Maisto medžiagos. Biogenai
Turinys
1. Įvadas 3 psl.2. Upėse eutrofikaciją sukeliančių biogeninių medžiagų apžvalga 5 psl.2.1 Azotas 5 psl.2.1.1 Azoto junginiai gamtiniuose vandenyse 6 psl.2.2 Fosforas ir jo junginiai 8 psl.3. Maistmedžiagių išplovimas 9 psl.4. Lietuvos upių vandens kokybė ir ištekliai 10 psl.5. Biogeninių medžiagų koncentracija Danės ir Šventosios upėse 12 psl.6. Išvados 16 psl.7. Literatūros sąrašas 17 psl. 8. Priedas 18 psl.
1. Įvadas
Vanduo yra viena iš labiausiai žemėje paplitusių medžiagų. Vandenynai ir kiti atviri vandens telkiniai (upės, ežerai, tvenkiniai – yra gėli vandenys, jie sudaro 2,9 % bendro pasaulio vandens kiekio) dengia 71 % žemės paviršiaus, nemaži žemės plotai yra užkloti ledynais, didžiuliai vandens kiekiai susikaupę po žeme. Vanduo sudaro ir gyvų organizmų pagrindą. Nuo 50 iki 95 % augalų ir gyvūnų svorio sudaro vanduo. Be vandens gyvybė žemėje iš viso negalėtų egzistuoti (Juknys, 2002). Kiekvieną dieną buityje naudojame daugybę įvairių cheminių priemonių – skalbiame, baliname, valome, šveičiame ir t. t. Šie produktai suteikia daug naudos, todėl tapo tokia neatsiejama gyvenimo dalimi, kad vargiai ir beįsivaizduojame, kaip galėtume be jų išsiversti. Tačiau ne kiekvienas susimąsto, kad dauguma šių cheminių medžiagų taip pat turi ir neigiamą poveikį aplinkai ir sveikatai. Didelis chemikalų naudojimas lemia platų jų paplitimą aplinkoje, o galiausiai ir mūsų organizme. Kai kurios cheminės medžiagos, dabar randamos žmonių organizme, yra toksiškos. Dar nėra ištirtas daugumos cheminių medžiagų ilgalaikis ir sinergetinis poveikis aplinkai, nėra atliktas įvairiapusis rizikos įvertinimas. Tuo tarpu šios medžiagos vis cirkuliuoja ir kaupiasi aplinkoje… Gali iškilti klausimas kas sieja skalbiklius ir įvairius vandens telkinius?!Atvirieji vandens telkiniai (vandenynai, jūros, upės, ežerai, tvenkiniai) yra labiausiai užteršti organinėmis bei biogeninėmis (azoto ir fosforo junginiai) medžiagomis, todėl jų eutrofikacija yra viena iš svarbiausių aplinkos problemų (Juknys, 2002).
Fosfatai yra viena iš skalbimo priemonių sudėtinių dalių, skirta vandens kietumo mažinimui. Skalbimo priemonėse jie sudaro iki 30 procentų produkto svorio. Fosforas ir azotas yra pagrindiniai biogenai, nulemiantys augalų augimą, todėl gyvybiškai svarbūs jiems. Tačiau dideli fosforo kiekiai, patekę į vandens telkinius, sukelia spartų dumblių augimą – taip vadinamą ” vandens žydėjimą ”. Žuvusius dumblius skaido bakterijos, tam procesui naudodamos deguonį, todėl ilgainiui vandenyje jo pradeda trūkti. Deguonies trūkumas savo ruožtu sukelia eilę kitų problemų: dūsta žuvys, kiti hidrobiontai. Jeigu vandens telkinys yra gilus ir stovintis, vanduo jame nesimaišo, tai priedugnio zonoje prasideda procesai, kurių metu išsiskiria vandenilio sulfidas. Pastarasis yra nuodingas vandens gyvūnams, be to pasižymi nemaloniu kvapu. Kai kurios klestinčių dumblių rūšys išskiria nuodingus toksinus, kurie dirgina odą, apnuodija gyvūnus.Tarša biogeninėmis medžiagomis yra viena aktualiausių upių ir ežerų problemų Lietuvoje. 2002 m. vidutiniais duomenimis bendrojo fosforo koncentracija 63 % tiriamų upių buvo didesnė už DLK (didžiausia leistina koncentracija) (Juknys, 2002).2. Upėse eutrofikaciją sukeliančių biogeninių medžiagų apžvalga
Biogeninių medžiagų grupei priklauso azotas, fosforas ir kt. Šie elementai yra labai svarbūs gyvybės vystymuisi vandenyje. Biogeninių elementų koncentracija ir jos kaita priklauso nuo vandenyje vykstančių biologinių ir biocheminių procesų (Lietuvos aplinkos apsaugos ministerija, 1994). Didelė biogeninių medžiagų koncentracija, vandens telkiniuose, sukelia eutrofikaciją – tai mineralinių ir organinių išteklių didėjimas vandens telkiniuose – skirstoma į gamtinę (vykstančią tūkstančius metų lėtai kaupiantis nuosėdoms ir seklėjant vandens telkiniams) ir antropogeninę (labai greitą procesą pasireiškiantį staiga, netikta forma).Mineralinės ir organinės medžiagos į vandens telkinius patenka iš dirvožemio, atmosferos, žemės ūkio naudmenų, su miesto teritorijų paviršiniu nuotėkiu, nutekamaisiais vandenimis. Juose, net ir biologiškai išvalytuose, esantys nitratų ir fosfatų kiekiai yra didesni už tuos, kurie jau gali suketi eutrofikaciją (Baltrėnas, Lygis ir kt., 1996).
