Vodni dneVi 2017 Zbornik referatov Simpozij z mednarodno udeležboSlovenSko društvo za zašcito voda Vodni dneVi 2017 Zbornik referatov Simpozij z mednarodno udeležboSlovenSko društvo za zašcito voda 5.–6. oktober 2017 Portorož, Kongresni center Portus ZBORNIK REFERATOV SIMPOZIJA Z MEDNARODNO UDELEŽBO VODNI DNEVI 2017 Portorož, oktober 2017 Izdajatelj: Slovensko društvo za zašcito voda Urednici zbornika: mag. Stanka Cerkvenik, Enisa Rojnik Programski odbor: Predsednica: dr. Marjetka Levstek Clani: prof. dr. Milenko Roš prof. dr. Mihael J. Toman dr. Brigita Jamnik mag. Mojca Vrbancic Nataša Uranjek Ževart Roman Kramer Lektoriranje: Joža Repar Lakovic Oblikovanje in prelom: Melita Rak Tisk: Božnar in partner, vizije tiska d. o. o. Naklada: 150 izvodov Ljubljana, 2017 CIP - Kataložni zapis o publikaciji Narodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana 628.1(082) 628.3(082) VODNI dnevi (2017 ; Portorož) Zbornik referatov : simpozij z mednarodno udeležbo / Vodni dnevi 2017, 5.-6. oktober 2017, Portorož ; [urednici Stanka Cerkvenik, Enisa Rojnik]. - Ljubljana : Slovensko društvo za zašcito voda, 2017 ISBN 978-961-6631-11-2 1. Cerkvenik, Stanka 2. Rojnik, Enisa 291885568 Portorož, 5.–6. oktober 2017 UVodnA BeSedA PRedSedniCe SLoVenSKeGA dRUŠTVA ZA ZAŠCiTo VodA Spremembe v vodnem krogu, intenzivni padavinski dogodki, poplave, pa tudi suše. Degradirane površine, narašcajoce število prebivalcev v mestih, vpliv urbane rabe prostora in kmetijske dejavnosti na okolje in uresnicljivi ukrepi za izboljšanje stanja. Vplivi na zdravje prebivalcev, ucinkovito gospodarjenje s komunalno infrastrukturo, raba virov, strožje zakonodajne zahteve pri odvajanju in cišcenju odpadne vode, nove tehnologije pri cišcenju odpadne in pripravi pitne vode. To so le nekatere od tem, s katerimi se ukvarjajo strokovnjaki na podrocju zašcite voda. Na letošnjem že 23. simpoziju Vodni dnevi 2017 so udeleženci razmišljali o stanju v družbi in vodnem okolju, izpostavili izzive ter priložnosti, ki se ponujajo, a hkrati zahtevajo naše skupno delovanje. Voda je vir življenja. Kljub temu da je Slovenija vodnata dežela, je voda kolicinsko in kakovostno ranljiv naravni vir. Voda v casu pomanjkanja je kot najcistejši diamant: njena vrednost je neprecenljiva. V slovenskem prostoru si pristojnosti za vodo delijo številne institucije in nemalokrat imamo vtis, da celostnega pogleda na upravljanje vode in njeno zašcito nimamo. Sistem zašcite slovenskih voda ne deluje dovolj dobro tudi zato, ker deležniki sledijo le parcialnim interesom, ni pa širšega iskanja rešitev, sprejemljivih za vec strani. Zapis pravice do vode v Ustavi RS ni nikakršno jamstvo za zašcito. Vsak poseg v prostor mora predstavljati uravnoteženo odlocitev deležnikov. Le tako bomo v skladu z Vizijo Slovenije 2050 v sozvocju z okoljem in s casom dosegli raven kakovostnega življenja. Hvala vsem, ki vam ni vseeno. Vsem, ki vidite izzive in gradite ter izkorišcate priložnosti za izboljšanje stanja naših voda. Dr. Marjetka Levstek predsednica SDZV ZMANJŠAJTE OGLJICNI ODTIS IN PRIHRANITE! Sofinanciramo vaše naložbe v varstvo okolja z ugodnimi krediti in subvencijami. Možnost kombinacije kredita in subvencije! 01 241 48 20 www.ekosklad.si Vodni dneVi 2017 Portorož, 5.–6. oktober 2017 KAZALo 7 Voda je najdragocenejši vir, jo tako tudi vrednotimo? mag. Stanka Cerkvenik 23 Odnos med vodo in družbo v Sloveniji izr. prof. dr. Mihael Brencic 37 Pravni vidiki trajnostnega upravljanja voda (aktualna vprašanja) prof. dr. Senko Plicanic 47 Ali so podzemne vode res le vir pitne vode dr. Boris Kolar 57 Pomen rastlin za kroženje vode na kopnem prof. dr. Alenka Gaberšcik 65 Pojavnost, kroženje in ucinki protirakavih zdravil v vodnem okolju dr. Marjeta Cesen, doc. dr. Tina Kosjek, prof. dr. Boris Kompare, doc. dr. Tina Eleršek, Matjaž Novak, doc. dr. Bojana Žegura, prof. dr. Metka Filipic, doc. dr. Francesco Busetti, prof. dr. Ester Heath 77 Cišcenje odpadne vode s postopkom PVA-MBBR, napredek in poenostavitev Stanko Cesen 89 How to manage a water utility in a rapidly changing world - The Ruhrverband example prof. Dr.-Ing. Norbert Jardin 105 Problematika nacrtovanja sistemov kanalizacije v Sloveniji Radoslav Vodopivec 113 Application of the ENERwATER methodology for the analysis of energy efficiency: a case study Stefano Longo, Miguel Mauricio-Iglesias, Juan M. Lema, Almudena Hospido 123 Upravljanje onesnaženj podzemne vode na ravni funkcionalnega mestnega obmocja mag. Joerg Prestor, dr. Brigita Jamnik, Simona Pestotnik, Petra Meglic, dr. Sonja Cerar, dr. Mitja Janža, mag. Primož Auersperger, mag. Branka Bracic Železnik 135 Sanacija vodnih virov Segovci in Podgrad dr. Goran Pipuš 145 Patogeni virusi v vodi: dolocanje in ukrepanje Anja Pecman, dr. Denis Kutnjak, dr. Nataša Mehle, Katarina Bacnik, dr. Magda Tušek Žnidaric, izr. prof. dr. Matevž Dular, dr. Janez Kosel, prof. dr. Maja Ravnikar, dr. Ion Gutiérrez-Aguirre 155 Morfološke in hidrološke spremembe na hudourniški reki Gradašcici in vpliv na diverziteto združbe bentoških nevretencarjev Tjaša Zimšek 169 Vodni odtis lokalnega trga Brigita Leban, prof. dr. Zvone Balantic Vodni dneVi 2017 Portorož, 5.–6. oktober 2017 VodA Je nAJdRAGoCeneJŠi ViR, Jo TAKo TUdi VRednoTiMo? mag. STAnKA CeRKVeniK1 Povzetek »Zakaj mi odrekate vodo? Njena uporaba je skupna vsem. Narava ni ustvarila niti sonca, niti zraka in niti valov kot zasebno lastnino; to so javna darila,« je že pred našim štetjem preroško zapisal rimski pesnik Publij Ovidij Nazon. Dostop do pitne vode je danes temeljna clovekova pravica in obenem kriticni izziv za trajnostni razvoj. Konkurencne zahteve po vodi so vedno vecje, ucinki podnebnih sprememb pa še povecujejo izzive, povezane s kakovostjo vode in njeno razpoložljivostjo. Ob tem pa se ne zavedamo njenega pomena in kako potrebna je za naše preživetje in razvoj. Njena neomejena razpoložljivost, dostopnost in cenenost so za vse nas postale povsem samoumevne. S svojim ravnanjem kažemo, da ne razumemo in ne priznavamo pomena vode za sodobni nacin življenja. Preprosto ne cenimo vloge, ki jo voda igra v našem življenju. Spremenjene razmere zahtevajo, da oblikujemo nov pogled na vodo in ji priznamo njeno pravo vrednost. Vrednost, ki bo upoštevala skupno ekonomsko vrednost vode, ki vkljucuje njeno uporabniško in neuporabniško vrednost. Kljucne besede: cena vode, vrednost vode, vrednotenje vode Abstract »Why are you denying me water? Its use is common to us all. Nature did not create the sun, the air, nor the waves as private property; they are public gifts,” prophetically wrote the ancient Roman poet Publius Ovidius Naso. Today access to drinking water is a fundamental human right, but also one of the critical challenges for sustainable development. Competing demands for water are increasing, and the effects of climate change make the challenges associated with water quality and its availability even harder to solve. Nevertheless, we are still not aware of its significance to our survival and development. Its unlimited availability, accessibility and affordability have become something we take for granted. Our actions show that we neither understand nor recognize the importance of water for the modern societies: we simply do not appreciate the role that it plays in our lives. The changes around us require that we form a new view of water and acknowledge its true value. A value that takes into account the total economic value of water, including both its user as well as non-user value. 1 Mag. Stanka Cerkvenik, univ. dipl. ekon., strokovna direktorica, Inštitut za javne službe 1. UVod »Ko vodnjak presuši, spoznamo pravo vrednost vode.« Benjamin Franklin, Poor Richard's Almanac, 1733 V zadnjem stoletju smo bili v razvitem delu sveta prepricani, da je voda naravno neomejena, varna in poceni – da tako mora biti in da bo vedno tako. Da zgolj odpremo pipo in pritece ci- sta voda. Rast prebivalstva, gospodarski razvoj in podnebne spremembe mocno pritiskajo na oskrbo z vodo. Kruta dejstva, ki napovedujejo, da se zlata doba vode hitro bliža koncu. Brez vode ne moremo živeti, a ker je scasoma postala tako globoko vpeta v naše vsakdanje življenje in delo, je postala nevidna. Njena neomejena razpoložljivost, dostopnost in cenenost so za vse nas postale povsem samoumevne. Ob tem pa s svojim ravnanjem kažemo, da ne razumemo in ne priznavamo pomena vode za sodobni nacin življenja. Preprosto ne cenimo vloge, ki jo voda igra v našem življenju. Je razlog morda v tem, da se ne zavedamo njene vrednosti? Vse široko uporabne dobrine, kot na primer voda, nimajo visoke vrednosti in tudi vsaka stvar, ki ima visoko vrednost, ni zelo uporabna, kot na primer diamant. Iz te primerjave lahko izlu- šcimo dva pomembna izziva, s katerima se družba danes sooca. Prvic, še vedno služimo na racun »vrednosti narave«, saj razširjamo koncept kapitala na cloveški družbeni in naravni kapital. S prepoznavanjem in ohranjanjem vrednosti narave bodo nedvomno uspešnejša tudi prizadevanja za trajnostni razvoj. In drugic, še vedno išcemo, kakšna je vrednost ekostoritev. Narava v našem vsakodnevnem življenju predstavlja vir neprecenljive vrednosti, pa vendar njena vrednost vecinoma zaobide trge, ni ovrednotena in nima cene. Ravno pomanjkanju vrednotenja naravnih dobrin se pripisuje osnovni razlog za vse vecjo degradacijo ekosistemov in izgubo biološke raznovrstnosti. Morda bo koga presenetilo, da gre v bistvu za dilemo, ki je starejša kot gospodarstvo. Gre za paradoks vrednosti, ki ga je že leta 1776 izpostavil škotski filozof in politicni ekonomist Adam Smith. Preden si paradoks vrednosti podrobneje ogledamo, ne moremo mimo dejstva, da je cloveštvo potrebovalo skoraj 250 let, da se je spoprijelo s tem izzivom. 