Chemické zloženie a kvalita vôd v urbanizovanom území Bratislavy

Transkript

1 Univerzita Komenského v Bratislave Prírodovedecká fakulta Katedra hydrogeológie Chemické zloženie a kvalita vôd v urbanizovanom území Bratislavy Mgr. Alexandra Ďuričková, PhD., Prof. RNDr. Zlatica Ženišová, PhD., Doc. RNDr. Renáta Fľaková, PhD., Doc. RNDr. Milan Seman, CSc alexandra.durickova@vuvh.sk

2 Cieľom príspevku je: - definovať a charakterizovať zmeny v chemickom zložení a kvalite zrážkových, povrchových a podzemných vôd v urbanizovanom území Bratislavy, - zhodnotiť časové a priestorové zmeny kvalitatívnych parametrov vôd z pohľadu ich antropogénneho ovplyvnenia, - kvantifikovať vzťah medzi chemickým zložením vôd a mikrobiologickým oživením vôd.

3 Bratislava rozloha 853,15 km² počet obyvateľov okresov, 17 mestských častí dve výrazne diferencované štruktúry Devínska Nová Ves N Dúbravka Vajnory Nové mesto Karlova Ves Ružinov Dunaj Vrakuňa Petržalka Podunajské Biskupice Jarovce Rusovce Čunovo - upravené,

4 Zdroje údajov pre oblasť Bratislavy údaje o kvalite zrážkových vôd, pozorovacia stanica Bratislava Jeséniova (Ročenky o kvalite ovzdušia a podiele jednotlivých zdrojov na jeho znečistení ( ) chemické zloženie snehov na území Bratislavy, ŠGÚDŠ, , dve pozorovacie stanice: Bratislava Slovnaft a Bratislava Železná studnička kvalita vody Dunaja, profil Bratislava pravý breh, SHMÚ, , údaje o kvalite podzemných vôd, SHMÚ, z 28 pozorovacích objektov kvalita vôd štrkovísk Bratislavy, údaje Katedry hydrogeológie PriF UK v Bratislave, terénne parametre: t vzduchu, t vody, vodivosť, ph, Eh, rozpustený O 2 a O 2 nasýtenie - chemické analýzy vôd v rozsahu: rozpustené látky, humínové látky, Ca 2+, Mg 2+ NH 4+, Cl -, NO 3-, SO 4 2-,HCO 3-, ChSK Mn,ChSK Cr a BSK 5 - mikrobiologické analýzy v rozsahu: kultivovateľné mikroogranizmy pri 22 C, kultivovateľné mikroorganizmy pri 36 C, koliformné baktérie, termotilerantné koliformné baktérie a enterokoky

5 Mapa dokumentačných bodov

6 Kvalita zrážkových vôd Bratislava Jeséniová rok zrážky mm ph EC (µs m -1 ) S-SO 4 2- N-NO 3 - N-NH 4 + Cl - Na + K + Mg 2+ Ca 2+ mg l ,3 5,2 20,88 1,00 0,60 0,64 0,42 0,19 0,20 0,135 0, ,03 13,60 0,37 0,24 0,42 0,09 0,31 0,07 0,04 0, ,19 12,15 0,51 0,42 0,54 0,15 0,14 0,10 0,05 0, ,01 16,82 0,57 0,52 0,62 0,19 0,17 0,08 0,04 0,38

7 Kvalita zrážkových vôd Bratislava Jeséniová rok zrážky mm Pb Cd Cr As Cu Zn µg l -1 µg l -1 µg l -1 µg l -1 µg l -1 µg l ,3 2,36 0,16 21 Ni µg l ,83 0,07 0,15 0,40 2,13 3,9 0, ,05 0,07 0,08 0,37 1,47 10,5 0, ,50 0,09 0,19 2,28 2,84 16,4 0, ,01 0,07 0,21 0,22 2,31 15,8 1, ,45 0,05 0,20 0,16 2,89 14,55 0, ,53 0,06 0,20 0,18 2,18 17,43 0, ,66 0,07 0,18 0,18 2,10 17,24 0, ,58 0,06 0,18 0,14 2,55 19,63 0, ,49 0,06 0,18 0,20 3,28 16,41 0,44

