SAVREMENE METODE U PRIPREMI

VODE ZA PIE WW2009

STANDARDI VODE ZA PIEVODE ZA PIE

BIOLOKI ASPEKTIVODE ZA PIE

BIOLOKO ISPITIVANJEBIOLOKO ISPITIVANJEKVALITETA VODA

Slavka Gajin, Svetlana Ugarina Perovi

Zatita voda smatra se osnovom u politici integralneZatita voda smatra se osnovom u politici integralne zatite resursa, jer je voda jedan od elementarnih uslova ivota.uslova ivota.

Bez dovoljne koliine vode odgovarajueg kvaliteta nije mogu uravnoteen i odriv razvoj brojnih socioekonomskih aktivnosti.

Akvatini ekosistemi odlikuju se prisustvom organskih i mineralnih materija koje u njih dospevaju prirodnim putem

(prirodna eutrofizacija)ili u rezultatu antropogenog delovanjaili u rezultatu antropogenog delovanja

(vetaka eutrofizacija - zagaenje - saprobnost).

a na te promene kvaliteta vode reaguju organizmi koji ive u njima

Samo postojanje (prisustvo) biljnih i ivotinjskih vrsta, k i t i t kt jih ih j d i j k jkao i sastav i struktura njihovih zajednica jasno ukazuju

na stupanj trofije (trofinost), odnosno fazu razvitka akvatinog ekosistema, ili pak na stepen njegoveakvatinog ekosistema, ili pak na stepen njegove

degradacije (zagaenosti - saprobnosti).

Polazei od injenice da ivi organizmi u akvatinom ekosistemuodraavaju uslove sredine, poznavanje bioindikatora (uzd i j jih k tit ti i k lit ti t )odreivanje njihovog kvantitativnog i kvalitativnog sastava)

omoguava nam da odredimo kvalitet vode.

Vrednosti pojedinih grupa organizama i njihovihpojedinanih vrsta kao bioindikatora su u zavisnosti odpojedinanih vrsta kao bioindikatora su u zavisnosti odnjihovog naina ivota.

(Postoji niz prelaza u vrednovanju bioindikatorskih vrsta, zavisno od tipaakvatinog ekosistema).

Bioloke metode za odreivanje kvaliteta vode ukljuuju:

prikupljanje prikupljanje,

prebrojavanje i

identifikaciju akvatinih organizama;

odreivanje biomase;

odreivanje metabolike aktivnosti;odreivanje metabolike aktivnosti;

odreivanje toksinosti;

odreivanje biokoncetracije i bioakumulacije polutanata.

Dobijeni podaci mogu posluiti sledeim ciljevima:

Z d i j t j d i bi l kih f k t jZa odreivanje stanja vode i biolokih efekata zagaenjavoda;

Kao pokazatelji kratko- i dugotrajnih promena kvalitetavode nastalih u rezultatu prirodne eutrofizacije i/ili antropogenim delovanjem;p g j ;

Za odreivanje procesa autopurifikacije vode;

Za objanjenja uzorka boje, zamuenja, mirisa, ukusa iliprisustva razliitih estica u vodi;

Kao pomo u interpretaciji hemijskih analiza (npr. deficitkiseonika ili supersaturacija vode);p j );

itd.

U zavisnosti od prirode problema koji se ispituje zavisikoje akvatine zajednice e biti ispitivane i koje tehnike ekoje akvatine zajednice e biti ispitivane i koje tehnike ebiti primenjene pri tim ispitivanjima:

Plankton

o zajednica bakterija (bakterioplankton),(bakterioplankton),

o akvatinih gljiva, o algi (fitoplankton) i

i ti j kih io ivotinjskih organizama (zooplankton) koje obinoLEBDE kao nepokretni pili nedovoljno pokretni da savladaju vodeni tok

Perifiton

zajednica mikroskopskih biljakamikroskopskih biljaka,ivotinja, gljiva i bakterija koje ive na povrinama (epifitno) krupnijih biljaka ili predmeta u vodi;predmeta u vodi;

Makrofiton

krupne (makroskopske)biljke svih tipova kojebiljke svih tipova kojesu privrene za dno(bentosne) a mogu biti( ) gslobodno lebdee,potpuno ili delimino

j duronjene u vodu;

Fauna dna

Beskimenjacimakroskopskih veliina,koji uglavnom ive na ili

d ( lj ti iu dnu (pljosnati iprstenasti crvi, mekuci,rakovi i insekti);rakovi i insekti);

Ribe, vodozemci, vodeni reptili, ptice i sisariptice i sisariOrganizmi povrinskihvoda ili povezani sa njimavoda ili povezani sa njima,takoe mogu biti izloeni(direktno ili indirektno)(direktno ili indirektno)zagaenjima i mogu sekoristiti u monitoringutoksinih supstanci ilidugotrajnih promena ukvalitetu vode.