2. PARAdoKS VRednoSTi VodeindiAMAnToV »Voda govori nenehno in se nikdar ne ponavlja.« Octavio Paz Lozano, mehiški pesnik, pisatelj in filozof, Svoboda v besedah, 1914 Cena litrske steklenice izvirske vode Zale znaša v trgovini sredi Ljubljane 0,39 evra, medtem ko cena za 5-karatni diamant na trgu presega 500.000 evrov. Razlika je vec kot ocitna. Zakaj pravzaprav cena diamanta tako vrtoglavo presega ceno vode? Voda je bistvena za preživetje, diamant pa, gledano eksistencno, popolnoma nepomemben. 8 Portorož, 5.–6. oktober 2017 To vprašanje je že v davni preteklosti begalo filozofe in druge znanstvenike, ki so se lotevali ekonomskih vprašanj. Med prvimi, ki se je ukvarjal s pojmom vrednosti, je bil Aristotel (384– 322 pr.n.št.), ki v svojem manj znanem delu Topicorum Libri pravi, da se vrednost dolocene stvari najbolje oceni takrat, ko te stvari nimamo vec v izboru danih dobrin, oziroma ko stvar dodamo takšnemu izboru (Pjanic, 1979). Leta 1588 je Bernardo Davanzati, predhodnik klasicne politicne ekonomije, skušal dokazati, da je vrednost dobrin odvisna od njihove koristnosti in redkosti. Pri tem ga je zanimala predvsem relativna koristnost, torej koristnost v odnosu do razpoložljive kolicine dobrin. Predpostavljal je, da vecja redkost dobrin pomeni povecanje uporabne vrednosti teh dobrin in posledicno višjo ceno, po kateri naj bi se te dobrine prodajale (Screpanti in Zamagni, 1993). Najvecji prispevek k nadaljnjemu razvoju teorije vrednosti je dal Adam Smith, oce politicne ekonomije, sicer pa predstavnik delovne teorije vrednosti, ki se je v svojih razmišljanjih dotaknil tudi koncepta koristnosti in redkosti dobrin. Adam Smith loci dva pojma besede vrednost, in sicer vrednost kot koristnost neke dobrine, t. i. uporabna vrednost; v drugem pomenu be- sede pa je to kupna moc neke dobrine v odnosu do ostalih dobrin, t. i. menjalna vrednost. V svojem raziskovanju narave in bogastva narodov je izpostavil, da »stvari, ki imajo najvecjo uporabno vrednost, imajo pogosto majhno ali nimajo nikakršne menjalne vrednosti, in obratno, tiste, ki imajo najvecjo menjalno vrednost, imajo pogosto majhno ali nimajo nikakršne uporabne vrednosti«. Kot primer, s katerim je podkrepil svojo trditev, je navedel vodo in diamant, ki je postal v ekonomiji splošno znani paradoks. V odmevni knjigi Wealth of Nations je namrec zapisal »Nic ni bolj koristno od vode, vendar težko, da bi lahko kaj dobili v menjavi zanjo. Nasprotno, diamant nima skoraj nobene uporabne vrednosti, a se v menjavi zanj lahko obicajno dobi zelo velika kolicina drugih dobrin.« (Smith, 1776) Pojem koristnosti Adam Smith razume le kot lastnost dobrine, ki naj bi bila sposobna zadovoljevati cloveške potrebe, in ne kot determinanto vrednosti; pri tem pa ga ne zanima, kakšne so te potrebe, niti, kakšen je odnos cloveka do posamezne dobrine. Poleg koristnosti Smith opredeli tudi redkost dobrin in v primeru »vode in diamantov« redkost diamantov povezuje s stroški njihovega pridobivanja – ce so le-ti visoki, potem je vsekakor pricakovati, da jih ne bo v izobilju. »Vrednost dragocenih kovin je v vseh obdobjih in narodih pogosto izvirala iz njihove redkosti, ta redkost pa je posledica zelo majhnih kolicin, ki jih je narava shranila na enem me- stu ..., in posledicno dela in stroškov, potrebnih za njihovo pridobitev,« je menil Adam Smith (1976). Z razvojem kapitalizma so se razmere zacele spreminjati in klasicna teorija ni bila vec zmožna dati rešitve za nastajajoce probleme v produkciji, zato je bila sprememba konceptov ekonomske teorije neizogibna. V zadnjih desetletjih 19. stoletja je prišlo do marginalisticne revolucije in temeljnih sprememb v ekonomski teoriji. Predstavniki tega obdobja so v središce teorije postavili koncept mejne koristnosti kot glavno kategorijo in osnovno analiticno orodje, s kate- rim razlagajo ekonomsko stvarnost. Alfred Marshall, vidni ekonomist tega obdobja, je subjektivisticno teorijo vrednosti, ki temelji na konceptu koristnosti in povpraševanja, in marginalisticno analizo povezal s klasicno tradicijo, ki izhaja iz koncepta stroškov in ponudbe. S tem je ustvaril temelje za paradigmo neokla sicne ekonomske teorije, teorija koristnosti pa je s tem dobila kljucno vlogo pri dolocevanju vrednosti. »Koristnost doloca kolicino ponudbe; kolicina ponudbe doloca produkcijske stroške; stroški produkcije dolocajo vrednost.« (Marshall, 1890) Delovna teorija vrednosti notranjo vrednost dobrine omeji zgolj na njeno funkcijo. Nesorazmerje med ceno vode in ceno diamanta je paradoksalno le, ce zelo ozko opredelimo vrednost obeh dobrin in pri tem ne upoštevamo potrošnikovega vedenja. Subjektivna teorija vrednosti razloži ceno na trgu s padajoco mejno koristnostjo dobrine. Preneseno na vodo, nam prvi kozarec vode poteši najhujšo žejo, drugi popolnoma zadovolji naše potrebe, tretji pa je morda že odvec in ga zato ne cenimo. Ker je vode v izobilju, je njena cena nizka, medtem ko diamantov prav nasprotno primanjkuje. Kljub temu pa sama redkost še ne pojasni visoke cene. Diamant sam po sebi nima nobene posebne uporabne vrednosti, pa smo kljub temu pripravljeni placati vrtoglave zneske za njegovo ekskluzivnost. Ekonomist in sociolog Thorstein Veblen je visoke cene luksuznih dobrin razložil s priznanjem notranje vrednosti neuporabnih predmetov za družbeni položaj, ki ga predmet omogoci la- stniku. S tem je ponudil rešitev paradoksa vode in diamanta v okviru subjektivne teorije vrednosti. Cena diamanta je razumljiva samo, ce njegovo vrednost opredelimo tako z instrumentalno (notranjo) kot s ceremonialno (družbeno) komponento. Veblen je v dragem avtomobilu prepoznal tako sredstvo za transport kot izkaz položaja, v obleki tako sredstvo za toploto kot izraz družbene norme, v hrani tako sredstvo za energijo kot signalizacijo kultiviranega okusa. Diamant je dragocen, ker nosi estetsko in statusno vrednost. Njegova vrednost temelji na izkazovanju ekonomske moci, ki je opredeljena s potrošniškim (pre)obiljem. Vrednost diamanta je statusna. Diamant je simbol ekonomske moci zaradi svoje neuporabnosti. Voda pa nima te vrednosti — razen ce je steklenica vode vredna 100.000 dolarjev2. 3. KAKŠnA Je PRAVA VRednoST Vode? »Kaj je mehkejše od vode? Kaj je trše od kamna? Toda cesto mehka voda izpodjeda trd kamen.« Publij Ovidij Nazon, rimski pesnik Porocilo Svetovnega gospodarskega foruma o globalnem tveganju je prepoznalo vodo kot najvecjo socialno in gospodarsko tveganje z vidika vpliva na svetovno gospodarstvo do leta 2025 (World Economic Forum, 2016) in izpostavilo, da je dragocen vir, ki ga je treba odgovorneje upravljati. 2 Toliko znaša cena za steklenico vode Beverly Hills 9OH2O iz vrhunske kolekcije Diamond Edition Luxury Collection. Kolekcija je omejena na samo devet steklenic, vsaka ima pokrovcek iz belega zlata z vec kot 600 belimi in vec kot 250 crnimi diamanti, s skupno 14 karati. V posebno varovanem paketu so poleg steklenice vode priloženi tudi štirje vgravirani kristalni kozarci Baccarat, ki jih osebno predstavi vodilni sommelier Martin Riese na zasebni degustaciji vode kjerkoli na svetu. Poleg tega paket Diamond Collection vkljucuje enoletno dobavo Lifestyle Collection iz Beverly Hills 9OH2O. Vir: http://beverlywater.com/shop/diamondedition/. 10 Portorož, 5.–6. oktober 2017 Slika 1: Globalna tveganja in njihova povezanost Vir: World Economic Forum, 2016. Ironicno je namrec, da z najdragocenejšim naravnim virom ravnamo, kot da bi bil brez vrednosti. Hitro smo razumeli vrednost zlata, nafte ali piva, vodo pa vse prej kot cenimo. Cena vode tradicionalno odraža zgolj omejen nabor stroškov za crpanje, pripravo in dobavo, vendar je vrednost vode veliko vecja. Nizke in subvencionirane cene vode so pomembne za zagotovitev clovekove pravice do vode, vendar pa nizka tržna vrednost vode povzroca cezmerno uporabo, onesnaženje in visoke stroške za družbo in naravo. Kot bomo spoznali, je pravo vrednost vode težko dolociti, ker jo razlicni deležniki konceptualizirajo in opredeljujejo njeno vrednost drugace. Rezultat tega so razlicna orodja, metode in pristopi, ki ustvarjajo doloceno zmedo na podrocju vrednotenja vode. Tako na primer zasebni sektor razume vodo kot blago s tržno vrednostjo in jo obravnava predvsem s financnega vidika. Gospodarstvo vrednoti vodo na širši družbeni ravni. Na tej ravni je moc razlikovati med stroški, ceno in vrednostjo vode, saj osredotocanje na dostopno ceno privede do pod cenjevanja vode pri odlocanju podjetij. Države in lokalne skupnosti vse bolj priznavajo širši pomen vode za ustvarjanje nove vrednosti, kot tudi ekosistemske storitve in stroške slabega gospodarjenja z vodami, zlasti na podrocju zdravja ljudi. Pri vrednotenju vode na družbeni ravni se vse bolj upošteva vrsta okoljskih in socialnih vidikov. Civilna družba vrednoti vodo za osnovne zdravstvene in sanitarne namene, pa tudi z duhovnega in rekreativnega vidika. Nove raziskave opredeljujejo tudi manj oprijemljive vidike vode, kot so sreca in dobro pocutje, in proucujejo njihov vpliv na družbeno vrednost vode. Nesporno je, da imajo vsi deležniki legitimno pravico do vode in njene uporabe, zato je treba razumeti razlicne nacine vrednotenja vode kot omejenega vira. Še posebno, ker omejenost vodnih virov povecuje negotovost, s tem pa se veca tudi zahteva za boljše razumevanje vode tako z vidika vrednotenja kot tudi tveganja. Slika 2: Vrednost vode za podjetja, gospodarstvo, družbo in naravo Vir: Morgan in Orr, 2015. 