Od trovanja ljudi do promena pola kod žaba: Kakve mogu biti posledice organskog zagađenja vode?

O potencijalnom rešenju za ovaj problem piše dr Daniela Šojić Merkulov, redovni profesor Prirodno-matematičkog fakulteta u Novom Sadu

Prema podacima Republičkog zavoda za statistiku, trenutni nivo sakupljanja, odvođenja i prečišćavanja otpadnih voda u Republici Srbiji je na izrazito niskom nivou: tek oko šest odsto otpadnih voda prolazi kroz celokupni, trostepeni proces obrade pre nego što završi u našim rekama.

Ali dok otpadne vode ostaju gorući problem u današnjoj Srbiji, savremena istraživanja otkrivaju još jedan, gotovo nevidljiv činilac zagađenja – organske zagađujuće materije.

U pitanju su različite materije, kao što su farmaceutici, pesticidi, ali i fenolna jedinjenja, policiklični aromatični uglovodonici i polihlorovani bifenili. Ovi polutanti često su toksični, teško isparljivi, slabo rastvorljivi u vodi i skloni akumulaciji u životnoj sredini.

Njihov sadržaj u otpadnim vodama je u porastu na globalnom nivou, a u Srbiji gotovo i da ne postoje informacije o prisustvu velikog broja štetnih organskih polutanata u površinskim, podzemnim vodama, kao i vodi za piće.

Priroda organskih zagađivača

Kada je reč o pesticidima, njihova intenziva upotreba, oko dva miliona tona godišnje širom sveta, dovodi do akumulacije u podzemnim i površinskim vodama, kao i u vodi za piće. Posledice su raznolike i često neočekivane: primera radi, savremena nauka je otkrila da određeni herbicidi dovode do pojave abnormalnosti u polnim žlezdama divlje leopardske žabe (što izaziva zaostajanje u razvoju i – hermafroditizam), a kod glodara do oštećenja DNK u leukocitima i moždanim ćelijama.

Ali ne moramo se okretati životinjskom svetu da bismo pričali o štetnim posledicama akumulacije pesticida. Iako je teško proceniti posledice zagađenja vode pesticidima, njihova štetnost je dobro dokumentovana.

Prema podacima Svetske zdravstvene organizacije, svake godine se prijavi oko 3.000.000 slučajeva trovanja ljudi pesticidima i 220.000 smrtnih ishoda. U Srbiji se dokazano štetni herbicidi, npr. na bazi atrazina, naširoko koriste u poljoprivredi, najpre kako bi se uništavali korovi na poljima kukuruza, piše Daniela Šojić Merkulov za Klima101.rs.

Sa druge strane, zagađenje uzrokovano farmaceutskim proizvodima takođe predstavlja problem sa dobro dokumentovanim dokazima o rizicima po životnu sredinu. Ostaci farmaceutskih proizvoda mogu dospeti u životnu sredinu tokom čitavog njihovog životnog veka: od proizvodnje, preko upotrebe do odlaganja. Postoje dokazi da izloženost okoline farmaceutskim proizvodima ima štetne efekte na ekosistem i zdravlje ljudi (npr. razvoj otpornosti bakterija na antibiotike).

Utvrđeno je da bolničke otpadne vode imaju visok sadržaj antibiotika, a nedavno je ustanovljena emisija antibiotika iz proizvodne industrije reda veličine koji se meri u miligramima po litru; mada ovakve koncentracije mogu zvučati prihvatljivo, u pitanju je alarmantan podatak imajući u vidu da je Evropska unija propisala maksimalno dozvoljenu koncentraciju farmaceutika u pijaćoj vodi (0,5 μg/L) koja je čak oko 2000 puta manja.

Još jedan značajan organski polutant čine i mikotoksini, zagađujuće materije koje proizvode gljive, a koji se od nedavno smatraju mikrozagađujućim materijama vodenog ekosistema. Izvori mikotoksina su kontaminirane žitarice u polju, stočni stajnjak, kao i postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda. Mada je prisustvo mikotoksina u uzorcima hrane i hrane za životinje široko proučavano, kao i njihov uticaj na zdravlje ljudi i životinja, podaci o njihovoj rasprostranjenosti u životnoj sredini su veoma oskudni i u Srbiji gotovo da ne postoje.

Rešenja

Prateći interese i ciljeve naše države za zaštitu kvaliteta površinskih i podzemnih voda, zaštitu izvorišta vodosnabdevanja, očuvanje zdravlja stanovništva i zaštitu životne sredine u celini, kao i u skladu sa prioritetima zaštite životne sredine Evropske unije, potrebno je razviti isplative metode za smanjenje prisustva organskih zagađujućih supstanci u životnoj sredini, posebno u vodovodnim sistemima.

Upravo u te svrhe je pokrenut naučno-istraživački projekat CleanNanoCatalyze, koji sprovode četiri vodeće naučne institucije iz Novog Sada (Prirodno-matematički fakultet, Tehnološki fakultet, Institut Biosens i Naučni institut za veterinarstvo Novi Sad), a koji finansira Fond za nauku Republike Srbije.

U cilju povećanja efikasnosti uklanjanja organskih zagađujućih materija iz pijaćih, površinskih, podzemnih i otpadnih voda, u okviru projekta koriste se najsavremenije tehnologije „bez reagensa, bez otpada“, a na bazi „zelenih“ fotokatalizatora. U pitanju su jedinjenja koja uz pomoć Sunčeve energije ubrzavaju proces razgradnje zagađujućih materija na njihove bezopasne, a potencijalno i korisne gradivne elemente.

Jedan od zelenih pristupa u okviru pravaca projekta je veoma kompetitivan način sinteze fotokatalizatora. Naime, Srbija je zemlja poznata po biljnom diverzitetu, a tzv. fitohemikalije prisutne u prirodnim ekstraktima doprinose da se postupak sinteze može postići bez upotrebe skupih toksičnih organskih stabilizatora i komplikovanih dugotrajnih procedura. Rezultat je metod prečišćavanja vode koji se jednostavno izvodi, a izdvaja se po čistoći, sigurnosti i isplativosti.

Drugi inovativni pristup ogleda se u razvoju senzorskog sistema koji će se koristiti za praćenje sadržaja ukupne organske materije u sistemu tokom eksperimenata. Pošto će se rezultati dobijati na licu mesta, ovakvo in situ praćenje uklanjanja organskih materija može dovesti do velikih ušteda: u tipičnim okolnostima, uzorci se prenose u laboratoriju, gde se analiziraju uz pomoć uređaja koji košta više desetina hiljada evra. Sa druge strane, po trenutnim procenama, cena jednog optičkog senzora ne bi prelazila 300 evra.

Ove tehnologije nisu tako daleko kako se mogu činiti. Do sada je konstruisano i komercijalizovano nekoliko prototipova tzv. solarnih reaktora koji služe za prečišćavanje vode, a neki od njih na bazi foto-Fentonovog procesa već se koriste za prečišćavanje vode za piće u nekim afričkim zemljama (Uganda, Etiopija i Malavi). Dalekosežni cilj je zato primena naučnih dostignuća postignutih u okviru projekta radi povećanja kvaliteta života kako građana Srbije i Evrope, tako i vodenih ekosistema od kojih zavisimo.