PLANKTON

BakterioplanktonBakterioplankton Istraivanje bakterioplanktona u vodama obuhvata izuavanjeIstraivanje bakterioplanktona u vodama obuhvata izuavanjeautohtonih i alohtonih bakterija svih metabolikih tipova, kao ipovezivanje dobijenih rezultata s ekolokim uslovima sredine,

b ki t j l ht i dposebno organskim optereenjem alohtone prirode.

Uzorci za bakterioloka ispitivanja voda sakupljajuispitivanja voda sakupljaju se na terenu, pod aseptikim uslovima.

Obrada uzoraka vri se u mikrobiolokiml b t ij d h k jb t tlaboratorijama odmah nakon najbreg transporta(do 6 sati od uzorkovanja, a samo po potrebi do 24 sata pri adekvatnom transportu)sata pri adekvatnom transportu)

Pri ispitivanju se mogu koristiti:

DIREKTNE METODE INDIREKTNE METODE

bakterioloka filtracija zasejavanje na hranljive podloge

Istraivanja bakterioplanktona u vodi se moguj p gvriti sa razliitih aspekata:

ekoloki aspekt sanitarni aspekt

ekoloki aspekt

ukazuje na: optereenost vode organskim materijama;p g j tip organskog optereenja; sposobnost autopurifikacije vode.

i i k i ij dna osnovu ega se moe vriti kategorizacija vode:

KVALITET VODE NA OSNOVU UKUPNE BROJNOSTI BAKTERIOPLANKTONABROJNOSTI BAKTERIOPLANKTONA

(Ambrazene, 1976)

Ukupan broj bakterija(106 / cm3)

Karakteristike vode(uslovno)(106 / cm3) (uslovno)

- maksimalno ista3.5 ista6.0 slabo zagaena10 umereno zagaena 20 veoma zagaenag 20 prljava

Klasifikacija vode na osnovu brojnosti organotrofnihorganotrofnih bakterija (Kohl, 1975.)

BROJ SAPROFITNIH KLASA VODEBROJ SAPROFITNIH BAKTERIJA U ml

VODE

KLASA VODE

< 500 I500 - 1000 I - II

1000 - 10 000 II10 000 50 000 II III10 000 - 50 000 II - III50 000 - 100 000 III100 000 - 750 000 III-IV

750 000 IV

Sposobnost i jsamopreiavanja

vode (FO/H)

VREDNOST INDEKSA FO/H

SPOSOBNOST SAMOPREIAVANJA VODE

1 slaba 1 zadovoljavajua 10 dobra 10 dobra

Zastupljenost i brojnost razliitih fiziolokih grupa bakterija:

li kihproteolitskihlipolitskihsaharolitskih

amonifikatoranitrifikatorad i ifikamilolitskih

oksidatora nafteoksidatora fenola

denitrifikatoradesulfofikatoraitdoksidatora fenola

ukazuju na tip i intenzitet organskog zagaenja vode

- ukazuje na higijensku ispravnost vodesanitarni aspekt

Zagaenost vode na osnovu zastupljenosti fekalnih g p jkoliformnih bakterija (Kavka, 1994)

FK (Escherichia coli)(broj kol./cm3 vode)

fekalnozagaenje vode

1 10 vrlo slabo zagaena1-10 vrlo slabo zagaena10-102 slabo zagaena102-103 umereno zagaena

103-5.103 zagaena5.103-104 vrlo zagaena104-105 visoko zagaenag-105 maksimalno zagaena

PLANKTON

fito i zooplanktonfito- i zooplankton Uzorci za ispitivanje fito- i zooplanktonasakupljaju se na terenu.

Veliina uzorka zavisi od tipa vode i broja uzoraka.uzoraka.

PLANKTON fito- i zooplankton Filtriranjem uzorka kroz mreice sa razliitomveliinom pora vri se koncetrovanje uzorka irazdvajanje razliitih (po veliini) grupa fito- ij j (p ) g pzooplanktona.

