1. No category

Analiza lokalnih specifičnih značilnosti ekoremediacij v občinah
Jugovzhodne Slovenije
Poročilo za občino Žužemberk
Študija v okviru projekta »Trajnostni razvoj JVS z ekoremediacijami«
DELOVNO GRADIVO
maj, 2011
1. UVOD
Zdravo in kakovostno okolje postaja vedno večja vrednota sodobnega človeka. V Sloveniji težimo k doseganju
trajnostnega razvoja, ki pa ga omogoča le ravnovesje med okoljem, družbo in gospodarstvom. Na državnem
nivoju je nemogoče zagotavljati trajnostni razvoj, če je njegovo ravnovesje porušeno na lokalni ravni. Primeri
dobrih praks dokazujejo, da uspešne lokalne skupnosti uporabljajo celostne pristope za upravljanje z okoljem. Na
ta način občine hitreje ter učinkoviteje zmanjšujejo in preprečujejo onesnaževanje okolja.
V sklopu projekta »Trajnostni razvoj Jugovzhodne Slovenije z ekoremediacijami« v prvem delu izpostavljamo
identificirane okoljske probleme v posamezni občini Jugovzhodne Slovenije. V skladu z okoljskimi cilji
zastavljenimi v zakonskih in drugih strateških dokumentih Slovenije iščemo trajnostne rešitve za reševanje le-teh
problemov, in sicer s pomočjo ekoremediacij. Ekoremediacije predstavljajo ekosistemski pristop reševanja
okoljskih problemov, saj temeljijo na poznavanju naravnih procesov in zakonitosti narave ter omogočajo
sobivanje človeka z njegovim naravnim okoljem.
Študija projekta »Ekoremediacije v Sloveniji« ugotavlja, da imajo ERM tehnologije nadpovprečno vrednost pri
doseganju okoljskih ciljev in da so le redka področja, kjer imajo druge metode večji pomen kot ekoremediacije.
Največja učinkovitost ERM tehnologij se je izkazala pri ohranjanju biotske raznovrstnosti; zmanjševanju
onesnaženosti tal z nitrati; na področju varstva voda na vodovarstvenih in zavarovanih območjih; varstva območij
kopalnih voda in varovanja stoječih celinskih voda, kjer lahko dosegajo 80-90 % učinkovitost čiščenja. Na teh
področjih je torej razvidno, da bi morale biti ERM edina tehnologija reševanja problematike.
Tabela 1. Delež ERM metod (revitalizacija, RČN z Lmnotopom, blažilnih con in ostalih ERM metod) pri doseganju okoljskih ciljev glede na učinek
ostalih metod
2
V nadaljevanju poročila tako predstavljamo identificirane okoljske probleme občine Žužemberk, zastavljene cilje,
ki jih je na posameznem področju potrebno uresničevati ter ekoremediacijske ukrepe, s katerimi lahko dosežemo
te cilje. S tem želimo podati ciljne smernice za izboljšanje stanja okolja v občini Žužemberk. Ob predstavitvi
posameznega okoljskega problema z ekoremediacijskimi rešitvami hkrati podajamo projektne predloge za
uresničitev zastavljenih ciljev.
1.1 Metodologija
Podlaga poročila je identifikacija ključnih okoljskih problemov v občini Žužemberk s pomočjo pregleda
dokumentacije, kart in poročil, s katerimi razpolaga občina ter osebnih razgovorov s predstavniki občine. Okoljski
problemi so bili identificirani na podlagi izhodišč ključnih okoljskih ciljev zastavljenih v Resoluciji nacionalnega
programa varstva okolja 2005-2013. Identifikacija okoljskih problemov ter zastavljeni cilji so bili podlaga za
opredelitev ekoremediacijskih pristopov in ukrepov za trajnostno reševanje teh problemov ter pripravo projektnih
predlogov.
V nadaljevanju poročilo sledi v naslednjem sosledju:
- identifikacija okoljskega problema,
- cilj okoljskega problema,
- ekoremediacijski pristopi in ukrepi za reševanje problema ter
- projektni predlogi za reševanje okoljskega problema z namenom izboljšanja stanja okolja v občini ter
zagotavljanja načel trajnostnega razvoja.
2. EKOREMEDIACIJE – TRAJNOSTNE REŠITVE ZA REŠEVANJE OKOLJSKIH PROBLEMOV
Ekoremediacije ponujajo ekosistemski pristop k reševanju okoljskih problemov ter trajnostno upravljanje z
naravnimi viri ter ekosistemi, tako vodnimi kot tudi kopenskimi. Izhajajo iz temeljnih principov delovanja
ekosistemov, ki imajo izredno pufersko, samočistilno, samoobnovitveno sposobnost ter biotsko raznovrstnost, ki
zagotavlja naravno ravnovesje v ekosistemu.
Za reševanje okoljskih problemov je razvitih veliko pristopov, ki pogosto vključujejo visoko tehnologijo, vendar so
ti pristopi, kljub njihovi učinkovitosti, predragi, operativno prezahtevni ter pogosto dolgoročno ne sledijo načelom
trajnostnega razvoja.
Na drugi strani ekoremediacije z ekonomskega, ekološkega in predvsem dolgoročnega vidika predstavljajo enega
izmed najuspešnejših načinov varovanja okolja. Poleg tega ekoremediacije ponujajo številne preventivne ukrepe,
ki preprečujejo in omilijo nastanek vrste ekoloških škod (poplav, suš, erozijo tal, plazove itd). Sanacija le-teh za
marsikatero občino namreč lahko predstavlja veliko finančno breme.
Ekoremediacijske tehnologije so uporabne pri odstranjevanju posledic onesnaževanja, kot tudi pri preprečevanju
nadaljnje degradacije okolja. Z njimi lahko zmanjšujemo in preprečujemo točkovne (npr. industrijski obrati,
naselja itd.), linijske (promet) in netočkovne vire (npr. kmetijstvo) onesnaževanja okolja.
Na drugi strani z ekoremediacijami obnavljamo degradirane ekosisteme (npr. regulirane rečne struge,
onesnažene zemljine, izsušena mokrišča, divja odlagališča itd.), tako da jim povrnemo prvotne t.i. ekosistemske
funkcije, kot so: samočistilna sposobnost, visoka puferska sposobnost (zadrževanje vode), biotska
pestrost, vezava CO2 ter tvorba kisika in zelene biomase.
3
Med najpogostejše ekoremediacijske pristope za varovanje in obnovo okolja vključujemo:
rastlinske čistilne naprave za čiščenje različnih vrst odpadnih voda (komunalne odpadne vode,
industrijske odpadne vode, onesnažene vire pitne vode, izcedne vode iz odlagališč odpadkov, izcedne
vode iz cestišč itd.),
revitalizacije (ekoremediacije) degradiranih vodotokov, jezer, gramoznic, glinokopov, kalov itd.,
sonaravne sanacije deponij komunalnih odpadkov in
blažilne vegetacijske cone in pasove (preprečevanje vetrne in vodne erozije, izboljšanje kakovosti zraka
v urbaniziranih območjih, zmanjšanje jakosti vetra …)
Poleg naštetega se ekoremediacije uporabljajo prav tako za:
čiščenje odpadnih voda iz netočkovnih virov obremenjevanja okolja (meteorne vode, intenzivno
kmetijstvo) s sonaravnim vzdrževanjem melioracijskih jarkov, zelenih ponikovalnic, deževnih vrtov,
zelenih cestišč itd.,
terciarno oz. dopolnilno čiščenje komunalnih, živinorejskih, industrijskih in drugih odpadnih voda,
kondicioniranje vode za recikliranje in večnamensko uporabo (zalivanje, namakanje, itd.),
zaščito naravovarstvenih območij, vodnih zajetij, vodovarstvenih območij,
zaščito pred dotokom onesnaženih voda v stoječe in tekoče vode,
čiščenje onesnaženih zemljin,
izgradnjo oz. obnovo ekosistemov za redke in ogrožene vrste rastlin in živali itd.
Ekoremediacije dajejo okolju izredno dodano vrednost in ponujajo vrsto prednosti:
so poceni in okolju prijazne (sonaravne v funkcionalnem in estetskem pogledu);
imajo večnamenske učinke (zadrževanje vode, zmanjšanje onesnaževanja, obnavljanje in ustvarjanje
ekosistemov in biološke pestrosti, vezava CO2, tvorba kisika in večnamensko uporabne zelene
biomase);
vključujejo preproste, ljudem razumljive in naravovarstveno sprejemljive pristope;
delujejo kot dodatek obstoječim sistemom za preprečevanje onesnaženja (npr. terciarno čiščenje,
zaprtje greznic in usedalnikov);
omogočajo kondicioniranje pitne vode in vode za recikliranje (npr. namakanje, splakovanje stranišč);
preprečujejo izsuševanje, uravnavajo zračno vlago in temperaturo;
ustvarjajo blažilna (puferska) območja (zračne bariere);
sistemsko zadržujejo vodo in bogatijo podtalnico.
3. PREDSTAVITEV OBČINE ŽUŽEMBERK
Občina Žužemberk obsega 164,3 km2 in 4.579 prebivalcev v 51 naseljih. 16,2 % občine pokriva Natura 2000
območja.
4. IDENTIFIKACIJA OKOLJSKIH PROBLEMOV
4.1 Odvajanje in čiščenje odpadnih voda na območjih razpršene poselitve
Opredelitev problema
V občini se kaže pomanjkljiva opremljenost s komunalno infrastrukturo, ki je v tesni soodvisnosti z izredno
razpršeno in redko poselitvijo, ki je nadpovprečna v Sloveniji. Gostota poselitve v občini Žužemberk znaša le 28
prebivalcev na km2 (Slovenija 100 prebivalcev/km2). Reševanje problematike odvajanja in čiščenja odpadnih voda
na nerešenih območjih občine velja za prioriteto. Iz slike 1 območij aglomeracij v občini je razvidno, da gre v
občini le za manjši del območij strnjene poselitve in se kaže smiselnost po uveljaviti decentraliziranega sistema
4
odvajanja in čiščenja odpadnih voda. Občina sedaj razpolaga z eno centralno čistilno napravo za naselje
Žužemberk.
Slika 1. Območja aglomeracij (strnjenih območij) poselitve v občini Žužemberk (vir: Atlas okolja)
Občina Žužemberk ima 51 naselij, od katerih 37 naselij sega v omrežje Nature 2000. Znotraj naselja Gornji Križ
(36 prebivalec) leži vodno zajetje – črpalna vrtina (Gk-1/93). Gre za vodovarstveno območje 2 in 3 kategorije
vodovarstvenega režima. Vodovarstveno območje 3 kategorije pa se nahaja še znotraj naselja Dolnji Križ. Pri
reševanju problematike odvajanja in čiščenja odpadnih voda je potrebno prednostno reševati izpostavljena
naselja.
Iz spodnje tabele je mogoče razbrati, v katerih naseljih ležijo posamezna Natura 2000 območja, ki jih je prav tako
potrebno obravnavati kot prednostno varstveno pomembna območja občine.
Tabela 2. Naselja v občini Žužemberk s številom prebivalcev in območji Natura 2000
ST .
