izvirno znanstveno deio UDK 628.4:551.444(497.4 Sežana) KAK O SMETIŠČA OGROŽAJ O KAKOVOS T KRAŠKE VOD E Janja KOGOVŠEK mag., dipl. ing. kem. tehnol., inštitut za raziskovanje krasa ZRCSAZU , Si~6230 Postojna, Titov trg 2 M.Sc., chem. tech., Karst Research Institute, Scientific Research Centre of the Slovene Academy of Sciences and Arts, Si-6230 Postojna, Titov trg 2 IZVLEČEK Analize izcednih voda sežanskega smetišča so pokazale visoko organsko onesnaženje (KPK = 2000 mg 02 dm'3), od katerega je tretjina lahko razgradljivega (BPK$ = 700 mg G:, dm'3). Če je tako smetišče na kraškem svetu in ni poskrbljeno za njegovo tesnenje in zbiranje izcednih voda, le-te prodirajo globlje v kras. To pa pomeni neposreden izpust odpadnih voda v kras. Za izpuste voda iz čistilnih naprav je predpisana zakonska vrednost za KPK 160, za BPKf pa 30 mg 02 dm"3. Ob razgraditvi lahko razgradljivih organskih snovi nastajajo večje količine kloridov, nitratov, fosfatov in drugih sestavin, ki vplivajo na kakovost kraške vode. Ključne besede: krasoslovje, kraška voda, človekov vpliv, smetišče, Slovenija, primorski kras Key words: karstoiogy, karst waters, human impact, waste disposal site, Slovenia, primorski kras UVO D Prebivalec v Sloveniji letno "proizvede" povprečno 400 kg odpadkov, kar je več od evropskega povprečja. Večina odlagališč komunalnih odpadkov bo zapolnjena prej kot v petih ietth, le 12 jih bo zadoščalo za 10 iet in več. V Sloveniji imamo 53 odlagališč, vendar je kar 37 takih, ki niso sodobno zgrajena, nimajo lokacijskih ali gradbenih dovoljenj, in ker ni poskrbljeno za zbiranje in čiščenje izcednih voda, onesnažujejo okolje (Vilfan, 1996), Seveda sem niso všteta številna "črna" odlaga­lišča. Da na tem območju še vedno nismo veliko na­redili, nas vedno znova opominjajo težave. Smetišče pri Postojni leži v vrtači, kjer izcedne vode odtekajo neposredno v kras. Po sanacijskem načrtu, izdelanem leta 1990, je bila ocl predlaganega tesnenja tal, zaje­manja izcednih voda, odpiinjevanja, ograditve in izbolj­šane tehnologije odlaganja odpadkov uresničena le ograditev (Anon. 1996b). Podobno je s smetiščem na Rakeku, ki ni niti varovano, tako da " kdorkoli kadarkoli lahko nanj pripelje karkoli" (Anon. 1996a). Na naših smetiščih so tudi organski razgradljivi od­padki, ki postopno razpadajo. Padavine spirajo topne sestavine, ki se tako pojavljajo v izcednih vodah odla­gališč. Na neprepustnem svetu se zadržijo na površju, na prepustnem kraškem pa neposredno prenikajo v kraško notranjost. Torej jih lahko pričakujemo globlje v krasu, torej tam, kjer so zaloge pitne vode. Za oce­njevanje ogroženosti kraške vode zaradi smetišč je zelo pomembno, kakšna je sestava izcednih voda in koliko je teh voda. Vsekakor pa je smiselno tudi spremljanje vpliva smetišč na kraško vodo. V Nemčiji je raziskava vpliva odlagališč na bližnje izvire na Bauschotter Platte pokazala povečanje mineralizacije, predvsem pa pove­čanja koncentracij kloridov, nitratov in sulfatov (Hotzl, 1995). Ker je bi! delež smeti na teh odlagališčih, kjer so odlagali predvsem gradbeni material, majhen, povečana mineralizacija ni presegla norm za pitno vodo. Tako kot sta pomembna vrsta in obseg onesnaženja, je pomemben tudi način prenikanja onesnaženih voda globlje v kras, saj ob dovolj počasnem pretakanju v oksidacijskih razmerah lahko poteka do določene mere tudi samoči.