8 Kvalita snehovej pokrývky na území Bratislavy ph EC ms m -1 M SO 4 2- HCO 3 - NO 3 - NH 4 + Cl - Na + K + Mg 2+ Ca 2+ Bratislava Slovnaft mg l -1 min 4,5 1 4,76 0,42 0 0,92 0,012 0,25 0,13 0 0,03 0,23 max 8,92 5,40 32,83 6,95 15,86 2,71 0,851 3,46 1,29 0,65 0,74 5,85 priem 5,92 2,41 13,45 2,15 4,37 1,75 0,383 0,95 0,44 0,17 0,26 1,75 med 5,91 2,05 11,7 1,95 3,65 1,84 0,43 0,77 0,46 0,09 0,25 1,44 Bratislava Železná studnička min 4,2 1,2 3,3 0,78 0 0,41 0 < 0,1 0,03 < 0,2 0,02 0,04 max 6,69 2, , ,51 0,81 0,75 0,69 0,41 0,31 2,58 priem 4,65 1,55 8,58 1,62 1,33 1,81 0,31 0,46 0,21 0,11 0,12 0,55 med 4,5 1,6 6, ,73 0,27 0,47 0,14 0,08 0,13 0,40

9 Kvalita snehovej pokrývky na území Bratislavy Pb Cd Cr As Sb Cu Zn Ni µg l -1 Bratislava Slovnaft min < 0,5 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 1 < 0,2 < 0,2 max 10 0, priem 4 0,2 0,9 0,2 0, med 5,4 0,2 0,6 0,2 0, Bratislava Železná studnička min < 0,5 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 0,4 < 0,2 < 0,2 max < 0, priem 2 0,1 0,3 0,3 < 0, med 2 0,04 0,2 0,4 < 0,

10 mg l sírany chloridy dusičnany sírany chloridy dusičnany Snehy - BA - Slovnaft Snehy - BA Železná studnička mg l -1

11 SO4 (mg l-1 ) O2/BSK5 Povrchová voda Dunaja (profil Bratislava pravý breh)

12 Mapa dokumentačných bodov

13 Klasifikácie chemického zloženia podzemných vôd 2013 (Útvar podzemnej vody SK P) Lokalita Číslo objektu Palmer-Gazdova klasifikácia klasifikácia podľa prevládajúcich iónov (> 20%) Jarovce základný výrazný Ca-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 typ Jarovce základný výrazný Ca-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 typ Rusovce - Mokraď základný výrazný Ca-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 typ Rusovce - Mokraď základný výrazný Ca-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 typ Rusovce - Mokraď základný výrazný Ca-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 typ Rusovce základný výrazný Ca-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 typ Rusovce základný výrazný Ca-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 typ Rusovce základný výrazný Ca-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 typ Čunovo základný výrazný Ca-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 typ Čunovo základný výrazný Ca-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 typ Čunovo základný výrazný Ca-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 typ BA - Petržalka prechodný Ca-Mg-SO 4 -HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 -SO 4 typ Petržalka - colnica základný nevýrazný Ca-Mg-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 -Cl typ Slovnaft základný nevýrazný Na-Cl typ Na-Ca-Cl-HCO 3 typ Slovnaft základný nevýrazný Ca-HCO 3 typ Na-Ca-HCO 3 -Cl typ

14 Klasifikácie chemického zloženia podzemných vôd 2013 (Útvar podzemnej vody SK P) Lokalita Číslo objektu Palmer-Gazdova klasifikácia klasifikácia podľa prevládajúcich iónov (> 20%) BA Ružinovská ulica zmiešaný typ s prevahou Ca-Mg-HCO 3 Ca-Na-Mg-HCO 3 -Cl typ zložky BA Gaštanový hájik základný nevýrazný Ca-Mg-HCO 3 typ Ca-Na-Mg-HCO 3 -Cl typ Šprinclov majer základný nevýrazný Ca-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 -SO 4 typ BA za Dynamitkou prechodný Ca-Na-Cl-HCO 3 typ Ca-Na-SO 4 -HCO 3 -Cl typ BA Pálenisko základný nevýrazný Ca-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 typ BA Vrakuňa základný nevýrazný Ca-Mg-HCO 3 typ Ca-Na-Mg-HCO 3 -Cl typ BA Ružinov základný nevýrazný Ca-HCO 3 typ Ca-Na-HCO 3 -Cl typ Vajnory štrkovisko zmiešaný typ s prevahou Ca-Mg-HCO 3 Ca-Mg-Na-HCO 3 -SO 4 - Cl typ zložky Podunajské Biskupice Nové Košariská základný výrazný Ca-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 typ Podunajské Biskupice Nové Košariská prechodný Ca-Mg-SO 4 -HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 -SO 4 typ Podunajské Biskupice Nové Košariská základný nevýrazný Ca-Mg-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 -Cl typ

15 Klasifikácie chemického zloženia podzemných vôd 2013 (Útvar podzemnej vody SK P) Lokalita Číslo objektu Palmer-Gazdova klasifikácia klasifikácia podľa prevládajúcich iónov (> 20%) Technické sklo základný nevýrazný Ca-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 -SO 4 -Cl typ Klasifikácie chemického zloženia podzemných vôd 2013 (Útvar podzemnej vody SK P) Lokalita Číslo objektu Palmer-Gazdova klasifikácia klasifikácia podľa prevládajúcich iónov (> 20%) Bratislava základný nevýrazný Ca-Mg-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 -NO 3 typ