NA S EL JA
1
IM E NA S EL J A
ŠT E VIL O P E
Bor št pr i D vor u
50
2
Br e zo va Re ber pr i D vor u
41
3
Bu dga nja v as
99
4
De šeč a vas
73
5
Do lnj i A jdo ve c
65
6
Do lnj i Ko t
60
7
Do lnj i Kr iž
21
8
Dr a šča v as
88
9
Dv or
10
Gor n ji Ajd ov ec
42
11
Gor n ji Kot
52
396
NAT U RA 20 00
-
A jd ov ska p lan ota ( SC I) ,
A jd ov ska p lan ota
Kr ka ( SC I) ,
Kr ka – r ek a,
Kr ka ( SC I) ,
Kr ka – r ek a,
-
A jd ov ska p lan ota ( SC I) ,
Kr ka ( SC I) ,
Kr ka – r ek a,
A jd ov ska p lan ota ,
-
Kr ka
Kr ka
Kr ka
Kr ka
( SC I) ,
– r ek a,
( SC I) ,
– r ek a
- Kr ka ( SC I) ,
- Kr ka – r ek a
5
12
Gor n ji Kr i ž
36
13
Gr ad enc
73
14
Hi nje
79
15
Hr i b pr i Hi nj ah
20
16
Jam a pr i Dv or u
97
17
Kl eč et
150
18
Kl op ce
4
19
Laš če
64
20
Laz ina
17
21
Lopa ta
79
22
M ač kov ec pr i Dvo r u
23
M al i L ip ove c
51
24
M alo L ip je
25
25
Pl eš
17
26
Pl eš iv ic a
22
27
Po dgo zd
91
28
29
Po dl ipa
Po lj ane pr i Ž u žem ber ku
39
31
30
Pr a pr e če
69
31
Pr e vo le
82
32
Rat je
34
33
34
35
Reb er
Sa din ja va s pr i D vor u
Se la pr i Ajd ov cu
36
Se la pr i H in jah
53
37
Sr e dn ji Li pov ec
82
38
St av ča va s
107
- Os r ed nje ob m o čje ž iv lj en js keg a
pr o st or a ve li ki h zver i
- Os r ed nje ob m o čje ž iv lj en js keg a
pr o st or a ve li ki h zver i
- Os r ed nje ob m o čje ž iv lj en js keg a
pr o st or a ve li ki h zver i
- B obn ov a j am a ( SC I) ,
- Kr ka ( SC I) ,
- Kr ka – r ek a,
- Kr ka ( SC I) ,
- Kr ka – r ek a,
- K oč ev sko ( SC I) ,
- K oč ev sko – K ol pa ( S P A) ,
- K oč ev sko ,
- Kr ka ( SC I) ,
- K oč ev sko ( SC I) ,
- K oč ev sko – K ol pa ( S P A) ,
- Kr ka – r ek a,
- K oč ev sko ,
- A jd ov ska p lan ota ,
- Os r ed nje ob m o čje ž iv lj en js keg a
pr o st or a ve li ki h zver i
- K oč ev sko ( SC I) ,
- K oč ev sko – K ol pa ( S P A) ,
- K oč ev sko ,
- Kr ka ( SC I) ,
- Kr ka - r e ka
- Os r ed nje ob m o čje ž iv lj en js keg a
pr o st or a ve li ki h zver i
- Os r ed nje ob m o čje ž iv lj en js keg a
pr o st or a ve li ki h zver i
- Os r ed nje ob m o čje ž iv lj en js keg a
pr o st or a ve li ki h zver i
- Kr ka ( SC I) ,
- K oč ev sko ( SC I) ,
- K oč ev sko – K ol pa ( S P A) ,
- K oč ev sko ,
- Kr ka – r ek a,
-
Kr ka – r ek a,
Kr ka ( SC I) ,
Kr ka - r e ka
Os r ed nje ob m o čje ž iv lj en js keg a
pr o st or a ve li ki h zver i
- Os r ed nje ob m o čje ž iv lj en js keg a
pr o st or a ve li ki h zver i
105
157
7
100
- Os r ed nje ob m o čje ž iv lj en js keg a
pr o st or a ve li ki h zver i
- B obn ov a j am a ( SC I) ,
- Kr ka ( SC I) ,
- Kr ka – r ek a,
6
39
Šm ihe l pr i Ž už em b er k u
40
T r ebč a vas
41
Ve li ki Li po ve c
42
Ve li ko Li pj e
46
43
Vi nk ov Vr h
41
44
Vi se je c
89
45
Vr h pr i Hin ja h
40
46
47
48
49
Vr h pr i Kr i žu
Vr h ov o pr i Ž uže m ber ku
Z afar a
Z ali se c
34
23
34
50
50
Ž uže m ber k
51
Z vir če
SCI
SPA
113
- Kr ka ( SC I) ,
- Kr ka – r ek a,
75
106
1.06 1
129
- A jd ov ska p lan ota ( SC I) ,
- A jd ov ska p lan ota
- Os r ed nje ob m o čje ž iv lj en js keg a
pr o st or a ve li ki h zver i
- Os r ed nje ob m o čje ž iv lj en js keg a
pr o st or a ve li ki h zver i
- Os r ed nje ob m o čje ž iv lj en js keg a
pr o st or a ve li ki h zver i
- Kr ka - r e ka
- Kr ka - r e ka
- Kr ka - r e ka
-
B obn ov a j am a ( SC I) ,
Kr ka ( SC I) ,
Kr ka – r ek a,
Os r ed nje ob m o čje ž iv lj en js keg a
pr o st or a ve li ki h zver i
Naselja, ki spadajo pod Natura 2000
Naselja, ki spadajo pod ekološko pomembna območja
Posebna ohranitvena območja
Posebna zaščitena območja
Slika 2. Natura 2000 v občini Žužemberk (vir: Atlas okolja)
7
Okoljski cilj:
Glede na Pravilnik o odvajanju in čiščenju komunalne odpadne in padavinske vode (Ur. l. RS št. 105/2002 s
popravki Ur. l. RS št. 50/2004, 109/2007) bo potrebno s komunalno infrastrukturo in čistilnimi napravami opremiti
poselitvena območja med 50 in 2000 PE do konca leta 2017. V primeru občutljivih območij pa mora biti čiščenje
komunalne odpadne vode iz območij z več kot 50 PE zagotovljeno že do konca 2015 ter do konca 2018 za
individualne stavbe izven naselij.
Izhodišča:
Novi trendi razvoja sistemov komunalne infrastrukture kažejo potrebo po uvajanju finančno in ekološko
vzdržnejših sistemov odvajanja in čiščenja odpadnih voda. Rešitve se kažejo v manjših decentraliziranih
sistemih in rastlinskih čistilnih napravah (RČN).
Dolga kanalizacijska omrežja, draga črpališča in velike čistilne naprave se kažejo za ekološko in ekonomsko
neupravičene. Prednosti, ki se kažejo z razpršenimi, manjšimi kanalizacijskimi sistemi so naslednje:
• fazna izgradnja kanalizacijskih sistemov,
• manjše investicije,
• lokalno reševanje problematike,
• manjša čistilna naprava v primeru izpada zahteva lokalno intervencijo in ne povzroči velike ekološke
katastrofe kot velik centralni sistem,
• večja vključenost lokalnega prebivalstva pri odločitvah postavitve (socialni vidik),
• manjši posegi v prostor in okolje,
• manjši stroški vzdrževanja in obratovanja itd.
Primer prikaza primerjave centraliziranega in decentraliziranega sistema zbiranja in čiščenja odpadnih
voda
Slika 3. Shema centralnega kanalizacijskega sistema na območju razpršene poselitve.
V primeru centralnega reševanja odvajanja in čiščenja odpadnih voda, sistem zahteva takojšnjo veliko investicijo
in visoke stroške obratovanja. Ob izpadu delovanja lahko povzroči velik ekološki problem. Kaže se odtujenost
uporabnikov v odnosu do okolja itd, med tem ko decentralizirani sistem omogoči reševanje problematike
odpadnih voda na samem kraju nastanka oziroma s kratkimi kanalizacijskimi vodi in manjšimi fleksibilnejšimi
sistemi čiščenja.
8
Slika 4. Shema faznega reševanja odvajanja in čiščenja odpadnih voda na območju razpršene poselitve z decentraliziranimi sistemi.
Nabor ekoremediacijskih tehnologij za reševanje problema:
Rastlinske čistilne naprave za odvajanje in čiščenje odpadnih voda iz manjših naselij
Rastlinske čistilne naprave so primerne za čiščenje komunalnih odpadnih voda iz manjših naselij, individualnih
hiš kot tudi ekoloških kmetij in raznih turističnih objektov (term, kampov, hotelov itd.). Prav tako so po svojem
principu delovanja izredno primerne za čiščenje odpadnih voda iz počitniških hiš in zidanic, kjer ni stalnega
bivanja.
Rastlinske čistilne naprave omogočajo terciarno čiščenje odpadnih voda in so tako po Uredbi o emisiji snovi pri
dovajanju odpadne vode iz malih komunalnih čistilnih naprav opredeljene kot dodatno čiščenje, kar pomeni, da se
lahko implementirajo tudi v primeru neustreznega delovanja klasičnih bioloških sistemov čiščenja kot so SBR
sistemi in podobno.
Osnovni procesi, ki se v rastlinskih čistilnih napravah dogajajo so adsorpcija, mineralizacija, aerobna in
anaerobna razgradnja. Glavni delež čiščenja prispevajo bakterije, ki žive na koreninah ali med njimi ter na
substratu. Rastline uvajajo v substrat kisik in tako ustvarjajo aerobne cone. Med aerobnimi conami se nahajajo
anaerobne cone. V tako mozaično razporejenih področjih s kisikom in brez prihaja do razgradnje snovi v odpadni
vodi in vgrajevanje v mikrobno maso bakterij. Vloga rastlin pa se kaže predvsem v tem, da nudijo s svojimi
koreninskimi sistemi podlago bakterijam za pritrjanje in vgrajujejo mineralizirane snovi (npr. fosfate, nitrate ter
mnoge strupene snovi) v rastlinsko tkivo.
RČN so zelo učinkovite pri odstranjevanju usedljivih in suspendiranih delcev v onesnaženi vodi. Vendar je to
lahko hkrati tudi najbolj težaven proces pri učinkovitosti RČN, ki lahko ogrozi njeno delovanje. RČN se namreč
lahko zamaši in pride do površinskega toka, zato je ključno ustrezno vzdrževanje usedalnika, ki omogoča
mehansko fazo predčiščenja na rastlinski čistilni napravi. Ob propadu rastlin pozimi, se učinkovitost delno
zmanjša, vendar po naših izkušnjah ne pade pod 85 %. Izgubo učinkovitosti pozimi izravnavamo z
dimenzioniranjem večje površine za približno 20 %.
Običajno se dimenzionira RČN s cca 2,5 m2 neto površine za čiščenje odpadne vode za 1 PE (1 oseba). Nasutja
substrata, ki sestoji iz različnih frakcij drobljenca, v posameznih gredah variirajo med 0,5 m in 0,8 m globine.
9
Največje prednosti RČN pa so:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
velika učinkovitost čiščenja: 85 – 99 %,
za delovanje običajno ni potrebne energije in strojne opreme,
ob razgradnji se določen del 10 – 20 % hranilnih snovi (npr. fosfor, dušik, ogljik itd.), težkih kovin, pesticidov
in drugih toksičnih snovi vgradi v rastlinsko biomaso, ki pri drugih čistilnih napravah, brez dodanih kemikalij
za obarjanje, odtečejo v okolje,
energija, ki se je vgradila v rastlinsko biomaso, se lahko ponovno uporabi (briketi, kompost, krma, itd.),
v primeru izpada ali popravila strojnega dela pri drugih čistilnih napravah mikrobna populacija za svojo
obnovitev potrebuje nekaj dni, pri čemer surova odpadna voda odteka in onesnažuje okolje, do česar v RČN
ne prihaja,
v primerjavi z ostalimi sistemi čiščenja so z vidika obratovanja in vzdrževanja veliko cenejše,
postavitev je enostavna in ne zahteva velikih posegov v prostor,
vzdrževanje je enostavno in poceni,
ne povzroča razvoja smradu in insektov, saj je tok vode podpovršinski,
atraktivne odprte površine v urbaniziranem okolju, ki prispevajo k vrstni biodiverziteti - predstavljajo
sonaravne ekosisteme za živali (ptice, dvoživke ...)
se lepo vključuje v okolje in prispeva k lepšemu izgledu degradiranih območij,
prečiščena voda se lahko večnamensko uporabi (npr. za namakanje oziroma zalivanje zelenih površin,
gašenje požarov, vodne kulture ...)