Ščenje (Kogovšek, 1987). Spomladi 1996 smo podrobneje analizirali izcedne vode smetišča Sežana. Sestava odpadkov na naših ko­munalnih odlagališčih je zelo podobna, tako da nam je ta analiza pokazala ogroženost kraške vode zaradi smetišč na krasu. SEŽANSKO SMETIŠČE Sežansko smetišče leži na prepustnih karbonatnih kamninah Krasa, kjer v globini kakih 200 m teče pod­zemna Reka. Ta ponovno priteče na dan SZ v izvirih Ti­ 111 .!arija KOGOVŠEK: KAKO SMETIŠČA OGROŽAJO KAKOVOST KRAŠKE VODE, 111-114 Slika 1: Sežansko smetišče, kjer smo zajeli vzorce izce­dne vode (Foto: /. Kogovšek). Fig. 1: Sežana rubbish dump, where samples of dis­cbarge water were taken (Photo: /. Kogovšek). mava na italijanski strani. Vodo imajo zajeto za vodno oskrbo prebivalstva. Nekoliko severneje pri Brestovici pa so vrtine Kraškega vodovoda, ki s pitno vodo oskrbuje našo stran. Njeno kakovost ogrožajo vse vrste onesnaže­vanja površja Krasa, saj padavinska voda spira razpolož­ljivo onesnaženje globlje v kras, kamor odtekajo tudi odpadne vode, ki jih v večini primerov še ne čistijo. Čeprav smetišče leži na kraškem svetu, so se na njegovem nižjem robu tla toliko zamuljila s finim organskim blatom, da zadržujejo del izcednih voda. Izcedna voda priteka predvsem po cevi, ki je bila verjetno vgrajena v ta namen, Zajeli smotri vzorce vode v različnih razmerah. VZORČEVANJE IZCEDNE VODE Prvi vzorec smo zajeli 14. marca 1996 ob 11.00. Po cevi ni pritekala sveža voda, saj nekaj dni prej ni bilo padavin. Zajeti vzorec je bila izcedna voda, ki se je že nekaj časa zadrževala v kotanji. Drugi vzorec smo zajeli po izdatnejšem dežju 4. aprila 1996. V kotanji z vodo je bilo opazno več vode, saj se je prelivala in ponikala med travno rušo. Svežo izcedno vodo, ki je dotekala po cevi, smo zajeli za analizo. Zaznali smo vonj po gnitju, voda pa je imela tudi višjo temperaturo, kar nas je opozorilo na to, da potekajo že na samem odlagališču razgraditveni procesi s sproščanjem energije. Tretji vzorec smo zajeli 25, aprila 1996, ko je že drugi dan počasi deževalo in smo pričakovali, da bomo zajeli svežo in zaradi skromnih padavin Še nerazred­čeno izcedno vodo, torej tisto najbolj onesnaženo. Vendar pa nismo zabeležili svežega dotoka iz cevi, tako da je bil zajeti vzorec izcedne vode v kotanji stara izcedna voda. Očitno višja temperatura v odlagališču povzroča večje izhlapevanje. REZULTATI ANALIZ Analiza sveže izcedne vode 4.4.1996 je pokazala veliko organsko onesnaženje. Kemijska potreba po kisiku (KPK) je bila 2000 mg02 dm'3 , biokemijska (BPKS) pa 700 mg0 2 dm"3 . Razmerje KPK/BPK5 je bilo 2,9, kar kaže na večji delež teže razgradljivega organ­skega onesnaženja v primerjavi z lahko razgradljivim. Dobra tretjina organskega onesnaženja je torej biološko razgradljivega in se ob oksidacijski razgraditvi pojavlja v povečanih kloridih, nitratih, sulfatih in ogljikovem dio­ksidu, Te snovi pa so zelo pomembne pri raztapljanju karbonatnih kamnin. V vzorcu smo ugotovili večjo vsebnost kloridov ter vzporedno visoko specifično električno prevodnost (SEP), ki pa je posledica predvsem visokih kloridov, saj so nitrati in fosfati dosegali razmeroma nizke vrednosti. Ugotovili smo tudi 9,7 mg dm'3 železa ter nižje vsebnosti cinka in bakra (tabela 1). T Rs«'.!, kisik SEP [(!oricJi nitrati fosiatij KPK BPK r-e Zn Cu 18 0 6000 •145 3,6 Î.8 12000 /00 9.7 0.36 1Î.8 Tabela 1: Sestava sveže izcedne vode smetišča Sežana dne 4.4.1996. T je temperatura, merjena v °C; raztopljeni kisik, KPK in BRK; so merjeni v mgO.