Ribinių organinių elementų koncentracija vandens telkinyje turi būti tokia, kad susidarančio fitoplanktono (dumblių) biomasę galėtų sunaudoti visų lygių konsumentai. Eutrofikacija labiau veikia mažus ir vidutinius vandens telkinius (Baltrėnas, Lygis ir kt., 1996).2.1 Azotas
Azoto vandenyje yra įvairiuose organiniuose ir neorganiniuose junginuose. Neorganiniai azoto junginiai yra amonio, nitratų ir nitritų jonų pavidalu. Jie tarpusavyje labai glaudžiai susiję: jų panaši kilmė, esant tam tikroms sаlygoms; lengvai transformuojasi vieni į kitus.Organiniuose junginiuose azoto randama vandens organizmų audinių baltymuose ir jų irimo produktuose, taip pat tų organizmų gyvybinės veiklos išskyrose. Organiniai azoto junginiai vandenyje yra suspenduotų medžiagų, koloidų ir ištirpusių molekulių pavidalo.Gamtiniame vandenyje vyksta azoto junginių apykaita. Neorganinius azoto junginius įsisavina vandens mikro ir makro augalija, o ja minta vandens gyvūnai. Intensyviai augant vandens augalams, šių junginių gali visiškai nebelikti (Lietuvos aplinkos apsaugos ministerija, 1994). Atvirkščias procesas vyksta mineralizuojantis vandenyje esančioms organinėms medžiagoms. Biocheminis organinių medžiagų oksidacijos produktas – amonio jonai. Juos specialios nitrifikuojančios bakterijos Nitrosomonas ir Nitrobacter suoksiduoja iš pradžių į oksidus, o paskui į nitratus. Šios reakcijos yra egzoterminės, išsiskirianti energija suvartojama bakterijų dauginimuisi. Nitrifikacijos procesas vyksta tik esant aerobinėms sąlygoms. Susidarius vandenyje anaerobinėms sąlygoms, vyksta atvirkščias denitrifikacijos procesas, kai nitratai redukuojami į laisvą azotą. Organinių medžiagų biocheminės oksidacijos ir nitrifikacijos metu susidarius amonio ir nitratų jonus vėl asimiuliuoja vandens augalija. Buitinėse nuotekose azotas atsiranda kaip gyvųjų organizmų baltyminių medžiagų apykaitos produktas – karbamidas CO(N1L);, kurį puvimo bakterijos nuotekose paverčia amonio karbonatu, toliau skylančiu į amoniaką ir anglies dioksidą. Priklausomai nuo nuotekų pH, amoniakas gali būti laisvas arba amonio druskų pavidalo. Nuotekose, kaip ir gamtiniame vandenyje, vyksta biocheminis organinių medžiagų skaldymas ir tolesnis nitrifikacijos procesas. Tuo paremtas biologinio nuotekų valymo būdas. Biologiškai išvalytose nuotekose esantys nitratai rodo, kad valymas vyko gerai. Azotinių medžiagų koncentracijų nustatymas nuotekose ir paviršutiniuose vandenyse yra būtinas, norint įvertini valymo proceso efektyvumą ir paviršinio vandens sanitarinę būklę (Lietuvos aplinkos apsaugos ministerija, 1994).