3.1. Podjetniški vidik – voda kot strošek, odgovornost in tveganje Z vrednotenjem vode se skuša dolociti denarna in nedenarna vrednost vodnih zalog in tokov na razlicnih prostorskih ravneh za razlicne ciljne skupine, z razlicno stopnjo gotovosti. Pod- jetniški vidik vrednotenja vode poskuša dolociti denarno vrednost sredstev, obveznosti, prihodkov in stroškov pod razlicnimi stopnjami tveganja. Podjetje obicajno vrednoti vodo bodisi kot vir (tj. stroški za porabo vode, ki so doloceni s ceno vode) ali kot obveznost (tj. stroški zaradi onesnaževanja ali zmanjšanje predpisanih dajatev) in pri tem ni zanesljive povezave med vrednostjo vode in z njo povezanimi tveganji. Analize kažejo (Morgan in Orr, 2015), Portorož, 5.–6. oktober 2017 da podjetja vodo zaznavajo predvsem kot strošek ali kot tveganje za prodajo in skladnost s predpisi. Zaradi spreminjajocih se okolišcin se podjetja v zadnjem casu vse pogosteje soocajo z negativnimi posledicami, povezanimi z vodo. Tako lahko fizicno pomanjkanje vode omeji proizvodnjo in razvoj podjetja ali poveca cene; slaba kakovost vode lahko povzroci višje stroške in zmanjšanje produktivnosti. Podjetja vec sredstev porabijo za ucinkovito upravljanje in tehnologijo, skladno z zahtevnejšimi okoljskimi predpisi. Vse pomembnejši vpliv ima tudi ustrezno vkljucevanje javnosti, ki v primeru kriznih dogodkov lahko nepopravljivo vpliva na ugled podjetja. Vec kot cetrtina podjetij je v letu 2016 porocala o negativnih vplivih, povezani z vodo in s tem povezane stroške ocenila na 14 milijard $, kar je za petkrat vec kot leto prej. Vec kot polo- vica podjetij (54 %) pa iz naslova vodnih tveganj pricakuje pomembne financne posledice v naslednjih šestih letih. Kljub temu pa analize kažejo, da se podjetja še niso resno spoprijela s trajnostnim upravljanjem voda. Razkritja podjetij glede kljucnih meritev, kot so evidentiranje porabe vode, ocena tveganja in zagotavljanje strateškega upravljanja, ne kažejo bistvenih sprememb. Podjetja vrednosti vode ocitno (še) ne povezujejo z obvladovanjem tveganj in trajnostnim upravljanjem voda (CDP, 2016). 3.2. Gospodarski vidik – voda kot javno dobro in strošek upravljanja V nasprotju s podjetji države in lokalne skupnosti vrednotijo vodo skozi cenovne signale kot osnovno pravico prebivalcev in mehanizem za konkurencnost gospodarstva (npr., nizke cene omogocajo dostop do vode vsem državljanom, zagotavljajo, da so kmetijski proizvajalci stroškovno konkurencni in da pritegnejo naložbe s cenovno ugodno energijo) ob hkratni porabi javnih sredstev za korekcijo eksternalij (npr. pokrivanje stroškov izgubljenih posevkov zaradi suše, poplav ali sanacije onesnaževanja vode itd.). Z drugimi besedami, vladna politika in lo- kalno upravljanje z vrednotenjem vode vplivata na gospodarsko ucinkovitost. Ob tem vlade vse bolj spoznavajo, da gospodarska konkurencnost v okolju, omejenem z vodo, vpliva na nacionalno vodno bogastvo, upravljanje vodnih virov in zmožnost varovanja vode za lastno oskrbo. Alokacija kakovostne vode je stvar optimizacije njene rabe za družbene potrebe in gospodarske koristi. V tem pogledu si javni sektor že vrsto let prizadeva, da bi našel prave nacine za vrednotenje vode. Vlade morajo na eni strani zagotoviti temeljno clovekovo pravico svojih državljanov do varne in cenovno dostopne pitne vode in na drugi strani sprožiti ustrezne cenovne signale, ki bodo spodbudili trajnostno rabo vode in odpravili škodljive prakse. Nekatere vlade so zacele upoštevati vrednost naravnega kapitala, t. i. »zeleno infrastrukturo« za ekosistemske storitve, ki jih zagotavlja. Dejansko so ekosistemske storitve pomembnejše za države kot za podjetja, saj so obicajno države tiste, ki nadzirajo in imajo v lasti naravni kapital, in jih tudi bremenijo stroški, ki jih povzrocajo eksterni ucinki. 3.3. družbeni vidik – voda kot skupek družbenih vrednot Voda nesporno predstavlja izjemno vrednost za družbo in naravo, vendar jo je s tega zornega kota zelo težko ovrednotiti (monetizirati). Družbeno vrednotenje vode je pomembno tudi za podjetja, saj lokalne skupnosti in okoljske nevladne organizacije s svojim odnosom in stališci povratno vplivajo na ustrezno ravnanje podjetij z vodo. V središcu izziva družbenega ovrednotenja vode je dejstvo, da tržna cena vode ne odraža vrednosti vode za družbo. Ohranjanje nizkih cen vode omogoca zagotavljanje dostopa do pitne vode, hkrati pa lahko povzroci neu- cinkovito rabo vode in slabe alokacijske odlocitve. Nekatere družbene vrednote, kot sta zdravje in rekreacija, lahko opredelimo z denarnim me- rilom, tudi nekatere družbene stroške, kot so npr. stroški zdravljenja pacientov z obolenji, ki so posledica onesnažene vode, lahko primerno denarno ovrednotimo, medtem ko je vrednost vode za duhovne namene, kot je kopanje v zdravilnih vrelcih, ali za ohranjanje zgodovinsko znanega preckanja reke s splavi mnogo težje ovrednotiti. Dejstvo je, da ekosistemske storitve danes niso vkljucene v tržni tip gospodarstva, zato jih družba ignorira in financno podcenjuje. Metode in orodja za ocenjevanje koristi, stroškov in storitev ekosistema so predmet številnih razprav že vrsto let. Pristopi so bili sprva namenjeni predvsem vecji jasnosti in ozavešcenosti o »neugodnih« koristih, ki izvirajo iz naravnih sistemov za gospodarstvo in družbo. Scaso- ma pa sta bila sprejeta vecja vloga storitev ekosistemov in razvoj novih praks, ki v poslovno odlocanje vkljucujejo t. i. »naravno racunovodstvo«. V zadnjih letih so se pojavila nekatera pomembna porocila, kot npr. The Economics of the Environment and Biodiversity - TEEB ali MEA - Millennium Ecosystem Assessment, vse vecja so tudi prizadevanja za standardizacijo, kot npr. Natural Capital Protocol3, ki opredeljuje poslovodno racunovodstvo naravnega kapitala kot proces sistematicnega evidentiranja poslovnega ucinka ter upošteva vpliv in soodvisnost naravnega kapitala, sredstev in obveznosti na dosleden in primerljiv nacin. Velja izpostaviti, da so pobude za vrednotenje naravnega kapitala pomemben dejavnik za celovito vrednotenje vode. Ne glede na ustreznost pristopa pa ne gre prezreti, da je racunovodstvo naravnega kapitala osredotoceno predvsem na ovrednotenje vplivov podjetja na ekosistemske storitve in manj na to, kakšno vrednost naravni kapital prinaša delnicarjem. 4. CenA, STRoŠKiin VRednoST Vode »Cena je to, kar placamo, vrednost je to, kar dobimo.« Warren E. Buffett,ameriški magnat, investitor in filantrop Razlicne interesne skupine pogosto ne najdejo skupnega jezika, ko razpravljajo o vrednotenju vode in njenem pomenu. Izrazi cena, stroški in vrednost vode se pogosto zamenjujejo, ceprav se po vsebini dokaj razlikujejo. Teoreticno ceno razumemo kot znesek, ki ga je treba placati, da bi nekaj dobili. Strošek je v denarju izražen potrošek prvin poslovnega procesa, tj. denarna vrednost sredstev, ki sodelujejo pri proizvodnji izdelka ali izvajanju storitve. Nasprotno pa vrednost doloca uporabnost in koristnost blaga ali storitve za posameznika. Stroške doloca dejanska poraba prvin, opredeli jih proizvajalec skladno z racunovodskimi standardi. Cena se 3 Protokol o naravnem kapitalu je okvir, ki je namenjen ustvarjanju zaupanja vrednih, verodostojnih in uporabnih in- formacij za poslovodje. Namen protokola je podpreti boljše poslovne odlocitve z upoštevanjem interakcije narave oz. naravnega kapitala. Vir: https://naturalcapitalcoalition.org/protocol/. 14 Portorož, 5.