-, dm"3; SEP v JJS cm"'; kloridi, nitrati, fosfati, Fe in Zn v mg dm'-* ter Ci> v pg dm"-*. Table 1: Structure of fresh discharge water at the Se­žana rubbish dump, April 4tb, 1996, T-temperature, measuretJ in "C; dissoived oxygen, COO and BODj were measured in mg02 dm"3; StiÇ in !JS cm"'; chlortdes, nitrates, phosphates. Fe and Zn in mg dim"3 and Cu were measured in dm" J. Vzorca, ki smo ju zajeli marca in konec aprila, sta bila "stara" izcedna voda, ki je dalj časa stala v kotanji, kjer so v oksidacijskih razmerah že lahko potekli do­ločeni oksidacijski razgraditveni procesi. Tako smo Izmerili višje vrednosti SEP kot v sveži izcedni vodi, pa tudi višje koncentracije kloridov in nitratov. V manjših koncentracijah pa je bilo zaznati tudi kisik (do 3,8 mg02 dm-3). V vodi smo opazili ličinke. Sočasno smo ugotovili nižje vrednosti KPK (760 in 800 mg0 2 dm"3) in 8PK5 (70 in 80 mg0 2 dm"3). Kar trikrat nižje vred­nosti KPK in 10-krat nižje vrednosti BPK5 so posledice redčenja s padavinsko vodo in razgraditve lahko raz­gradljivega dela organskega onesnaženja (sliki 2 in 3). Če dalj časa ni padavin, se začne delno razkrajati organski del odloženih smeti že na samem odlagališču. Ko pade dež, se topne sestavine pa tudi fino organsko onesnaženje spirajo globlje v kras. Najintenzivnejše spi­ranje onesnaženja v kras nastopa ob prvih intenzivnih in izdatnih padavinah po daljših sušnih obdobjih. Procesi razgraditve pa se lahko nadaljujejo tudi v oksidacijskem okolju v dobro zakraseli kamnini, vendar pa je pri tem zelo pomemben način pretakanja. Ocenjujem, da je 112 Janja KOGOVŠEK; KAKO SMETIŠČA OGROŽAJO KAKOVOST KRAŠKE VODE, ! I l-iT S Slika 2: Specifična električna prevodnost (SEP), vseb­nost kloridov, kemijska (KPK) in biokemijska (BPK$) potreba po kisiku v sveži izcedni vodi (4.4.1996) in v izcedni vodi, ki je dalj časa stala v kotanji na robu smetišča (14.3. in 25.4.1996). Fig. 2: Specific electric conductibility (SEC), contain­ment of chlorides, chemical (COD) and biochemical (BOD 5) oxygen requirement in fresh discharge waters (April 4th, 1996) and in discharge waters that had been standing for some time in a hollow on the edge of the dump (March 14th and April 25th, 1996). samočiščenje pri prenikanju skozi kraške kamnine raz­meroma slabo oziroma da lahko poteka ie do določene mere, odvisno od hitrosti pretakanja in razmer v kar­bonatnem masivu. Za postojnski kras smo ugotavljali, da odvaja z do­ločenega omejenega površja večje količine vode pre­pustnejši prevodnik, medtem ko se manjše količine pretakajo po vzporednem spletu manj prepustnih pre­vodnikov (Kogovšek & Habič, 1981), V preučevanih primerih, ko smo na površju koncentrirano vlivali večje količine vode (5 do 7 m3 v 0,5 ure), je voda prešla 100 m debele kamnine že v 'I do 2 urah, medtem ko je bilo pretakanje po manj prepustnih prevodnikih znatno po­časnejše. V primeru padavin nimamo tako intenzivnega vtoka, zato so časi prodiranja v takih primerih nekajkrat daljši. Pri tem ima predvsem pomembno vlogo zgradba karbonatnega masiva. Odpadne vode lahko glede na svojo sestavo tudi raztapljajo karbonatne kamnine in tako večajo prepustnost prevodnikov, kar pomeni vse hitrejše prodiranje onesnaženih voda v kras. Seveda pa prihaja globlje v krasu tudi do raz­redčevanja, ki sicer onesnaženja ne zmanjšuje, verjetno pa v primeru večjega onesnaženja omogoča potek nadaljnjega samočiščenja. Analizirali smo tudi izcedno vodo logaškega sme­tišča. Analiza je pokazala podobno onesnaženje, visoke vrednosti KPK in BPK5, nizke vsebnosti kloridov, ni­tratov in fosfatov, vsebnost železa je bila 18 mg dm"3 in T 0 ] ivtni : t'.'..!'.'