2.1.1. Azoto junginiai gamtiniuose vandenyse
Azotas randamas vandens telkinių organinių ir neorganinių junginių sudėtyje. Geriamame vandenyje didelis jo kiekis gali kelti pavojų žmonių sveikatai. Gamtoje egzistuojančiuose junginiuose azotas skiriasi oksidacijos laipsniu. Labiausiai redukuotoji forma – amoniakas NH3 ir jo konjuguota rūgštis amonio jonas NH4+. Per dideli kiekiai amoniako labai blogina vandens kokybę. Labiausiai oksiduotoji forma yra natrio jonas NO3-, vandeniniuose tirpaluose sudarantis druskas ir azoto rūgštį HNO3 . Be šių ribinių oksidacijos – redukcijos formų, tirpaluose randamos tarpinės formos – nitrito jonas NO2- ir molekulinis azotas N2. Bakterijoms vykdant nitrifikaciją NH3 ir NH4+ jonas oksiduojami iki NO3-, o denitrifikaciją – nitratai ir nitritai redukuojami iki molekulinio azoto N2. Abiem atvejais, kaip šalutinis produktas, susidaro diazoto oksidas N2O. Abu procesai vyksta dirvoje ir vandenyje. Aerobinėje aplinkoje, pvz., ežerų paviršiuje, azotas egzistuoja pilnai oksiduotos formos kaip nitrato jonas, o anaerobinėje terpėje, ežerų dugne – redukuotas, kaip NH3 arba NH4+. Nitrito jonai, NO2-, randami anaerobinėje terpėje. Pavyzdžiui, labai drėgnoje dirvoje, kuri yra nepakankamai redukuoti, kad azotą paverstų į amoniaką. Dauguma augalų įsisavina tik nitrato formos azotą. Todėl, kad augalai galėtų jį įsisavinti, į trąšų sudėtį įeinantį amonio joną ir amoniaką mikroorganizmai turi suoksiduoti iki nitrato (Sitonytė J. 2003).Azoto junginių formoms gamtiniame vandenyje būdingi sezoniniai pokyčiai. Amonio jonų koncentracija sumažėja pavasarį ir vasarą, nes vandens augalija vegetacijos periodu juos intensyviai asimiliuoja. Rudenį ir žiemą jų koncentracija vandenyje padidėja, irstant per vasarą susikaupusioms organinėms medžiagoms. Tokie pat pokyčiai vyksta ir su nitratais. Nitratai yra patvariausi iš visų neorganinių azoto junginių. Vegetacijos periodu vandenyje jų yra likę dešimtosios miligramo dalys, arba visai nerandama, o žiemą koncentracija gali padidėti iki kelių miligramų viename vandens litre. Nitritų koncentracija gamtiniame vandenyje dėl jų nepatvarumo yra labai nedidele. Švariame vandenyje jie analitiškai neaptinkami arba randamos tik tūkstantosios miligramo dalys. Šiek tiek daugiau jų randama pasibaigus vegetacijai, kai prasideda organinių medžiagų irimas. Nitritai yra tarpinė nitrifikacijos proceso grandis. Padidėjusi jų koncentracija vandenyje rodo, kad vandens užterštumas yra didelis, sutrikus savaiminiam apsivalymo procesui, nitrifikacijos procesas nevyksta iki galo. Nitritai yra svarbus gamtinio vandens sanitarinės būklės rodiklis (Lietuvos aplinkos apsaugos ministerija, 1994).
