Dva hemijska elementa među dominantnim zagađivačima reka u Srbiji

Sa dr Leovac Maćarak pričali smo o tome kako je nemački hemičar koji je plivao Dunavom odustao od plivanja baš kod Beograda zbog zagađenja reke, na koji način možemo unaprediti sektor tretmana otpadnim vodama i da li to što nam je zakonodavstvo usklađeno sa evropskim znači da je naš napredak na tom polju zadovoljavajuć, piše portal Klima101.rs.

Nemački hemičar nedavno je plivao Dunavom kako bi uzimao uzorke vode na svom putu dugom skoro 3.000 km, ali je kod Beograda odustao od plivanja zbog zagađenja. Zbog čega je stanje našeg dela Dunava u tako lošem stanju?

Beograd, kao grad sa više od dva miliona stanovnika, nema postrojenje za prečišćavanje otpadnih voda koje se ulivaju u Dunav. U Srbiji samo 20% opština ima postrojenja za prečišćavanje komunalnih otpadnih voda, dok ih nemaju ni drugi veliki urbani centri pored glavnog grada – Novi Sad i Niš.

Nepostojanje postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda u Beogradu, jedinoj prestonici u Evropi, koja svoje komunalne vode ispušta direktno u Dunav i Savu, predstavlja  veliki ekološki problem, sa kojim se „direktno” susreo nemački hemičar, profesor Fat.

Glavno zagađenje, koje je, pretpostavljam, navelo profesora Fata, da odustane od preplivavanja Dunava u Beogradu jeste svakako plivajući otpadni materijal koji je vidljiv i rasprostire se po površini reke. Pored otpadnih voda, problem su svakako i smetlišta na obalama reka i dospevanje otpada u same vodotokove. Ovo nije slučaj samo sa Dunavom, već nažalost sa većinom reka na teritoriji naše zemlje.

Koliko se, na koji način i gde prečišćavaju otpadne vode u našoj zemlji? U kojoj meri se naša stvarnost na tom polju razlikuje od onog kako bi taj proces trebalo da izgleda da bi bio zaista efikasan?

Prema izgrađenosti kanalizacione infrastrukture, Srbija spada u grupu srednje razvijenih zemalja, dok je u pogledu tretmana otpadnih voda na samom začelju. Na kanalizacione sisteme priključeno je oko 55% stanovništva (3,9 miliona stanovnika). Takođe, najveći broj postojećih postrojenja za tretman otpadnih voda primenjuju zastarele tehnologije, imajući u vidu da su građena pre 30 i više godina. Procenat stanovništva obuhvaćenog tretmanom za prečišćavanje otpadnih voda, prema Statističkom godišnjaku iz 2020. godine je iznosio 14,1% u 2018. godini od čega je 13,1 % povezano na sekundarni tretman.

Tehnološki  procesi prečišćavanja otpadnih voda se mogu podeliti na: primarni tretman (uklanjanje suspendovanih materija taloženjem, filtracijom I flotacijom), sekundarni tretman (uklanjanje dela rastvorenih materija biološkim ili hemijskim putem), tercijarni tretman (uklanjanje preotalog zagađenja – bionerazgradive materije, patogeni, toksične materije), dezinfekciju prečišćene vode i na kraju, tretman mulja koji je nastao iz prethodnih procesa.

Nizak stepen prečišćavanja je posledica malog broja postrojenja koja su u funkciji i obezbeđuju odgovarajući stepen prečišćavanja, a time i zadovoljavajući kvalitet prečišćenih otpadnih voda koje se ispuštaju u recipijent, tj. reke, jezera itd. U već izgrađenim sistemima za prečišćavanje otpadnih voda, problem predstavlja održavanje, unapređenje rada i kvalitet.

U Srbiji ukupno 47 gradova i opština imaju postrojenje za prečišćavanje otpadnih voda, od kojih je 26 u funkciji (uz 2 u rekonstrukciji i 5 u probnom radu). Samo 5 jedinica lokalne samouprave ima postrojenje sa tercijarnim tretmanom.