–6. oktober 2017 oblikuje glede na stališce potrošnikov in skladno s cenovno politiko. Stroški in cena se lahko vrednostno dolocijo, spremembe na trgu pa vplivajo na to, da se stroški ter cena blaga in storitev povecajo ali zmanjšajo. Nasprotno pa na vrednost vpliva mnenje porabnika in jo je težko vrednostno izraziti. Nekoliko drugace velja za ceno, stroške in vrednost vode. Vrednost vode se spreminja, ko se iz denarne vrednosti na podjetniški ravni pomikamo po osi proti družbeni vrednosti (slika 2). Voda je nujna dobrina za življenje, zato je vrednost kolicine vode, potrebne za preživetje, neskoncna – ljudje bi placali kakršno koli ceno. Toda, ko so zadovoljene osnovne potrebe, ljudje kupujejo vodo glede na ceno v primerjavi z drugim blagom, ki ga lahko kupijo. Vrednost vode je izhodišcno obicajno opredeljena s tržno ceno, ki je oblikovana skladno z vladnimi predpisi in opredeljena prek lokalnega izvajalca storitev oskrbe z vodo, ki je bodisi javna ali zasebna družba. Cena na tej ravni je natancno dolocljiva na podlagi trenutnih stroškov zagotavljanja oskrbe z vodo. Poleg dejanskih stroškov lahko cena vkljucuje tudi pricakovane stroške in tveganja v prihodnjem kratkorocnem ali dolgorocnem obdobju. Daljše kot je prihodnje obdobje, vecja je tudi negotovost glede dolocanja cene. Cena na podjetniški ravni je dejansko ugnezdena v gospodarski vrednosti, le-ta pa v družbeni in ekološki vrednosti. Cena ima tudi pomembno vlogo cenovnega signala, ki vpliva na obseg in alokacijo porabe vode. S ceno vode so povezani stroški vode. Z izrazom stroški vode razumemo vse neposredne stroške, ki so povezani s pridobivanjem, obdelavo in distribucijo vode. Poleg tega stroškovna cena vode vkljucuje tudi kapitalske stroške vodnih infrastrukturnih objektov in naprav ter tudi druge upravne in splošne stroške. Ti t. i. »mehki stroški« so obicajno višji, ce se povecajo tveganja, povezana z vodo. Kljub temu da so trenutni stroški vode natancno dolocljivi, so v prihodnosti prav tako izpostavljeni dolocenemu tveganju in negotovostim, ki jih lahko upoštevamo v stroškovni ceni. Tako kot cena in stroški lahko tudi vrednost vode vkljucuje sedanjo (doloceno) vrednost kot tudi prihodnjo (negotovo) vrednost, ki vkljucuje tveganja. Poleg tveganja na vrednost vode vpliva tudi razsežnost vrednotenja. Voda je kljucna v številnih sektorjih, zlasti v kmetijstvu, industriji, energetiki in prometu. Potrebne so naložbe v vodni sektor, da se zagotovijo ustrezna infrastruktura, varnost voda in zašcita družbe pred tveganji, povezanimi z vodo. Vrednost vode na tej ravni je merilo, kako voda soustvarja novo vrednost, zagotavlja socialno blaginjo in podpira gospodarsko rast. Toda gospodarska rast ima svoje prednosti in slabosti. Po eni strani lahko povzroci pomanjkanje vode, po drugi strani pa lahko zagotovi sredstva, potrebna za zagotavljanje razpoložljivosti vode in reševanje razlicnih tveganj, povezanih z vodo. Najvišjo vrednost vode predstavlja skupna ekonomska vrednost, ki ne pokriva samo vrednosti, ki jo voda predstavlja za gospodarstvo, temvec tudi za družbo in naravo. Vrednotenje vode na tej ravni vkljucuje vsa navedena podrocja in tudi vrsto nemonetarnih ukrepov, povezanih z vodo. Celovito vrednotenje naravnih virov je bistveno za varovanje okolja in skrb za ohranitev krhkega ekosistema, kot je vodni. Vrednotenje vseh vidikov zahteva uporabo razlicnih metod vrednotenja, da se skupna vrednost vode lahko tudi denarno opredeli. Iz tega lahko povzamemo kljucni poudarek, da je cena vode, ceprav uveljavljena in dobro poznana, zelo omejen element vrednosti vode ter zato obicajno tudi zelo nizka. Cena vode pogosto ne odraža niti celotnih stroškov oskrbe z vodo, na kar vplivajo njena pomembnost za življenje, status javnega dobra in znacilnost naravnega monopola. Ko ljudje razmišljajo o tem, koliko placajo za vodo, in menijo, da so stroški enaki vrednosti vode, delajo vodi medvedjo uslugo, saj tako ostaja vrednost vode z gospodarskega, družbenega in naravnega vidika neprepoznana. Zato je izrednega pomena razlikovati med ceno, stroški in vrednostjo vode, saj osredotocanje zgolj na ceno ali stroške privede do znatnega podcenjevanja vode pri ravnanju z vodo in njenem upravljanju. Vrednotenje vode je predvsem povezano z negotovostjo (tj. vodnim tveganjem), ki se kaže na razlicnih podrocjih ter ugotavlja in vrednoti z uporabo razlicnih metodologij. Na vrednost vode vplivata tudi cas in raven vrednotenja. V nasprotju s tradicionalnimi pristopi vrednotenja vode, ki upoštevajo zgolj sedanje stroške vode, sodobni pristopi vrednotenja vkljucujejo tveganja na vodnem podrocju in poleg ustvarjanja dolgorocne podjetniške vrednosti upoštevajo tudi dolgorocno družbeno vrednost vode. 4.1. ekonomska vrednost vode Verjetno bi vecina ljudi pritrdila, da je ekonomska vrednost neke dobrine dolocena z njeno tržno vrednostjo. Pogledi glede ekonomske vrednosti vode se razlikujejo. Nekateri menijo, da ima voda ekonomsko vrednost le, ce je njena ponudba v primerjavi s povpraševanjem omejena. Kadar je voda na voljo v neomejenem obsegu, je v gospodarskem pogledu brez vrednosti. Omejeno razpoložljiva voda pa prevzame ekonomsko vrednost, ker številni uporabniki tekmujejo za njeno uporabo. V tržnem sistemu ekonomska vrednost vode, ki jo doloca cena, služi kot vodilo za njeno alokacijo med alternativne nacine uporabe, tako da se zagotavlja najvecja gospodar- ska rast. Drugi menijo, da voda pripada Zemlji in vsem vrstam, zato se ne sme obravnavati kot zasebno blago, s katerim se trguje in ustvarja dobicek. Svetovne zaloge vode so skupna dedišcina, temeljna clovekova pravica ter kolektivna odgovornost. (Barlow, M. in Clark, T., 2002) Na Konferenci o vodi in okolju, ki je leta 1992 potekala v Dublinu na Irskem, je bilo sprejeto nacelo, da ima voda ekonomsko vrednost v vsej svoji konkurencni uporabi in jo je treba priznati kot gospodarsko dobrino. V okviru tega nacela je treba najprej priznati osnovno pravico vseh ljudi do dostopa do pitne vode in sanitarij po primerni ceni. Izpostavljeno je bilo, da je pretekla nezmožnost prepoznavanja gospodarske vrednosti vode povzrocila okoljsko škodljivo uporabo virov. Upravljanje vode kot gospodarske koristi je zato pomemben nacin za doseganje ucinkovite in pravicne uporabe ter spodbujanje ohranjanja in zašcite vodnih virov. V praksi cena, ki jo vecina uporabnikov placa za vodo, v najboljšem primeru odraža zgolj kapitalske stroške infrastrukture za oskrbo z vodo ter obratovalne stroške za njeno zagotavljanje, voda kot dobrina pa se ne zaracunava. Enako velja tudi pri nas, cena voda vkljucuje stroške javne infrastrukture in zagotavljanja storitve oskrbe, voda pa je v bistvu zastonj. Uvodoma smo izpostavili neprimerljivo razliko med ceno vode in diamanta. Podobno razmerje velja tudi med vodo in njeno ustekleniceno razlicico. Steklenica izvirske vode Zale, ki jo crpajo in polnijo sredi Ljubljane, znaša 0,39 evra, liter vode iz pipe v bližnji stanovanjski hiši pa 0,0018 evra. Portorož, 5.–6. oktober 2017 Za razliko v vrednotenju ene in druge oblike vode bomo težko našli pojasnilo, še manj pa, da smo brez pomisleka za ustekleniceno razlicico vode pripravljeni placati 200-krat vec. V zadnjih desetletjih se je mišljenje o vodi zacelo spreminjati. Zaradi povecanja števila prebivalstva potreba po pitni vodi nenehno narašca, razpoložljiva kolicina pitne vode pa je zaradi negospodarne rabe in vplivov podnebnih sprememb vedno manjša. Trije od desetih oziroma 2,1 milijarde ljudi na svetu nima dostopa do ciste pitne vode v svojem domu, od tega jih 263 milijonov za pot do ciste pitne vode in nazaj potrebuje vec kot 30 minut. 159 milijonov ljudi ima na voljo le oporecno vodo iz virov, kot so potoki ali jezera, kažejo prve globalne ocene Unicefa o dostopu do ciste pitne vode. Obenem pa se je poraba vode globalno od leta 1950 potrojila in povpraševanje hitro narašca. Oskrba s pitno vodo postaja vse bolj perec problem, s tem pa se povecuje tudi ekonomska vrednost vode. Medtem ko je bila voda v preteklosti obravnavana kot skupna blaginja cloveštva, se danes vse bolj obravnava kot dobro trgovsko blago, kot nekaj za prodajo. Privatizacija vodnih virov in storitev, ki poteka na svetovni ravni, je odprla vrata za koncept vode kot storitve. »Vode ne jemljemo vec kot od boga dano darilo, ampak kot dobrino, za katero je treba placati,« in »voda bo nekega dne brez dvoma postala kot nafta,« je prepricana dr. Isabel Al- Assar, strokovnjakinja za mednarodno trgovino s škotske univerze Dunde. Dostop do pitne vode je temeljna clovekova pravica in kriticni izziv za trajnostni razvoj. Konkurencne zahteve po vodi so vedno vecje, ucinki podnebnih sprememb pa še povecujejo izzive, povezane s kakovostjo vode in njeno razpoložljivostjo. Zaostrene okolišcine ustvarjajo nova tveganja za podjetja, gospodarstvo, družbo in okolje. Vse glasnejša so mnenja, da bo voda v prihodnosti pomemben gospodarski vir, ki bi ga lahko primerjali z nafto danes. Zaradi vse slab- ših razmer v ekološkem stanju na našem planetu bi bilo mogoce, da bo osnovna dobrina in glavni ekonomski vir postala prav voda. Njena vrednost skozi zadnje stoletje neprestano narašca. Voda je v ozadju mednarodnih sporov in povod za številne vojne. Mark Twain, ameriški pisatelj in humorist, je že pred stotimi leti preroško zapisal: »Whisky je za pitje; voda je za boj.