Tyrimai rodo, kad geriamame vandenyje, ypač iš šachtinių šulinių kaimo vietovėse, yra dideli kiekiai nitrato jonų. Pagrindinis nitratų šaltinis yra nuotėkos iš dirbamos žemės. Iš pradžių buvo manoma, kad pagrindinis nitratų šaltinis yra oksiduotos gyvūnų liekanos, augalų nesunaudoti amonio nitratai NH4+, NO3- ir kitos azotinės trąšos. Tačiau vėlesni tyrimai parodė, kad intensyviai kultivuojama dirva, aeruojama ir drėkinama, netgi nepertręšta, paspartina organinės medžiagos redukuoto azoto oksidaciją iki nitrato.Paviršiniuose vandens telkiniuose ir Baltijos jūroje dėl nitratų pertekliaus intensyviai vystosi dumbliai. Žuvę jie teršia vandenį. Švariame vandenyje nitrato jonai nesukelia tokio reiškinio, kadangi fosfato, bet ne nitrato jonai yra pagrindinė dumblių trąša. Jeigu nėra fosfato jonų, didėjant NO3- koncentracijai dumblių augimas ir dauginimasis nespartėja. Tačiau pasitaiko, kad nitratai, o ne fosfatai laikinai tampa dumblių dauginimosi greitį limituojančia medžiaga (Sitonytė, 2003). Didžiausia leidžiama nitratų koncentracija (DLK) kūdikių maistui skirtame vandenyje neturi viršyti 10 mg/l , suaugusiems – 50 mg/l. Geriamajame vandenyje kūdikių maistui nitritų neturi būti daugiau kaip 0,02 mg/l, suaugusiems – 0,5 mg/l. Nitratais ar nitritais užterštas vanduo neturi specifinio skonio, kvapo ir spalvos. Šių medžiagų negalima pašalinti nei virinant, nei filtruojant vandenį buitiniais filtrais. Apie vandens užterštumą sužinoma tik atlikus laboratorinius tyrimus.Nitratai ir nitritai ypač pavojingi besilaukiančioms mamoms ir kūdikiams. Šios medžiagos yra priskiriamos toksinių medžiagų grupei. Nitratai ir nitritai yra nuodingosios medžiagos, pavojingos ne tik sveikatai, bet ir gyvybei. Patekę į žmogaus organizmą, nitratai virsta nitritais, galinčiais sukelti vėžį, hemoglobiną verčia methemoglobinu, trikdo deguonies tiekimą audiniams. Šį procesą skatina mikroorganizmai, tarp jų ir tie, kurie patenka su geriamuoju vandeniu. Nitratų poveikiui itin jautrūs ir užkrečiamosiomis ligomis sergantys vaikai ir senyvi žmonės(http://www.kvsc.IT/04_sveikata/b_sveik_aplinka/aplinkos oro tarsa.html).2. 2 Fosforas ir jo junginiai
Fosforas yra viena iš pagrindinių biogeninių medžiagų, lemiančių vandens telkinio produktyvumą. Į paviršinius vandenis fosforas suplaunamas iš dirvų, išpustomas iš uolienų, išskiriamas kaip vandens organizmų gyvybinės veiklos bei irimo produktas.Svarbus fosforo šaltinis – žmogaus ūkinė veikla: dirvų tręšimas fosforo trąšomis, detergentų, kuriuose yra fosforo, naudojimas, vandens minkštinimas. Organiniai ir mineraliniai fosforo junginiai susidaro biologiškai valant buitines ir kai kurias pramonines nuotekas. Paviršiniame vandenyje fosforo junginiai gali būti ištirpę, koloidų ir suspenduotų dalelių pavidalo. Ištirpęs fosforas yra neorganinių – orto, piro, meta, polifosfatų ir organinių fosforo junginių ir organinių junginių pavidalu. Organinės suspensijos susidaro iš gyvų ir žuvusių vandens organizmų (sestono). Fosforas palyginti su kitomis biogeninėmis medžiagomis greičiau pereina iš organinio pavidalo į mineralinį (Lietuvos aplinkos apsaugos ministerija, 1994).Neorganinių fosforo junginių formos priklauso nuo vandens pH. Esant pH >6,5, fosfatai daugiausiai yra HPO2-4 pavidalo. Gana didelę neorganinio tirpaus fosforo dalį vandenyje gali sudaryti polifosfatai.Tirpaus organinio fosforo dažniausiai yra nukleino rūgštyje, nukleoproteiduose, fosfolipiduose, adenozinofosfatuose ir kt.Fosfatų koncentracija natūraliuose paviršiniuose vandenyse paprastai yra šimtųjų ar net tūkstantųjų miligramo dalių dydžio, tačiau teršiamuose