/ F c Z i; C-j (»ti (Mi«» <«iis!l) (msfll (ms m i'"«'» Slika 3: Temperatura (T), vsebnost raztopljenega kisika (O2), nitratov, fosfatov, železa (Fe), cinka (Zn) in bakra (Cu) v sveži izcedni vodi (4.4.1996) in v izcedni vodi, ki je dalj časa satala v kotanji na robu smetišča (25.4.1996). Fig. 3: Temperature (T), containment of dissolved oxy­gen (O,), nitrates, phosphates, iron (Fe), zinc (Zn) and copper (Cu) in fresh discharge water (April 4th, 1996) and in discharge water that had been standing for some time in a hollow on the edge of the dump (April 25th, 1996). cinka 0.2 mg clnv3 , V primeru postojnskega smetišča smo podrobno spremljali kvaliteto bližnjega občasnega izvira Fužina (Knez et al., 1995). Maja 1991 je obilen dež povzročil clotekanje vode v Fužino. Pretok je močno narasel, nato pa počasi upadal. Sestavo njegove vode smo spremljali 20 dni. Opazno je bilo predvsem večje zmanjšanje nitratov in sulfatov ob koncu iztekanja v primerjavi z začetnimi vrednostmi. To si razlagamo z intenzivnejšim začetnim spiranjem onesnaženja. Upad nitratov s 5,2 na 4 mg dm_ i in sulfatov s 14 na 3 mg dm"3 pomeni možen vpliv bližnjega smetišča, še posebno če upoštevamo, da je začetne vrednosti zmanjševal opazno večji pretok. Smetišče leži na robu masiva javornikov, 7 km JZ od izvira Malnov, zajetja pitne vode za postojnsko občino. Gladina kraške vode je v (avornikih verjetno napeta v osrednjem delu in se znižuje proti Pivki in proti Cerkniškemu jezeru, Ni še jasno, ali Maine napajata dva tokova s postojnske in cerkniške strani ali pa celoten tok pod javorniki. Možno je tudi prelivanje ob visokih vodah proti Pivki in ob nizkih vodah proti Cerknici (Habič, 1985). ZAKLjUČK! Smetišča komunalnih odpadkov na krasu ogrožajo kraško vodo. Padavine spirajo s smetišč topne kompo­nente, odnašajo pa tudi drobno netopno organsko one­ 11 3 i.-snj.i KOGOVŠE K r K A KO S M ETiŠČ A OG R OŽ AI O KAKO VOST KR AŠK E VOD E, 111 -114 snaženje. Izcedne vode so onesnažene z organskim onesnaženjem (KPK dosega vrednosti 2000 in več mgC>2 drn"3}, od česar je tretjina biološko razgradljiva. Na sa­mem smetišču že [ahko potekajo določeni razgraditveni oksidacijski procesi, ki pomenijo nastanek kloridov, ni­tratov, sulfatov, fosfatov, ogljikovega dioksida in drugih snovi, ki s padavinsko vodo prodirajo globlje v kras, kjer so zaloge kraške vode. Ti procesi lahko do določene mere potekajo tudi v karbonatnem masivu, kar pa je od­visno od njegove zgradbe in razmer v njem, Nastale se­stavine pa so pomembne pri raztapljanju karbonatnih kamnin in povzročajo večanje prepustnosti vodnih poti s površja globlje v kras, kar pomeni vse hitrejše pretakanje onesnažene vode in vse manjše samočiščenje. Onesna­ženje se tako lahko pokaže globoko v krasu v povečani mineralizaciji in povečani vsebnosti omenjenih ionov. Zato je na krasu nujna graditev vodotesnih odlagališč ter zbiranje izcednih voda smetišč in njihovo čiščenje, če že ni mogoče izbrati primernejše lokacije na neprepustnem svetu. Zakonske vrednost KPK za izpuste voda iz čistilnih naprav v vodotoke je 160 mg0 2 drrf3, z a 8PK5 pa 30 mgOj cinr3. Zavedati se moramo, cia imamo v primeru smetišč in raznih drugih odlagaiišč na krasu, ki niso ustrezno zgrajena, opraviti z neposrednim odtokom one­snaženih izcednih voda v kras brez predhodnega raz­redčevanja, pa čeprav teh voda ne vidimo, saj je naš kras dobro razvit in omogoča hiter odtok tako padavinske vode kot onesnaženih voda s površja v svojo notranjost. SUMMARY Every inhabitant of Slovenia "produces" 400 kg of waste per year, which is above the European average, Waste is deposited at 53 refuse dumps, 37 of which, however, have not been constructed according to modern standards. Furthermore, no location and building permits have