Karakteristike najee korienih planktonskih mreicaKarakteristike najee korienih planktonskih mreicaOznaka

SvileVeliina pora (m) Priblina

rel. veliinaotvorene povr (%)

Klasifikacija

000 1024 58 Najkrupniji zooplankton i ihtioplankton000 1024 58 Najkrupniji zooplankton i ihtioplankton

00 752 54 Krupniji zooplankton i ihtioplankton

0 569 50 Krupan zooplankton i ihtioplankton

2 366 46 Krupniji mikroskopski raii

6 239 44 Mikroskopski raii

10 158 45 Mikroskopski raii i veina rotatorije

20 76 45 Sitniji fito- i zooplankton

25 64 33 Nanoplankton

Uzorci voda koje su siromane planktonskim organizmima moguk t ti l b t ij kih li U t h k i tse koncentrovati pre laboratorijskih analiza. U te svrhe koriste se

popstupci:

sedimentacije,membranske filtracije (dijametar pora 0.45 m) icentrifugiranja (1000 g /20 min).

U daljem postupku uzorci sepregledaju mikroskopiranjemodreene zapremine uzorka.

Koncentrovani uzorci se mogu odmah ispitivati (ivi), ili fik i ti d i iti jfiksirati do ispitivanja.

Za fiksiranje uzoraka moe se koristiti: Lugolov rastvor (0.3%); f li (4%)formalin (4%);merthiolate (3.6%); alkohol (1:1);alkohol (1:1);gluteraldehid (1-2%), ili 95%

Konzerviranje uzoraka zooplanktona je bolje vriti u 70% lk h l ili 5% f li70% alkoholu ili u 5% formalinu.

Kvalitativne metode su povezane sa taksonomskim sastavom zajednica u zonama razliite zagaenosti, dok su kvantitativne metode povezane sa strukturom zajednice, pri emu se koriste pokazatelji razlika, slinosti i numeriki pokazatelji saprobnostislinosti i numeriki pokazatelji saprobnosti.

Procena saprobnosti vode zahteva determinaciju indikatorskih organizama

Jedna od najee primenjivanih biolokih metoda za procenu stanja vode jeprocenu stanja vode je

saprobni sistem po Pantle-Buck-u (1955)p p ( )

koji podrazumeva:

determinaciju prisutnih vrsta zoo- i fitoplanktona

odreivanje njihove relativne uestalosti (1, 3, 5)

pripisivanje indikatorske (tabline) vrednosti

Na osnovu izraunate vrednosti indeksa saprobnostiNa osnovu izraunate vrednosti indeksa saprobnosti, dobija se stepen saprobnosti vode:

INDEKS STEPEN SAPROBNOSTI SAPROBNOSTI

1-1,5 oligosaprobni1 5-2 5 -mezosaprobni1,5 2,5 mezosaprobni2,5-3,5 -mezosaprobni3,5-4 polisaprobni

HLOROFILHLOROFIL

Koncetracija fotosintetskih pigmenata se koristi kao indikator biomase fitoplanktona, poto sve zelene biljke sadre hlorofil a, koji predstavlja 1-2% suve mase planktonskih alga.

Za odreivanje hlorofila a u fitoplanktonu postoji vie metoda: spektrofotometrijske, fluorometrijske i fluorometrijske i HPLC tehnike

Polazei od injenice da hlorofil a predstavlja uPolazei od injenice da hlorofil a predstavlja uproseku 1.5% od suve algalne mase, biomasa algi semoe izraunati mnoenjem koliine hlorofila amoe izraunati mnoenjem koliine hlorofila afaktorom 67.

Osim hlorofila a, biomasa planktona u vodimoe se odrediti i preko :

elijskog volumena, gravimetrijskim metodama igravimetrijskim metodama i merenjem ATP u planktonu.

STEPEN TROFINOSTI AKVATINOG EKOSISTEMAU ODNOSU NA KONCENTRACIJU HLOROFILA aU ODNOSU NA KONCENTRACIJU HLOROFILA a

Stepen trofinosti vode Koncentracija hlorofila aStepen trofinosti vode Koncentracija hlorofila a(mg/m3)

0 atrofian 01 lt li t fi 11 ultra-oligotrofian 12 oligotrofian 1-33 oligo-mezotrofian 3-104 mezotrofian 10-205 mezo-eutrofian 20-506 eutrofian 50-1006 eutrofian 50 1007 eu-politrofian 100-2008 politrofian 200-800

hi fi9 hipertrofian 800

METABOLIKA AKTIVNOSTFi i l ki l i i kt bi l kih i t k ijFizioloki uslovi i spektar biolokih interakcijaakvatinih organizama mogu biti indikatori u procenistanja vodastanja voda.

