dr. U. KRAJNC prof. dr. M. J. TOMAN

dr. Uroš KRAJNC *

prof. dr. Mihael J. TOMAN**

- 155 - UREJENOST IN VZDRžEVANOST VODNEGA REži MAl POGOJ ZA VARNOST NlIRA VNEGA IN BIVALNEGA OKOLJA

KAKOVOST REKE SAVINJE - NIČELNO EKOLOŠKO STANJE PRED ZAČETKOM OBRATOVANJA CČN CELJE

IZVLEČEK

V okviru poročila o vplivih na okolje za bodočo Čistilno napravo Celje je bila izdelana ocenitev ničelnega stanja reke Savinje na treh mestih. In predlog monitoringa . Ministrstvo za okolje in prostor ter Vodovod - kanalizacija Celje sta PoVO ČN naročili raziskovalno nalogo. V okviru celovite ekološke analize stanja Savinja je bilo izvedeno v letu 2003 več meritev. V članku je podana preliminarna ocena ekološkega stanja

KLJUČNE BESEDE Reka, nizke vode, čistilna naprava, monitoring, ekološko stanje voda

1. UVOD

Pojem suše , ki je naslov drugega programskega sklopa letošnjega Mišičevega srečanja sovpada s pojmom nizkih voda v vodotoku. O problemih nizkih voda smo že govorili na Mišičevem vodarskem srečanju leta 1998 v predavanje POTREBE PO HIDROLOGlji NIZKIH VODA ZA PROJEKTIRANJE OBJEKTOV SANITARNE HIDROTEHNIKE TER ZA NAPOVED EVTROFIKACIJE V članku smo obdelali problematiko podatkov o nizkih voda pri Čiščenju odpadnih voda ter evtrofikaciji.

Letošnja suša je povsem slučajno koincidirala z študijsko nalogo, ki jo izvajamo na reki Savinji. V okviru te naloge smo izvedli terenske meritve na Savinji. V prispevku bom prikazujemo dosedanje rezultate meritev.

2. PREDSTAVITEV PROBLEMA

V Sloveniji pospešeno gradimo čistilne naprave za odpadne vode. Na osnovi pozitivne zakonodaje s tega področja sta bila sprejeta Operativni program odvod nje in čiščenja komunalnih odpadnih voda s programom vodooskrbe (Operativni program 1. faza - čistilne naprave nad 15.000 PE) ter Oprativni program odvod nje in čiščenja odpadnih voda za območja poselitve med 2000 in 15.000 PE in manjših od 2000 PE (Operativni program 2. faza) .

Za gradnjo pozneje pa za obratovanje so potrebna znatna finančna sredstva. Groba ocena kaže, da bomo porabili v Sloveniji cca 45 % vseh sredstev za varstvo okolja na segmentu odpadnih voda (kanalizacijski sistemi in čistilne naprave).

Poraja se vprašanje, kakšen je dejanski vpliv gradnje in obratovanja čistilnih naprav na okolje, prvenstveno na odvodnik odpadnih voda. Veljavna zakonodaja predpisuje emisijski monitoring, ki ugotavlja le, ali čistilne naprave delujejo v skladi s predpisom , to je Uredba o emisiji snovi pri odvajanju odpadnih vod iz komunalnih čistilnih naprav.

Prepričani smo, da je potrebno izdelati metodologijo za ugotavljanje vpliva čistilnih naprav na odvodnik Osnova zahteva je spremljanje kakovosti v odvodniku na dveh profilih :

dr. Uroš KRAJNC, un iv.dipl.inž.gradb., Inštitut za ekološki inžen iring , Ljubljanska 9, 2000 Maribor .

•• Prof.dr. Mihael J.TOMAN , univ.dipl.biol. , Un iverza v Ljubljani, BF, Odd . za biologijo, Večna pot 111 , 1001 Ljubljana ,

e.mail :mihael .toman@uni-Ij .si

MiŠiČEV VODARSKI DAN 2003

dr. U. KRAJNC prof. dr. M. J. TOMAN

- 156- UREJENOST IN VZDRŽEVANOST VODNEGA REŽIMA POGOJ ZA VARNOST NARAVNEGA IN BIVALNEGA OKOLJA

• gorvodno od območja poselitve pred prvim izpustom kanalizacijskega cevovoda v odvodnik, bodisi kot direktni odtok, razbremeniina cev iz razbremenilnika itd .