16 Podzemné vody Bratislavy Piperov graf

17 Plošné rozšírenie koncentrácií síranov v podzemnej vode na území Bratislavy

18 Index kontaminácie podzemných vôd územia Bratislavy v roku 2013 Číslo objektu Lokalita Id 1 Id 2 Ukazovatele nevyhovujúce NV SR č. 496/2010 Z.z Technické sklo 3,74 1,00 Fe celk., Mn, Sb BA - Petržalka Petržalka - colnica 1,85 0 Fe celk Jarovce 43,48 0,48 Mn, NH Jarovce 48,24 2,24 Mn, NH Rusovce Mokraď Rusovce Mokraď 0,4 0,4 Sb Slovnaft 20,3 3,27 Fe celk., Mn, NH 4+, ChSK Mn Slovnaft 22,84 0,92 Fe celk., Mn, NH 4+, ChSK Mn BA - Ružinovská ulica 2,52 0 Mn BA Gaštanový hájik 9,36 0 Fe celk., Mn Šprinclov majer 60,7 0 Fe celk., Mn BA za Dynamitkou 47,33 2,63 Fe celk., Mn, SO 2-4, Na +, ChSK Mn, EC Vajnory - štrkovisko 2,52 0 Mn BA Pálenisko 1,24 0 Fe celk BA Vrakuňa 1,12 0 Fe celk BA Ružinov 0,81 0 Fe celk P. Biskupice N. Košariská 0,49 0 Fe celk P. Biskupice N. Košariská 3,65 0 Fe celk P. Biskupice N. Košariská 0,15 0 Fe celk. Index kontaminácie podzemných vôd Bratislavy bez Fe a Mn Bratislava 0,90 0,90 N0 3 - Id 1 index kontaminácie so zahrnutím Fe a Mn Id 2 - index kontaminácie bez Fe a Mn

19 Štrkoviská na území Bratislavy

20 Mineralizácia vody a základné klasifikácie vody štrkovísk a Dunaja ( ) Štrkovisko mineralizácia (mg l -1 ) Klasifikácia podľa prevládajúcich iónov (> 20 %) Palmer-Gazdova klasifikácia Čunovo 318,69 Ca-Mg-HCO 3 typ základný výrazný Ca-Mg-HCO 3 typ Rusovce 268,93 Ca-Mg-HCO 3 typ základný výrazný Ca-HCO 3 typ Veľký Draždiak 544,19 Mg-Ca-Na-HCO 3 -Cl-SO 4 typ zmiešaný typ s prevahou Ca-Mg-HCO 3 zložky Štrkovec 641,27 Na-Mg-Ca-Cl-HCO 3 typ prechodný Na-Mg-Ca- HCO 3 -Cl typ Kuchajda 538,80 Na-Ca-Mg-Cl-HCO 3 typ zmiešaný typ s prevahou Na-Cl zložky Zlaté piesky 606,30 Na-Mg-Ca-Cl-HCO 3 typ prechodný Na-Mg-Ca- HCO 3 -Cl typ Vajnory 623,81 Mg-Ca-Na-HCO 3 -Cl-SO 4 typ prechodný Mg-Na-Ca-SO 4 -Cl-HCO 3 typ Dunaj 295,33 Ca-Mg-HCO 3 typ základný výrazný Ca-Mg-HCO 3 typ

21 Koncentrácie síranov vo vode štrkovísk ( )

22 Koncentrácie chloridov vo vode štrkovísk (mg l -1 ) ( )

23 Koncentrácie dusičnanov vo vode štrkovísk ( )

24 Zmeny chemického zloženia vôd štrkovísk Bratislavy medzi rokmi 1979 a 2014

25 Štrkoviská a Dunaj štatistické vyhodnotenie mikrobiologických ukazovateľov vo vode ( ) Lokalita kultivovateľné mikroorganizmy pri 22 C (KTJ ml -1 ) kultivovateľné mikroorganizmy pri 36 C (KTJ ml -1 ) koliformné baktérie (KTJ ml -1 ) termotolerantné koliformné baktérie (KTJ ml -1 ) enterokoky (KTJ ml -1 ) min max min max min max min max min max Čunovo Veľký Draždiak 26 > > Štrkovec Zlaté piesky 52 > > Vajnory 41 > Kuchajda 72 > > Rusovce 8 > > Dunaj 246 > > > > Petriho miska s univerzálnym Živným agarom č. 2. Identifikuje všetky kultivovateľné mikroorganizmy pri danej teplote (22 alebo 36 o C). Petriho miska so selektívnym MacConkey agarom. Selektívne médium identifikuje koliformné a termotolerantné koliformné baktérie. Petriho miska so selektívnym MacConkey agarom. Selektívne médium identifikuje koliformné a termotolerantné koliformné baktérie.