vandenyse gali siekti ir kelis miligramus litre.Fosforo junginių koncentracija paviršiniuose vandenyse priklauso nuo sezono. Mažiausia koncentracija paprastai būna vegetacijos periodu, kai vyksta intensyvi fotosintezė, o didžiausia šaltuoju laikotarpiu, kai vyksta organinių medžiagų mineralizacija (Lietuvos aplinkos apsaugos ministerija, 1994).Natūraliuose, silpnai užterštuose vandenyse neorganinio ištirpusio fosforo sutinkami tik pėdsakai. Dalį jo greitai įsisavina dumbliai ir augalai, kita – didžioji jo dalis nusėda į dugną. Čia jis su geležimi sudaro netirpius trivalentės geležies kompleksus. Tokiu būdu dalis fosfatų išimama iš apytakos. Todėl vienkartiniai ir nedideli fosforo patekimai į vandenį didesnės įtakos vandens kokybei neturi, nebent tik saikingai stimuliuoja augalų augimą. Jei fosfatai pastoviai ir dideliais kiekiais patenka į vandenį, jie sukelia staigų organinės medžiagos prieaugį. Iš pradžių padaugėja fito- ir zooplanktono, po to jų vartotojų ir galų gale bakterijų, kurios skaido organinė medžiagą. Šiam skaidymui reikalingas deguonis, kurio išaugus negyvos organinės medžiagos kiekiui, nebeužtenka. Organinė medžiaga sėda ant dugno, deguonies kiekis prie dugno vandenyje nukrinta iki nulio. Tokiomis sąlygomis netirpūs trivalentės geležies ir fosforo kompleksai virsta tirpiu dvivalentės geležies ir fosforo kompleksu, taip fosforas vėl patenka į vandenį ir tuo pačiu sukelia antrinį vandens užterštumą fosforo junginiais.
Švariuose vandenyse fosforo randami tik pėdsakai. Kadangi fosforas labiau nei azotas skatina augalų augimą, tai ir vandenų eutrofikacija visų pirma yra susijusi su padidėjusia fosforo koncentracija vandenyje. Tai neorganinis ištirpęs fosforas organinis ištirpęs fosforas ir dalinai ištirpęs organinis fosforas. Visos šios frakcijos kartu – tai bendras fosforo kiekis vandenyje. Natūralus kelias fosforui patekti į vandens telkinius, tai krituliai ir uolienų, turinčių fosforo (pvz. apatitų) erozija, bet daugiausia fosforo patenka į vandenį dėl žmogaus veiklos iš dirbamų laukų, pramonės ir namų ūkio (Matiukas.K., Kontautas A. 1996).3. Maistmedžiagių išplovimas
Kasdienė žmogaus veikla daro didelį poveikį vandens kokybei. Vandens telkiniai laikui bėgant kinta ir be žmogaus veiklos. Pamažu upeliuose susikaupia nuosėdos, upės keičia vagą, ežerai eutrofikuojasi. Tačiau, kaip žinoma, įvairialypė žmogaus sąveika su aplinka pagreitina šiuos natūralius procesus, o tai kelia grėsmę vandens kokybei bei ekosistemoms. Žmonija būdama pagrindine vandens teršėja, taip pat turi sugebėti mažinti žalą, neigiamą poveikį aplinkai, keisdama ir tobulindama įvairias veiklos sritis. Buvęs tarybinis žemės ūkis sukėlė problemų, susijusių su gyvulių mėšlo ir trąšų laikymu bei skleidimu, dėl to išaugo fosforo kaupimosi dirvožemyje ir maistmedžiagių išplovimo į upes bei ežerus rizika. Beveik 80 % Lietuvos dirbamų žemių turi dirbtinį drenažą, o tai labai padidina maistmedžiagių nuostolius iš žemės ūkio laukų į gamtinius vandenis. Baltijos jūros vandenis pasiekia tarša iš viso jos baseino, kuris yra apgyvendintas daugiau nei 80 milijonų žmonių. Pastarieji skaičiavimai rodo, kad į jūrą iš viso jos baseino patenka apie 730 tūkst. tonų azoto ir 50 tūkst. tonų fosforo per metus. Iš Lietuvos žemės ūkio Baltijos jūrą pasiekia 25 tūkst. tonų azoto ir 2,2 tūkst. tonų fosforo, o tai sudaro atitinkamai 20 % ir 35 % viso kiekio, patenkančio į upes: didesnė azoto ir fosforo dalis transformuojama Lietuvos upėse. Kiti teršėjai yra pramonė, miestai, neturintys atitinkamų nuotėkų valymo įrenginių arba jie funkcionuoja nepakankamai efektyviai.
