMnO 4 do pojave svetlo ružičaste boje, koja je postojana oko 30 s [6]. 10. Ukus vode. Ukus vode je najčešće znak neispravnosti vode a određen je mineralnim sastavom, sadržajem gasova i temperaturom. Ispitivanje ukusa vršeno je zagrevanjem uzorka do 40 C i njegovim zadržavanjem u ustima do nekoliko sekundi kako bi došli u kontakt sa receptorima u ustima. Određivanje boje platina-kobaltnom (Pt-Co) standardnom metodom (2-200 Pt- Co jedinica). Boja vode određena je poređenjem sa bojom standardnih rastvora pomoću kolorimetrijskog komparatora, ili spektrofotometrijski. Pre merenja ph vrednost vode podešena je na 7,60 pomoću 1 mol/dm 3 HCl (ili 1 mol/dm 3 NaOH). Za određivanje boje uzorka talasna dužina je podešena na 465 nm. Za određivanje boje vode minimalna potrebna zapremina uzorka vode bila je 6 dm 3. Za određivanje boje korišćena je nefiltrirana dejonizovana voda. Hemijske supstance koje se mogu naći u vodi za piće 1. Nitriti, kao NO 2. Određivanje nitrita kolorimetrijskim putem sa sulfanilnom kiselinom. Određivanje se izvodi na spektrofotometru na talasnoj dužini od 520 nm, ili se vrši vizuelno upoređivanje sa standardima pomoću komparatora. U 100 cm 3 uzorka doda se 2 cm 3 rastvora sulfatne kiseline (NH 2 C 6 H 4 SO 3 H) (2 g rastvora se oko 200 cm 3 destilovane vode zagrevanjem na 80 C u vodenom kupatilu i po hlađenju razblaži do 250 cm 3 ) i 0,9 cm 3 glacijalne sirćetne kiseline, promeša se, posle 15 minuta se doda 2 cm 3 rastvora naftilamin-acetata (1,25 g α-naftilamina u 250 cm 3 5 mol/dm 3 sirćetne kiseline, čuva se u tamnoj boci sa šlifovanim zapošačem) i opet se promeša. Crveno-ljubičasta boja upoređuje se 4 minuta posle mešanja. Poređenje boje vrši se u Nessler-ovim epruvetama za koncentracije od 0,005 do 0,10 mg/dm 3 NO 2, ili u kivetama od 13 mm za koncentracije od 0,2 do 1,8 mg/dm 3 NO 2. Kompezovanje se vrši smešom od 5 cm 3 destilovane vode i 100 cm 3 uzorka (eventualno razblaženog, ili prečišćenog), a ukoliko nije bezbojan i bistar, bistrom vodom. Koloidne organske supstance prethodno se otklone taloženjem sa aluminijum-sulfatom i natrijum-hidroksidom. 2. Nitrati, kao NO 3. Određivanje nitrata (UV spektrofotometrijski). Ova metoda se primenjuje za određivanje nitrata u uzorcima vode sa malim sadržajem organskih supstanci. Određivanje se zasniva na merenju apsorbancije uzorka na 220 nm. Kalibraciona prava za nitrate sledi Beer-ov zakon do koncentracije od 11 mg/dm 3 kao N. Pošto neke rastvorene organske supstance mogu takođe apsorbovati na 220 nm, a nitrati ne apsorbuju na 275 nm, drugo merenje se može izvesti na 275 nm da bi se korigovala vrednost za nitrate. U 50 cm 3 bistrog uzorka po potrebi proceđenog, ili u 50 cm 3 proceđenog nakon odstranjivanja boje, dodati 1 cm 3 1 mol/dm 3 HCl i snažno promešati. Spektrofotometrijskim merenjem očitava 7
se apsorbancija i transmitansa u odnosu na 0 apsorbancije, ili 100% transmitanse sa redestilovanom vodom. Teški metali Određivanje sadržaja teških metala u vodi za piće. Metali u vodi mogu biti primarnog i sekundarnog porekla. U prvom slučaju dolaze iz tla, a u zavisnosti od reakcije vode, rastvorljivosti soli metala i sadržaja metalnih spojeva u površinskim slojevima [17-19]. U drugom oni vode poreklo iz cevi, pri neadekvatnom tretiranju vode prilikom prečišćavanja i pri prodoru industrijskih otpadnih voda. U vodama je ispitivan sadržaj arsena, olova, kadmijuma i urana. Sva