Napredna pretraga

Pregled bibliografske jedinice broj: 304419

Određivanje osjetljivosti nesaturirane zone geokemijskim modeliranjem


Marković, Tamara
Određivanje osjetljivosti nesaturirane zone geokemijskim modeliranjem 2007., doktorska disertacija, Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Zagreb


Naslov
Određivanje osjetljivosti nesaturirane zone geokemijskim modeliranjem
(Vulnerability assessment of unsaturated zone by geochemical modelling)

Autori
Marković, Tamara

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Rudarsko-geološko-naftni fakultet

Mjesto
Zagreb

Datum
10.07

Godina
2007

Stranica
155

Mentor
Mayer, Darko

Neposredni voditelj
Kapelj, Sanja

Ključne riječi
Hidrogeologija; Varaždinski vodonosnik; nesaturirana zona; nitrati; geokemijsko modeliranje
(Hydrogeology; Varaždin aquifer; unsaturated zone; nitrates; geochemical modelling)

Sažetak
Onečišćenje okoliša posljednjih godina postaje aktualna tema u Hrvatskoj. Nekontrolirana i intenzivna proizvodnja u pojedinim dijelovima Hrvatske uzrokovala je onečišćenje podzemne vode i tla. Primjer područja koje ima problema s onečišćenjem podzemnih voda je šira okolica grada Varaždina u sjeverozapadnom dijelu Hrvatske. Ovo područje predstavlja prostor guste naseljenosti s industrijskom proizvodnjom, te razvijenom i intenzivnom poljoprivrednom djelatnošću. Uzgajaju se velike količine ratarskih proizvoda kao što su kukuruz, kupus, krumpir i druge kulture. Razvijeno je peradarstvo, poglavito uzgoj pilića, kokoši nesilica te fazana i prepelica. U nešto manjoj mjeri razvijeno je stočarstvo. Prilikom uzgoja ratarskih kultura upotrebljava se u velikoj količini prirodno gnojivo odnosno pileći i kokošji izmet, ali i mineralna gnojiva, te različite agrokemikalije kao što su herbicidi, fungicidi, insekticidi itd. Na području istraživanja nije izgrađena kanalizacijska infrastruktura (osim grada Varaždin), te se otpadne kanalizacijske i površinske vode upuštaju u podzemlje. Uz intenzivnu proizvodnju javljaju se potrebe za veće količine podzemne vode koja će se koristi za piće, navodnjavanje i kao tehnička voda. Osamdesetih godina prošlog stoljeća počele su se zapažati visoke koncentracije nitrata, amonija, ukupnih masti i ulja, fenola, te bakteriološko zagađenje u nekim dijelovima varaždinskog vodonosnika odnosno na vodocrpilištu ''Varaždin'' koje je smješteno u gradu. Devedesetih godina izgrađuju se novi zdenci na vodocrpilištu ''Bartolovec'' u Trnovcu Bartolovečkom (nizvodno od grada Varaždin), a također se izgrađuje i novo vodocrpilište ''Vinokoščak'' u blizini sela Svibovca (sjeverozapadno od grada Varaždin). Cilj ovog rada je pomoću brojnih prikupljenih i izmjerenih geokemijskih pokazatelja i geokemijskim modeliranjem (modelom transporta) odabranih pokazatelja (nitrata) odrediti: u kojoj mjeri je tlo i podzemna voda istraživanog područja onečišćena ; da li tlo može pročistiti vodu koja teče kroz njega s površine prema podzemnoj vodi odnosno odrediti purifikacijsku funkciju tla ; postojanje geokemijskih procesa u tlu i podzemnoj vodi koji mogu smanjiti količinu onečišćenja u njima ; predvidjeti buduće stanje tla i podzemne vode ; te identificirati glavne izvore onečišćenja. Zatim dati smjernice kako treba optimalno upravljati poljoprivrednom proizvodnjom da bi se sačuvala dobra kvaliteta podzemne vode i tla. U tu svrhu prikupljeno i analizirano je 41 uzorak tla sa sedam lokacija (T1, T2, T3, T4, T5, T6 i T7). Određeni su tipovi tla i granulometrijski sastav tla, te su izmjereni: pH tla, nitrati, nitriti, ortofosfati, sulfati i kloridi. Također je prikupljeno i analizirano 119 uzoraka podzemne i površinske vode. Uzorci voda uzeti su u vremenskom periodu od prosinca 2004 do rujna 2006 godine sa sljedećih vodnih objekata: piezometri – P-1550, P-1510, P-2126, P-1564, PVG-2, PDS-5, PDS-6 i PDS-7 ; zdenaca – Vratno, Zelendvor, B-3, DZ-1, ZD-4 i ZP-5. Uzeti su uzorci vode rijeke Drave, šljunčare, Ormoškog i Varaždinskog jezera. U uzorkovanim uzorcima vode izmjereni su elektrolitička vodljivost, temperatura, pH i zasićenost kisikom, osnovni anioni i kationi te prirodni stabilni izotopi vodika, kisika, dušika i ugljika, i radioaktivni izotopi tricija i ugljika. Također, korišteni su dobiveni podaci iz projekata Geokemijske karte RH M 1: 100 000, HGI Zavoda za geologiju i Zavoda za mineralne sirovine ; i Hidropedološka karta RH M1: 300 000 – vodno područje slivova Drave i Dunava, Agronomskog