been obtained for them, and as nothing has been done to col­lect and treat discharge waters, they pollute the environment (Vilfan, 1996), The majority of refuse dumps will be filled in less than five years, and only twelve will suffice for a decade or more, This problem is particularly urgent in the permeable karst country. The Postojna dump, for example, is located in a sinkhole, where discharge waters trickle directly into the karst. Something similar can be said of the dump at Rakek and many other landfills in the karst country of Slovenia. The precipitation, which falls on the dumps located in the karst, washes away solvent components and carries them, together with fine nonsolvent organic pollutants, deeper into the karst, where supplies of karst water are situated. Discharge waters at refuse dumps are organically polluted (COD reaching the values of 2000 and several mg02 dm"3): one third of organic pollutants are biologically decomposable. Certain decomposing oxidizing processes can take place in the dumps themselves, due to which chlorides, nitrates, sulphates, phosphates, carbon dioxide and other substances are created. To a certain degree, these processes can also take place in a car­bonate massif, but this depends on its structure which stipulates the manner of flow and conditions in it. The result­ing substances are significant for the dissolution of carbonate rock and cause greater permeability of water passages leading from the surface deeper into the karst, which means increasingly faster flow of polluted water and increas­ingly lesser self-purification. Pollution can thus be manifested deep in the karst in increased mineralization and in increased containment of the stated ions. This is why the construction of water-tight landfills as well as the collection and treatment of discharge waters are absolutely requisite in the karst, if a suitable location outside the karst cannot be found. The values stipulated by law for discharge waters from v/ater treatment plants into water courses are 160 mg02 dmfor COD and 30 mg02 dm'3 for 8OD5 . We should be aware that as far as rubbish dumps and various other improperly constructed landfills in the karst are concerned, we are dealing with a direct outflow of polluted discharge waters into the karst with preliminary dilution, even though these waters are not seen, as our karst is well-developed and enables a quick flow of atmospheric as well as polluted waters into its interior. LITERATURA Knez, M„ Kogovsek, j., Kranjc, A., Mihevc, A., Šebeia, S. & Zupan-Hajna, N., 1995: National Report for Anon. 1996a: Cerkniško jezero - obogateno s plo-Slovenia. Hydrogeological aspects of groundwater pro­čevinkami. Dnevnik - turizem, 8.8,1996. tection in karstic areas. Final report. 247-260, Brussels. Anon. 1996b: Smetišče za tri ali deset let? Različna Kogovšek, J., 1987: Naravno čiščenje sanitarnih odplak mnenja ob načrtu sanacije postojnske deponije. Dnev-pri vertikalnem prenikanju v Pivki jami.- Acta car­nik, 9.8.1996. sologica, 16, 123-139, Ljubljana. Habič, P., 1985: Vodna gladina v notranjskem in pri-Kogovšek, & Habič, P., 1981: Preučevanje vertikalne­morskem krasu. Acta carsologica, 13, 37-77, Ljubljana. ga prenikanja vode na primerih Planinske in Postojnske Hotzl, H., 1995: Projekt Area li: Bauschotter Limestone jame,- Acta carsologica, 9 (1980), 129-148, Ljubljana. Platform. Hydrogeological aspects of groundwater pro-Vilfan, A., 1996: Več energije, več odpadkov... Dnev­tection in karstic areas. Final report. 124-131, Brussels. nik, 3.2.1996. 114