ispitivanja u ovom radu izvršena su na atomskim apsorpcionim spektrofotometrima: VARIAN SPECTRAA- 10-plameni (Varian, Australija) i VARIAN 240 ZAA-GTA 120-grafitni (Varian, Australija) [20], osim arsena koji je određivan hidridnom tehnikom i urana koji je određivan fluorimetrijskim putem. Hidridna tehnika je razrađena za određivanje elemenata koji grade lako isparljive hidride (As, Hg, Sb, Bi, Se, Ge i Sn). Primenom hidridne tehnike postiže se višestruko povećanje osetljivosti određivanja i izdvajanje elemenata iz složenog matriksa. Merenja su rađena na instrumentu Spectro Ciros, prema standardnoj metodi DIN EN ISO 11885 (1998) [21]. Kvantitativni sadržaj urana određen je fluorimetrijskom metodom (Metoda DM10-0/34) zasnovanoj na linearnoj zavisnosti intenziteta fluoriscencije molekula uranovih jedinjenja od njihove koncentracije. Linearna zavisnost postoji za vrlo širok opseg niskih koncentracija (oko četiri reda veličina). Smanjenje intenziteta fluorescencije svode se na najmanju moguću meru tehnikom standardnog dodatka nakon ekstrakcije urana sa sinergističkom smešom TOPO (tri-n-oktil fosfin oksid)- etil-acetat. Intenzitet fluorescencije meren je pomoću Fluorimetra Jarrell Ash Division 26000 (Fisher Scientific Company, Waltham, 1978) [17,22-25]. REZULTATI I DISKUSIJA Rezultati ispitivanja mehaničkog sastava zemljišta sa koga su uzimani uzorci vode za piće pokazali su da zemljišta, po mehaničkom sastavu, pripadaju teksturnim klasama glinuše i ilovače, dok se po hemijskim karakteristikama značajno razlikuju. Mogu se izdvojiti dve grupe zemljišta po sadržaju karbonata (CaCO 3 ) u zemljištu karbonatna i beskarbonatna. U karbonatnim uzorcima sadržaj CaCO 3 varira od 0,56-10%, što je u korelaciji sa aktivnom kiselošću zemljišta (ph u H 2 O). Aktivna kiselost beskarbonatnih uzoraka varira u intervalu 5,17-6,61 (ph u H 2 O) što ukazuje na različite pedogenetske procese koji su prisutni u ispitivanim zemljištima, kao i njihova pripadnost određenim sistematskim kategorijama zemljišta. Prema sadržaju humusa zemljišta se bitno razlikuju i sadržaj humusa varira od od 1,64-3,22%, odnosno od slabo humusnih zemljišta do umereno humusnih [26]. U tabeli 2 i slici 3 i 4. prikazani su rezultati ispitivanja fizičko-hemijske i mikrobiološke ispravnosti vode za piće (%). 8
Tabela 2. Rezultati ispitivanja fizičko-hemijske i mikrobiološke ispravnosti vode za piće (%) Mesto uzorkovanja vode za piće % fizičko-hemijska ispravnost % mikrobiološka ispravnost uzoraka vode za piće 1. Ostrovo 70 60 2. Petka 0 45 3. Kličevac 80 25 4. Maljurevac 90 60 5. Bubušinac 50 75 6. Bratinac 25 75 7. Dubravica 95 85 8. Batovac 85 55 9. Brežane 50 80 10. Živica 70 65 Kao što se može videti sa slika 3. i 4, 50% sela ima fizičko-hemijsku ispravnost vode za piće manju od 50% (ispravan je svaki drugi uzorak), 40% sela ima mikrobiološku ispravnost vode za piće manju od 50% (ispravan je svaki drugi uzorak).posebno treba naglasiti da su Rimljani znali za štetno dejstvo olova. U antičkim zapisima postoje svedočanstva o tome. Plinije navodi da je para prilikom topljenja olova štetna i smrtonosna za pse, muve i komarce. 1 Vitruvije upozorava da na mestima gde se vadi zlato, srebro, gvožđe, bakar, olovo i drugi slični minerali, ima dosta izvora vode, ali naglašava da su ona škodljiva. 2 Stoga, treba zanemariti mišljenja pojedinih naučnika da je rimska civilizacija nestala zahvaljujući vodi koja je proticala kroz olovne cevi. 25 25 1 2 3 50 Slika 3. Udeo fizičko-hemijske ispravnosti ispitivanih uzoraka vode za piće: 1. <50%; 2. 50-80%; 3. 80-100% 10 40 1 2 3 50 Slika 4. Udeo mikrobiološke ispravnosti ispitivanih uzoraka vode za piće: 1. <50%; 2. 50-80%; 3. 80-100% 1 Plinius, Nat. Hist. XXXIV, 50, 18. 2 Vitruvije, De architect. VIII, III, 172. 9