fakulteta Sveučilišta u Zgrebu. Komunalno društvo VARKOM d.d. ustupilo je fizikalne, fizikalno-kemijske, kemijske i mikrobiološke analize uzorkovanih voda na području vodocrpilišta ''Varaždin'', ''Bartolovec'' i ''Vinokoščak''. Iz dobivenih rezultata vidljivo je da je pretežiti sastav tla pijesak, silt te glina i šljunak. Debljina tla se kreće od 20 do 100 cm i povećava se od zapada prema istoku . Izmjerene su veće koncentracije nutrijenata (nitrata, amonija, nitrita, ortofosfata) u uzorcima tla uzetih s oranica nego u uzorcima uzetih s livada. Također je vidljivo da su koncentracije nutrijenata veće u zapadnom području tj. uzvodno od grada Varaždina, nego u istočnom dijelu tj.nizvodno od grada Varaždina. Dobiveni rezultati ukazuju na veliku opterećenost nesaturirane zone (tla) nutrijentima. Zasićenost tla nutrijentima u pojedinim trenucima je takva da tlo ne može zadržati nutrijente već ih voda odnosi u vodonosnik. Osim nutrijentima, tlo istraživanog područja je opterećeno u pojedinim dijelovima teškim metalima kao što su Cr, As, Pb, Zn i Ni. Podrijetlo ovih teških metala u tlu je prirodno i antropogeno. Tretiranjem poljoprivrednih površina agrokemikalijama (hrebicidima, insekticidima, fungicidima), mineralnim i prirodnim gnojivima unose se u tlo teški metali U tlu postoje minerali koji sadrže teške kovine koji su donošeni rijekom Dravom s područja Alpa. Također, kada je u Sloveniji i Austriji intenzivno radila rudarsko-prerađivačka industrija, otpadne vode su se upuštale u rijeku Dravu. Otpadne vode su sadržavale navedene teške metale u obliku finih čestica. Rijeka Drava je na varaždinskom području taložila zagađeni fluvijalni sediment. Sadržaji nitrata u podzemnim vodama zapadnog dijela Varaždinskog vodonosnika često prelaze MDK vrijednosti. Ponekad sadržaji amonija, nitrita i ortofosfata u ovome zapadnom dijelu prelaze MDK vrijednosti. U istočnom dijelu Varaždinskog vodonosnika (nizvodno od grada Varaždina) koncentracija nitrata su ispod MDK vrijednosti naročito su daleko ispod MDK vrijednosti u drugom vodonosnom sloju. Ponekad sadržaj ortofosfata prelazi MDK vrijednosti, ali samo u piezometru P-2126 koji zahvaća prvi vodonosni sloj i nalazi se u blizini kuća. Također se uočava ponekad mikrobiološko onečišćenje, povišeni sadržaji fenola, ukupnih masti i ulja u vodama iz područja uzvodno od grada Varaždina. Izmjereni sadržaji teških metala u uzorcima podzemnih voda su daleko ispod MDK vrijednosti, ali ponekad se uočavaju povišene koncentracije Ni u vodama na crpilištu ''Varaždin'' i ''Bartolovec'' i povišene koncentracije Pb u vodama na crpilištu ''Bartolovec'' i ''Vinokoščak''. Izmjerene vrijednosti omjera stabilnih izotopa kisika i vodika te tricija ukazuju na recentno obnavljanje Varaždinskog vodonosnika oborinama. Iz dobivenih vrijednosti vidljivo je da je vertikalna cirkulacija brza. Omjeri stabilnih izotopa dušika i kisika u nitratima ukazuju na zagađenje podzemne vode prirodnim i mineralnim gnojivima. Ovisno o općim uvjetima iz rezultata simulacije transporta nitrata kroz nesaturiranu zonu Varaždinskog vodonosnika vidljivo je da nitrati pokazuju mobilnost, te će se u vlažnim uvjetima vrlo brzo izlužiti u vodonosnik dok u sušnom razdoblju izluživanje nitrata će biti nešto sporije. Količina nitrata koja će se izlužiti u vodonosnik ovisit će o količini oborina i gnojiva rasutog na oranice te biljnim potrebama tzv. engl. ''plant uptake''. Da bi se smanjila opterećenost tla i vode u vodonosniku potrebno je provesti racionalniju poljoprivrednu proizvodnju prema nitratnoj direktivi 91/676/EEC. Odnosno, potrebno je provesti izobrazbu poljoprivrednog stanovništva područja istraživanja. Što znači bacati gnojivo (prirodno ili mineralno) neposredno prije sadnje biljaka, ne stavljati na oranice velike količine gnojiva nego samo onu količinu koju biljke mogu utrošiti na svoj razvoj te ostale mjere koje direktiva propisuje. Na području istraživanja, posebice uzvodno od grada Varaždina, su brojne peradarske farme koje trebaju, bolje rečeno moraju napraviti odlagališta za pileći izmet. Osim toga neophodno je izgraditi kanalizacijsku infrastrukturu za sva naselja u okolici grada Varaždina.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Geologija, Rudarstvo, nafta i geološko inženjerstvo



POVEZANOST RADA


Projekt / tema
181-1811096-3165 - Osnovna hidrogeološka karta Republike Hrvatske (Željka Brkić, )

Ustanove
Hrvatski geološki institut