5.2. Површинске и подземне воде и становништво

Вода није само основа органског живота на Земљи, већ она учествује у циклусу

кружења материје и преносу енергије на планети, а има улогу важног елемента и уче-
сника већине производних процеса. Резерве воде на Земљи износе око 1,5 милијарди
km

, али више од 94% отпада на слане воде океана и мора. Слатке воде које је најпо-

требнија и широко се користи од стране људи, на Земљи има нешто више од 29 мил.
km

. При томе је велики дио те воде (97%) „заробљен” у ледницима Гренланда, Антарк-

тика и неких планина. Вода језера и ријека која покрива око 3% копна чини само
0,016% запремине хидросфере у цјелости.

Непрекидно обнављање ресурса воде се одвија благодарећи њеном кружењу у

природи, чији су главни елементи: испаравање са површине океана и копна и евапо-
транспирације од стране биљака под утицајем сунчевих зрака, засићење атмосфере вла-
гом, кондензација паре и образовање облака и на крају падање водених талога, чији нај-
већи дио пада у океане. Тај процес се одвија веома активно. Познато је да се вода у ри-
јечним коритима смјењује просјечно сваких 12 дана или 30 пута годишње.

За нормално функционисање савременог човјека довољно је 300-400 литара воде

на дан, тј хиљаду пута мање него што то ријеке уносе у океан (1 млн km

). Брз развој

индустрије, енергетике и увећано наводњаване земљишта довело је до тога да се у
стварности користи знатно већи дио рјечног отицаја. За производњу 1 t кокса иде око 3
m

; 1 t. челика - 20 m

; 1 t вјештачке свиле 1.000 m

; 1 t хартије - 3.000 m

и 1 t никла око

4.000 t воде. За производњу 1 тоне пшенице неопходно је 1.500 m

, риже - 4.000 m

, а

памука око 10.000 m

воде. Проблем постаје још сложенији и тиме што су водни ресур-

си распоређени сасвим неравномјерно.

Потрошња воде вишеструко се повећава. Уз скорију бројност становника планете

од 7 милијарди и уз достизање у свим државама свијета нивоа развоја технологије бли-
ске савременим у најразвијенијим земљама, количина коришћене воде би се повећала
13 пута, а при порасту броја становника на 10 милијарди то увећање би износило 24 пу-
та.

Проблем не би био толико заоштрен ако не би било

загађивања водотока и аква-

торија

отпадним водама, чији обим расте сразмјерно расту броја становника, тенден-

цији раста индустријализације, развоја индустрије и пољопривреде. Количина загађе-
них вода на планети у данашње вријеме превазилази 700 km

годишње, што чини око

7% годишњег рјечног отицаја. По правилу 1 m

отпадних вода загађује 50-60 m

чистих

вода. То доводи до тога да се стварна потрошња воде увећава десетине и стотине пута а
у низу рејона већ довело до исцрпљивања водних ресурса и тоталног загађивања под-
земних и површинских вода.

Велику опасност је увијек представљало бактериолошко загађивање површин-

ских вода појаве масовних епидемија трбушног тифуса и колере. За разлику од кому-
нално - стамбених отпадних вода, које се карактеришу извјесном постојаношћу састава
у производним отпадним водама се сваке године увећава скуп биолошки неразградивих
материја, међу којима се посебно издвајају отровне као што су цијаниди, једињења оло-
ва и живе.

Сматра се да просјечно отпадне индустријске воде везују 3-4 пута више кисеони-

ка (а следствено томе су и толико пута загађеније) него комунално - стамбене отпадне
воде, а токсичност им може бити неколико десетина и стотина пута већа. Тако Хемиј-
ски комбинат „Буна” у источном дијелу Њемачке загађује отпадне воде као град од 2,5
милиона становника.

Најпознатија вјештачка једињења које је створио човјек су пестициди. Њихов

број данас износи око пола милиона, а сваке године се произведе око 50.000 нових. Ве-

Треба имати у виду да многи отпаци знатно превазилазе токсичност при једињењу са другим

загађивачима. Тако на примјер, 8 mg/l Zn или 2 mg/l Cu нису отровни за слатководне рибе, али
већ 1/10 њихове смјесе може у ријеци уништити све живо.