Na slikama 5-11 prikazani su rezultati ispitivanja vode u seoskim naseljima na teritoriji grada Požarevca. MD K Slika 5. Rezultati određivanja sadržaja nitrata u vodi za piće Slika 6. Rezultati određivanja sadržaja nitrita u vodi za piće 10
Slika 7. Rezultati određivanja sadržaja amonijaka u vodi za piće Slika 8. Rezultati određivanja sadržaja hlorida u vodi za piće 11
Slika 9. Rezultati određivanja utroška KMnO 4 u vodi za piće Slika 10. Rezultati određivanja elektroprovodljivosti u vodi za piće 12
Slika 11. Rezultati određivanja mutnoće u vodi za piće Rezultati, dobijeni ispitivanjem vode za piće u u seoskim naseljima na teritoriji grada Požarevca i Kostolca, pokazali u sledeće: 1. Ostrovo. Broj članova domaćinstava koji piju vodu iz bunara koji su ispitivani je u proseku 4. Dubina bunara je između 9 i 21 m. Najčešći uzrok neispravnosti su povišene vrednosti nitrata (maksimalna zabeležena vrednost 204,7 mg/dm 3 ), nitrita (max. 0,06 mg/dm 3 ) i elektroprovodljivosti (max. 1338 µs). U jednom uzorku vode bio je povišen utrošak KMnO 4 14,99 mg/dm 3. 2. Petka. Broj članova domaćinstava koji piju vodu iz bunara koji su ispitivani je u proseku 5. Dubina bunara je između 9 i 16 m. U ovom selu nijedan uzorak vode nije ispravan za piće. Najčešći uzrok neispravnosti vode za piće su povišene vrednosti nitrata (maksimalna zabeležena vrednost 236,77 mg/dm 3 ) i povišena vrednost elekroprovodljivosti (max. 2010 µs). 3. Kličevac. Broj članova domaćinstava koji piju vodu iz bunara koji su ispitivani je u proseku 6. Dubina bunara prvog vodonosnog sloja, njih 14, je između 7 i 30 m, dok su arterški bunari, njih 6, dubine od 50 do 144 m. U ovom selu nijedan uzorak vode za piće nije ispravan iz plićeg vodonosnog sloja. Najčešći uzrok neispravnosti su povišene vrednosti nitrata (maksimalna zabeležena vrednost 1138,9 mg/dm 3 ). Voda iz arterških bunara je zdravstveno ispravna. 4. Maljurevac. Broj članova domaćinstava koji piju vodu iz bunara koji su ispitivani je u proseku 5. Dubina bunara je između 6 i 19 m. Najčešći uzrok neispravnosti su povišene vrednosti nitrata (maksimalna zabeležena vrednost 67,65 mg/dm 3 ) i nitrita (max. 0,1 mg/dm 3 ). 5. Bubušinac. Broj članova domaćinstava koji piju vodu iz bunara koji su ispitivani je u proseku 5. Dubina bunara je između 15 i 23 m. Najčešći uzrok neispravnosti su povišene vrednosti nitrata (maksimalna zabeležena vrednost 165,3 mg/dm 3 ) 13
i elektroprovodljivosti (max. 1205 µs). U jednom uzorku bila je povišena koncentacija nitrita (0,2 mg/dm 3 ). 6. Bratinac. Broj članova domaćinstava koji piju vodu iz bunara koji su ispitivani je u proseku 5. Dubina bunara je između 12 i 25 m. Najčešći uzrok neispravnosti su povišene vrednosti nitrata (maksimalna zabeležena vrednost 207 mg/dm 3 ). 7. Dubravica. Broj članova domaćinstava koji piju vodu iz bunara koji su ispitivani je u proseku 5. Dubina bunara je između 8 i 17 m. Uzrok neispravnosti su povišene vrednosti nitrata (66,3 mg/dm 3 ). 