Što se tiče kapaciteta državnih organa koji upravljaju otpadnim voda, može se reći da su oni zadovoljavajući po broju ljudi. S druge strane, njihova kadrovska struktura, tj. stručnost je nezadovoljavajuća. Naše postojeće regulative i zakoni iz ove oblasti su samo jezički usklađeni sa EU standardima, dok će za njihovu implementaciju biti potrebno dosta vremena. Međutim, treba naglasiti da se u budućnosti planira izgradnja 350 postrojenja za tretman otpadnih voda koji će omogućiti značajnu korist ovim i budućim generacijama, i doprineti kvalitetnijoj životnoj sredini, a onda i zdravlju ljudi.

Zbog čega u Srbiji nemamo više sistema za tretman otpadnih voda?

U poslednjim decenijama u našoj zemlji su prioriteti bili drugačiji i pre svega smo se bavili egzistencijalnim pitanjima. Stanje u sektoru životne sredine je posledica upravo manjeg prioriteta ove oblasti, višedecenijske nebrige i nedovoljnih ulaganja i biće potrebno puno vremena da se situacija promeni i dovede na nivo ostalih evropskih zemalja.

Projekti izgradnje postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda su pre svega infrastrukturni projekti. Visoka cena izgradnje jednog sistema za tretman otpadnih voda je posledica pre svega njegove kompleksnosti, a takođe uključuje prvo i izgradnju kanalizacione mreže kako bi se otpadna voda sakupila i dopremila do postrojenja za tretman. Sakupljanje otpadne vode, njen tretman i moguća ponovna upotreba nikada ne mogu biti jednokratna investicija. Stalni su zahtevi za operativnim troškovima, troškovima održavanja i remonta. Upravo ova kompleksnost i ekonomski troškovi su jedan od razloga što je izgradnja ovih sistema dosta spora.

No, ovo ne smemo više odlagati, jer smo danas svedoci dejstva klimatskih promena, kojima svakako doprinose promene obrazaca padavina, samim tim i problemi oticanja atmosferskih voda i prelivanja iz kanalizacionih sistema tokom ovih događaja u gradovima.

Srbija mora da uloži značajne napore da još više uskladi svoje zakonodavstvo sa pravnim tekovinama EU, da sprovodi zakone, te da ojača svoje administrativne kapacitete, a naročito u pogledu izvršavanja i međuinstitucionalne koordinacije.

Nedostatak informacija i obrazovnih mogućnosti doveo je do nedostatka motivacije i akcione kompetencije među ljudima da iniciraju promene na lokalnom nivou.

Koje sve zagađujuće materije se mogu pronaći u vodi? Koji su sve izvori tog zagađenja?

Izvori zagađenja voda se mogu svrstati u dve grupe: koncentrisani (tačkasti) i difuzni (rasuti).

Koncentrisani zagađivači su razni objekti u kojima se obavlja neka delatnost i ljudska naselja. Tu spadaju urbana naselja, industrijski objekti (hemijske, prehrambene, metalne I druge industrije), energetski objekti (termoelektrane, toplane, hidroelektrane), poljoprivredni objekti I uređene deponije.

U difuzne (rasute) zagađivače spadaju: hemizacija zemljišta pesticidima i mineralnim đubrivima, smetlišta (divlje i neuređene deponije industrijskog i komunalnog otpada), atmosferske padavine i saobraćaj. Njihov ukupan doprinos zagađenju voda nije lako utvrditi izračunati, ali su veoma značajni jer im je kvalitativni i kvantitativni rast evidentan.

Dominantno zagađivanje voda u Republici Srbiji azotom i fosforom (takozvanim nutrijentnim materijama) potiče iz komunalnih i industrijskih izvora koji preko kanalizacionih sistema svoje neprečišćene otpadne vode ispuštaju u vodna tela. Najveće emitovane količine azota i fosfora u otpadnim industrijskim vodama potiču iz postrojenja u okviru energetskog sektora, hemijske i mineralne industrije, kao i javnih komunalnih preduzeća.