26 Kuchajda: Korelačná matica vybraných chemických a mikrobiologických ukazovateľov vody ( ) T vody ph O 2rozp BSK 5 CHSK Mn ChSK Cr NH + 4 NO - 3 HPO + 4 HCO - 3 KM 22 KM 36 KOLI TEKOLI EKOKY T vody 1,00 ph 0,39 1,00 O 2rozp 0,23 0,27 1,00 BSK5 0,17 0,41 0,43 1,00 CHSK Mn 0,39 0,45-0,05 0,15 1,00 ChSK Cr 0,26 0,59 0,15 0,30 0,37 1,00 NH + 4 0,25-0,16 0,17 0,14 0,15 0,20 1,00 NO - 3-0,37-0,58 0,05-0,22-0,61-0,54 0,15 1,00 HPO + 4 0,41 0,08 0,15-0,30 0,23 0,17 0,18-0,08 1,00 HCO - 3-0,50-0,76-0,22-0,52-0,51-0,74 0,02 0,75-0,14 1,00 KM 22 0,29 0,10 0,46 0,28 0,05 0,13 0,31-0,20-0,25-0,24 1,00 KM 36 0,23 0,29 0,40 0,50 0,04 0,18 0,24 0,11 0,02-0,17 0,44 1,00 KOLI 0,23 0,77 0,33 0,47 0,20 0,43-0,11-0,27-0,17-0,53 0,27 0,68 1,00 TEKOLI 0,27-0,19 0,00 0,14-0,32-0,20 0,47 0,32 0,10 0,17-0,03 0,15-0,12 1,00 EKOKY 0,23 0,51 0,00 0,22 0,54 0,12-0,13-0,35 0,01-0,44-0,05-0,01 0,36 0,02 1,00

27 Štrkovisko Čunovo Rusovce Veľký Draždiak Štrkovec Kuchajda Zlaté piesky Vajnory Dunaj Klasifikácia podľa prevládajúcich iónov (> 20 %) Ca-Mg-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 typ Mg-Ca-Na-HCO 3 -Cl-SO 4 typ Na-Mg-Ca-Cl-HCO 3 typ Na-Ca-Mg-Cl-HCO 3 typ Na-Mg-Ca-Cl-HCO 3 typ Mg-Ca-Na-HCO 3 -Cl-SO 4 typ Ca-Mg-HCO 3 typ

28 Lokalita Čunovo Rusovce Rusovce - Mokraď Dunaj Podunajské Biskupice BA - Pálenisko BA - Petržalka Šprinclov majer Technické sklo Petržalka - colnica BA - Ružinov BA - Vrakuňa BA Gaštanový hájik Slovnaft BA Za Dynamitkou Klasifikácia podľa prevládajúcich iónov (> 20 % Ca-Mg-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 -Cl typ Ca-Mg-HCO 3 typ Ca-Mg-HCO 3 -SO 4 typ Ca-Mg-HCO 3 -SO 4 typ Ca-Mg-HCO 3 -SO 4 -Cl ty Ca-Mg-HCO 3 -Cl typ Ca-Na-HCO 3 -Cl typ Ca-Na-Mg-HCO 3 -Cl typ Ca-Na-Mg-HCO 3 -Cl typ Na-Ca-HCO 3 -Cl typ Ca-Na-SO 4 -HCO 3 -Cl typ

29 Zhrnutie výsledkov - výrazné zlepšenie kvality hydrosféry v Bratislave - zníženie anorganického znečistenia v zrážkových, povrchových a podzemných vodách v oblasti Bratislavy - výrazný pokles síranov a chloridov a dusičnanov v zrážkových, povrchových a podzemných vodách - veľké rozdiely v kvalite vôd v rôzne antropogénne zaťažených častiach Bratislavy - lokality s najvýraznejším znečistením podzemnej vody sú Slovnaft a Za Dynamitkou - hodnoty mikrobiologických ukazovateľov vo vode štrkovísk naznačili relatívne dobrú kvalitu vody štrkovísk v okolí Bratislavy - spomedzi sledovaných chemických ukazovateľov kvality vody sa ako najvýznamnejší pre rast a rozmnožovanie mikrobioty vo vode štrkoviska Kuchajda ukázala hodnota ph

30 ĎAKUJEM ZA POZORNOSŤ