ћина ових једињења не постоји у природи и деоспијева у животну средину, остаје у
природним циклусима, нагомилава се у земљишту, природној глини, трује терестричку
и водену флору и фауну.

Развој интензивне пољопривредне производње, нарочито сточарства, довео је до

још већег загађивања водотока и акваторија. Само у САД, загађење од сточних и живи-
нарских фарми је еквивалентно загађењу 800 милиона градских становника. Цјелокуп-
на маса индустријских, пољоприв-редних, комунално - стамбених загађења у неком ви-
ду деоспијева у животну средину. При томе њихов дио деоспијева у отворене акватори-
је и водотоке, дјелимично се седиментује на дну, а у највећем обиму се заједно са рије-
кама излива у мора и океане.

Неке велике ријеке су толико загађене да их није могуће користити за купање, а

да се не говори о њиховом коришћењу за водоснабдијевање или наводњавање. Још већи
проблем се показао са

затвореним водним басенима

(језерима) без отоке, чија је биоло-

шка активност толико смањена, због непостојања унутрашњег отицања које би мијеша-
ло и премјештало воде и засићивало кисеоником. На обалама великих језера најчешће
живи велики број људи. То има за посљедицу велики пораст антропогеног загађивања
од индустрије, саобраћаја, пољопривреде, рекреационе дјелатности и друго, што је у
знатној мјери превазилазило могућност самопречишћавања акваторије. То доводи и до
еутрофикације акваторија, уводећи их у такозвано „секундарно загађење” због све веће
хемизације пољопривреде и уноса великих количина фосфата. Посљедица тога загађе-
ња је пораст простих алги у акваторијама и спорим водотоцима због високог садржаја
фосфата и нитрата. Одумирући, алге из воде троше слободни кисеоник, нормални ток
биолошких процеса се погоршава што доводи до погоршања квалитета воде и угинућа
ихтиофауне у њој. Биолошко пречишћавање које се највише примјењује за отпадне ко-
муналне воде, обезбјеђује само уклањање биолошких и биогених загађења, а ситне (ко-
лоидне) примјесе, међу њима и једињења азота и фосфора падају у водени басен што
доводи до њиховe еутрофикације. Проблем еутрофикације водених басена све је зао-
штренији, због све веће примјене вјештачких ђубрива у пољопривреди.

У посљедње вријеме загађењима су угрожена и

мора.

Акваторије морских лука

претворене су у „мртве морске воде” покривена танким слојем нафте.

Загађење конти-

ненталних мора и свјетског океана у цјелости убрзано расте што изазива велику бригу
не само еколога него и опште друштвене јавности. Угрожавању од загађења су изложе-
на и мора која се налазе далеко од великих лука и индустријских центара. Тако Голфска
струја загађења са обала Сјеверне Америке и Европе преноси у Баренцово море. Значај-
на покретљивост хидросфере као и мноштво, у океану расејаних извора загађења наф-
том представљају реалну опасност по загађење свјетског мора и његовог искључења из
процеса фотосинтезе. Неки истраживачи сматрају да ће то бити погубно и за човјечан-
ство за вријеме краће од 150-200 година.

Велику опасност представља и загађење

подземних водоносних хоризоната,

због

филтрације воде која садржи токсичне материје, најчешће са градских депонија, депо-
нија шљаке и пепела термоелектрана, сточних гробља, од пољопривреде и испуштања
отпадних вода индустрије директно у земљиште. Опасност загађења подземних вода је
изузетно велика ако се има у виду њихов велики значај за водоснабдијевање, пољопри-
вреду и друге привредне гране а њихова ниску регенеративну способност.

Загађење површинских и подземних вода доноси привреди велике економске

штете како због губитака у рибарству, изузетно великих расхода за припрему и прераду

У зонама загађења око морских лука садржај примјеса у води често за 20-30 пута превазилази

МДК. а у источном дијелу Саргасовог мора и до 100 МДК. Једно од најзагађенијих је Балтичко
море јер на његовим обалама ради стотине хемијских, петрохемијских и дрвнопрерађивачких
предузећа, има десетине великих градова, више од 500 бродова сваке године по њему превезе
око 25 милиона путника и огромне количине разних терета. У сличној ситуацији је и Сјеверно
море. Огромно је антропогено оптерећење и Средоземног мора, на чијим обалама егзистира 150
великих градова и живи више од 100 милиона људи. Само се из Италије у Медитеран излучи ви-
ше од 900 000 тона отпадака годишње.