« 5. KAKooVRednoTiTi Vodo? Vrednotenje vode se je v zadnjem obdobju osredotocalo predvsem na vrednotenje za namene dolocanja cen (tj. dolocanje cen vode za gospodinjski, industrijskih in kmetijski odjem) ali vrednotenje vode kot ekosistemske storitve skozi njeno skupno ekonomsko vrednost. Vrednost vode je lahko denarna in družbena (tj. nedenarna), lahko zašcitena samo za dolocene uporabnike ali porazdeljena med razlicne uporabniške skupine na oskrbovalnem obmocju. Vodo razlicne skupine ocenjujejo z razlicnih zornih kotov. Raznolikost pogledov vpliva na to, da so se na podrocju vrednotenja vode oblikovala razlicna stališca. Svetovni poslovni svet za trajnostni razvoj (WBCSD – World Business Council for Sustainable Development) je izdelal smernice in vodnik za vrednotenje vode, ki so namenjeni predvsem podjetjem z namenom, da se podrocje vrednotenja vode jasneje opredeli. Koncept WBCSD opredeljuje pet podrocij, na katere vpliva vrednost vode, pri cemer se odlocanje kot kljucno odraža na ostalih štirih podrocjih: ohranitvi in povecanju prihodkov, zmanjševanju stroškov, upravljanju tveganj in povecanju ugleda. Ta pristop pojasnjuje, kako voda vpliva na vrednost znotraj podjetij, ne zagotavlja pa dovolj argumentirane analize in se osredotoca le na izbrane korporacijske vrednote. V zvezi z vrednotenjem vode se vse bolj izpostavlja tudi koncept opredelitve skupne ekonomske vrednosti vode. Ta pristop razlikuje med uporabniško vrednostjo vode ter njeno neuporabniško vrednostjo. Uporabna vrednost vode se razclenjuje na njeno neposredno uporabo (poraba pitne vode za gospodinjstva, poraba v industriji, kmetijstvu) ter posredno uporabo vode (ekosistemske storitve) in kot možno vrednost njene bodoce neposredne in posredne uporabe. Neuporabniška vrednost upošteva razumevanje in pripoznavanje pomembnosti vodnih virov, razumevanje rabe in dostopa do pitne vode za sedanjo generacijo in pomena ohranjanja vodnih virov za prihodnje generacije. Slika3: Skupna ekonomska vrednost vode Vir: Morgan in Orr, 2015. Model nudi ustrezen okvir vrednotenja predvsem za vlade in lokalne skupnosti, ko razmišljajo o tem, kako dolociti cene vode in urejati vodne vire. Podjetja obicajno uporabljajo prilagojene nacine vrednotenja, saj (vsaj za zdaj) ne prejemajo denarnih nadomestil iz neuporabniške vrednosti vode. Oba pristopa sta koristna; medtem ko pristop WBCSD ponuja nekatere posebnosti, je okvir skupne ekonomske vrednosti vode relativno celovit. Obenem pa pristopa odpirata širši pogled na vrednotenje vode in potrebo po celovitem okviru, ki bo upošteval razlicne vidike in nacine vrednotenja ter razlikoval med sedanjo in prihodnjo vrednostjo vode z upoštevanjem vseh tveganj, ki jim je izpostavljena. Pristop mora zagotavljati jasno metodologijo vrednotenja vseh vplivov vode na poslovanje podjetij in to vrednost postaviti v financne in racunovodske Portorož, 5.–6. oktober 2017 okvire porocanja. Obenem pa mora biti dovolj prilagodljiv, da ni uporaben le za poslovne namene, ampak za potrebe gospodarskega razvoja javnega sektorja in za ocenjevanje družbene in okoljske vrednosti vode. Naše naravno bogastvo, t. i. naravni kapital je prav tako pomemben kot kapital, ki ga je ustvaril clovek, t. i. fizicni kapital. Mednarodna skupina razlicnih strokovnjakov pripravlja neodvisno študijo o ekonomski vrednosti izgubljene biološke raznovrstnosti na svetovni ravni (TEEB). Vodja študije, ugleden financnik Pavan Sukhdev, pravi: »Neopaznost ekosistemov in biološke raznovrstnosti na gospodarski ravni je eden glavnih vzrokov, da jih unicujemo, ceprav imajo izredno veliko gospodarsko vrednost za našo družbo.« Krepi se prepricanje, da bo ekonomsko vrednotenje narave povzrocilo spremembo v odnosu do nje – da jo bomo opazili in cenili. Zato so znanstveniki v zadnjih letih zaceli raziskovati financno vrednost narave. Predvsem zato, da obvešcajo, kako lahko najucinkoviteje ohranjamo naravni svet, in razširijo razpravo o tem, kako in zakaj je treba ohraniti naravo. Danes cloveške dejavnosti povzrocajo okoljske spremembe, ki se pojavljajo prehitro, da bi se rastlinske in živalske vrste lahko prilagodile, zato je stopnja izumiranja posameznih vrst hitra, tudi od 100- do 1000-krat vecja od naravne (EESO, 2006). BBC Earth je objavil Indeks Zemlje, ki v središce postavlja ekonomsko vrednost koristi na- rave, pridobljeno s pretokom številnih ekosistemskih storitev. Zaloge naravnega kapitala vkljucujejo tako bioticne kot abiotske elemente naravnega okolja, npr. rastline in živali ter vodo in minerale, ki jih uporabljajo. V kombinaciji z drugimi vložki, kot so cloveški, družbeni in fizicni kapital, pretok ekosistemskih storitev, ki jih ustvarja naravni kapital, prinaša ljudem koristi, kot so hrana, cista voda … Indeks Zemlje se osredotoca tudi na vrednost posebnih ekosistemskih storitev, kot so izboljšana zmogljivost shranjevanja vode, cistost vode in zmanjšanje tveganja poplav. Z globalnega vidika je obnovitev sladke vode najvrednejša ekosistemska storitev glede na zemeljski indeks. Obnova oskrbe z vodo je odvisna od vrste naravnih dobrin, na primer zdravih tal, mokrišc in gozdov. Brez nove sladke vode kmalu ne bo gospodarstva, zato je skupna agregatna vrednost storitev, povezanih z vodo, ki jih zagotavlja narava, enakovredna svetovnemu bruto družbenemu produktu in je ocenjena na 73,48 bilijonov dolarjev (WCMC-UNEP, 2015). 6. ZAKLJUCeK »Nikomur ne odrekaj vode, ki tece mimo.« Mark T. Cicero, rimski državnik, pravnik in filozof Voda kot naravna prvina je pogoj za nastanek in obstoj življenja. Kolicina vode in njena pojavna oblika ter casovna razporeditev predstavljajo pomembno izhodišce nacrtovanja razvoja družbe ter vplivajo na raznovrstnost živalskih in rastlinskih vrst ter na življenje ljudi, njihovo blaginjo, življenjske vzorce, pa tudi na clovekov odnos do vode. Vse bolj se zavedamo, da so ekosistemske storitve zaradi clovekovih dejavnosti omejene in ogrožene. Voda, ki prihaja iz kuhinjske pipe, je stara štiri milijarde let, morda jo je pil tiranozaver. Voda tece v svet s številnimi strastno navdihujocimi nacini, vendar jo vzamemo popolnoma samoumevno. Obdobja, ko je bila raba vode neomejena, nepremišljena in poceni, je konec, je preprican Charles Fishman, avtor knjige The Big Thirst. Voda v prihodnje ne bo samoumevno razkošje, zagotavljanje vode uporabnikom pa bo še težavnejše. Tudi pri nas še vedno velja prepricanje, da je obmocje Slovenije bogato z vodami ne glede na njihovo neugodno casovno in prostorsko razporeditev ter veliko geološko ranljivost. To se odraža tudi v našem zapletenem odnosu do vode. Veseli smo, ko gledamo valove morja, uživamo v vroci kopeli; in za najljubšo znamko usteklenicene pitne vode smo pripravljeni placati tisockratno ceno vode iz pipe. Nenehno ponavljamo, da je voda vir življenja, njena vrednost pa neprecenljiva – toda trenutno je ne cenimo in ne spoštujemo. Morali se bomo premakniti iz obdobja nezavedne vode v dobo pametne vode. Smo v prednosti pred našimi predniki, saj razumemo pomembnost vode in imamo znanje, da jo lahko uporabimo pametno. Verjetno pa bo vecji izziv, da oblikujemo nov pogled na vodo in ji priznamo njeno pravo vrednost. Vrednost, ki bo upoštevala skupno ekonomsko vrednost vode, ki vkljucuje njeno uporabniško in neuporabniško vrednost. LITERATURA IN VIRI 1. Bach, F. C., 2017. What is the real value of forests and water? Dostopno na: https://www.unece.org/mc/ info/media/blog/previous-blogs/what-is-the-real-value-of-forests-and-water.html [1. 8. 2017]. 2. Barlow, M., Clark, T., 2002. Blue Gold: The Fight to Stop Corporate Theft of the World’s Water. The New Press. 3. CDP, 2016. Thirsty business: Why water is vital to climate action. 2016 Annual Report of Corporate Water Disclosure. Dostopno na: https://www.cdp.net/en/research/global-reports/global-water-report-2016 [20. 7. 2017]. 4. EESO (European Economic and Social Committee), 2008. Mnenje Evropskega ekonomsko-socialnega odbora o sporocilu Komisije: Zaustavitev izgube biotske raznovrstnosti do leta 2010 in pozneje — Ohranjanje storitev ekosistemov za blaginjo ljudi. 5. European Communities, 2008. The Economics of Ecosystems and Biodiversity. Welzel+Hardt, Wesseling, Germany. 6. Fishman, C., 2012. The Big Thirst: The Secret Life and Turbulent Future of Water. New York: Free press. 7. Marshall, A., 1890. Principles of Economics. Dostopno na: http://files.libertyfund.org/files/1676/Marshall_ 0197_EBk_v6.0.pdf [15. 7. 2017]. 8. Morgan, J. A., Orr, S., 2015. The Value of Water - A framework for understanding water valuation, risk and stewardship. IFC – International Finance Corporation, WWF International. World Bank Group. 9. Pjanic, Z., 1979. Savremene buržoaske teorije vrednosti i cena. Beograd: Institut društvenih nauka. 10. Screpanti, E., Zamagni, S., 1993. The Outline of the History of Economic Thought. Oxford: Oxford Univerity press. 11. Smith, A., 1776. An inquiry into the nature and causes of the wealth of nations. Dostopno na: http://www. online-literature.com/adam_smith/wealth_nations/0/ [1. 7. 2017]. 12. UNEP-WCMC, 2015. Earth Index – Cost the Earth sources. Dostopno na: http://www.bbc.com/earth/sto- ry/cost-the-earth-sources [28. 7. 2017]. 13. Veblen, T., 1899. The Theory of the Leisure Class. New York: B. W. Huebsch. Dostopno na: http://files. libertyfund.org/files/1657/1291_Bk.pdf [15. 7. 2017]. 14. World Economic Forum, 2016. Global Risks Report 2016. Dostopno na: http://www3.weforum.org/docs/ GRR/WEF_GRR16.pdf [17. 7. 2017]. Portorož, 5.–6. oktober 2017 JPVODOVOD-KANALIZACIJA opravlja dejavnost oskrbe s pitno vodo in odvajanje ter ci- šcenje odpadne vode v Mestni obcini Ljubljana in v obcinah Brezovica, Dobrova - Polhov Gradec, Dol pri Ljubljani in Škofljica, v obcinah Horjul in Medvode pa odvajanje in cišcenje odpadne vode. Z ucinkovitim upravljanjem vodovodnih in kanalizacijskih sistemov vsakodnevno izkazujemo spoštovanje do vode kot neprecenljivega naravnega vira. Naše poslovne odlo- citve so sprejete z zavedanjem, da aktivno sooblikujemo kakovost bivanja prihodnih generacij. Voda je naravni vir, brez katerega ni življenja. Vir, ki zahteva pozornost vseh. Voda je naša skupna odgovornost. Z njo ravnajmo odgovorno, preu- darno in premišljeno. Za dobro nas in prihodnjih generacij. Spoštujmo vodo. Spoštujmo življenje. Vodovod precka reko Ljubljanico pri Crni vasi (Domen Pal, Branko Ceak, Jože Macek). Vodni dneVi 2017 Portorož, 5.