• nizvodno od območja poselitve pod zadnjim izpustom kanalizacijskega cevovoda v odvodnik , bodisi kot direktni odtok, razbremeniina cev iz razbremenilnika itd . oziroma nizvodno od čistilne naprave.

Na tak način lahko ugotovimo: • koliko prispeva posamezno območje poselitve v masni bilanci onesnaženja vodvodniku • kakšen je vpliv na delovanja čistilne naprave na odvodnik

Za pilotski projekt priprqave opisane metodologije smo izbrali centralno čistilno napravo za odpadne vode mesta Celja .

3. ZAKONODAJA ZA MONITORING ČiSTILNIH NAPRAV

3.1 Veljavna zakonodaja

Monitoring čistilnih naprav predpisuje naslednja zakonodaja:

- Pravilnik o prvih meritvah in obratovalnem monitoringu odpadnih vod ter o pogojih za njegovo izvajanje (Uradni list RS, št. 35/96)

- Uredba o obliki poročila o občasnih ali trajnih meritvah v okviru obratovalnega monitoringa odpadnih vod . (Uradni list Rs , št. 355-01-17/98) z dodatki Poročilo o monitoringu odpadnih vod, Podatki o meritvah in rezultatih meritev , Izračun in ocena letne obremenitve zaradi odvajanja odpadnih voda

Uredba o obliki poročila o občasnih ali trajnih meritvah v okviru obratovalnega monitoringa odpadnih vod. (Uradni list Rs , št.01/01)

Pojmi , ki jih obravnava zakonodajo, so:

Prve meritve so meritve emisije snovi ali toplote, ki se izvedejo po prvem zagonu novega vira onesnaževanja ali nove čistilne naprave ali po njuni rekonstrukciji.

Obratovalni monitoring odpadnih vod je skladno s predpisom o obratovalnem monitoringu vzorčenje odpadne vode po vnaprej določenem programu , merjenje in vrednotenje parametrov odpadne vode med uporabo ali obratovanjem vira onesnaževanja ali čistilne naprave.

Občasne meritve so meritve emisije snovi in toplote v okviru obratovalnega monitoringa, ki se izvajajo med uporabo ali obratovanjem vira onesnaževanja ali čistilne naprave v predpisanih časovnih presledkih.

Trajne meritve so meritve emisije snovi in toplote v okviru obratovalnega monitoringa, ki se izvajajo med uporabo ali obratovanjem vira onesnaževanja ali čistilne naprave ves čas brez prekinitve.

Vse meritve govorijo o emisijskem monitoringu ,.

3.2 Nova zakonodaja s področja voda

Z novim Zakonom o vodah (UL RS, št. 67/02) , ki ga je sprejel državni zbor Republike Slovenije na seji 12.7.2002, se uvajajo novi pojmi s področja kakovosti voda:

Stanje površinske vode je stanje telesa površinske vode, opredeljeno z njegovim ekološkim in kemijskim stanjem, in sicer s tistim , ki je slabši.

MiŠiČEV VODARSKI DAN 2003

dr. U. KRAJNC - 157 - UREJENOST IN VZDRŽEVANOST VODNEGA REži MAl prof. dr. M. J. TOMAN POGOJ ZA VARNOST NARAVNEGA IN BIVALNEGA OKOLJA

Ekološko stanje površinskih njegovo strukturo in delovanje.

voda je opredeljeno s kakovostjo vodnega ekosistema, glede na

Kemijsko stanje voda je opredeljeno s koncentracijami snovi in drugimi pojavi v vodi .

Zakon nalaga, da se:

• zaradi varstva in izboljšanja kakovosti voda vodna telesa površinskih voda glede na njihovo ekološko in kemijsko stanje razvrstijo v razrede .

• parametri ekološkega in kemijskega stanja iz prejšnjega odstavka določijo s predpisi o varstvu okolja .