Primer RČN pod 50 PE
Specifika malih komunalnih rastlinskih čistilnih naprav s kapaciteto čiščenja pod 50 PE je, da za izgradnjo ni
potrebno pridobiti gradbenega dovoljenja, saj se štejejo kot enostavni objekti. To pomeni, da ni potrebna izdelava
nekaterih projektnih dokumentacij, v tem primeru idejnih zasnov (IDZ), idejnega projekta (IDP) in projekta za
pridobitev gradbenega dovoljenja (PGD), kar poceni celotno investicijo.
Če RČN leži znotraj območja Natura 2000 je potrebno pridobiti naravovarstveno soglasje s strani Agencije za
okolje RS. V kolikor leži na vodovarstvenem območju I. in II. varovalnega režima se ne sme graditi nobenih
čistilnih naprav. Veljajo pa na področju gradnje v vodovarstvenih pasovih še vedno občinske uredbe, ki pa se
lahko od občine do občine razlikujejo.
Običajno se gradi RČN s štirimi med sabo zaporedno vezanimi gredami (filtrirna, 2 čistilni ter polirna greda), kar
pa ne velja za sisteme, ki imajo manjšo kapaciteto čiščenja od 30 PE. V tem primeru se izgradi sistem z le dvema
gredama - filtrirno in čistilno. V vsakem primeru pa je pred RČN vgrajen večprekatni usedalnik, ki služi za
primarno čiščenje, to je za odstranjevanje grobih delcev in suspendiranih snovi. KPK in BPK5, kot parametra, ki ju
je potrebno spremljati skladno z Uredbo, poleg tega pa tudi dušikove in fosforjeve spojine, se odstranjujejo
kasneje v filtrirni in čistilni gredi.
10
Slika 5. Mala komunalna rastlinska čistilna naprava za čiščenje odpadnih voda za turistično kmetijo Loger s
kapaciteto čiščenja 30 PE – primer z dvema gredama.
Slika 6. Rastlinska čistilna naprava za čiščenje komunalne odpadne vode iz učnega centra v Modražah s kapaciteto
čiščenja 30 PE – primer s 3 gredami. RČN je fotografirana v prvem letu delovanja, ko se rastline še niso dobro
razrastle.
Primer RČN nad 50 PE
Za RČN nad 50 PE je po Zakonu o graditvi objektov (ZGO-1-UPB1) ter Uredbi o vrstah objektov glede na
zahtevnost (Ur. l. RS, št. 37/2008, sprememba Ur.l. RS, št. 99/2008) potrebno pridobiti gradbeno dovoljenje in
vsa potrebna soglasja, saj gre za manj zahtevne objekte (RČN med 50 PE in 2000 PE). Prednost RČN nad 50
PE se ne kaže samo kot sistem za terciarno čiščenje po iztoku iz kakega drugega tipa čistilne naprave, kot npr.
SBR, ampak je lahko RČN samostojen sistem za čiščenje odpadnih vod tudi na občutljivih območjih (Natura
2000, vodovarstvena območja itd.).
11
Ker morajo biti gradbena dovoljenja skladna s prostorskimi akti občine – kar je v fazi projektiranja razvidno iz
lokacijske informacije, je potrebno RČN umeščati na zemljišča, kjer je gradnja dovoljena. Zaželeno je, da ima
občina prostorske akte urejene tako, da je tudi na kmetijskih zemljiščih možno graditi okoljsko infrastrukturo.
Sistem RČN je izgrajen iz 4 gred (filtrirne, dveh čistilnih in polirne), kjer se voda podpovršinsko pretaka po
substratu zasajenim z rastlinami. Ker je za izgradnjo RČN potrebno cca 2,5 m2, kar lahko povzroča težavo, saj je
potrebno zagotoviti dovolj velik prostor, je možno RČN dimenzijsko prilagoditi terenu oz. predvideni parceli za
gradnjo.
Slika 7. Shematski prikaz delovanja RČN nad 50 PE.
Slika 8. RČN Velika Nedelja s kapaciteto čiščenja 400 PE.
12
Slika 9. RČN Sv. Tomaž pri Ormožu s kapaciteto čiščenja 250 PE, izgrajena leta 2001.
Primer reševanja odvajanja in čiščenja odpadne vode iz naselja Budganja vas (99 PE)
VARIANTA 1
Varianta 1
Dolžina voda [m]
Dolžina voda [m]
RČN
RČN
450
350
50
50
Stroški [€]
99.000
77.000
32.500
32.500
241.000
13
VARIANTA 2
Varianta 2
Dolžina voda [m]
Dolžina tlačnega in grav. voda [m]
Dolžina tlačnega voda [m]
Dolžina voda [m]
RČN
črpališče
450
250
75
100
100
1
Stroški [€]
99.000
82.500
15.000
20.000
50.000
20.000
286.500
Primerjava:
varianta 1
varianta 2
241.000
286.500
V primeru, da obstoječe čistilne naprave ne zagotavljajo standardom je možno CČN dograditi z rastlinsko čistilno
napravo kot dodatno čiščenje, in sicer terciarno čiščenje kot je v skladu z Uredbo o emisiji snovi pri odvajanju in
čiščenju odpadne vode iz malih komunalnih čistilnih naprav (Ur. l. RS št. 98/2007). V primeru nedelovanja SBR
sistema je smiselno SBR sistem preurediti (sanirati) v usedalnik kot mehanski del rastlinske čistilne naprave.
Rastlinska čistilna naprava v tem primeru prevzame čiščenje odpadne vode in omogoča delno terciarno čiščenje
odpadne vode.
14
Projektni predlogi:
- Priprava Idejnih rešitev in idejnih zasnov odvajanja in čiščenja odpadnih voda na območjih razpršene
poselitve (pod 2000 PE) s pomočjo rastlinskih čistilnih naprav
- Priprava idejnih projektov za odvajanje in čiščenje odpadnih voda na območjih razpršene poselitve za
posamezna naselja glede na opredeljeno prioritetno listo občine
- Izgradnja kanalizacije in rastlinskih čistilnih naprav (investicijski projekti)
- Izvajanje izobraževalnih delavnic za lokalno prebivalstvo na območjih razpršene poselitve o rastlinskih
čistilnih napravah in pomenu čiščenja odpadnih voda
- Sanacije obstoječih SBR sistemov z rastlinsko čistilno napravo
4.2 Zaščita vodnih virov (vodni vir Vinkov vrh)
Opredelitev problema
Največji delež prebivalstva se v občini Žužemberk oskrbuje iz vodnega vira Globočec (77 %), manjši del pa iz
vrtine Gornji Križ. Izvir Globočec je tipičen kraški izvir, ki je brez predhodne uporabe oporečen in za oskrbo s
pitno vodo neustrezen, zato se kaže interes po vzpostavitvi in večji uporabi kakovostnejših vodnih virov v občini,
in sicer v Gornjem Križu in Vinkovem vrhu.
Najpogostejši viri onesnaženja podtalnice so:
• intenzivno kmetijstvo (rastlinska hranila - nitrati, fosfati, pesticidi),
• nezadostna stopnja čiščenja komunalne odpadne vode v komunalnih čistilnih napravah,
• onesnaženje iz individualnih prepustnih greznic in zadrževalnikov,
• industrijska dejavnost, premogovništvo in drugi izkopi,
• energetika,
• izcedna voda iz nezaščitenih odlagališč odpadkov,
• onesnažena tla, iz katerih se izceja onesnažena voda,
• direktni izpusti komunalne odpadne vode v okolje,
• meteorni odtok,
• atmosferski depoziti,
• kontaminacija iz vodnjakov samih,
• nesreče z nevarnimi izlitji itd.
Okoljski cilj:
Podzemna voda v vodonosnikih s kraško in razpoklinsko poroznostjo je boljše kakovosti. Te vodonosnike je
potrebno zaradi zelo visoke ranljivosti učinkovito zaščititi. Cilj je ohranjati stanje podzemne vode v vodnih telesih
podzemne vode z dobrim kemijskim stanjem ter preprečevanje trendov rasti onesnaževal.
Nabor ERM tehnologij za reševanje problema:
Ekoremediacijski pristopi za zaščito vodnega vira in odpravo onesnaženja podtalnice
Vedno bolj stopajo v uporabo sistemi “in situ” biološkega čiščenja in zaščite onesnaženih virov, kjer gre za
uporabo naravnih čistilnih mehanizmov ob zagotavljanju ustreznih razmer. Gre za široko paleto ekoremediacijskih
(ERM) sistemov in pristopov, kjer aktivna vloga naravno prisotne mikrobne flore, rastlin, izbranih substratov ter
načinov pretoka vode omogočajo preprečevanje širjenja onesnaženja kot tudi odstranjevanje posameznih
onesnažil iz podtalnice. V tujini so tovrstni sistemi poznani pod terminom fitotehnologije.
15
Umeščanje ERM sistemov je možno:
- na točkovnem viru odpadne vode z namenom čiščenja onesnaženega vira in zaščite podtalnice,
- ob vodotoku ali stoječem vodnem telesu, ki napaja podtalnico, z namenom preprečevanja širjenja
netočkovnega onesnaževanja,
- prečno na znan tok vodonosnika (podtalnice), kot neposredne bariere širjenja onesnaženja s tokom
podtalnice,
- ob samem črpališču pitne vode kot sistem predčiščenja.
Izvedbe ERM sistemov so lahko različne:
- grajena mokrišča v obliki rastlinskih čistilnih naprav (RČN) z vertikalnim ali horizontalnim podpovršinskim
tokom vode, površinskim tokom vode,
- vegetacijski pasovi in naravni filtri z rušnato ali lesnato vegetacijo ob vodotokih ali stoječih vodnih telesih
za preprečevanje odtoka sedimenta in hranil s kmetijskih in urbanih površin,
- revitalizacijski ukrepi v sami strugi vodotoka za povečanje samočistilne sposobnosti (revegetacija brežin,
razgibanje struge, vzpostavitev meandrov, mrtvic, stranskih rokavov),
- ekoremediacijsko urejanje melioracijskih odvodnih jarkov med kmetijskimi površinami,
- odprti vodni zadrževalniki oz. lagune z uporabo vodnih rastlin ali brez, z uporabo substratov na dnu s
specifično kapaciteto vezave,
- talne infiltracijske površine in bazeni na mestih bogatenja podtalnice,
- talni infiltracijski sistemi z ojačano evapotranspiracijo,
- sistemi s ciljem maksimalne porabe vode s pomočjo vegetacije (preprečevanje vstopa kontaminiranega
odtoka v podtalnico),
- peščeni filtri v obliki podtalnih barier ali nadzemnega pretočnega sistema.
Glede na vrsto onesnaženja, količino vode, podnebnih razmer in razpoložljivega prostora lahko uporabimo
najrazličnejše kombinacije sistemov pretoka vode kot tudi izbranih substratov in rastlin. Prednost tovrstnih
sistemov je v njihovem posnemanju narave in s tem prispevku povečevanja ekosistemskih storitev danega
prostora. V nadaljevanju na kratko predstavljamo najprepoznavnejše in najbolj učinkovitejše ERM sistem za
zaščito vodnih virov, in sicer vegetacijske pasove oziroma zelene koridorije.