–6. oktober 2017 odnoS Med Vodo in dRUŽBo V SLoVeniJi Hach Lange, d. o. o. je hcerinsko podjetje istoimenske ameriško-nemške multinacionalke v Sloveniji z vec kot 80-letno tradicijo na podrocju analize vode. Dolga leta izkušenj, izumi in kontinuiran razvoj so omogocili, da danes svojim kupcem po vsem svetu nudimo širok nabor laboratorijskih, prenosnih in on-line izdelkov za analizo pitne, odpadne ali industrijske vode. Hach Lange, d. o. o., Fajfarjeva 15, 1230 Domžale www.hach-lange.si, info@hach-lange.si, tel: 059 051 000, faks: 059 051 010 Bogat nabor merilnih tehnologij zadovolji širok razpon zahtev. Vsi izdelki, tako za on-line nadzor kot za laboratorijsko analizo, nosijo pecat istega dobavitelja in so med seboj povsem združljivi. Svojim kupcem nudimo najnaprednejše komunikacijske tehnologije, ki omogocajo npr. umerjanje procesnih merilnih instrumentov neposredno s fotometrom v laboratoriju, oddaljen nadzor delovanja cistilne naprave, optimizacije delovanja sistemov in še veliko vec. izr. prof. dr. MiHAeL BRenCiC1 Aqua currit et debet currere ut currere solebat. (Voda tece in naj še naprej tece tam, kjer je vedno tekla.) Justinijanov zakonik Povzetek Obdelana je problematika odnosa med vodo in družbo v Republiki Sloveniji. Voda po naravi kompleksnosti svojih odnosov z okoljem in družbo ustvarja številne interakcije, zato je ni mogoce obravnavati zgolj kot snov. Prikazane so razlicne kategorije razumevanja vode; ma- terialnost, elementarnost in antropicnost vode. Obdelana so razmerja med strukturo države in vodo, med državljani in vodo ter odnos med stroko in vodo. Kljucne besede: antropicnost, država, državljani, elementarnost, materialnost, stroka, voda, vodna telesa Abstract Relationships between water and society in the Republic of Slovenia are discussed. By the nature of these relationships several interactions are established, and water can not be regarded as merely a compound. Different categories of water properties can be defined: materiality, elementality and anthropic nature. The relationships between the structure of the state and water, between citizens and water, and the relationship between the profession and water are considered. 1 Izr. prof. dr. Mihael Brencic, univ. dipl. inž. geol., Oddelek za geologijo, Naravoslovnotehniška fakulteta, Univerza v Ljubljani, in Geološki zavod Slovenije 1. UVod Voda je kljucni vir za clovekovo preživetje in razvoj, je nepogrešljiva za življenje in zdravje ter vzpostavljanje clovekovega dostojanstva. Zaradi neprestanega ponavljanja izrek »Voda je vir življenja« zveni kot floskula, ki je v današnjem medijsko pregretem svetu izgubila svoj prvinski pomen. Kljub temu lahko ta izrek znova in znova zapišemo ne glede na to, kako se do vode obnašamo in kako z vodo ravnamo. Ostal bo vedno aktualen in kljub le nekaj be- sedam izraža bistvo clovekovega odnosa do vode. Zaradi biološke danosti vode sta narava odnosa med posameznikom in vodo ter narava odnosa med družbo in vodo osrednji politicni vprašanji sodobnosti, pravzaprav sta to kljucni in osrednji politicni vprašanji kateregakoli casa; v preteklosti, danes in v prihodnje. Žal teh vprašanj kot takšnih v širši družbeni razpravi ne razumemo in o njih na ta nacin redko razpravljamo; zaradi tega, ker je voda tako vsakdanja in samoumevna komponenta tistega, kar nas obdaja, in je tisto, od cesar smo tako esencialno odvisni. Misliti in razumeti vodo ter misliti o vodi, je prav tako prvovrstno politicno vprašanje, ne glede na to, v kateri tocki zacnemo premislek, in ce je naš premislek o vodi še tako kompleksen in razvejan, je vedno njegov koncni rezultat vodna bilanca; kakšne so razpoložljive kolicine vode (pri tem mislimo na kolicine v najširšem fizikalno-kemijskem pomenu, od volumna in mase do kemijskega stanja), kje so te kolicine vode in kdo ima do njih pravico ter zakaj. Ko se sprašujemo, kakšen je odnos med vodo in družbo, si lahko to vprašanje zastavimo zelo široko ali pa se pri premisleku o tem omejimo. Ker ne želimo posegati v globalna razmerja med družbo in vodo, ostanimo le pri »domacem« razumevanju. V naslovu prispevka smo si zastavili nalogo, da bomo obravnavali ta odnos na ravni Slovenije, toda ali s tem analiziramo ta razmerja »le« na ravni države, to je Republike Slovenije, ali pa na ravni vseh segmentov družbe, ki niso zgolj država, temvec tudi tisto, kar ni artikulirano preko države, ampak na ravni geografije. Ali povedano drugace, kaj vse se na ravni odnosa med družbo in vodo dogaja v prostoru, ki ga oznacuje geografski pojem Slovenije. Ali o tem govorimo v kontekstu politicne Slovenije, v kontekstu etnicne Slovenije ali le o geografski Sloveniji? Analiza odnosa med družbo in vodo je le težko objektivna, temeljeca zgolj na dejstvih, kakor jih razumeta naravoslovje in tehnika, tudi ce je premišljevalec doma iz teh logov. Takšen premislek je vedno obremenjen z vrednostnimi sodbami, te pa nikakor ne morejo biti absolutne in dokoncne. Vrednostne sodbe so vedno posledica eticnih, politicnih in ideoloških pogledov na probleme, pa ceprav ne eticna, politicna in ne ideološka komponenta niso definirane ter jasno artikulirane. Ce delujemo kot strokovnjaki na podrocju vode (o tem vec v nadaljevanju), smo kljub svoji »objektivnosti« izpostavljeni tistemu, kar se dogaja zunaj naše ožje specialnosti. Pri tem se nehote srecamo s problemom tega, da se s cim ne strinjamo ali pa imamo o tem svoje mnenje, ki je drugacno od prevladujocega, tudi zaradi tega, ker o tem vemo vec, ali pa zato, ker si domišljamo, da o tem vemo vec. Sistematicnost in analiticnost, ki sta nam z naravoslovno ali tehnicno stroko privzgojeni, tako s sistematicno organiziranim znanjem vede, ki ji pripadamo, kot tudi s kasnejšimi formativnimi izkušnjami, nas silita, da analiziramo in sistematiziramo tudi vprašanja nestrinjanja, ki segajo preko našega ožjega podrocja. Del teh premislekov, do katerih se je dokopal avtor prispevka v preteklosti med svojim profesionalnim delom hidrogeologa, strokovnjaka za podzemne vode, je na esejisticen nacin prikazan v 24 Portorož, 5.–6. oktober 2017 nadaljevanju. Vsako od obravnavanih poglavij bi si zaslužilo samostojno obravnavo, zato je problematika tudi zaradi omejitve s prostorom predvsem nakazana. 2. KAJ Je VodA? Ce se želimo približati odgovoru na vprašanje, kakšen je odnos med vodo in družbo, mora- mo najprej odgovoriti na vprašanje: »Kaj je voda?« Na zacetku 21. stoletja je to pravzaprav paradoksalno vprašanje, za katerega pa se izkaže, da ni zgolj retoricno, kot nekakšen uvod v razpravo, ampak kljub enostavnosti odraža vso kompleksnost vode ter odnosov do nje. Tega vprašanja si tudi ne zastavljamo zaradi tega, ker ne bi vedeli, da je voda spojina, katere kemijski simbol je H2O in ki je glede na svoje fizikalno-kemijske znacilnosti skoraj idealno topilo; da je voda spojina s številnimi nenavadnimi lastnostmi, ki omogocajo, da se je na Zemlji razvilo ter znova in znova ohranilo življenje kljub številnim katastrofam v geološki zgodovini. Tudi zaradi tega ne, ker ne bi vedeli tega, kar vedo že otroci v vrtcu, da je to tekocina brez barve, vonja in okusa; ceprav v naravi in v okolju, v katerem živimo, ni nikoli takšna. Na to vprašanje moramo odgovoriti zaradi potrebe po tem, da lahko natancneje opredelimo svoj odnos do vode, zato da lahko zacnemo opredeljevati in bolje razumeti zelo zapleten in kompleksen odnos družbe do vode. Voda je spojina s številnimi fizikalno-kemijskimi lastnostmi, ki sta jih sodobna kemija in fizika natancno raziskali, vendar kljub stoletjem raziskav še vedno odkrivata njene do sedaj neznane lastnosti. A voda ni zgolj to, voda ima zaradi interakcij z živo in neživo naravo še številne druge lastnosti in znacilnosti, ki jih ni mogoce meriti, med razmislekom o njej pa jih je možno deducirati ali inducirati. Pri tem nikakor nimamo v mislih interpretacij, ki jih podajajo sodobna psevdoznanstvena ali družbena gibanja, ki jih lahko, ceprav so med seboj zelo razlicna, stlacimo v koš, imenovan »New age«. V oklepaju lahko dodamo, da so takšne ali drugacne »novodobne« interpretacije vloge in pomena vode prav posledica njenih lastnosti v najširšem pomenu. Da bi se izognili morebitnim nesporazumom, je treba poudariti, da avtor prispevka trdno stoji na okopih dognanja naravoslovno-tehnicnih ved o vodi. Kljub temu se je treba zavedati, da se tako naravoslovci kot tehniki pri širšem premišljevanju o vodi, ki so zunaj našega ožjega strokovnega podrocja, pogosto znajdemo na spolzkih tleh, kjer nam zlahka spodrsne. Lastnosti vode niso zgolj tisto, kar lahko merimo. Ko govorimo o lastnostih vode, jih lahko v grobem razdelimo na tri skupine, nekatere od teh pa še na podskupine. Pri vodi govorimo o njeni materialnosti, elementarnosti in antropicnosti. Te lastnosti so med seboj povezane v vzrocno-posledicni liniji; materialnost vode pogojuje njeno elementarnost, njena elementarnost pa pogojuje njeno antropicnost. To je niz, ki bi ga lahko opredelili v pomenski verigi fizikalno – biološko – zavestno. 