4.0 ČiSTILNA NAPRAVA CELJE - PREDHODNE RAZISKAVE

Mesto Celje, po velikosti tretje slovensko mesto, gradi centralno čistilno napravo za odpadne vode na lokaciji Tremerje, približno 4 km pod Celjem. Čistilna naprava s kapaciteto 85.000 PE je namenjena čiščenju komunalnih in tehnoloških odpadnih voda mesta Celja in primestnih naselij s priključitvijo na obstoječe javno kanalizacijsko omrežje in zagotovitvijo vseh pogojev za izvedbo investicije in rednega obratovanja po končani investiciji . Zato vključuje investicija tudi novogradnjo dovod nega kolektorja GZ -O v dolžini 3.595 m in centralne čistilne naprave Celje (v nadaljevanju CČN) . Gradnjo čistilne naprave sofinancira sklad Evropske unije ISPA (Instrument for Structural Policies for Pre-Accession). Zato je bila gradnja oddana na mednarodnem razpisu , vsa dokumentacija pa je bila izdelana na podlagi slovenske zakonodaje in zakonodaje Evropske unije.

Reka Savinja, ki teče skozi Celje, je obremenjena zaradi pritoka komunalnih in tehnoloških odpadnih voda. Problem onesnaževanja Savinje se delno rešuje v njenem zgornjem toku, kjer so bile zgrajene čistilne naprave v Mozirju, Velenju in Žalcu . Povsem nerešeno je vprašanje čiščenja odplak v spodnjem toku Savinje, kjer je na območju Celja ter Laškega velika koncentracija urbanih in industrijskih površin. Prav tako je Savinja eden glavnih pritokov reke Save v njenem spodnjem toku. Ker je na reki Savi načrtovana izgradnja hidroenergetske verige, je povodje Save potencialno občutljivo obmOČje zaradi možne evtrofikacije akumulacij , kot posledice pritoka neočiščene komunalne vode.

Poleg komunalnih odpadnih vod so prisotne še tehnološke odpadne vode iz podjetij Cinkarna, Etol, Celjske mesni ne, Aero, Aero copy in Bolnišnica Celje. Predvideni delež tehnoloških odpadnih vod iz industrije in Bolnišnice Celje je upoštevaje biokemijsko obremenitev cca 37%, upoštevaje hidravlično obremenitev pa cca 17% celotne obremenitve CČN Celje. Projektirana je naslednja obremenitev naprave:

Tabela 1. Obremenitev CČN Celje

vrsta odpadne vode sedanjost prihodnost

m3/dan m3/h kgBPK51 m3/dan m3/h kgBPK51 dan dan

komunalne odplake 8.400 470 2.520 10.650 590 3.200 prebivalstva

industrijske odplake 2.840 210 1.490 3.850 270 1.680

Bolnišnica 960 60 190 1.150 70 230

5. marca leta 2002 je Mesta občina Celje podpisala pogodbo z izbranim izvajalcem. Izvajalec je konzorcij podjetij VATECH WABAG GmbH iz Dunaja, Avstrija ter slovenski podjetji Gorenje GTI ter Vegrad oba iz Velenja. Vrednost čistilne naprave je 9,7 mio € , kolektorja pa 2,45 mio, skupno 12, 15 mio € . Evropski sklad bo od tega financiral 5, 7 mio €.

MiŠiČEV VODARSKI DAN 2003

dr. U. KRAJNC - 158 - UREJENOST IN VZDRžEVANOSTVODNEGA REžiMA prof. dr. M . J . TOMAN POGOJ ZA VARNOST NARAVNEGA IN BIVALNEGAOKOl..JA

V sklopu Presoje vplivov na okolje je Institut za ekološki inženiring izdelal Poročilo o vplivih na okolje. V okviru Poročila o vplivih na okolje so bile izvršene prve analize odvodnika na treh lokacijah , izvajal jih je prof. dr. Mihael J. Toman . Za pilotni projekt bomo uporabili te meritve ter izdelali dodatne meritve reke Savinje.

5.0 RAZISKAVE V LETU 2003

Predmet projektne naloge je bila :

1. izdelava predloga metodologije ugotavljanje vpliva učinka čistilnih naprav na odvodnik 2. ciljane biološke analize reke Savinje za potrebe predloga metodologije

V letu 2003 smo izvedli tri biološka vzorčenja in terenske meritve na treh dogovorjenih vzorčnih mestih v reki Savinji . Opisali smo dejansko stanje vodnega okolja , opravili celovite fizikalne, kemijske in biološke meritve in analize v Savinji pred Celjem, v Polulah in Tremerju .