Vegetacijski pasovi so pasovi lesne grmovne in zeliščne vegetacije, ki ščitijo vodne vire, stoječe in tekoče vode,
tla in/ali zrak pred netočkovnim onesnaženjem. Poleg tega imajo vegetacijski pasovi tudi estetski/krajinski vidik,
saj so bariere najpogosteje iz kultiviranih ali avtohtonih rastlin, zasajene po sadilnem vzorcu na meji med
problematično lokacijo in njeno okolico. Prehod med vodnimi in kopenskimi ekosistemi je bistvenega pomena za
ekološko zdravje vodnega telesa. Nudi zaščito pred netočkovnim onesnaženjem. Izboljša se kvaliteta vode, saj
pasovi goste trave in zelišč na brežini zadržijo površinski odtok, ujamejo sedimente, odstranijo onesnažila in
polnijo podtalnico. Pasovi raznolikih vrst dreves in grmovnic nudijo hrano in zavetje širokemu razponu vodnih in
kopenskih živali. Prav tako lahko s koridorji preprečimo izumrtja že tako ogroženih vrst rastlin in živali. Obrežna
vegetacija vpliva na prisotnost vlage v tleh. Vegetacijski pasovi povečajo shrambo vode, ulovijo površinski tok in
podaljšajo retenzijski čas (manjše visokovodne konice).
Obrežni koridorij gre za različico vegetacijskih pasov ob vodotoku, ki pa zajemajo daljše odseke in med seboj
povezujejo več vodotokov oz. tvorijo povezan ekosistem. Rezultat je filtracija vode ter dodaten pomen za
nepretrgano migracijo živali. Prednost je v večji ekosistemski vrednosti in storitvi, kot v primeru krajših
vegetacijskih odsekov. Podobno funkcijo imajo tudi tako imenovane naravne mejice, ki so bistvenega pomena
na kmetijskih površinah. Preprečujejo donos netočkovnih virov iz kmetijskih površin v potencialni vodni vir.
16
Vegetacijski pasovi združujejo naslednje ekosistemske funkcije:
• preprečujejo erozijo (vetrno – vetrni raznos prašnih delcev, vodno – vodna erozija tal),
• omogočajo izboljšanje kvalitete vode, zraka in tal (čistilna funkcija),
• pester preplet vegetacije prispeva k večji biološki pestrosti, saj izboljša pogoje za prehranjevanje in naselitev
različnih živalskih in rastlinskih vrst,
• z zadrževanjem in evapotranspiracijo vode prispevajo k uravnavanju vodnih viškov (protipoplavni pasovi in
ravnice),
• vplivajo na mikroklimo,
• zadržujejo prašne delce,
• omilijo širjenje neprijetnih vonjav,
• zmanjšujejo jakost hrupa,
• zmanjšujejo temperaturna nihanja,
• prispevajo k vezavi CO2 v podzemno in nadzemno rastlinsko biomaso,
• sproščajo kisik v okolje,
• tvorijo uporabno rastlinsko biomaso itd.
Blažilni vegetacijski pasovi (blažilne cone in koridorji)
Blažilne vegetacijske pasove umeščamo na območja večjih monokulturnih kmetijskih površin ali okrog večjih
koncentracij urbanih poselitev. Glavne funkcije blažilnih vegetacijskih pasov so:
• povečanje površine habitatov – življenjskih prostorov za rastline in živali,
• zaščita ranljivih/ogroženih habitatov,
• vzpostavitev povezav med ločenimi habitati,
• povečanje dostopa do virov ,
• senčenje za vzdrževanje temperature itd.
Pomembna izhodišča pri njihovem umeščanju v prostor so poznavanje arealov živali, zagotovitev zadostnega
števila zaplat – naravnih zelenih površin, zadostne velikosti (manjše fragmentacije) zelenih površin, primerne
oblike, povezanosti, ne prevelike oddaljenosti itd.
Tako kot smo že omenili glede na vrsto onesnaženja, količino vode, podnebnih razmer in razpoložljivega prostora
lahko uporabimo najrazličnejše kombinacije ERM sistemov za zaščito vodnih virov.
Slika 10. Vegetacijski pasovi so lahko v obliki travišča z gosto raslo travo ali večvrstnega grmovnega nasada. V primeru
njihove povezovalne vloge govorimo o koridorjih.
17
Projektni predlogi:
- Identifikacija onesnaževalec voda (kataster onesnaževalcev) znotraj vodovarstvenih in zavarovanih
območij
- Priprava strategije zaščite vodnih virov znotraj vodovarstvenih in zavarovanih območij
- Sanacija oz. izvedba ukrepov za zaščito vodnih virov na identificiranih ogrožanih območjih
Varovanje vodnih virov lastne vodooskrbe
Opredelitev problema
Za ohranjanje in zagotavljanje zdravstveno ustreznih virov pitne vode je potrebno iskanje ekonomsko in okoljsko
ustreznih rešitev, ki zagotavljajo zaščito in preprečevanje onesnaženja površinskih vod kot tudi podtalnice ter
odstranjevanje že nastalega onesnaženja.
Med pomembnimi problemi na področju vodooskrbe lahko izpostavimo naslednje:
1. Kakovost podtalnice in ostalih virov se povsod ne izboljšuje; prisotno je kemično in mikrobiološko
onesnaženje; najbolj ogroženi so kraški izviri;
2. Pomanjkanje pitne vode v sušnem obdobju na vododeficitarnih območjih;
3. Izgube zaradi slabega vzdrževanja vodovodnih omrežij;
4. Del javnih vodovodnih omrežij še vedno nima določenih ustreznih vodovarstvenih območij z ustreznimi
režimi upravljanja, poleg tega se taka območja tudi ne nadzorujejo;
Zaradi mikrobiološke, zlasti fekalne onesnaženosti, problematična ostajajo še vedno mala oskrbovalna
območja, zlasti najmanjša, ki oskrbujejo 50-500 ljudi, zato je ključno pri varovanju vodnih virov zagotoviti
ustrezno odvajanje in čiščenje odpadnih voda.
Poleg podtalnice, je ponekod tudi površinska voda pomemben vir vode za pitje. Tu se srečujemo s podobnimi viri
onesnaženja, ki so lahko ponekod še močneje izraženi. Za zagotavljanje zdravstveno ustreznih virov pitne vode,
ki izhajajo iz podtalnih vodnih virov, so potrebni celoviti pristopi varovanja in zaščite, upravljanja ter načrtovanja in
ne le posamezni sektorski ukrepi.
Okoljski cilj: zagotovitev oskrbe z varno pitno vodo (skladno in zdravstveno ustrezno) in zmanjšanje deleža
prebivalcev z lastno oskrbo. V primeru mikrobiološke onesnaženosti (fekalno onesnaženje) je potrebno urediti
ustrezno odvajanje in čiščenje odpadnih voda. V primeru kemijske onesnaženosti (pesticidi, nitrati) je treba
izvajati ukrepe na vodovarstvenih območjih. Onesnažene male sisteme je treba urediti ali ukiniti in priključiti
prebivalce na srednje in velike.
Nabor ERM tehnologij za reševanje problema:
V primeru uvajanja ekoremediacijskih pristopov za namene preprečevanja ali odstranjevanja že nastalega
onesnaženja v vodi ali tleh imamo v mislih uvajanje usmerjeno grajenih ekosistemskih rešitev, kjer h končni rešitvi
danega okoljskega problema prispevajo tako živi kot neživi dejavniki ekosistema. Gre za skupno delovanje
medija (substratov), rastlin, mikrobov in tam živeče favne.
Ker govorimo o okoljskem problemu varovanja vodnega vira lastne vodooskrbe in ker je poudarek tukaj predvsem
na podtalnici bomo opisali trenutno najbolj perspektivno in učinkovito metodo čiščenja podzemnih voda oz.
vodnih zajetij – fitoremediaciji. V primeru večjega poudarka na vlogo in delovanje mikroorganizmov, pri
razgradnji in odstranjevanju onesnaževal, govorimo o bioremediaciji. Ko pa je izpostavljena vloga rastlin pri
18
zadrževanju, pretvorbi in odstranjevanju onesnaževal govorimo o fitoremediaciji. Fitoremediacijski in
bioremediacijski procesi med seboj niso ločeni in delujejo v povezavi s tam prisotnim medijem ter v okviru danih
okoljskih (klimatskih) razmer. Zato je smiselno govoriti o ekoremediacijskih tehnologijah ali fitotehnologijah.
S pojmom fitoremediacija torej označujemo način čiščenja onesnaženih zemljin, podtalnice, površinske vode ali
sedimentov s pomočjo rastlin na mestu onesnaženja. Ker gre za izbor posebnih vrst rastlin glede na vrsto in
mesto onesnaženja, kot tudi za poseben način zasaditve, priprave terena in vzdrževanja nasada, opredeljujemo
to tehnologijo kot fitotehnologija. V zadnjem času je fitotehnologija postala privlačna alternativa klasičnim
načinom čiščenja zaradi relativno nizkih stroškov kot tudi lepega izgleda zasaditev.
Fitoremediacija izkorišča naravno sposobnost rastlin za privzem, zadrževanje, razgradnjo in evapotranspiracijo
snovi iz tal in vode. Razvoj sodobnih fitotehnologij je tako omogočil trajnostno ravnanje s številnimi onesnažili,
med katerimi so številne kovine, mineralne snovi (soli), radionuklidi, organska onesnažila (naftni ogljikovodiki,
klorirane spojine, pesticidi, eksplozivi). Številni primeri uporabe fitotehnologij v praksi kažejo na možnost
uspešnega zmanjševanja oziroma omejevanja onesnaževanja okolja.
V posameznih okoljskih razmerah lahko onesnaževala v podtalnici odstranjujemo s pomočjo mehanizmov
fitorazgradnje, fitoizhlapevanja, hidravlične kontrole, vegetacijskih pokrovov, rastlinskih čistilnih naprav,
obrežnih koridorjev, ter drugih vegetacijskih barier in filtrov. Odvzeta voda se lahko čisti z mehanizmom
rizofiltracije, torej s prehodom podtalnice skozi obsežen koreninski sistem, ali pa s črpanjem in namakanjem
površin s to vodo, ki je nato podvržena rizorazgradnji ter fitorazgradnji.
Ključni podatek v primeru onesnažene podtalnice je globina podtalnice in lega oz. globina onesnaženja. V
primeru »in-situ« fitoremediacije podtalnice (čiščenja na viru njenega onesnaženja) smo omejeni na globino
podtalnice, ki je še v okviru dosega rastlinskih korenin ter na cono onesnaženja, ki se nahaja v vrhnjih delih
vodnega stolpca in je dosegljiv rastlinskim koreninam.
Projektni predlogi:
- Študija vodnih virov lastne vodooskrbe v regiji oz. po občinah
- Priprava strategije, karte reševanja in varovanja vodnih virov lastne vodooskrbe
- Izvedba sanacij posameznih identificiranih območij
4.3 Tomažev mlin - mala HE, RČN za mlin in revitalizacija vodotoka
Opredelitev problema
Prevelik odvzem vode iz vodotoka ima za posledico porušenje naravnega ravnotežja. Pri posegu v naravni
ekosistem pride do spremembe enega ali več dejavnikov, ki so v ravnotežju, kar vpliva na ostale parametre.
Reagiranje ekosistema je odvisno od dolžine trajanja in velikosti posega. Odvzem vode iz vodotoka vpliva tako na
biocenozo kot na na fizikalno - kemijske, morfološke in hidrološke dejavnike. Vpliv odvzema vode na morfološke
dejavnike zajema spremembe v strukturi usedlin (selekcijski dejavnik za življenjsko združbo), zmanjšanje velikosti
habitatov, spremenjeno diverziteto habitatov kot posledica sprememb v nihanju hitrosti vodnega toka in
spremenjen krajinski izgled.