U t h d k i t t d j t b likihU tu svrhu danas se koriste metode merenja metabolikih procesa kao to su:

f t i t fotosinteza produktivnost

fik ij t fiksacija azota respiracija t t l kttransport elektrona

kao i

odreivanje razliitih enzimskih aktivnosti (npr. dehidrogenazne, fosfatazne...)

kao indikatora biohemijske aktivnosti organizama u vodi.

Ovi podaci omoguavaju bolje razumevanje sloene prirode akvatinih ekosistema.

Kategorizacija optereenosti vode organskim materijama izvrene na osnovu IFA vode (mol/s/dm pNP) M t lj 1988izvrene na osnovu IFA vode (mol/s/dm pNP), Matavulj, 1988.

IFA Kategorija Osobina vode Kohl, 1975ispod 0 01 I A maksimalno ista Iispod 0.01 I A maksimalno ista I

0.01-0.10 I B veoma ista0.10-0.25 I-II ista0.25-0.50 II A zadovoljav. ista

0.50-1.00 II B slabo zagaena

1.00-2.50 II-III umereno zagaena II

2.50-5.00 III A zagaena5 00 7 50 III B veoma zagaena III5.00-7.50 III B veoma zagaena III

7.50-10.00 III-IV prljava10.00-15.00 IV A veoma prljava IVp j

iznad 15.00 IV B maksimalno prljava

PERIFITON

Upotreba perifitona u proceni kvaliteta voda esto jeograniena nepostojanjem objekata za njihovo

i i j li i t k d bij jprivrivanje, ali i tekoama u dobijanjureprezentativnih uzoraka.

U tom smislu, pribegava se primeni vetakih povrinakoje e mikroorganizmi obrastati to se estokoje e mikroorganizmi obrastati, to se estoprimenjuje za ispitivanje gvoe- i mangan-oksidujuih mikroorganizama u vodama (podzemnim io s duju oo ga a a u voda a (pod epovrinskim) za vodosnabdevanje.

K t ki t t j k i t d tKao vetaki supstrat najee se koriste predmetnastakla, pri emu duina ekspozicije zavisi od tipa vode.

Kolonizacija po pravilu zahteva vreme 1-2 nedelje

( i ti l(pri emu se optimalno vreme za kolonizaciju odreuje eksperimentalno u toku 6 nedelja).

BIOFILM

SEM: niti gvoe-oksidujuih bakterija- obrataja u podzemnim vodama

Planktonski i zdrueni rast bakterija u biofilmu

Fauna dna Determinacija do vrste se izvodi samo za najkarakteristinije predstavnikeza najkarakteristinije predstavnike makrozoobentosa, a oni su svrstani u 16 grupa.

Od tih 16 grupa, 6 su veoma osetljive na organsko optereenje,

imaju status kljunih grupa i iezavaju sledeim redosledom:imaju status kljunih grupa i iezavaju sledeim redosledom:

PlecopteraEphemeropteraTrichopteraG

na osnovu njihovog

prisustva / odsustva i zastupljenosti GammarusAselusTubificidae / Chironomidae

se odreuje Trent biotiki indeksTubificidae / Chironomidae

Kvalitet vode odreen preko Trent biotikog indeksaukljuuje izraunavanje INDEKSA DIVERZITETA na osnovu:j j j

udela iste vrste u uzorkub j t kbroja vrsta u uzorku

broja jedinki iste vrste ukupnog broja jedinkiukupnog broja jedinki

Trent biotiki indeks

X IX VIII VII VI V IV III II I

-o o o- - -p p p-dStepen saprobnosti

-o o o- - -p p p-d

Klasa boniteta

I I-II II II-III III III-IV IV vanklaseboniteta klase

Analizom faune dna se, preko iindeksa saprobnosti, moe odrediti stepen saprobnosti,

koji ukazuje na kvalitet vode:

Sk l b i t P tl B kSkala saprobnog sistema po Pantle-Buck-u

indekssaprobnosti

1,0-1,5 1,5-2,5 2,5-3,5 3,5-4saprobnostistepensaprobnosti

0 p

klasa I II III IVklasaboniteta

I II III IV

MAKROFITONMakrofiton se sastoji od

akvatinih vaskularnih biljaka-cvetnica, ali ukljuuje i vodene mahovine,

i i k lpaprati i makroalge.

Kao i svi primarni producenti i ove biljke reaguju na kvalitet vode u kojoj rastu, pa su dobri bioindikatori stanja povrinskih voda.

negativna uloga vodenih makrofita ogleda se ug g gzarastanju vodenog okna, smanjivanju protoka iprosvetljenosti vodenog biotopa, a samim tim inaruavanju osnovnih ekolokih odlika.

pozitivna uloga ogleda se u znaaju koji makrofite imaju,obzirom na dokazano

antieroziono, antitermiko, baktericidno ia t e o o o, a t te o, ba te c d ofitofiltraciono dejstvo.