5.1. Odvzemna mesta in opis stanja na terenu

1. vzorčno mesto: Griček pod hribom, pri betonarni

Na desnem bregu Savinje je veliko prodišče , ki je segalo približno 10 - 15 m v strugo reke v dolžini 500 m (glej sliko 1). Vodostaj je bil ob vseh vzorčenjih zelo nizek. Dno struge ob desnem bregu je bilo v celoti prekrito z nitastimi zelenimi algami (Cladophora sp., Spirogyra sp.), prav tako celotno korito proti levemu bregu . Obrast je bila najbolj intenzivna ob vzorčenju maja, najmanj pa februarja . Pod nitastimi algami smo opazili ostanke združbe kremenastih alg (Diatomeae). Ob levem bregu teče glavni tok Savinje, tam je bila hitrost toka cca 0,5 mis. Voda ni bila izrazito kalna, imela pa je vonj po gnojevki posebej ob majskem vzorčenju. Pen na površini nismo opazili . Desni breg je obrasel z grmovjem in posamičnimi drevesi (lipa, vrba , jesen, nagnoj) , levi breg pa je kamnit oz. utrjen, zaraščajo ga posamezna drevesa in redko grmovje. Pri nabiranju bioloških vzorcev smo že na terenu opazili številčno in vrstno bogato združbo velikih vodnih nevretenčarjev z velikim deležem detritivornih skupin kot so npr. Oligochaeta, 8aetidae in Chironomidae.

Slika 1: Z algami prekrito prodnato dno na prvem vzorčnem mestu v Savinji pred Celjem

MiŠiČEV VaDARSKI DAN 2003

- 159 - UREJENOST IN VZORžEVANOST VODNEGA RE2IMAI POGOJ ZA VARNOST NARAVNEGA IN BIVALNEGA OKOLJA

Slika 2: Nitaste zelene alge na prodnikih V Savinji.

2. vzorčno mesto: Polule, pri starem mostu.

Manjše prodišče na levem bregu široke struge Savinje za izpustom kanalizacije z delno kamnitim in prodnatim dnom ter peskom je bilo ob vseh vzorčenjih povsem prekrito z drobnimi, pretežno organskimi usedlinami, filamenti cianobakterij in kosmi alg. Pod prodniki in kamni je črn anoksični mulj z značilnim vonjem po H2S ter oborjen železov sulfit (FeS) kot rezultat anaerobnega metabolizma v usedlinah (glej sliko 3). Kamni in prod niki v hitrem toku so prekriti z združbo »sewage fungus« v kateri prevladujejo cianobakterije in razrasla nitasta bakterija Spaerotilus natans. Na površini vode smo vedno opazili rahle, nekonsistentne pene, verjetno zaradi dotoka detergentov. Vedno kalna voda plavi delce velikostnega reda nekaj mm do več cm. Prevladujejo ostanki toaletnega papirja in človeških izločkov , zato je izrazit vonj »po kanalu« . V mirnejših delih toka se delci usedajo in oblikujejo počasi premikajočo se debelo usedlino. Na površini vode plavajo tudi večji organski ostanki, predvsem les, mrtve ribe, veje, pa tudi oljni madeži . Relativno nizka nasičenost vode s kisikom tudi na brzicah in visoka električna prevodnost potrjujeta močno organsko obremenitev tega dela toka Savinje in veliko vsebnost ionov.