Azoto ir fosforo išplovimo bei pernešimo į vandens telkinius būdai yra skirtingi. Pagrindiniai maistmedžiagių nuostoliai susidaro dėl paviršinio nuotėkio, dirvos erozijos, drenažinio nuotėkio, prasisunkimo, tiesioginio kritulių patekimo ant vandens paviršiaus, antropogeninės veiklos (sąvartynai, gyvulių laikymas, tręšimas mėšlu ir mineralinėmis trąšomis). Maistmedžiagių koncentracijos lietaus nuotėkose ne visada tiriamos, dėl šios priežasties sunku nustatyti realų biogeninių medžiagų kiekį, patenkantį į upę su lietaus nuotėkomis. Klaipėdos rajone Danės baseino teritorijoje, yra trys veikiantys biologinio valymo įrenginiai. Tačiau po biologinio valymo lieka gana dideli kiekiai biogeninių medžiagų. Tai galima paaiškinti nepatenkinama valymo įrenginių technine būkle, kuri dažniausiai ir lemia valymo įrenginių efektyvumą. Dabartinis šių įrenginių darbo efektyvumas siekai vos 50%. Tai rodo, kad nutekamieji vandenys į paviršinius vandens telkinius išleidžiami nepakankamai išvalyti nuo azoto, fosforo bei organinių medžiagų (Belous, Zemlys, 2001).4. Lietuvos upių vandens kokybė ir ištekliai
Lietuvos atviriems vandens telkiniams priskiriamos upės, ežerai, tvenkiniai, dalis Kuršių Marių ir Baltijos jūros. Jie yra užteršti organinėmis ir biogeninėmis medžiagomis, todėl šių telkinių eutrofikacija yra viena svarbiausių aplinkos problemų. Upės Lietuvoje vis dar yra labai užterštos, nežiūrint į tai, kad nuotėkų valymas gerėja (Juknys, 2002).Lietuvoje yra apie 29 tūkst. upių, upelių ir kanalų, ilgesnių negu 0,25 km, kurių bendras ilgis apie 64 tūkst. km. Upių slėniuose, ypač žemupiuose, plyti apie 29 tūkst. ha užliejamų pievų. Lietuvos teritorijoje išskiriami 5 pagrindiniai upių baseinai, kurie savo vandenį plukdo į Baltijos jūrą. Nemuno baseinas apima 72,5 %, Mūšos – Nemunėlio – 13,2 %, Ventos – 7,9 %, Baltijos pajūrio – 3,1 % ir Dauguvos – 3,2 % Lietuvos teritorijos. Pagal standartus valomas vanduo sudaro 25,4 %, nepakankamai gerai valomas vanduo – 46,9 %, nešvaraus vanduo – 27,6 % viso pratekančio vandens. Vien Vilniaus ir Kauno miestų užteršiamas vanduo sudaro 40 % viso tekančio užteršto vandens ( Baltrėnas, Danius ir kt., 1996).
Pagal Valstybinę aplinkos monitoringo programą upių vandens kokybė tiriama 50 – ties upių 105 – iose vietose. Upių vandens mėginiai imami didelių ir mažų upių antropogeninės taršos įtakos zonose (prieš ir už didelių miestų teritorijų), intensyvios žemdirbystės rajonuose (ypač mažų upelių žiotyse), keliose gamtinio fono upėse bei pasienio upėse ties valstybės riba – tarpvalstybinei taršai vertinti. Mėginiai imami kas mėnesį ir vandens kokybė vertinama pagal daugiau kaip 70 rodiklių (Juknys, 2002). Pagal dabartiniu metu naudojamą klasifikaciją upių vandens kokybė skirstoma į šešias klases remiantis keturiais pagrindiniais rodikliais – organinių medžiagų, mineralinio azoto, fosfatų koncentracijomis vandenyje. Vandens kokybės klasės pagal šiuos rodiklius pateiktos 1 lentelėje.Vandens kokybės klasė Vandens užterštumo rodiklis Nminermg/N/l Fosfatai mgP/l1 – labai švarus iki 0,3 iki 0,032 – švarus 0,3 – 0,7 0,03 – 0,053 – mažai užterštas 0,8 – 2,5 0,06 – 0,124 – vidut. užterštas 2,6 – 7,5 0,13 – 0,295 – stipriai užterštas 7,6 – 15,0 0,30 – 0,506 – l. stipriai užterštas Virš 15,0 virš 0,501. lentelė Upių vandens kokybės klsės pagal pagrindinius užterštumo rodikliusPagal 1 lentelėje pateiktą klasifikaciją apie 10 % Lietuvos upių dabartiniu metu priskiriamos prie sąlyginai švarių (I – II kokybės klasės), apie 70 % prie vidutinišk2ai užterštų (III – VI klasė) ir apie 20 % prie stipriai užterštų (V – VI klasė) upių (Juknys, 2002).