8. Batovac. Broj članova domaćinstava koji piju vodu iz bunara koji su ispitivani je u proseku 5. Dubina bunara je između 9 i 16 m. Najčešći uzrok neispravnosti su povišene vrednosti nitrata (maksimalna zabeležena vrednost nitrata 61,12 mg/dm 3 ) i nitrita (0,06 mg/dm 3 ). 9. Brežane. Broj članova domaćinstava koji piju vodu iz bunara koji su ispitivani je u proseku 5. Dubina bunara je između 7 i 19 m. Najčešći uzrok neispravnosti su povišene vrednosti nitrata (maksimalna zabeležena vrednost 126,7 mg/dm 3 ). 10. Živica. Broj članova domaćinstava koji piju vodu iz bunara koji su ispitivani je u proseku 5. Dubina bunara je između 9 i 21 m. Najčešći uzrok neispravnosti su povišene vrednosti nitrata (maksimalna zabeležena vrednost nitrata 250,06 mg/dm 3 ) i eletroprovodljivost (max. 1346 µs), u jednom uzorku bila je snižena ph vrednost (6,27), u jednom uzorku bila je povišena mutnoća (9,30 NTU). Kao što ova analiza pokazuje, dobijeni rezultati analiza voda razlikuju se od naselja do naselja. U većini naselja voda je u velikom procentu higijenski neispravna. Najčešći uzrok neispravnosti vode za piće u individualnim bunarima seoskih naselja grada Požarevca i Kostolca je fizičko-hemijska neispravnost zbog povišenih vrednosti nitrata i mikrobiološka neispravnost zbog prisustva koliformnih bakterija. Prisustvo teških metala utvrđeno je u oko 63% uzoraka vode. Rezultati ispitivanja sadržaja teških metala u vodi za piće pokazali su da je sadržaj ispitivanih metala u svim uzorcima vode ispod zakonom dozvoljenih vrednosti: arsena (0,005 mg/dm 3 a dozvoljeno 0,01 mg/dm 3 ), olova (0,002 mg/dm 3 a dozvoljeno 0,01 mg/dm 3 ), kadmijuma (0,0001 mg/dm 3 a dozvoljeno 0,003 mg/dm 3 ) i urana (0,001 mg/dm 3 a dozvoljeno 0,015 mg/dm 3 ). Od ostalih metala najčešće se detektovani (u tragovima): cink, zatim gvožđe, bakar, mangan i ostali metali kao što su: kobalt, nikl, hrom i dr. Zaključak Zemljišta kroz koja je prolazila voda korišćena za piće po mehaničkom sastavu pripadaju teksturnim klasama glinuše i ilovače, dok se po hemijskim karakteristikama značajno razlikuju: u karbonatnim uzorcima: sadržaj CaCO 3 kreće se od 0,56-10% a aktivna kiselost beskarbonatnih uzoraka u intervalu 5,17-6,61 (ph u H 2 O). Sadržaj humusa u ispitanim zemljištima varira od 1,64-3,22% (kategorije slabo humusnih do umereno humusnih zemljišta). Mikrobiološka ispravnost u ispitivanim vodama kreće od 85% u selu Dubravica, do potpuno neispravne vode za piće. Fizičko hemijska ispravnost vode za piće kretala se od 95% u selu Dubravica, do potpuno neispravne vode za piće. 14
Najčešći uzrok neispravnosti vode za piće su povišene vrednosti nitrata i nitrita. Najviša koncentracija nitrata od 1138,9 mg/dm 3 zabeležena je u vodi iz sela Kličevac. Prisustvo nitrita u vodi za piće ukazuje da je zagađenje u toku i može biti iz atmosfere, kao proizvod raspadanja organskih materija, ili iz azotnih mineralnih đubriva. Jedan od hemijskih indikatora svežeg fekalnog zagađenja je amonijak, koji nastaje kao posledica mineralizacije organskih materija. U svim analiziranim vodama koncentracija amonijaka je u dozvoljenim granicama. Mutnoća vode dolazi od suspendovanih materija neorganskog porekla i najčešće dolazi od gline i mulja, prisustva vodenih organizama i nerastvorenih mehurića vazduha. Najviša vrednost od 26,5 NTU zabeležena je u vodi iz sela Brežane. Boja vode je posledica prisustva koloidno rastvorenih materija biljnog porekla i veoma se teško uklanja. Najviša