Slika 3: Anoksične usedline z oborjenim FeS v Savinji , Polule

MiŠiČEV VODARSKI DAN 2003

dr. U. KRAJNC - 160 - UREJENOST IN VZORžEVANOSTVOONEGA REžiMA prof. dr. M . J. TOMAN POGOJ ZA VARNOST NARAVNEGA IN BIVAlNEGAOKOUA

3. vzorčno mesto: Tremerje , za predvidenim izpustom iz CČN Celje

Od desnega brega poraščenega z grmovjem proti sredini struge je prodnato do peščeno dno 80 do 90 % poraščeno z nitastimi zelenimi algami , od sredine do levega brega pa je bila poraščenost 50-60 % ob majskem vzorčenju . Ob desnem bregu na mestih raste Batrachium sp. Po premešanju rečnega dna se dviga črna oborina z vonjem po H2S-u. Pod kamni v celotni strugi so črne lise - oborjen FeS, ki potrjuje anoksične razmere v sedimentih na dnu struge. Voda je bila ob vseh vzorčenjih rahlo kalna , plavi odtrga ne delce vodn ih ma hov in nitastih alg . Je brez izrazitega vonja, razen v mirnih delih struge ob bregu , kjer voda zastaja , je izrazit vonj »po kanalu «. Pene na površini vode so redke.

Slika 4: Pogled na vzorčno mesto 3 z velikim prod iščem na sred ini struge.

5_2. Fizikalni in kemijski parametri

Vse fizikalne in kemijske meritve na terenu smo opravili med deveto in dvanajsto uro. V tabeli 2 so zbran i rezultati

Tabela 2. Vrednosti nekaterih merjenih parametrov na vzorčnih mestih

Parameter 1. vzorčno mesto Datum vzorčenja 25.0203 20.05.03 24.06.03 Temperatura vode (OC) 0,6 16,3 23,0 Koncentracija kisika (mg/L) 16,0 8,3 10,9 Nasičenost vode s kisikom (%) 116 87 130 Električna prevodnost (~IS/cm) 427 414 450 pH 8,8 8,5 8,8 Hitrost vode (m/s ) 0,4 0,5 0,5 Vodostaj vode (m) 0,1-0,7 0,1-0,3 / Parameter 2. vzorčno mesto Datum vzorčenja 25.02.03 20.05.03 24.06.03 Temperatura vode (OC) 2,2 16,5 23,2 Koncentracija kisika (mg/L) 14,4 6,5 7,2 Nasičenost vode s kisikom (%) 106 68 87 Električna prevodnost (pS/cm) 689 534 572

MiŠiČEV VaDARSKI DAN 2003

dr. U. KRAJNC prof dr M J TOMAN

pH Hitrost vode (m/s ) Vodostaj vode (m) Parameter Datum vzorčenja Temperatura vode (OC) Koncentracija kisika (mg/L) Nasičenost vode s kisikom (%) Električna prevodnost (pS/cm) pH Hitrost vode (m/s ) Vodostaj vode (m)

- 161 -

8,5 0,2 0,2-0,4

UREJENOST IN VZDRžEVANOST VODNEGA REŽIMAl POGOJ ZA VARNOST NARAVNEGA IN BIVALNEGA OKOLJA

8,2 85 0,2 0,2 0,1-0,4 0,2-0,7

3. vzorčno mesto 250203 20.05.03 24.06.03 3,0 16,6 24,1 14,3 6,0 9,6 107 63 116 520 467 497 86 8,2 8,5 0,5 0,5 0,5 0,1-0,2 0,1-0,7 0,1-0,9

6.0 PRELlNMINARNO MNENJE O IZVEDENIH MERITVAH V LETU 2003 Z ZAKLJUČKI

Trikratna vzorčenja v letu 2003, ki so vključevala zimsko, pomladno in poletno situacijo so potrdila veliko organsko obremenitev Savinje na preiskanem odseku in posledično stanje življenjskih združb tako velikih vodnih nevretenčarjev kakor tudi obrasti rastlin in razgrajevalcev. Posebej izstopa drugo vzorčno mesto v Polulah , ki je le malo oddaljeno od trenutnega izpusta odpadnih voda mesta Celja in je pred mestom načrtovane izgradnje čistilne naprave. Ekološka situacija bi bila še veliko slabša v primeru, da bi bila reka počasnejša kot je, saj bi se v tem primeru dejanska anoksija preselila iz usedlin tudi v vodni stolpec. Življenjske razmere v preiskanem delu vodotoka so bile letos zaradi dolgotrajnih sušnih obdobij še posebej slabe. Zaradi stalne reaeracije iz zraka pa je tudi v poletnem obdobju kisika v vodi še dovolj tudi za bolj občutljive organizme, ki poselijo predele s hitrejšim tokom. Zato ne preseneča ugotovitev, da je združba velikih vodnih nevretenčarjev kljub organski obremenitvi sorazmerno vrstno pestra in zaradi velike količine organske hrane tudi številčna . Predvsem pa so številčne skupine detritivornih organizmov, ki se hranijo z organskimi delci in drobilcev ob bregu reke, kjer je več odpadlega listja.