2.1. Materialnost vode Pojem materialnosti vode izhaja iz antropologije. Orlove in Caton (2010) jo definirata kot fizikalne znacilnosti vode, ki vplivajo na razmerja ljudi do telesa in okolja ter oblikujejo njeno uporabo. V kontekstu materialnosti vode avtorja govorita tudi o elementarnosti (angl. elementality) in bistvenosti (angl. essentiality). Ceprav koncept materialnosti, kakor je definiran v antropološki literaturi, za potrebe naših premišljevanj ni povsem ustrezen, je odlicno izhodišce za nadaljnji razmislek o tem, kaj je voda. Definicijo Orlovea in Catona lahko izkoristimo kot primerno izhodišce za preoblikovanje in nadgradnjo. Fizikalno-kemijske znacilnosti molekule vode H2O v njenem cistem stanju brez katerih koli drugih raztopljenih elementov, molekul ali kompleksov ter prisotnosti snovi v suspenziji opredelimo kot osnovno materialnost vode. Vendar voda na Zemlji ni nikoli in nikjer prisotna v svoji cisti molekularni obliki. V naravi ni nikdar prisotna v svoji osnovni materialni obliki. Izjema so le strogo kontrolirani laboratorijski pogoji, ki pa so za presojo vode in razmišljanje o njej pomembni le toliko, da se zavedamo osnovne materialnosti vode. Odsotnost osnovne materialnosti vode na Zemlji je posledica tega, da je voda izredno dobro, rekli bi lahko, da je univerzalno topilo. Skorajda ni snovi, ki ne bi bila v vodi vsaj malo topna. To je tista njena materialna lastnost, zaradi katere je življenje na Zemlji nastalo in zaradi katere življenje tudi obstaja. Ce stojimo ob bregu reke ali jezera, pogosto recemo, da stojimo ob vodi. Toda dejansko ne stojimo ob vodi v smislu njene osnovne materialnosti, ampak ob tistem, kar je voda zaradi svoje osnovne materialnosti v interakciji z drugimi snovmi v okolju povzrocila. Ob bregu reke, jezera, morja imamo opraviti z drugacno vodo, kot je voda v svoji osnovni materialnosti. Materialnost vode, ki presega njeno osnovno materialnost, je tisto, kar opazujemo v rekah, jezerih in morjih ter drugih vodnih telesih. To njeno znacilnost imenujemo komplementarna materialnost vode. Preprosto povedano, to je voda, kakor jo opažamo v vseh njenih pojavnih oblikah na Zemlji. 2.2. elementarnost vode Najprej se nekoliko dotaknimo pojmov elementarnost in element. Zasnova koncepta izvira iz starogrške filozofije, poznale pa so ga tudi ostale socasne (vzhodnjaške) filozofije. V skladu s starogrškim razumevanjem snovi je materijo možno razgraditi na gradnike, dokler ne pride- mo do snovi – materije, ki je ni mogoce vec deliti. Tako pridemo do osnovnega gradnika ali elementa. Aristotel je v svoji Meteorologiji na podlagi razmislekov in teorije starejših grških filozofov opredelil štiri elemente: zemljo, ogenj, zrak in vodo. Novoveška znanost je to pojmovanje presegla in poglobila. Moderna kemija je redefinirala pojem elementa, in sicer kot kemijski element, to je tista snov, ki jo s kemijskimi postopki ni mogoce vec razgraditi. Z razvojem moderne kemijske analitike je bila voda z metodologijo in razumevanjem moderne znanosti detronizirana s položaja elementa. Kljub temu ostaja zanimivo vprašanje, zakaj je starogrška filozofija opredelila vodo kot element? Pri razumevanju opredelitve vode kot starogrškega elementa ne gre le za golo elementarnost, kakor jo razumemo danes v kemijskem pomenu, temvec za elementarnost v razširjenem pomenu. Starogrška filozofija je vodo razumela kot element, ki predstavlja temelj vsega. Ne le necesa, kar omogoca nadaljnjo sintezo, temvec necesa, kar omogoca povsem dolocene procese. S sodobnim premislekom bi to opredelili kot življenje v vsej svoji kompleksnosti. Portorož, 5.–6. oktober 2017 Tudi v prihodnje bo življenje na Zemlji obstajalo, s clovekom ali brez njega. Življenje bo na Zemlji prisotno, dokler bo prisotna tudi voda. Clovek lahko z onesnaževanjem vode v naravnem okolju spravi tako dalec, da za njegovo rabo ne bodo vec primerne in lahko zaradi tega v najbolj radikalni varianti povzroci svoje izumrtje. Toda ne glede na to, kakšno bo vodno okolje zaradi clovekovega onesnaževanja v prihodnosti, bo vedno primerno za neko obliko življenja. Izkušnje kažejo, da se v še tako onesnaženih vodah vedno vzpostavi nekakšna oblika življenja. Že obstojeci kandidati za preživetje v takšnem okolju so ekstremofilni organizmi, zaradi katerih se je kljub geološkim katastrofam, ki so se dogajale v najzgodnejšem obdobju po nastanku Zemlje, življenje periodicno vedno znova vzpostavljalo. Lastnost vode, ki znova in znova vzpostavlja in vzdržuje življenje na Zemlji, imenujemo elementarnost vode. 2.3. Antropicnost vode Antropicnost je v svojem izhodišcu filozofski koncept, ki se je razvil v kozmologiji in se ukvarja z razmerji med znacilnostmi vesolja, torej sveta in obstojem inteligentnega, samozavedajocega se življenja. Ne ozirajmo se na razprave o ustreznosti tega koncepta in razlicnih definicij, ki izhajajo iz konsistentnosti v povezavi s formalno logiko, ki presegajo naš namen. Za naš razmislek uporabimo le tisti del tega koncepta, ki pravi, da samo takšno vesolje, kot je, omogoca obstoj samozavedajocega se uma. Razmišljanje lahko tudi zasukamo, mišljenje je možno samo zaradi tega, ker obstaja vesolje – svet takšen, kakršen je. Enak razmislek lahko uporabimo tudi pri vodi. Ta omogoca obstoj samozavedajocega se uma, mišljenje pa je mogoce le zaradi obstoja vode. Iz antropicnosti vode izvira vse tisto, kar v povezavi z vodo razumemo kot simbolno, kulturno, družbeno, socialno, ekonomsko idr. Clovek drasticno posega v »delovanje« Zemlje kot sistema, spreminja snovne in energetske tokove. To se odraža v spremembah klime, s cimer se najizraziteje soocamo na globalni ravni, ker pa je Zemlja povezan sistem, se ti vplivi kažejo tudi drugod, ceprav se tega ne zavedamo tako kot sprememb v klimi. Clovek je med drugim posegel v vodni krog, znatno je spremenil njegovo dinamiko in porazdelitev kolicin vode znotraj njega. Letno cloveštvo s svojo dejavnostjo premesti vecje kolicine snovi, kot jih premestijo naravni procesi z erozijo, kar ima za posledico preoblikovanje celih pokrajin. Kot je že pred skoraj sto leti ugotovil ruski geolog in filozof Vladimir Vernadsky, je clovek geološki dejavnik. Njegova dejavnost bo ostala zapisana v geoloških arhivih, to je v kamninah in sedimentih, tako kot so ostale zapisane sledi dinozavrov in drugih živih bitij, ki so nekoc živela na Zemlji. Sodobna geologija zato govori o novi geološki dobi, imenovani antropocen. Clovekovo geološko vlogo omogoca dostop do virov energije, ker clovek fizikalno gledano zaradi zakona o ohranitvi energije pretvarja obliko energije enega vira v drugo obliko energije, kar lahko imenujemo tudi ponor. Toda ali gre pri tem samo za energijo? Ne, vse to omogoca voda, bodisi tako, da je v takšni ali drugacni obliki uporabljena kot transportni medij ali kot medij, znotraj katerega se ti procesi odvijajo. Zaradi tega se vsi ti procesi in dogodki konceptualno gledano odvijajo znotraj vodnega kroga, ki se spreminja posledicno s casom. Ta odnos opredelimo kot vzajemno povratno zanko med delovanjem vode in cloveka; clovek vpliva na vodni krog in vodni krog vpliva na cloveka. Sodobna hidrološka znanost je to prepoznala kot koevolucijo cloveka in vodnega kroga (Sivapalan idr., 2012); nekoliko poenostavljeno poveda- no, cloveštvo spreminja vodni krog in vodni krog vpliva na cloveštvo. Brez evolucije v vodnem krogu ni evolucije cloveštva. Do koevolucije vodnega kroga in cloveštva pa prihaja prav zaradi antropicnosti vode. 2.4. Med teorijo in prakso Zakaj je bilo treba ob obravnavi odnosa med vodo in družbo opraviti tako temeljit premislek o tem, kaj je voda? Ker je ena od temeljnih znacilnosti odnosa med vodo in družbo prav nerazumevanje tega, kaj je voda v vsej svoji kompleksnosti. Voda ni zgolj spojina, voda ni zgolj živilo, voda ni zgolj komponenta okolja, ki nas vcasih tudi ogroža, voda je vec kot to. Voda je entiteta, ki predstavlja in povzroca kompleks vzrokov in posledic zelo širokega spektra. Ce smo žejni, vstanemo in si, vsaj v Sloveniji, natocimo vodo iz pipe. To je samoumevno dejanje, ki skorajda meji na Pavlov pogojni refleks, vodo pijemo in se o njej ne sprašujemo. Zakaj in kdo je tisti, ki nam omogoca, da iz pipe tece zdravstveno neoporecna pitna voda? Poplave v Sloveniji so pogost pojav in vedno, kadar pride do njih, ne glede na to, za kakšno pojavno obliko poplave gre, se v medijih vsuje plaz obtožb cez državo, ki spet ni pravocasno poskrbela za protipoplavne ukrepe. Toda kdo je tisti, ki bi moral ukrepati? Ali bi ta, ki je odgovoren, moral ukrepati pred tem ali po dogodku? Ali pa bi sploh moral ukrepati, saj so poplave vendar pojav, ki ga ni mogoce v celoti prepreciti? Velik del družbenega prihodka v Sloveniji ustvarijo naravna zdravilišca, od poletja pa do zime se v njih tarejo množice kopalcev iz domovine in tujine. Toda ali se med tem, ko se v poletni vrocini hladimo v prijetno osvežujoci vodi ali ko pozimi pocasi plavamo v topli vodi, zunaj pa reže bridek mraz, sprašujemo, od kod prihaja voda, v kateri uživamo, ali se sprašujemo, kakšne posledice ima naš užitek. Ustrezni sanitarni pogoji so temelj solidnega standarda ter dostojanstvenega življenja. Toda ali se vprašamo, kam je odtekla umazana voda, ki smo jo zlili v korito. Voda je pac nekam odtekla, stran od nas. Verjetno bi lahko še naštevali takšne ali drugacne konfliktne ali pa samoumevne situacije, povezane z vodo, o katerih se ne sprašujemo. Ali je voda, ki pritece iz pipe, enaka vodi, ki nas poplavi, ali je voda, v kateri plavamo, enaka vodi, ki odtece po kanalizacijskih ceveh? Ali so to razlicne vode, pa jih z eno besedo poimenujemo samo zaradi tega, ker ne poznamo boljšega izrazoslovja? Ali pa gre samo za eno samo vodo, ki je tako kompleksna in je zaradi tega ne obvladujemo? Odnos med vodo in družbo ni le odnos med »samo« vodo in družbo, je odnos med vodo, katere znacilnosti so kompleksne - polikavzalne ter polivalentne, in zdi se, da vzpostavljamo odnos do vsake od teh znacilnosti vode posebej, celote pa ne znamo, ne moremo ali nocemo razumeti. Ta kompleksnost se izkazuje v odnosu države do vode, v odnosu državljanov do vode in v odnosu stroke do vode. Portorož, 5.