vrednost od 10 Pt/Co jedinica zabeležena je u vodi iz sela Ostrovo. Najviša koncentracija Cl -jona od 262,48 mg/dm 3 zabeležena je u vodi iz sela Kličevac. Utrošak KMnO 4 koristi se za određivanje prisutne količine organske materije u vodi. Najviša vrednost utroška KMnO 4 od 14,99 mg/dm 3 zabeležena je u vodi iz sela Ostrovo. Najčešći uzrok neispravnosti vode za piće su povišene vrednosti elektroprovodljivosti. Najviša vrednost elektroprovodljivosti od 2940 µs zabeležena je u vodi iz sela Kličevac. Ispitivanje sadržaja teških metala (As, Pb i Cd) pokazala su da je njihov sadržaj u svim ispitivanim vodama ispod MDK vrednosti, prema Pravilniku, a u nekim slučajevima čak i ispod granice detekcije. Ispitivanje sadržaja urana u vodi pokazuju da je koncentracija urana u granicama prirodnih vrednosti. Literatura [1] Studija o proceni uticaja na životnu sredinu uvođenja postrojenja za odsumoravanje dimnih gasova TE Kostolac B, Univerzitet u Beogradu, Mašinski fakultet, Beograd, WorleyParsons, Resources and Enerfy, USA, Energoprojekt- Entel, Beograd, 2008. [2] Z. Rogožarski, T. Marjanović, Sagledavanje zdravstvene ispravnosti vode za piće na teritoriji grada Požarevca, Zbornik radova Održivi razvoj grada Požarevca i energetskog kompleksa Kostolac, B. Radovanović (urednik), 2012, s. 217-220. [3] World Health Organization (WHO), Guidelines for Drinking-Water Quality, 4 th ed., 2011. [4] M.B. Rajković, I.D. Sredović, M.B. Račović, M.D. Stojanović, Analysis of Quality Mineral Water of Serbia: Region Arandjelovac, Journal of Water Resource and Protection, 4(9) (2012), pp. 783-794. [5] Službeni list SRJ, Pravilnik o higijenskoj ispravnosti vode za piće, 42, 1998. [6] Građevinski fakultet, Kvalitet voda, laboratorijski priručnik, Beograd, 2006. 15
[7] Environmental Protection Agency (EPA), Analytical Methods Approved for Drinking Water Compliance Monitoring og Inorganic Constituents National Primary Drinking Water Regulations, the method are specified in CFR 141.23 and Appendix A to Subpart C of Part 141, USA, 2009. [8] Službeni list SRJ, Pravilnik o higijenskoj ispravnosti vode za piće, 44, 1999. [9] http://www.standardmethods.org, Standard Methods 2510 B: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 2005, 21 st ed. [10] http://www.standardmethods.org, Standard Methods 4500-B+B: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 2005, 21 st ed. [11] http://www.standardmethods.org, Standard Methods 2320 B: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 2005, 21 st ed. [12] http://www.standardmethods.org, Standard Methods 4500-F-E: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 2005, 21 st ed. [13] A.D. Eaton, L.S. Clesceri, A.E. Greenberg (Eds.), Standard Methods for Examination of Water and Waste Water, 19 th ed., American Public Healt Association, Washington, 1995 [14] SRPS 7150-1, Određivanje sadržaja amonijaka. Metoda pomoću Nessler-ovog reagensa, 1990 [15] Vogel s Textbook of Quantitative Chemical Analysis, 5 th ed., John Wiley&Sons, Inc. New York, 1989 [16] D.C. Harris, Quantitative Chemical Analysis, 6 th ed., W.H. Freeman and Company, New York, 2003 [17] M.B. Rajković, M. Stojanović, Č. Lačnjevac, D. Tošković, D. Stanojević, Određivanje tragova radioaktivnih supstanci u vodi za piće, Zaštita materijala, 49(4) (2008) s. 44-54. [18] M.B. Rajkovic, C. Lacnjevac, N.R. Ralevic, M.D. Stojanovic, D.V. Toskovic, G.K. Pantelic, N.M. Ristic, S. Jovanic, Identification