5. Biogeninių medžiagų koncentracijos Danės ir Šventosios upėse
Remiantis Klaipėdos Apskrities Aplinkos Apsaugos Departamento atliktų tyrimų duomenimis (tyrimų laikotarpiu nuo 2003 metų balandžio iki 2004 metų kovo mėn.), buvo vertinamos biogeninių medžiagų koncentracijos Danės ir Šventosios upėse.Kadangi turimi rezultatai yra tik vienerių metų, toliau pateiktuose grafikuose palygintos atskirų biogeninių medžiagų koncentracijos Danės ir Šventosios upių žiotyse atskirais mėnesiais.
1 pav. NO2 (mg/l) kitimas atskirais mėnesiais Šventosios ir Danės upėse
Iš 1 pav. matome, kad didžiausia NO-2 koncentracija (0,089 mg/l) buvo gruodžio mėn., Danės upėje, o Šventosios upėje – buvo rugsėjo mėn.(0,031 mg/l). Mažiausia NO-2 koncentracija Šventojoje buvo žiemą, o tuo tarpu Danėje – rudenį.
Buvo paskaičiuota vidutinė NO-2 koncentracija abiejose upėse. Šventojoje vid. NO-2 koncentracija – 0,01 mg/l, o Danės upėje – 0,03 mg/l.2 pav. NO3 (mg/l) kitimas atskirais mėnesiais Šventosios ir Danės upėseIš 2 pav. matome, kad didžiausia NO3 – koncentracija (2,7 mg/l) buvo rugpjūčio mėn., Danės upėje, o Šventosios upėje – buvo birželio mėn.(1,7 mg/l). Mažiausia NO3- koncentracija Šventosios upėje buvo lapkričio mėn., o tuo tarpu Danėje – spalio mėn. Paskaičiuota vidutinė NO3- koncentracija abiejose upėse. Šventosios upėje vid. NO3- koncentracija užfiksuota – 0,8 mg/l, o t.y., dvigubai mažiau negu Danės upėje – 1,6 mg/l. Šventosios upėje nitratų koncentracija viršijo DLK visais mėn., išskyrus spalio ir lapkričio mėnesiais, o Danėje – neviršijo DLK (0,1 mg/l) tik spalio mėn.
3 pav. NH4 (mg/l) kitimas atskirais mėnesiais Šventosios ir Danės upėse
Didžiausia NH4+ koncentracija, kaip matome iš 5 pav., Danės upėje užfiksuota birželio mėnesį – 0,58 mg/l, o Šventosios upėje – 1,7 mg/l – birželio mėn. NH4+ koncentracijos vidutinė reikšmė buvo užfiksuota, 0,34 mg/l – Danės upėje ir Šventosios upėje keturis kartus mažesnė.
4 pav. PO4-3 (mg/l) kitimas atskirais mėnesiais Šventosios ir Danės upėse
Didžiausia PO4-3 koncentracija, kaip matome iš 4 pav., Danės upėje užfiksuota spalio mėnesį – 0,14 mg/l, o Šventosios upėje – 0,13 mg/l – lapkričio mėn., tačiau PO4-3 koncentracijos vidutinė reikšmė didesnė buvo užfiksuota, t.y., 0,09 mg/l – Danės upėje ir Šventosios upėje – 0,05 mg/l, abi šios reikšmės patenka į 3 – mažai užteršto vandens kokybės klasę 1 lentelė.
5 pav. Nb (mg/l) kitimas atskirais mėnesiais Šventosios ir Danės upėse
Iš 5 pav. matome, kad didžiausia Nb koncentracija (5,6 mg/l) buvo rugpjūčio mėn., Danės upėje, o Šventosios upėje – buvo birželio mėn. (2,8 mg/l). Mažiausia Nb koncentracija tiek Šventosios, tiek Danės upėse buvo rudenį – lapkričio mėn. Nb vidutinė koncentracija abiejose upėse buvo – Šventosios – 1,4 mg/l, o t.y., beveik dvigubai mažiau negu Danės – 2,6 mg/l.