2) Дјеловање човјека на воде је веома разноврсно како по карактеру и интензитету, та-

ко и по мјесту дешавања. У сваком систему настањивања градских агломерација
учествује стотине извора загађења воденог басена, што у знатном обиму усложњава
слику његовог загађења.

3) Велика покретљивост водене средине омогућује пренос загађења на велике удаље-

ности, а степенасто загађење неког водног басена омогућује да се очува висок ново
загађење ријека у областима система насеља. Неки аутори издвајају у оквирима ме-
ђу односа хидросфере и урбанизоване територије двије специфичне зоне – зону за-
гађености која се карактерише нарушавањем природних биохемијских процеса и
концентрације загађујућих материја које превазилазе дозвољени ниво и зону утица-
ја уз зону загађености која се налази под њеним дјеловањем, али у којој биохемиј-
ски процеси задржавају свој карактер а концентрација загађивача не прелази дозво-
љене нивое.

4) По обиму раста и концентрације интензивности антропогених дејстава на водне ба-

сене нагло се интензивирају повратне реакције хидросфере на услове настањивања.
То се јавља најприје кроз оштро снижавање квалитета површинских вода а у број-
ним случајевима и подземних вода. При томе се то не догађа постепено већ скоко-
вито (на примјер еутрофикација затворених акваторија, подземних вода и сл). Све
те особености се морају узимати у обзир при истраживању структура настањивања
и хидролошких аспеката урбанизације.

Загађивање подземних вода проистиче, по правилу, у знатно мањим размјерама

осим када се у подземне хоризонте упуштају отпадне воде индустрије. Регенеративна
способност подземних вода је знатно нижа. Главни извор загађења подземних вода у
градским агломерацијама су депоније и губици канализационе мреже што чини око
10% укупне количине отпадних вода. Воде које се сливају са депонија веома су загађе-
не хемијски и бактериолошки и 10 пута више од комунално-стамбених отпадних вода.

Прогресивно загађивање нафтом и нафтним дериватима земљишног покривача и

подземљишних водних хоризоната, у концентрацијама само 1:10

може учинити под-

земну воду непогодну за пиће. Нафта запуњава поре филтрационих појаса земљишта па
такво загађивање остаје у зони подземног водоносног хоризонта и неколико десетина
година.

Међусобна повезаност становништва са водама у великом степену је одређена

њиховом способношћу за само пречишћавање. Самопречишћавање је сложен природни
процес биолошке размјене воде, при чему дејствују бројни физички (адсорпција, коагу-
лација, дисперзија или седиментација материја), хемијски (оксидација, редукција и про-
мјена материја) и биолошки процеси. Већина ових процеса је везана са дјелатношћу ми-
кроорганизама и њихових ферментних система, дјелимично и уз присуство катализато-
ра хемијских реакција. Међудејство биолошки активне воде са загађењима карактери-
ше се са три најважније појаве: образовање муља на дну акваторије који садржи орган-
ске примјесе, еутрофикација воде са повишењем садржаја неорганских материја и тро-
вањем водене биоте различитим токсинима (соли тешких метала, цијаниди и сл).

Све то доводи до развитка у биосфери повратних реакција на загађење, активира-

ње метаболистичких процеса самопречишћавања у воденој средини. Ако су све те поја-
ве у довољном степену уравнотежене и не иду на штета једна другој, водени басен се
налази у активној фази самопречишћавања и еколошки је постојан. У супротном, нару-
шавање повратних веза води до угрожавања неког од подсистема саморегулације. Че-
сто деградација једног од таквих подсистема (на примјер уништавање биоте живом или
смијесом цинка и бакра) доводи до разарања повратних веза са осталим подсистемима
што доводи до потпуне деградације акваторије.

Ови ланци су веома сложени и многи од њих се морају потпомагати вјештачким

путем. Ипак, треба увијек имати у виду способност водотока или акваторије за само-

У атмосферским водама које су прошле кроз депонију примијетно је повишење температуре за

10-15

C, кисјелости до 23 пута, концентрације хлорида за 13 пута, садржај амонијака до 300 пута

и тд. Зона утицаја великих депонија није мања од 3-5 km у пречнику (Купрјанов, 1977)

пречишћавање. То је важно не само из економских разлога већ и из општих еколошких.
Уколико је активни процес самопречишћавања сагласан расту потрошње кисеоника и
физичке аерације акваторије а у вези са тим и његове високе животне способности.