of Metals (Heavy and Radioactive) in Drinking Water by an Indirect Analysis Method Based on Scale Test, Sensors, 8(4) (2008) pp. 2188-2207. [19] M.B. Rajković, M.D. Stojanović, G.K. Pantelić, Indirektna metoda određivanja elemenata (metala i nemetala) u vodi za piće ispitivanjem kamenca, Savez inženjera i tehničara Srbije, Beograd, 2009, s. 294. [20] U. S. Environmental Protection Agency (EPA), Metals (atomic absorption methods), pp. 55-72. In Methods for Chemical Analysis of Water and Wastes, EPA-600/4-79-020. U.S.E.P.A., Cincinnati, Ohio, USA, 1983. [21] M. Birke, C. Reimann, A. Demetriades, U. Rauch, H. Lorenz, B. Harazim, W. Glatte, Determination of Major and Trace elements in European Bottled Mineral Water Analytical methods Journal of Geochemical Exploration, 107 (2010) pp. 217-226. [22] M. Stojanović, Z. Martinović, Pregled analitičkih metoda za određivanje urana. Uticaj upotrebe fosfornih đubriva na kontaminaciju uranom, Zbornik radova sa naučnog skupa, SANU, Beograd, knjiga 5, 1993, s. 19. [23] M. Stojanović, M.B. Rajković, Određivanje i karakterizacija urana u vodi za piće, XXII simpozijum jugoslovenskog društva za zaštitu od zračenja, Petrovac n/m, Crna Gora, Zbornik radova, 2003, s. 153. 16
[24] Službeni list SRJ, Pravilnik o granicama radioaktivne kontaminacije životne sredine i o načinu sprovođenja dekontaminacije, 9, 1999 [25] Određivanje sadržaja urana fluorimetrijskom metodom DM 10-0/34, Institut za tehnologiju nuklearnih i drugih mineralnih sirovina (ITNMS), Beograd, 2004 [26] M.B. Rajković, I. Sredović, B. Žarković, S. Milojković, A. Đorđević, V. Radovanović, Neki pokazatelji kvaliteta krompira gajenog na različitim lokalitetima Braničevskog okruga, Savetovanje Održivi razvoj grada Požarevca i energetskog kompleksa Kostolac, Kostolac, 2012, Zbornik radova, s. 93-110. Acknowledgements. Ovaj rad je rađen u okviru projekta osnovnih istraživanja broj III 43009. Autori se zahvaljuju Ministarstvu nauke i zaštite životne sredine Republike Srbije za učešće u finansiranju ovoga rada. EXAMINATION OF THE INFLUENCE OF TPP "KOSTOLAC" ON PHYSICO-CHEMICAL AND MICROBIOLOGICAL QUALITY OF DRINKING WATER IN RURAL AREAS IN THE MUNICIPALITY POŽAREVAC AND KOSTOLAC Miloš B. Rajković 1, Mališa Antić 1, Slađana Milojković 1, Teodora Marjanović 2, Mirjana Stojanović 3 1 University of Belgrade, Faculty of Agriculture, St. Nemanjina 6, Belgrade-Zemun, 2 Public Helath Požarevac, St. Jovana Šerbanovića 14, Požarevac, 3 Institute for Technology of Nuclear and Other Mineral Raw Materials (ITNMS), St. Franše d'eperea 86, Belgrade, Serbia Abstract In this paper is shown, an investigation of the quality of drinking water in rural areas without central water supply around Požarevac and Kostolac city. It was determined that the microbiological quality of water ranges from 85% in the village of Dubravka, to completely unsafe water. Physical and chemical quality of drinking water ranged from 95% in the village Dubravka, to completely unsafe water, sampled in village Petka. The most common cause for unsafe drinking water are the increased values of nitrates (the highest concentration of 1138.9 mg/dm 3 ) and nitrite (the highest concentration of 0.40 mg/dm 3 ). In all analyzed samples of drinking water in rural areas ammonia concentration is in acceptable limits. Key words: drinking water, heavy metals, uranium 17