S druge strane, sadržaj organskih materija u otpadnim vodama je značajan i njihov sadržaj je najčešće posledica antropogenih aktivnosti. Nalaze se u vodama iz domaćinstava. Mogu nastati i kao rezultat poljoprivrednih aktivnosti, seče šuma, spiranjem sa urbanih površina.

Dodatno zagađenje su i bolničke otpadne vode i farmaceutski proizvodi iz domaćinstava koji se uglavnom direktno bacaju u slivnik dospevajući na taj način u kanalizacioni sliv, a onda i u reke.  Mikroplastika takođe igra veliku ulogu, uglavnom kao rezultat habanja guma i asfalta, ali i plastičnog otpada koji završava u reci. Ono što treba imati na umu da za praćenje i analizu farmaceutskih proizvoda i mikroplastike nemamo laboratorijske kapacitete za praćenje, pa je to pretpostavka.

Zagađene vode mogu na mnogo načina uticati na kvalitet životne sredine, pre svega na kvalitet voda reka ili jezera koji su prijemnici zagađenja, ali i na kvalitet podzemnih voda i zemljišta odnosno sedimenta. Integralni sistem životne sredine apsolutno utiče na zdravlje ljudi i preporučljivo je posmatrati sve segmente životne sredine kao jednu celinu.

Koje „zelene” metode i materijali se koriste za uklanjanje zagađujućih materija iz otpadnih voda i šta ih čini „zelenim”?

Inovativan tretman otpadnih voda predstavlja globalnu potražnju. Cilj je razviti isplativ, bezbedan, manje hemijski intenzivan, manje energetski zahtevan i pre svega održiv tretman vode. Termin „zelena tehnologija otpadnih voda“ ukazuje na kurs ka održivim, ekološkim pristupima u tretmanu otpadnih voda. Ovaj pojam obuhvata različite pristupe, od imitiranja prirodnih ekosistema do korišćenja zelenih i isplativih materijala ali i obnovljivih izvora energije u tretmanu otpadnih voda, uz istovremeno smanjenje nastalog otpada i ugljeničnog otiska. U oblasti razvoja materijala  istražuju se pre svega adsorbenti na bazi ugljenika, različiti isplativi materijali sa katalitičkim sposobnostima, nanomaterijali  i mikrobne gorivne ćelije.

WasteWaterForce PROMIS projekat, Fonda za nauku Republike Srbije, a koji se realizuje na Departmanu za hemiju, biohemiju i zaštitu životne sredine na PMF-u u Novom Sadu, upravo se bavi jednim segmentom takozvanih unapređenih zelenih tehnologija u tretmanu otpadnih voda.

Razvili smo katalizatore prema različitim grupama: katalizatore na bazi prirodnih materijala, katalizatore razvijene iz otpadnih materijala određenih industrija kao i zeleno sintetisane nanomaterijale. Ove materijale smo koristili u unapređenim procesima oksidacije za razgradnju perzistentnih organskih molekula. Postignute efikasnosti procesa su zaista zadovoljavajuće. Još jedan korak ka održivosti koji smo postigli jeste i direktno korišćenje solarne energije, kroz procese fotokatalize, u paraboločnom koncentrišućem reaktoru koji je dodatno razvijen kroz ovaj projekat ali i znatno unapređen kroz projekat „WaterSol – Dokaz koncepta“ Fonda za inovacionu delatnost.

Ono što ove materijale i procese čini „zelenim“ jesu upravo ekološki pristupi u sintezi bez korišćenja toksičnih hemikalija, korišćenje isplativih materijala kroz svojevrsnu reciklažu otpadnih materijala ali i manji energetski zahtevi usled korišćenja obnovljivih izvora energije.