Плитке ријеке са брзим током имају високу способност самопречишћавања. Тур-

булентни режим тока таквих ријека омогућује разлагање различитих примеса, а процес
турбулентне дифузије активира процес оксидоредукције. При потпуном самопречишћа-
вању у водама се установљује природни хемијски састав воде и нормалан режим при-
родних биохемијских процеса.

Ријеке са лаганим током, са стајаћим акваторијама (вировима), подложније су за-

гађењу  а нарочито еутрофикацији. Веома су успорени процеси самопречишћавања при
ниским температурама  воде, под покривачем леда, уколико се биохемијска активност
у акваторијама  у таквим условима смањује за неколико десетина пута. Акваторију мо-
жемо сматрати загађеном ако концентрација биомасе у води прелази 10 mg/l.  Постоја-
но загађење акваторије, како биолошко тако и хемијско, свједочи о томе да је систем
самопречишћавања  нарушен, да је дошло до угрожавања еутрофикацијом или техноге-
ним тровањем. У том случају морају ступити у помоћ вјештачки облици пречишћавања
акваторије.

Заштита водног басена.-

Људи су обратили пажњу на загађеност ријека у вези

са епидемиолошком опасношћу. И када је благодарећи успјесима хигијене и градогра-
ђевинског инжењерства та опасност била умањена, главни проблем је постао загађење
водотокова индустријским отпадним водама. При еколошком приступу рјешавања тога
проблема све чешће се признају потенцијалне способности акваторија и водотока за са-
мопречишћавање. Та способност је често нарушена мијешањем људи.

Многи аутори су констатовали да изградња хидротехничких објеката на великим

ријекама имало за резултат катастрофалне еколошке посљедице, уколико је измјена хи-
драуличког режима ријека мијења степен аерације и снабдијевања кисеоника водом у
њима, нарушава биолошке и биохемијске процесе у воденој средини и њену способност
за њено самопречишћавање.

Вријеме једностране оријентације на претежно техничке захвате у хидротехници

је прошло. Исправљени забетонирани канали, који пресијецају алувијалну раван јавља-
ју се као неприродно тијело у околном предјелу, не могу да замијене меандрирујућу
рјечицу и потоке. Зато бројни аутори подвлаче да је неопходно у хидрограђевинска рје-
шења унети инжењерско-биолошке методе и регулисање токова вршити са узимањем у
обзир еколошких и геоботаничких својстава ријеке и алувијалне равни, да се очувају
велики меандри, стварајући спрудове ради спречавања нежељене рјечне ерозије, чува-
јући и умножавајући растиње на обалама ријеке.

Све то повећава биохемијску активност ријека, а, следствено томе, јавља се не-

прекинут услов борбе за чисту воду. При томе је важно констатовати да је при извође-
њу различитих хидротехничких радова (исправљање и регулација корита, изградња
обалских утврда, брана, насипа и сл) посебно карактеристично за урбанизоване терито-
рије градских и приградских насеља, чији је предио знатно измијењен од стране људи.

Рјешавање проблема неутрализације антропогеног загађења вода иде у различи-

тим правцима, максимално се смањује емисија загађујућих отпадних вода у водотоке и
акваторије и њихово ефективно пречишћавање. Познато је више различитих комбина-
ција метода пречишћавања, а у зависности од услова и конкретних ситуација. Тежња да
се смањи унос отпадних вода у посебно вредне водотоке довело је до тога да се у низу

Способност површинских вода за самопречишћавање је својство које се може и економски

процјењивати. Тако је, на примјер, била процијењена способност самопречишћавања ријеке Ел-
бе на ниво једнодневног нивоа протицаја. Способност за самопречишћавање на дијелу ријеке је
чинила 190 t БПК

укуп

. Прорачунато је да просјечни трошкови на биолошко пречишћавање износе

0,4 ЕУР за 1 kg кисеоника, одредили су „вриједност“ способности ријеке Елбе за самопречишћа-
вање у износу од око 25 милиона ЕУР. Застој процеса оксидације токсичним материјама само за
20% одговара годишњем губитку од пола милиона ЕУР-а. (Klapper H.)