ERM tehnologije za rešitev problema
Manjše hidroelektrarne kot sicer pomemben obnovljiv vir energije povzročajo tudi velike posege v okolje in vodni
režim rek, na katerih so hidroelektrarne zgrajene. Zaradi tega je potrebno posege ublažiti z nekaterimi
19
ekoremediacijskimi metodami. V tem pogledu je najbolj pomemben t. i. ekološko sprejemljiv pretok. Ekološko
sprejemljiv pretok je tista količina in kvaliteta vode, ki zagotavlja ohranitev ekološkega ravnotežja v in ob vodnem
prostoru, kar pomeni, da se mora kljub velikemu odjemu vode zagotavljati normalna struktura in funkcija vodotoka
kot ekosistema, kar takšnemu ekosistemu omogoča samovzdrževanje.
Z omilitvenimi ukrepi omogočimo zadrževanje vode v času visokih pretokov. Za zadrževanje se lahko uporabijo
stranski jarki in obvodna neuporabna zemljišča, kjer ustvarimo nov biotop, ki prispeva tudi k izboljšanju
samočistilnih sposobnosti in dvigu biodiverzitete. Tako v sušnih obdobjih bogatimo nizke pretoke v vodotokih ter
ohranjamo ekološko sprejemljiv pretok v vodotoku in omogočimo odvzem vode za uporabnike.
Revitalizacije vodotokov in omilitveni ukrepi omogočajo:
• izboljšanje kvalitete vode v strugi,
• obnova vodnih in obvodnih habitatov,
• zadrževanje vode in preprečevanje poplav,
• naravna utrditev brežin in preprečevanje erozije,
• izboljšan vizualni izgled in vklapljanje v krajino,
možnost večjih odjemov vode za človekove potrebe ob hkratnem zagotavljanju ustreznega ekološkega statusa
vodotoka.
Vzpostavitev Tomaževega mlina - male hidroelektrarne je mogoča tako ob upoštevanju usmeritev: izračuna in
upoštevanja ekološko spremenljivega pretoka in izvedbe omilitvenih ukrepov ob uporabi vodnih virov v
hidroenergetske namene. Na občutljivejših območjih je potrebno ohranjati rečno strukturo.
Omilitveni ukrepi pri uporabi vodnih virov za hidroenergetske namene so: stranski rokavi, vzpostavljanje
meandrirane rečne struge, prodišča, brzice in tolmuni ter ohranjanje obrečne vegetacije in drugih ukrepov za
preprečevanje erozije brežin, vzpostavitev umetnih mokrišč ob strugi vodotoka.
Projektni predlogi:
- izračun ekološko sprejemljivega pritoka
- načrt revitalizacije oziroma omilitvenih ukrepov ob vzpostavitvi male hidroelektrarne
20
4.4 Zmanjševanje onesnaženosti z nitrati in pesticidi
Opredelitev problema
Onesnaženje z dušikovimi spojinami je v veliki večini posledica spiranja s kmetijskih površin, vendar tudi
izpusti iz industrijskih obratov lahko predstavljajo velik delež. Vnos velike količine hranil v vode lahko vodi
do evtrofikacije oziroma cvetenja. Pojav povzroči ekološke spremembe, ki se kažejo v zmanjšanju števila
rastlinskih in živalskih vrst, poleg tega ima negativne posledice tudi na rabo vode.
Viri onesnaževanja okolja s pesticidi (fitofarmacevtska sredstva) so lahko točkovni (izlitja, čiščenje opreme …) ali
razpršeni (nanos na kmetijske rastline). Ko so FFS sproščena v okolje, se bodisi razgradijo, bodisi porazdelijo
znotraj mesta aplikacije ali pa se gibljejo iz mesta aplikacije v podtalnico, površinske vode ali atmosfero. FFS, ki
so nanesena s pršenjem in škropljenjem, se lahko prenašajo po zraku in tako končajo na neciljnih površinah kot
npr. v tleh in vodi (drift). FFS, ki so aplicirana neposredno na površino tal ali inkorporirana v tla se lahko s
površinskim odtokom sperejo v bližnje površinske vode ali v podtalnico. Aplikacija FFS neposredno na vodne
površine za zatiranje plevelov ali posredno kot npr. zaradi izpiranja iz barv vodnih prometnih sredstev,
površinskega odtoka ali drugih poti, lahko vodi ne le v nalaganje FFS v vodi, ampak lahko prispeva tudi k
njihovem pojavu v zraku skozi izhlapevanje iz vodne površine.
Razgradnja in gibanje pesticidov se dogajata sočasno. V okolju prihaja do kemijskih pretvorb pesticidov –
večinoma pesticidi reagirajo s kisikom (oksidirajo) ali vodo (hidrolizirajo). K razgradnji pesticidov pa prispeva tudi
sončna svetloba. V tleh in sedimentih pa so mikroorganizmi tisti, ki k razgradnji pesticidov prispevajo največ.
Nekateri pesticidi vstopijo v korenine ali liste rastlin in se razgradijo v reakcijah rastlinskega metabolizma.
Na onesnaževanje površinskih in podtalnih voda s pesticidi in njihovimi ostanki imajo velik vpliv tudi klasični
melioracijski jarki. Slednji predstavljajo neposreden stik med vodo, ki se izceja iz kmetijskih površin ter
podtalnico in površinskimi vodami.
Okoljski cilj: zmanjšanje onesnaženosti z nitrati in tveganj zaradi uporabe pesticidov za doseganje dobrega
ekološkega stanja voda
ERM tehnologije za rešitev problema
Za reševanje problematike onesnaženosti tal z nitrati so predstavljene ekoremediacijske metode z uporabo
fitoremediacije pri odstranjevanju organskih in anorganskih onesnaževal v tleh obdelovalnih površin zaradi
dolgoletne uporabe gnojil in fitofarmacevtskih sredstev. Opisane so metode neposredne remediacije onesnaženih
tal (hiperakumulatorske rastline, rastline z visokim prirastom in visoko evapotranspiracijo) in vode
(večnamenski melioracijski jarki, mokrišča) ter metode zaščite okolja pred netočkovnim onesnaževanjem kot
posledica kmetijske dejavnosti (vegetacijski pasovi).
Trije glavni sestavni deli, substrat, mikrobi in rastline, so sposobni zmanjšati količino hranilnih in strupenih snovi s
pomočjo filtracije, različnih razgradnih procesov v anoksičnih ali oksičnih razmerah ter s pomočjo vgradnje v
rastlinsko in živalsko biomaso. S pravilno izbiro rastlinskih vrst, z njihovim pravilnim gojenjem in rednim
odstranjevanjem prirastka biomase lahko tako kontrolirano odstranjujemo onesnaževala in s tem čistimo vodo in
tla pred onesnažili kot so nitrati in pesticidi.
Tabela 3. Tipične rastline, ki se jih uporablja pri različnih fitoremediacijskih pristopih. (Schnoor, 1997)
Uporaba
Medij
Onesnaževalo
Tipične rastline
FITOTRANSFORMACIJA Tla, podtalnica, izcedna • Herbicidi (atrazin, alachlor)
• Lesne vrste (topol, vrba,
voda, čiščenje odpadne • Aromatske spojine (BTEX)
trepetlika, jelša)
vode z vnosom vode v
• Trave (Lolium perenne, Festuca,
• Klorirane alifatske spojine
tla
Shorgum, Cynodon dactylon)
(TCE)
•
Metuljnice (detelja, alfalfa, Vigna
• Rastlinska hranila (NO3,
21
RIZOSFERNA
BIOREMEDIACIJA
Tla sedimenti, čiščenje
odpadne vode z
vnosom vode v tla
FITOSTABILIZACIJA
Tla, sedimenti
•
•
•
•
NH4, PO4)
Razstreliva (TNT, RDX)
Organska onesnaževala
(pesticidi, aromatske spojine,
PAH
Kovine (Pb, Cd, Zn, As, Cu,
Cr, Se, U)
Hidrofobne organske spojine
(PAHi, PBCi, dioxini, furani,
pentachlorophenol, DDT,
dieldrin)
FITOEKSTRAKCIJA
Tla, sedimenti,
onesnažena industrijska
območja
•
Kovine (Pb, Cd, Zn, Ni, Cu) z
dodatkom EDTA tudi Pb Se
(izhlapevanje)
RIZOFILTRACIJA
Podtalnica, voda in
odpadna voda v
lagunah in grajenih
močvirjih – rastlinskih
čistilnih napravah
•
•
Kovine (Pb, Zn, Cd, Ni, Cu)
Radionuklidi ( 137Cs, 90 Sr,
U)
Hidrofobne organske spojine
•
unguiculata)
murva,
jablana,
Osage
pomaranča - Maclura pomifera
• trave z močnim koreninskim
sistemom (Lolium perenne,
Festuca,
Cynodon dactylon
• Lesne vrste (topol, vrba,
trepetlika, jelša)
• Vodne rastline za sedimente
•
• Lesne
vrste
z
visoko
evapotranspiracijo
• trave z močnim koreninskim
sistemom za preprečevanje
erozije
• rastline z gostim koreninskim
sistemom
• Sončnica
• Brassica juncea
• Brassica napus
• trave iz rodu Hordeum, hmelj
• Križnice
• kopriva, regrat Taraxacum
officinale
• Vodne rastline (emergentne:
Phragmites,
Scirpus,
Potamogeton,
Lemna, Canna; potopljene: alge,
Chara, Myriophyllum, Hydrilla)
•
ERM ureditev melioracijskih jarkov
Ustrezna ERM ureditev melioracijskih jarkov omogoča zmanjšan vnos nitratov in pesticidov neposredno v
podtalnico in površinske vode.
Klasični melioracijski jarki so goli kanali, v katere se steka voda iz kmetijskega zemljišča, običajno onesnažena s
pesticidi in gnojili. Taki jarki nimajo sposobnosti zadrževanja in čiščenja vode, prav tako imajo zelo nizko vrstno
pestrost. Pesticidi in ostanki gnojil od tu lahko neposredno prehajajo v vodotoke in podtalnico in povzročajo resne
okoljske probleme in vplivajo na zdravje ljudi in živali.
S sonaravno ureditvijo – zasaditvijo melioracijskih jarkov lahko omenjene težave odpravimo ali vsaj omilimo.
Obstoječe jarek razdelimo na štiri odseke, kjer ima vsak odsek specifično funkcijo. Prvi del je oblikovan tako, da
omogoča maksimalno zadrževanje vode. V drugi del vgradimo substrat, bariere in zasadimo rastline, kar
omogoča čiščenje kmetijskega onesnaženja. Tretji del je namenjen povečevanju biodiverzitete, zato so tu
posajene različne vodne in močvirske rastline, ki predstavljajo življenjski prostor različnim živalim. Četrti del pa
združuje vse tri funkcije prejšnjih delov in zagotavlja ravnovesje med njimi. Tako oblikovani melioracijski jarek ščiti
podtalnico in vodotoke pred kmetijskim onesnaženjem, zmanjšuje vplive suš, vodo, ki se v njem zadržuje, lahko
uporabimo za namakanje, zmanjšuje vplive vetra. Zaradi teh funkcij melioracijski jarek indirektno vpliva tudi na
povečanje kmetijskega pridelka, pripomore k varovanju zdravja in estetskemu izgledu kmetijske pokrajine.
22
Slika 11. Shema ekoremediacijskega melioracijskega jarka
Tabela 4. Prednosti večnamenskih melioracijskih jarkov.
Neposredne koristi zasadnje jarkov
Izboljšana kakovost površinskih in talnih voda
Zmanjšanje nevarnosti suše
Možnost recikliranja vode za namakalne namene
Zmanjšanje vetra
Povečana biološka raznovrstnost
Posredne koristi zasadnje jarkov
Zmanjšanje nevarnosti za zdravje
Povečanje pridelka, biokmetijstvo
Večja samovzdržnost, trajnost
Estetska podoba kmetijske krajine
Izboljšan eko turizem, potencialna gospodarska
rast
Slika 12. Kanalizirana in revitalizirana struga s samočistilno funkcijo.