6 pav. N miner (mg/l) kitimas atskirais mėnesiais Šventosios ir Danės upėseSuskaičiavus Nminer koncentracijos reikšmes 6 pav., kurios susideda iš: NO-2, NO-3, NH+4, buvo pastebėta, kad maksimali Nminer Šventosios upėje buvo kovo mėn., o Danės upėje – birželio mėn.Šio junginio minimalios reikšmės Šventosios ir Danės upėse buvo nustatytos lapkričio mėn. Buvo paskaičiuotos vidutinės Nminer reikšmės. Šventosios upėje ji buvo 0,49 mg/l, o Danės upėje beveik keturis kartus didesnė (1,97 mg/l).Remiantis 1 lentele galima teigti, jog Šventosios upės vanduo pakankamai švarus, nes vid. Nminer reikšmė priskiriama 2 – švaraus vandens klasei,o Danės upės vanduo yra labiau užterštas ir vid. Nminer reikšmė priskiriama 3 – mažai užteršto vandens klasei.
7 pav. Pb (mg/l) kitimas atskirais mėnesiais Šventosios ir Danės upėse
Didžiausia Pb koncentracija, kaip matome iš 7 pav., Danės upėje užfiksuota spalio mėnesį – 0,34 mg/l, o Šventosios upėje – 1,2 mg/l – lapkričio mėn., tačiau Pb koncentracijos vidutinė reikšmė didesnė buvo užfiksuota, t.y., 0,2 mg/l – Danės upėje ir tik 0,09 mg/l Šventosios upėje.
6. Išvados
Palyginus turimus duomenis galima daryti išvadas, kad Danės upėje visų tirtų medžiagų, t.y., NO-2, NO-3, Nb, Pb, NH+4, PO4-3 vidutinės metų (2003 05 – 2004 04) koncentracijos buvo didesnės, negu Šventosios upėje. Taigi, Danės upė labiau „kenčia“ nuo biogeninių medžiagų. Tiek Danės, tiek Šventosios upėse, esančios biogeninių medžiagų koncentracijos dažniausiai viršijo didžiausias leistinas normas. Didesnį Danės upės užterštumą lemia tai, kad vandens mėginiai paimti miesto ribose (1 pav. priede).
Upės yra labai užterštos organinėmis bei biogeninėmis (azoto ir fosforo junginiai) medžiagomis, todėl jų eutrofikacija yra viena svarbiausių aplinkos problemų. Detalesnė upių užterštumo analizė, pateikta Aplinkos ministerijos 2002 metų ataskaitoje, rodo, kad upių užterštumas biogeninėmis medžiagomis per pastarąjį dešimtmetį po truputį mažejo, nors per pastaruosius kelerius metus vėl stebimas nežymus azoto junginių koncentracijų didėjimas. Pastarąją tendenciją, matyt, būtų galima paaiškinti didėjančiu mineralinių azoto trąšų naudojimu.Taigi, praeities beatodairiško teršimo pasekmės skaudžios, jų negalima pamiršti. Tačiau sustiprėjusi valstybės gamtosaugos teisinė sistema bei gamtosaugininkų pastangos padėjo – po truputį upių tarša mažėja.7. Literatūros sąrašas
1. Baltrėnas P., Lygis D. ir kt. 1996. Vandens telkinių eutrofikacija. Aplinkos apsauga, Vilnius :109 p.2. Belous O., Zemlys P., 2001. Akmenos – Danės upės baseino maistmedžiagių išplovimo vertinimas. Jūra ir aplinka, Klaipėda: 71 p.3. Juknys R., 2002. Atvirų telkinių vandens kokybė. Aplinkotyros pagrindai. Vytauto didžiojo universitetas: 200 p.4. Matiukas K. Kontautas A., 1996. Upės šalia mūsų. Klaipėda: 26 p.5. Sitonytė J., 2003. Azoto junginiai gamtiniuose vandenyse. Aplinkos chemija. Paskaitų konspektas: 86 p.6. Unifikuoti nuotėkų ir paviršinių vandenų kokybės tyrimų metodai. I d. 1994. Biogeninės medžiagos.Lietuvos aplinkos apsaugos ministerija: 85 p.7. Medžiaga iš interneto: http://www.kvsc.IT/04_sveikata/b_sveik_aplinka/aplinkos oro tarsa.html.
PRIEDAS
8. pav. Danės upės baseinas( – mėginių ėmimo vieta)