Velika samočistilna sposobnost reke Savinje med Polulami in Tremerjem prispeva k izboljšanju stanja na vzorčnem mestu v Tremerjih , ki je dober km oddaljeno od predvidene čistilne naprave. Zato upravičeno pričakujemo ob ustreznem čiščenju veliko izboljšanje ekoloških razmer v tem delu Savinje. Zmanjšala se bo vsekakor anoksija usedlin , ki je za mnoge organizme na rečnem dnu omejujoča za naselitev, prav tako pa se bo zmanjšala možnost razvoja nekaterih nitastih bakterij , predvsem vrste Sphaerotilus natans, ki je zdaj pogosta na prodnikih drugega in tretjega vzorčnega mesta. Velika preraslost reke z nitastimi zelenimi algami predvsem na mestu pred Celjem pa tudi kaže, da je že v tem delu reke veliko hranilnih snovi , ki povečujejo evtrofni potencial in vzpodbujajo rast primarnih producentov. Nizke vsebnosti hranilnih snovi , to je nitratov in fosfatov v vodi so zato kot parameter evtrofnosti zavajujoče , saj je velik del teh snovi že vezan v združbi alg. Ta problem v Savinji pa bo lahko ostal , v kolikor po toku navzgor ne bo rešeno vprašanje zmanjšanja vnosa anorganskih hranilnih snovi v reko.

Bogata združba velikih nevretenčarjev in sorazmerno ugodno stanje glede raztopljenega kisika v reki zagotavljajo primerne pogoje tudi ribjim populacijam. Stanje so v tem primeru z izgradnjo čistilne

naprave lahko samo še izboljša. V odvzetih bioloških vzorcih v vseh letnih časih prevladujejo že omenjeni drobiici in med njimi postranice, še bolj pogosti pa so detritivori , od hironomidskih ličink do oligohetov . Mnoge vrste, ki so del združbe velikih nevretenčarjev so indikatorji velikega organskega onesnaženja, v vzorcih pa smo našli tudi indikatorje čistejših voda, ki so verjetno naplavljeni iz višje ležečih delov struge in pritokov.

MiŠiČEV VODARSKI DAN 2003

dr. U. KRAJNC prof. dr. M. J. TOMAN

VIRI

- 162 - UREJENOST IN VZDRžEVANOST VODNEGA REžiMA POGOJ lA VARNOST NARAVNEGA IN BIVALNEGA OKOLJA

Mihael J. Toman (2003) Terenske meritve in biološko vzorčenje na Savinji 25. februarja, 20. maja in 24. junija 2003, preliminarno delno poročilo v okviru naloge izdelava Predloga metodologije ugotavljanja vpliva učinka čistilnih naprav na odvodnik ;Biotehniška fakulteta , odd. za biologijo,

Uroš Krajnc (2000) Centralna čistilna naprava Celje poročilo o vplivih na okolje, Institut za ekološki inženiring Maribor, d.o.o. Maribor št. projekta 6H .-E63.4, odg .

Centralna či stilna naprava Celje, Vodovod kanalizacija Celje april 2002

Uroš Krajnc, Marko Cvikl(2000) Posvet Primer projekta: CELJE - centralna čistilna naprava, Marko Cvikl , VO-KA Celje, Map Tehn ična asistenca Službi za vodenje projektov, lEI

Karmen Karmen (2000) , Investicijska dokumentacija v postopku investiranja za čistilno napravo za odpadne vode Celje, 6E-E36.1, , Razvojni center inženiringi Celje d.o.o.

Radoslav Vodopivec, Centralna čistilna naprava Celje, idejni projekt, Institut za ekološki inženiring Maribor, d.o.o. Maribor št. projekta 6H.-E63.3,

Mi Š i Č EV VaDARSKI DAN 2003