Vegetacijski pas je pas drevesne in grmovne vegetacije. Vegetacijski pasovi sodijo v širši sklop
ekoremediacijskih blažilnih območij (ang. buffer zones) in imajo mnogo funkcij, ki omogočajo izboljšanje kvalitete
vode, zaščitijo zrak in tla ter povečajo biološko pestrost, saj izboljšajo prehrambene in nastanitvene lastnosti
obvodnega habitata ter omogočajo optimalnejše svetlobne, kisikove in temperaturne razmere za vodne živali in
rastline. Ena od pomembnejših iskanih lastnosti je sposobnost čiščenja onesnažene vode in zemljin. Vegetacijski
23
pasovi so namreč sposobni zadržati velike količine hranil – dušika in fosforja, pa tudi drugih snovi kot so npr.
nitrati in pesticidi. Z njimi zato lahko ščitimo površinske vode in zajetja pitne vode pred razpršenimi vir
onesnaženja, npr. iz kmetijstva. Primerni pa so tudi za preprečevanje onesnaženja iz točkovnih onesnaževalcev
kot so posamezne kmetije, farme, predelovalni obrati za FFS itd.
Optimalna sestava vegetacije in najbolj efektivna širina vegetacijskega pasu variirajo od primera do primera in so
odvisne od kaj in v kakšnem obsegu ščitijo (obremenitev, sestava, dinamika ipd.), količine padavin ter pogojev
rasti in uspevanja rastlin.
Zmanjšanje tveganj zaradi uporabe nitratov in pesticidov lahko zmanjšamo tudi s postavitvijo rastlinskih čistilnih
naprav (RČN) na območjih, kjer nastajajo večje količine iztočnih voda iz kmetijskih površin, kjer nastajajo
odpadne vode, ki vsebujejo FFS (npr. ob pranju opreme za nanašanje FFS) ipd. RČN posnemajo samočistilno
sposobnost močvirskih sistemov s fizikalnimi in biokemijskimi procesi kot so aerobna in anaerobna razgradnja,
filtracija, sedimentacija, in adsorbcija ter zagotavljajo učinkovito čiščenje organskih, dušikovih, fosforjevih snovi,
težkih kovin, pesticidov in drugih strupenih snovi, ki nastajajo v kmetijski dejavnosti.
Umetna mokrišča imajo pri reševanju problematike onesnaževanja z nitrati in pesticidi vlogo zadrževanja,
pretvorbe ali odstranjevanja hranilnih in strupenih snovi v teh ekosistemih. Vtok hranilnih snovi poteka predvsem
po hidroloških poteh, medtem ko so aktivni procesi razgradnje odvisni predvsem od učinkovitosti in ravnotežja
delovanja mikroorganizmov (bioremediacija) in rastlin (fitoremediacija).
Tabela 5. Učinkovitost ekoremediacijskih metod pri odstranjevanju N in P
Odstranjevalna učinkovitost
varovalnega pasu, RČN %
Specifične odstranitve (% m-1)
Zadrževanje (kg ha-1yr-1)
Obrežna mokrišča %
N
81 (80)
P
81 (67)
4.1
21 (36)
85
3.4
1.2 (1.6)
70
Atrazin
24
Vir
Mander et al., 1997,
Runes et al., 2003
Mander et al., 1997
Mander et al., 1997
McCartney et al., 2003
Projektni predlogi:
- Identifikacija območij onesnaženosti območij z nitrati in pesticidi– območja intenzivnega kmetijstva
- Izdelava OP implementacije ERM ukrepov za zmanjševanje onesnaževanja z nitrati in pesticidi
24
4.5 Izboljšanje kakovosti zunanjega zraka in posledice prometa
Opredelitev problema
Najpogostejša onesnaževala zraka so žveplov dioksid, dušikovi oksidi, prašni delci, ozon ogljikov monoksid,
benzen, in nekatere težke kovine. Glavni vir onesnaževanja zunanjega zraka z žveplovim dioksidom (SO2) so
točkovni viri, kot npr. velike termoelektrarne, toplarne, na urbanih območjih pa tudi manjše kotlovnice, ki kot
gorivo uporabljajo premog. Žveplov dioksid lahko nastaja tudi v nekaterih industrijskih procesih (npr. pri
proizvodnji celuloze). Na drugi strani na slabšo kakovost zraka vpliva tudi promet.
Okoljski cilj: izboljšati kakovost zraka ter zmanjšati negativne vplive prometa v urbanem delu
Ekoremediacijske tehnologije za rešitev problema
Ekoremediacije (ali fitoremediacije), s katerimi zmanjšujemo onesnaženost zraka, lahko razdelimo v dve osnovni
podskupini in sicer neposredne in posredne ekoremediacjske metode za izboljšanje kakovosti zraka.
Neposredni ERM postopki za zrak
Neposredni ERM postopki za zrak neposredno zmanjšujejo stopnjo onesnaženosti zraka. Uporabljamo jih lahko
za zmanjšanje onesnaženosti zraka z dušikovim oksidom (NO2), žveplovim dioksidom (SO2), suspendiranim
prahom (TSP) ter težkimi kovinami in obstojnimi organskimi onesnaževali (POPs), ki so vezani na prašne delce.
ERM postopki za zrak so najbolj učinkoviti pri zmanjševanju onesnaženosti zraka s prašnimi delci in dušikovim
dioksidom, doprinos k zmanjšanju onesnaženosti zraka z SO2 pa je majhen.
ERM za zmanjšanje onesnaženosti zraka s suspendiranim prahom (TSP) ter težkimi kovinami in
obstojnimi organskimi onesnaževali (POPs), ki so vezani na prašne delce temeljijo na postopku filtracije.
Delci, ki so prisotni v zraku, se na rastlinah izločajo predvsem zaradi sedimentacije (gravitacijski procesi) in
impakcije - izločanje delcev zaradi trkov s površino rastline. Delci trčijo z rastlino zaradi transporta z vetrom ali
zaradi lastnega gibanja delcev v atmosferi. Delci, ki se ustavijo na rastlinah, se z dežjem deloma sperejo na tla,
del pa zaradi medmolekularnih sil ostane na rastlinah. Na ta način rastline nastopajo kot naravni ponor prašnih
delcev, težkih kovin in POPs iz zraka. Upoštevati moramo, da pri tem ERM postopku polutanti ne spremenijo
svoje pojavne oblike in na ta način do neke mere kontaminirajo rastlino in tla okoli nje. Pri ERM za s prahom
onesnažen zrak je potrebno upoštevati, da so v te namene primerne samo tiste rastline, ki imajo primeren habitus
(primerno rast in obliko listov) in so manj občutljive na prah predvsem v smislu poškodb, ki jih prah povzroča na
rastlinah. Praviloma morajo biti te rastline hkrati tolerantne tudi na onesnaženost zraka z dušikovim dioksidom in
žveplovim dioksidom.
ERM za zmanjševanje onesnaženosti zraka z dušikovim oksidom (in deloma tudi z žveplovim dioksidom)
temeljijo na absorpciji in asimilaciji NO2 in SO2 v rastlinah, kar ima za posledico dokončno eliminacijo NO2 in SO2
iz zraka. Žveplov dioksid in dušikov dioksid namreč vstopita v metabolne procese v rastlinah in se pri tem
preoblikujeta v druge spojine. Oba plina se v vodi, ki je v rastlinah, tudi raztapljata, pri čemer nastajajo kisline.
Raztopljeni SO2 in NO2 in njuni metabolni produkti so lahko za rastline toksični, zato lahko za ERM za zrak
uporabljamo samo rastline, ki so na tovrstne učinke omenjenih onesnaževal bolj odporne - bolj tolerantne do
onesnaženega zraka. Toleranca teh rastlin ni neomejena, zato so tovrstni ERM možni le do določene stopnje
onesnaženosti zraka.
Na splošno so rastline bolj tolerantne do onesnaženja zraka z dušikovim dioksidom kot do onesnaženosti z
žveplovim dioksidom, zato so ERM za zrak na tistih območjih kjer je zrak močneje onesnažen z žveplovim
dioksidom manj uporabni.
Ob upoštevanju omejitev (uporaba do onesnaženega zraka bolj tolerantnih rastlin, nižja stopnja onesnaženosti
zraka z SO2 in ne previsoka onesnaženost zraka z NO2) ERM za zrak obravnavamo tudi kot naravni ponor za
NO2 v zraku.
25
Neposredne ERM za zrak lahko uporabimo predvsem v naslednje namene:
•
Zniževanje splošne onesnaženosti zraka v urbanih sredinah z ustreznimi ozelenitvami mestnih parkov in
drugih zelenih površin. Tovrstne ERM je možno uvesti na že obstoječe zelene površine, še večje učinke
pa je možno doseči z ustreznim načrtovanjem urbanih območij, kjer z načrtovanjem ustreznih zelenih
površin v prostor vnesemo takšne ozelenitve, ki prispevajo k zmanjšanju onesnaževanja zraka. Največje
pozitivne učinke lahko pričakujemo pri zmanjševanju onesnaženosti zraka z dušikovim dioksidom in
prašnimi delci.
•
Omejevanje širjena in čiščenje onesnaženega zraka z zelenimi barierami (mejicami) ob linijskih virih
onesnaževanja zraka, predvsem ob cestah z zelo gostim prometom. Največje pozitivne učinke lahko
pričakujemo pri zmanjšanju onesnaženosti zraka s (kontaminiranimi) prašnimi delci in dušikovim
dioksidom.
•
Omejevanje širjenja in čiščenje onesnaženega zraka z mejicami okrog točkovnih virov onesnaževanja
zraka, kjer so zaradi manipulacij z materialom ali zaradi delovanja sile vetra prisotne bežeče emisije
prahu (npr. ob kamnolomih, separacijah peska, deponijah sipkih surovin in odpadkov materialov,
livarnah itd.). Tovrstne mejice je možno uporabiti v okolici virov, ki se nahajajo v urbanih sredinah in na
ruralnih območjih. Avtohtona neselekcionirana vegetacija v okolici virov onesnaževanja na ruralnih
območjih namreč ni nujno vedno tudi uspešna v smislu zmanjševanja onesnaženosti, ki se iz teh virov
širi.
•
Uporaba kot vetrna bariera za zmanjševanje erozije, ki jo povzroča veter na naravnih in umetnih
peščenih površinah in s tem zmanjševanje onesnaževanja zraka s prašnimi delci.
•
Uporaba kot vetrna bariera za omejevanje resuspenzije prahu iz površin na katerih je prah že
sedimentiral.
Posredni ERM postopki za zrak
Posredni ERM postopki za zrak so postopki, ki jih prvenstveno uporabljamo kot ERM postopke za sanacijo tal
in vode, posredno pa vplivajo tudi na stopnjo onesnaženosti zraka. Stopnjo onesnaženosti zraka zmanjšujejo
na ta način, da zmanjšujejo prehajanje nekaterih onesnaževal iz tal ali iz vode v zrak. Postopki temeljijo na
delovanju višjih rastlin in/ali delovanju naravno prisotnih ali inokuliranih posebej prilagojenih mikrorganizmov.
Takšni pristopi so npr:
•
Pospešena bioremediacija. V to skupino sodijo postopki oz. tehnologije, kjer naravno prisotni ali
inokulirani mikroorganizmi in drugi organizmi v tleh pospešeno razgrajujejo onesnaževala v tleh ali
talni vodi. Pospešeno razgradnjo dosežemo z dovajanjem dodatnega kisika, hranilnih ali drugih
snovi v tla ali talno vodo.
V to skupino lahko uvrstimo tudi postopke čiščenja odpadnega zraka za obvladovanje emisij vonjev
(biobiltri).
•
Fitoremediacija. To so postopki, kjer za odstranitev, transfer, stabilizacijo in/ali uničenje
onesnaževal iz tal ali sedimentov uporabimo rastline. Tovrstni postopki so: pospešena koreninska
biodegradacija (rizosferna biodegradacija), rastlinska akumulacija (fitoakumulacija), rastlinska
degradacija (fitodegradacija) in rastlinska stabilizacija (fitostabilizacija).