One iz vode apsorbuju razne

- toksine materije,fi i l ki kti t ij- fizioloki aktivne materije

(npr. fenol, soli tekih metala, pesticide, naftu i dr.),

akumuliu znatne koliine nekih metala-akumuliu znatne koliine nekih metala(mangan, nikal, bakar, gvoe, molibden, stroncijum, barijum...),

pa mogu posluiti kao biosuneri.

MAKROFITONSvaka biljna vrsta je specifina pa zato Svaka biljna vrsta je specifina, pa zato

vrsta i moe, kao i biljna zajednica u celini,da poslui kao odlian bioindikatorda poslui kao odlian bioindikator.

redovno kartiranje vegetacije,l i i t i j populaciona istraivanja, kao i

ispitivanje produktivnostisu svakako neophodna kontrola.su svakako neophodna kontrola.

Pravilna kontrola ukazuje na povremene potrebePravilna kontrola ukazuje na povremene potrebe iznoenja biomase makrofitne vegetacije, to dajepozitivne rezultate u psmanjenju zagaenosti i kontroli eutrofizacije voda,

naroito u jezerima i vetakim akumulacijama,pa i akumulacijama za vodosnabdevanjepa i akumulacijama za vodosnabdevanje.

IHTIOFAUNARibe pripadaju nektonskim organizmima voda, sa nizom

adaptacija na: i specijacija po:adaptacija na:gustinu vode

kretanje vode

i specijacija po:

razmnoavanjukretanje vode

podlogurastu

ishranisvetlost

temperaturu

ishrani

migracijama,temperaturu

koncentraciju soliitd.

rastvorene gasove

Zbog svega toga, kao i zbog :

dugovenosti i g

sposobnosti da vre bioakumulacije

ribe, kao jedna od krajnjih karika u lancima ishrane akvatinih ekosistema su veoma pouzdaniekosistema, su veoma pouzdani

bioindikatori dugotrajnijeg

kvaliteta vode

RIBE - uzorkovanje

elektroribolov ribolov mreama

akumulatorski ili benzinski

mobilni alati:plovee mree

aparati za elektroribolov povlane mreepodiue mreeopkoljavajue mreeopkoljavajue mree

stacionarni alati:vrke (bubnjevi)

BIOLOKI MONITORING VODA

Zadatak biomonitoringa voda je da stvori uslove neZadatak biomonitoringa voda je da stvori uslove nesamo za sagledavanje trenutnog stanja, nego i zaocenu tendencija promena u vremenu i prostoru, prij p p , pemu upravo ivi svet u vodi predstavlja idealneindikatore.

Na taj nain stvaraju se uslovi za dugotrajnijui l k l t ij d i blracionalnu eksploataciju vode i blagovremeno

preduzimanje mera na spreavanju posledicanepovoljnih tendencijanepovoljnih tendencija.

ne postoji univerzalni metod biomonitoringa

za svaku oblast, koja predstavlja prirodnubiogeografsku celinu (EKOREGION),t b iti t k k ji t titreba razviti postupke koji e potovati

posebnosti svake teritorije

pri emu

sve procedure biomonitoringa treba da se zasnivaju na istim principima, da bi rezultati bili uporedivi

Raniji prilaz zatiti d l j l k l avoda oslanjao se na lokalne

fenomene zagaenja i na upravljanje pojedinim

a

upravljanje pojedinim komponentama zagaenja.

Da bi se sauvao funkcionalni integritet akvatinog sistema neophodno je utvrditi ekosistemske ciljeve, tj. eljeno stanje datog ekosistema pomou serije parametara,

vodei rauna o ekolokim karakteristikamai korienju voda.i korienju voda.

upravo zbog toga iOKVIRNA DIREKTIVA O VODAMA EVROPSKE UNIJE

definie

VODNO PODRUJE

a tamo gde reni sliv pokriva vie od jedne zemlje,a tamo gde reni sliv pokriva vie od jedne zemlje,reni sliv se prikljuuje

MEUNARODNOM VODNOM PODRUJU

konstantnim prikupljanjem podataka biomonitoringa

i njihovim stalnim inoviranjemi njihovim stalnim inoviranjem,

kako je to predvieno OKVIRNOM DIREKTIVOM O VODAMA EVROPSKE UNIJEVODAMA EVROPSKE UNIJE

MOGLI BI SE POSTII ELJENI REZULTATI

HVALA NA PANJI