V to skupino ne sodi fitovolatilizacija (postopek, ki temelji na pospeševanju izhlapevanja iz tal ali iz
vode s pomočjo rastlin).
Posredne ERM postopke za zmanjšanje onesnaženosti zraka lahko uporabimo predvsem za sanacije večjih ali
manjših območij onesnaženja tal ali podzemne vode, kjer iz onesnaženega območja onesnaževala izhlapevajo.
Takšna onesnaževala so npr. halogenirane ali nehalogenirane lahkohlapne in srednje hlapne organske snovi
(VOC, SVOC), naftni derivati, pesticidi, sredstva za zaščito lesa, itd., v nekaterih posebnih primerih pa to velja
tudi za nekatere kovine (predvsem Se, Hg). S temi metodami je možno izvajati sanacije kot npr.:
26
•
•
•
sanacije območij, ki so bila onesnažena v preteklosti, ti. podedovana bremena,
sanacije območij nezgodnih razlitij,
sanacije območij v okolici vkopanih netesnih rezervoarjev, itd.
Obstajajo številna poročila o pozitivnih učinkih vegetacije pri filtriranju zraka. Podatki so naslednji:
Učinki za onesnaženost zraka s prahom:
•
Meetham (1964) je zabeležil 27 % redukcijo prašnih delcev v Hyde Parku v Londonu, ki jo je zagotovilo
zeleno območje veliko 2,5 km2.
•
V Rusiji je Novoderzikhina (1966) poročala o 2-3-krat redukciji sedimentacije prahu, ki jo je povzročila
zasaditev 8 m širokega pasu med cestami in hišami.
•
Dochinger (1980) je poročal o 42 % zmanjšanju sedimentacije prahu, ki ga je povzročila bariera iglavcev
v urbanih območjih v Ohiu v ZDA.
•
Raziskovalca El-Khatib in El-Swaf (2001) sta poročala, o ugotovljenih visokih koncentracijah prašnih
delcev (TSP) na listih rastlin, ki so rasle ob cestah v urbanih in suburbanih območjih.
Vegetacijski pasovi (bariere) za izboljšanje kakovosti zraka
Z vegetacijskimi pasovi lahko izboljšamo kakovost zraka, saj rastline nase vežejo pomemben toplogredni plin
CO2. Zelo smotrna je zasaditev vegetacijskih pasov ob cestah, saj z njimi lahko blažimo onesnaževanje, ki ga
povzroča promet.
Vegetacijske bariere iz drevesnih vrst lahko v prostoru opravljajo pomembno vlogo fizičnih preprek v izogib
škodljivega in/ali nezaželenega delovanja vetra, hrupa, širjenja prahu, smradu ter ostalih aerosolnih spojin in na
ta način zmanjšujejo negativni vpliv prometa. Poleg tega se tem pomembnim ERM funkcijam pridruži tudi
estetski/krajinski vidik, saj so bariere najpogosteje iz kultiviranih ali avtohtonih rastlin, zasajene po sadilnem
vzorcu na meji med problematično lokacijo in njeno okolico. V vegetacijskih barierah se zadrži tudi mnogo
škodljivih in nezaželenih snovi, ki se vežejo na roso, oziroma se nalagajo na liste ter kasneje spirajo z dežjem v
tla, kjer so podvržene samočistilnim procesom vegetacijske bariere.
4.6 Izboljšanje kakovosti življenja v urbanih območjih z oživitvami mest (obnova in izpostava
ekosistemov)
Opredelitev problema
Nastanek mestnih središč je povezan s industrializacijo. Še 200 let nazaj je le okoli 5 % prebivalstva živelo v
mestih. Razumevanje kako delujejo urbani ekosistemi je ključni del za reševanje negativnih posledic urbanizacije
na ekosistemske storitve.
Dejavniki, ki tvorijo urbane površine hkrati tudi povzročajo okoljsko degradacijo, ki pa jo lahko omilimo z ERM
tehnikami. Glavne negativni pojavi urbanih površin so: zazidane in asfaltne površine, ki spreminjajo mikroklimo ter
spreminjajo površinski odtok, promet, industrija, kanaliziranje vodotokov in pritiski na podeželje.
Poseben problem v urbanem okolju predstavlja hrup, ker deluje kot stresor. Povečan hrup, predvsem nočni, v
bližini obvoznic kaže na neprimernost gradnje stanovanjskih sosesk v njihovi bližini. Za mestno središča je
značilno, da dnevne in nočne meritve hrupa praviloma niso v mejah kriterijev za bivalno okolje, dnevne se gibljejo
med 60 in 65 dB, razmeroma visoke nočne pa med 55 in 60 dB, te se sredi noči in proti jutru le malo poležejo.
27
Spremenjena morfologija mesta povzroči, da je absorpcija in sevanje dolgovalovnega sevanja veliko večja kot v
neurbanem prostoru. Posledica je t. i. toplotni otok. Vročina se v mestu prek dneva močno podaljša v večer, saj je
središče mest dokazano za nekaj stopinj toplejše od podeželja v okolici mesta. Še posebej je pojav toplotnega
otoka obremenilen v časih vročinskih navalov, ko lahko pride do povečane umrljivosti zaradi povišane
temperature.
Okoljski cilj: izboljšanje kakovosti na vseh ravneh bivanja v urbanem okolju
Ekoremediacijske tehnologije za rešitev problema
Tabela 6. Problematika v urbanem okolju in rešitve
Onesnažen zrak
Vodotoki
Hidrologija mesta
Zmanjšanje prometnih
potreb in toplogrednih
plinov
Hrup
Dvig ozaveščenosti
prebivalcev
Pritisk na podeželje
Zimzelena drevesa in grmovnice proti onesnaženemu zraku.
Krošnje dreves delujejo kot filter zraka, ki absorbira škodljive pline kot so CO,
NO2 in SO2. So tudi zelo učinkoviti pri »ujetju« škodljivih prašnih delcev, ki se
sperejo ob prvem deževju.
Revitalizacija, renaturacija, dvig samočistilnih sposobnosti.
Zelene površine, ponikovalni jarki, porozni tlakovci, revitalizacija vodotokov
Ozelenitev mesta, zaščitni vegetacijski pasovi ob cestah, zelene avenije in
kolesarski ter peš koridorji, spodbujajo meščane k pešačenju in kolesarjenju.
Rastline vgrajujejo v lastno biomaso toplogredne pline.
Protihrupne bariere iz zelenih zidov ali pa nasada grmovnic in dreves. Zelene
strehe.
ERM – učne poti in objekti. Izobraževanje prebivalcev mest je ključnega pomena
saj njihove aktivnosti neposredno vplivajo na način kako delujejo urbani
ekosistemi in njihove ekološke funkcije.
Izboljšati kvaliteto bivanja v mestih. Manj hrupa, čist zrak ter več zelenih površin,
vzpostavitev biotopov, odkop zakopanih strug
Zelene površine in kakovost bivanja v mestih (ozelenitev mest)
Parki in ostala vegetacija so izrednega pomena za povečanje kvalitete bivanja v urbanem okolju. Z velikostjo
parka, svežim zrakom in mirom se povečajo učinki na dobro počutje prebivalcev. Še bolj pomembno od velikosti
zelene površine pa je pestrost biodiverzitete, predvsem rastlin. Več ko je različnih rastlin in bolj živahen
ekosistem večji je pozitivni vpliv na počutje ljudi. Samo zelena travnata površina nima takšnega pozitivnega
učinka, kot pestro zasajena parkovna površina.
Drevesa in grmovnice predstavljajo osnovno orodje za ozelenitev mest. Nudijo več ekosistemskih rešitev, ne
porabljajo energije ter ustvarijo prijetno bivalno okolje.
Večfunkcionalne značilnosti dreves v mestu so:
• zmanjšajo porabo električne energije za hlajenje prostorov, hkrati listopadna drevesa pozimi nudijo
osončenost prostorov,
• zmanjšajo stroške za izgradnjo meteorne kanalizacije, zaradi zmanjšanega površinskega odtoka,
• znižajo poletne temperature v mestih, vpliv »toplotnega otoka«,
• čistijo zrak prašnih delcev in plinov,
• zadržijo ter predelajo toplogredne pline v krošnjah dreves,
• ublažijo hrup,
• nudijo prostor pticam ter ostalim živalim,
• so arhitekturni in estetski element,
• izboljšujejo počutje prebivalcev,
• povišana vrednost nepremičnin.
28
Revitalizacija mestnih vodotokov
Urbani vodotoki so močno spremenjeni: meandri so izravnani, struga poglobljena in razširjena, površine obložene
s ploščami in izglajene, zgrajeni so zaščitni nasipi, nekateri vodotoki so bili zakopani v podzemeljske kanale.
Ceste in stavbe zavzamejo poplavna območja, kjer se je predhodno razbremenil poplavni val. V kombinaciji s
neprepustnimi površinami se poplavna ogroženost zato močno poveča. Prerez struge je v mestih povečan, da
lahko prevaja visoke vode, pri tem pa večino časa voda zaseda le majhen del struge. Urbani vodotoki so revni
habitati, saj se je zaradi degradacije izgubila predvsem sekvenca brzica - tolmun. Debel dreves, ki so pomemben
segment habitatov v vodotokih ni, ker ni obrežne vegetacije oziroma poplavnega gozda, obstoječe odnesejo
visoke vode v času poplav. Za takšne vodotoke je značilno, da imajo majhno diverziteto rib in mikroinvertebtarov.
Temperatura vodotoka močno niha, zaradi nižje gladine in manjše količine vode, kar se odraža tudi na vodnih
organizmih.
Izboljšanje urbanih vodnih kanalov poteka z ozirom na tri funkcije: samočistilne sposobnosti, zadrževanje vode
ter biodiverziteta ob hkratnem povečevanju poplavne varnosti. Revitalizacija mestnih vodotokov vključuje tudi
odpiranje zakopanih vodotokov – kanalov, ustvarjanje dodatnih habitatov, kot so meandri, tolmuni, mrtvice,
brzice, izboljšan dostop prebivalcev do vodotokov, ponovna vzpostavitev poplavnih ravnic na parkovnih površinah
in javnem dobrem, vzpostavitev obvodnega koridorja za rastline in živali, skrb za vodnatost ob nizkem pretoku in
krajinski izgled. Glede na prostorsko umeščenost urbanih vodotokov se največ možnosti kaže v revitalizacijah
znotraj rečne struge in manj izven obrečnih delov vodotokov.
Zelene strehe
Zelene strehe so gradbeniški ukrep, ki namesto običajne strešne kritine uporabi do nekaj 10 cm debelo plast prsti
v kateri so nasajene rastline. Tehnika se je razvila v 60-letih v Nemčiji, kjer je danes že okoli 10 % streh
ozelenjenih.
Osnovne značilnosti zelenih streh so:
• zmanjšanje meteornega odtoka,
• čiščenje vode in zraka,
• zmanjšanje stroškov za hlajenje in ogrevanje zaradi boljše izolacije,
• ustvarjanje novih habitatov (ptice, žuželke),
• znižanje temperature (toplotni otok) v mestih,
• daljša življenjska doba od običajne kritine,
• zmanjšanje hrupa zaradi zadušitve zvoka,
• lepši izgled,
• večja začetna investicija,
• potrebna močnejša konstrukcija stavbe.
Protihrupne bariere
Žive protihrupne bariere iz grmovja, dreves ali pa zelenih sten nudijo večfunkcionalnost v primerjavi z običajnimi
barierami. Za zaščito pred hrupom je primerna uporaba širokolistnih zimzelenih rastlin v kombinaciji z iglavci.
Hrup najbolje zmanjšamo tako, da zatesnimo vse luknje zato mora biti hkrati posajeno grmovje ob dnu ter
drevesa v višino. 15 do 30 m pas iz kombinacije grmovja in dreves zmanjša hrup za 10 dB. Protihrupna bariera
mora ležati čim bližje izvoru hrupa. Zeleni zidovi so stene iz armirane zemljine, ki so posajene z ustreznimi
rastlinami, takšne stene uspešno dušijo hrup, so estetske ter nudijo dodatne ekosistemske funkcije v urbanih
površinah. Na splošno je za dušitev zvoka v mestih potrebno zmanjšati gladke površine (beton, steklo, asfalt) in
jih zakriti z bolj mehkimi površinami – to so večinoma rastline: npr plezalke na fasadah, travnate površine ipd.
Rastlinske čistilne naprave:
Rastlinske čistilne naprave (RČN) omogočajo v urbanem okolju zbiranje deževne vode in čiščenje odpadne vode
na samem mestu. Glede na običajne RČN, ki se uporabljajo za odpadno komunalno vodo imajo RČN v mestih
nekatere posebnosti:
• čiščenje meteorne in »sive vode«,
29
•
•
•
zaradi sanitarne varnosti je večja globina nivoja vode - vsaj 15 cm pod terenom,
potreba po različnih močvirskih rastlinah (estetika) ter vklapljanje ostalih krajinskih elementov
npr. bajer
RČN je locirana v parkovnih površinah, kjer se lahko uporabi za rekreacijo ali pa izobraževanje.
Ponikovalnice vode
Neprepustne površine povečujejo poplavno ogroženost in zmanjšujejo samočistilne sposobnosti prispevne
površine. Za zmanjševanja stroškov izgradnje meteorne kanalizacije, manjše poplavne valove v urbanih
vodotokih, boljšo kvaliteto vode v vodotokih in obogatitev podtalnice, uporabljamo neposredno ponikovanje vode
v podtalje. Meteorna voda se ponika neposredno ob cesti ali parkiriščih. Predhodno se lahko očisti na čistilcu olja.
Zeleni ponikovalni jarek omogoča biofiltracijo in zmanjšan nevihtni odtok ter obogati podtalnico.
Ponikovalna kotanja je naraven ali narejen teren v konkavi s podloženim prepustnim prodnim substratom. Voda
se v njem prosto zadržuje le med nevihtami, po končanih padavinah presahne. Kotanja je zasajena s primernimi
rastlinami. Čiščenje poteka preko sedimentacije, vsrkavanja rastlin in filtracije. Vodo lahko ponikamo tudi v
kotanjah s stalno površinsko vodo. V takem primeru se voda ob nalivih dvigne, zaradi osrednjega neprepustnega
dela pa po prenehanju padavin ne presahne popolnoma. Tu so zasajene močvirske in amfibijske rastline, ki še
dodatno čistijo vodo.
Poleg ponikovalnih kotanj lahko uporabimo tudi porozne površine, ki se postavljajo neposredno na parkiriščih,
peš poteh in mestih kjer je sicer neprepustna betonska ali asfaltna površina. To so površine, ki s svojo
poroznostjo vsrkajo vodo in jo pri tem tudi filtrirajo – npr. travne plošče, porozni tlakovci, porozen beton in asfalt.
Tako se zmanjšajo stroški za gradnjo meteorne kanalizacije in hkrati obremenitve z odpadno vodo. Na ta način
se tudi izognemo trajnejšim lužam. Voda neposredno obogati podtalnico.
4.7 Plazenje tal
Opredelitev problema
Erozijska območja so neločljivo povezana s plazenjem tal. Plazenje pogosto »razgali« kamninsko osnovo, ki je
podvržena erozijskim pojavom. Plazenje je vzrok morfoloških sprememb terena. Plazovi pogosto premaknejo
večje količine sedimentov, ki ne ostanejo na pobočjih, ampak dosežejo fluvialno mrežo.
Posledice plazenja in erozije so nerabne površine in njihovo širjenje na kmetijske, gozdne in druge površine, pri
tem pa lahko ogrožajo različne objekte in infrastrukturo. Človek naravnih pojavov ne more preprečiti, lahko pa jih
s premišljenimi potezami minimizira ali se jim do določene mere celo izogne. Bistvenega pomena pri pojavih
erozije in plazenja je prepoznavanje nevarnosti, ocena nevarnosti in planiranje ukrepov.
Pojava plazenja in erozije zahtevata premišljeno gospodarjenje s prostorom. Pomanjkljivo izvajanje preventivnih
ukrepov, med katere štejemo izdelavo ocen ogroženosti in tveganja za različna območja, izogibanje novogradenj
na kritičnih območjih ter preventivna sanacijska dela (kot so preprečevanje širjenja plazovitih in erozijskih
območij, urejanje labilnih površin in hudournikov) se odrazijo v času izjemno močnih padavin v škodi, ki je
nekajkrat večja od vloženih sredstev v preventivo.
Okoljski cilj: preprečevanje plazenja tal in zmanjševanje vplivov erozije
Ekoremediacijske tehnologije za rešitev problema
Zasaditev
Pri omilitvi erozije z ustrezno vegetacijo stabiliziramo zemljino in ponovno vzpostavimo osnovne ERM funkcije.
Zaradi evapotranspiracije (črpanje vode iz tal in oddajanje v atmosfero) se zmanjša količina vode v zemljini in s
tem zmanjša nevarnost zdrsa. Pri zmanjševanju erozijskih procesov in stabilizaciji erozije igrajo pomembno vlogo
30
rastline z globokimi in močnimi koreninami, ki s sidranjem na matično kamenino in gostim koreninskim prepletom
preprečujejo erozijske procese. Pred izbiro oziroma zasaditivjo izbrane lokacije se naredi popis vegetacijskih vrst
na območju in v skladu s tem izbere najprimernejše avtohtone drevesne vrste za zasadnjo.
Za erozijsko zaščito so najbolj primerne rastline z dolgimi in razraščenimi koreninami kot so topol (Populus sp.),
vrba (Salix sp.), evkaliptus (Eucalyptus sp.), črna jelša (Alnus glutinosa), zelena jelša (Alnus viridis), črni gaber
(Ostrya carpinifolia), gaber (Carpinus sp.), jesen (Fraxinus sp.), breza (Betula sp.), brogovita (Viburnum opulus)
in navadna krhlika (Frangula alnus). Za protierozijske ukrepe (ozelenjevanja pobočij, obrežna zavarovanja itd.) je
vrba, kot pionirska grmovna vrsta najpogosteje uporabljena.
Slabosti te metode so:
odvisnost od številnih nepredvidljivih dejavnikov (predvsem neugodne in obsežne klimatske
spremembe),
• šele po več letih začnejo opravljati vse svoje funkcije,
• nenadoma lahko izgubi svojo funkcijo zaradi požara ali zaradi drugega vzroka nenadne in nagle
odstranitve rastlinske odeje in
• omejena varnost zaradi teže in dolžine korenin.
Vendar lahko omenjene pomanjkljivosti rešimo z redno nego in vzdrževanjem rastja.
•
Pri sanaciji brežin je predhodno priporočljivo erodirano površino zasejati z mešanico različnih trav, ker le-ta
obogati rastlinstvo in pospeši naselitev ostalih vrst. Mešanici trav je priporočljivo primešati tudi semena metuljnic
in zelišč.
Vrbovi popleti
Vrbov poplet je živo gradivo, plast prepletenih živih vej na brežini. Gre za površinsko zaščito, s katero pokrijemo
celotno površino in dosežemo takojšnje delovanje. Na tla je poplet pritrjen z vrvjo in živimi količki in/ali piloti.
Skupaj s poganjajočimi rastlinami in koreninami se razvije močna zaščita pred erozijo. Poplet nudi dodaten
habitat pticam, insektom in malim sesalcem. Uporabimo 2 – 3 leta stare upogljive veje, dolžine 1,5 do 3 m.
Debelina vej na debelejšem koncu je od 1 do 4 cm. Na vsakih 60 – 80 cm zabijemo kole. Namestimo plast vej v
debelini od 5 do 10 cm, pri čemer gledajo odrezani debelejši konci navzdol in so zakopani v manjšem jarku blizu
stalnega nivoja vode. Za tem pritrdimo vrv pravokotno na veje in diagonalno od količka, do količka.
Mreže iz kokosa in jute
Zaščita erozijsko kritičnih površin s kokosovimi mrežami je enostavna, hitra, funkcionalna in okolju prijazna. Z
uporabo kokosovih mrež in mrež iz jute dajemo mladi vegetaciji odlične pogoje za razvoj in stabilnost ter s tem
preprečujemo erozijo.
Pri sanaciji s kokosovimi mrežami in mrežami iz jute je potrebno izbrati primerno gostoto mreže, ki jo nato
položimo na zravnano površino, s katere smo odstranili grobe neravnine ter jo učvrstimo na podlago s sidrnimi
elementi. Mreža se popolnoma prilega neravnemu reliefu terena in ustvarja estetski videz urejenega okolja.
Po nekaj letih, ko vegetacija prevzame nase funkcijo zaščite proti eroziji, se tudi kokosova mreža razgradi
oziroma skompostira, kar ugodno vpliva na nadaljnji razvoj vegetacije.
Slika 13. Obrežje z erozijo, sanacija obrežja z mrežami, zaraslo obrežje
31
Mreže iz plastičnih vlaken
S takim dodatnim "armiranjem“ površine tal dajejo zaščito pred spiranjem, ne pa zadostne zaščite pred
močnejšim krušenjem. So za okolje manj primerne, energetsko zahtevne in bistveno dražje od okolju prijaznejših
rešitev.
Mreže iz žičnega pletiva
Za izdelavo mrež se uporablja pocinkano žično pletivo, ki jih lahko še dodatno zaščitimo s PVC folijo. Trdnost
žičnega pletiva narašča z debelino žice, odvisna pa je tudi od načina pletenja.
Žično pletivo je potrebno tudi ustrezno pričvrstiti na pobočje, zato uporabljamo ustrezne načine sidranja, ki so
odvisni od vrste hribine in njenega nagiba.
Slika 14. Mreže iz žičnega pletiva.
Fašine
So snop zvezanih vej, ki rastejo in poganjajo korenine pri čemer dodatno utrdijo tla. Fašine položimo v izkopan
jarek tako, da gleda manj kot 10 cm fašine ven iz zemlje. Premer fašine je od 15 do 20 cm in jih z vrvmi vežemo
skupaj na razdalji 30 do 90 cm. Veje, ki jih uporabimo za žive fašine so debeline od 0,6 cm do 2,5 cm, z
minimalno dolžino 130 cm. Vse veje morajo biti obrnjene v isto smer. V njihovi strukturi bi morali mešati različne
vrste in starosti vej.
Plotovi
Z zasaditvijo lesenih količkov dosežemo, da se zemlja utrdi in zraste vegetacija. Plot ponavadi stoji navpično kot
ograja, lahko pa je tudi položen na brežino kot vrbov poplet. Uporaba plotov velja za hiter in cenovno ugoden
ukrep. Pri plotovih vgradimo lesene količke debeline 3 do 10 cm in približno 1 m dolžine na razdalji okrog enega
metra. Vmes zabijemo na vsakih 30 cm žive količke. Pozneje ovijemo zabite količke z upogljivim živim protjem ali
šibjem (vrba ali leska). Iz protja in iz količkov poženejo mlada drevesa, ki s svojimi koreninami zagotovijo trajnost
sanacije.
Žive ščetje – grmovni polet
Gre za zasadnjo rastlin (potaknjence ali cele grme) pod kotom nagnjenih proti pobočju za približno 10 % v
vodoravne prečne jarke.
Kašte in gabioni
Kot primer bioinženirske tehnike zaščite proti eroziji lahko uporabimo kašte in gabione, predvsem pri velikih
naklonih.
32