–6. oktober 2017 3. VodA in dRŽAVA Država do vode, hote ali nehote, vzpostavlja svoj odnos. V to jo silita njeno naravno okolje in narava njenega delovanja. Tako kot druge države tudi Republika Slovenija pri tem ni nobena izjema. Ob zamenjavi vlade vladajoca koalicija na zacetku mandata dopolni Zakon o Vladi Republike Slovenije, v katerem v skladu s svojimi nacrti in vizijo doloci organizacijsko delovanje vlade in ministrstev. Organizacija dela se od vlade do vlade nekoliko razlikuje, vcasih se pod pezo varcevanja in ucinkovitosti ministrstva združujejo, vcasih pa spet razdružujejo in reorganizirajo, ker se predhodne organizacijske oblike iz takšnih ali drugacnih razlogov niso izkazale za ustrezne. Ne glede na takšno organizacijsko spreminjanje vladne organiziranosti se vladovanje (angl. governance) vodi s casom v okviru delovanja razlicnih vlad Republike Slovenije znatno ne spreminja. Kdo v Republiki Sloveniji je odgovoren za vodo? Voda v Republiki Sloveniji nima enega skrbnika ali samo enega ministrstva, ki bi se ukvarjalo z njo in bilo odgovorno zanjo. To dejstvo nam pokaže, da vode v Republiki Sloveniji z upravnega in upravljavskega vidika ne obravnavamo kot ene same entitete. Vodo razumemo kot polikavzalno, to je z razlicnimi posledicami in interakcijami, zato je pristojnost nad njo razpršena po razlicnih ministrstvih in agencijah. Odgovornost v odnosu do vode v Republiki Sloveniji je deljena. Zaradi tega v odnosu do nje prihaja do sektorskih interakcij, te pa imajo zaradi svoje narave vedno za posledico konfliktnost, ki se odvija na razlicnih ravneh. V skladu z naravo države in njenih organov se ti konflikti bolj ali manj uspešno razrešujejo z raznovrstnimi pristopi. 3.1. Struktura vlade in voda Pristojnosti za vodo znotraj delovanja Vlade Republike Slovenije lahko razdelimo v dve skupini, v prvi skupini so ministrstva, ki nosijo vecino in najpomembnejše pristojnosti. V tej skupini so: Ministrstvo za okolje in prostor, Ministrstvo za zdravje in Ministrstvo za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano. V drugi skupini so ministrstva, ki se z vprašanji vode srecujejo, a so zanje ta vprašanja sporadicna in znotraj svoje organizacijske sheme nimajo posebnih teles ali pisarn, ki bi se ukvarjala z vodo neposredno. Kot bomo pokazali v nadaljevanju, se s problematiko voda na posreden nacin ukvarja vecina preostalih ministrstev v sestavi Vlade Republike Slovenije. Ministrstvo, ki se ukvarja z najširšim vidikom vladovanja vodi v Republiki Sloveniji, je Mini- strstvo za okolje in prostor. V okviru tega ministrstva so pristojnosti, ki izhajajo iz pojavljanja vode v naravi, okolju in prostoru. Pri tem velja opozoriti, da je takšna delitev pojavljanja vode pogojno sprejemljiva z administrativnega vidika, vsekakor pa je problematicna z vidika razumevanja vode in vodnega okolja. Za vprašanja pitne vode in za zdravstveno ustreznost živil, v katerih se nahaja voda, je pristojno Ministrstvo za zdravje. Morda manj znan, a prav tako pomemben vidik vladovanja vodi, je v pristojnosti Ministrstva za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano, ki je neposredno odgovorno za vprašanje mineralnih in izvirskih vod, posredno pa tudi za vrsto drugih vidikov vode in vodnega okolja, saj je voda pomemben del številnih prehranskih proizvodov in temelj kmetijske pridelave. Pri tem naj omenimo predvsem probleme v povezavi s sušo in namakanjem. Od ostalih ministrstev, ki se srecujejo z vodo, velja najprej omeniti Ministrstvo za obrambo, ki je odgovorno za vprašanja razlicnih nesrec in katastrof; voda je eden od pomembnejših generatorjev naravnih tveganj in nesrec. Ker je pomemben delež gospodarskih dejavnosti v Sloveniji neposredno odvisen od vode (npr. zdraviliški turizem), se z vprašanji vode srecuje Ministrstvo za gospodarstvo; izkušnje kažejo, da to vodo obravnava predvsem kot surovino. Energetika je v pristojnosti Ministrstva za infrastrukturo, voda je pomemben del tako imenovanih obnovljivih virov, kamor sodijo hidroelektrarne in izraba geotermalne energije. Pomemben vpliv na družbeno relevantnost vode bi moralo imeti tudi Ministrstvo za šolstvo, znanost in šport, pod okvir katerega sodijo raziskave in razvoj. Žal lahko ugotovimo, da raziskave vode in vodnega okolja iz lastnih virov skorajda niso vec financirane. Skoraj vse novo znanje, ki ga v povezavi z vodo generiramo v Sloveniji, je vezano na evropske projekte. Tudi Ministrstvo za zunanje zadeve se vprašanjem v zvezi z vodo ne more izogniti. Republika Slovenija je hkrati vzvodna – povirna država, kot tudi nizvodna država. Tako preko vode prihaja do interakcij s sosednjimi državami in na podlagi tega smo zavezani k ravnanju, ki izhaja iz mednarodnih sporazumov (konvencije Združenih narodov), dvostranskih sporazumov (npr. delovanje Dravske in Murske komisije v povezavi z Republiko Avstrijo) in iz vecstranskih sporazumov (npr. sporazum o Savskem bazenu). Pred leti je Ministrstvo za zunanje zadeve tudi vodilo iniciativo, da bi se z razlicnimi vprašanji, povezanimi z vodo, izboljšala tudi globalna prepoznavnost Republike Slovenije. Presenetljivo, z vprašanjem vode se je nedolgo tega moralo srecati tudi Ministrstvo za kulturo, ko je prišlo do spora o upravljanju z Rudnikom živega srebra v Idriji, ki sodi pod UNESCO-vo kulturno dedišcino, ker je obstoj rudnika v veliki meri odvisen od uspešnosti dreniranja vode v rudniku. Nedvomno bi tudi pri ostalih ministrstvih, ki jih nismo navedli, našli še kakšno povezavo z vodo. 3.2.Zakonodaja Država svoj odnos do vode ureja na podlagi zakonodaje. Analiza družbene relevantnosti zakonodaje, povezane z vodo, presega okvir tega prispevka, vsekakor pa je to kompleksna in zanimiva problematika, ki sega preko pravniške obravnave. Dotaknimo se na kratko le diverzitete in zapletenosti ter medsebojne prepletenosti zakonodaje, ki ureja odnos družbe do vode. Zakonodaja o vodi ima v centralni Evropi že zelo dolgo tradicijo. Voda in relacije do nje so zapisane že v prvih kodifikacijah prava, na primer že v Justinijanovem zakoniku. V vecini držav je bil odnos do vode podrobneje opredeljen v 19. stoletju. Avstro-Ogrska je za avstrijski del države leta 1869 sprejela prvi Zakon o rabi, usmerjanju in obrambi pred vodami, nato pa so bili sprejeti še posamezni deželni zakoni. Kasneje so bili ti zakoni dopolnjeni ali pa so bili sprejeti novi. Tej praksi so bolj ali manj uspešno sledile vse države naslednice, ki so kasneje nastajale na tem obmocju. Vse do Republike Slovenije, ki je na tem podrocju sprva podedovala zakonodajo socialisticnega sistema, kaj kmalu pa je vsakdanja praksa zahtevala sprejem nove, aktualnejše zakonodaje. Glavna spodbuda za razvoj na podrocju zakonodaje v povezavi z vodo je bilo približevanje Evropski uniji. Ta je leta 2000 sprejela Evropsko okvirno direktivo o vodah, ki temelji na nacelih integriranega upravljanja vodnih virov (angl. Integrated Water Resources Management – IWRM), do vstopa v Evropsko unijo leta 2004 jo je Slovenija morala vkljuciti v svoj pravni red. Tako je bil leta 2002 sprejet Zakon o vodah. Brez zadržkov lahko zapišemo, da je sprejem nacel te direktive v slovenski pravni red pomembno prispeval k razvoju številnih strokovnih podrocij in ne nazadnje ustvaril kar nekaj delovnih mest. Iz zahtev Portorož, 5.–6. oktober 2017 Zakona o vodah in tudi direktive neposredno ter iz sestrskih direktiv se je razvila vrsta zakonskih in podzakonskih aktov. Poleg zakonodaje, ki izhaja iz implementacije Evropske okvirne direktive o vodah, imamo še vrsto druge zakonodaje, ki ureja vprašanje odnosa do vode in ki prav tako izvira iz vrste drugih evropskih direktiv (npr. iz Direktive o kakovosti vode, namenjene za prehrano ljudi, ali pa iz Direktive o mineralnih vodah ipd.). Tocne evidence o tem, koliko zakonskih in podzakonskih aktov, ki urejajo vprašanja, povezana z vodo, imamo v Sloveniji, ni. A nesporno je, da je ta zakonodaja izredno zapletena, tako zelo, da so za tolmacenja posameznih podrocij te zakonodaje in njeno implementacijo potrebni specialisti, ozko usmerjeni strokovnjaki. Ta zakonodaja se z nadaljnjim razvojem še naprej diverzificira in postaja kljub želji po poenostavitvi in nekaterim naporom v tej smeri vedno bolj kompleksna in zapletena, s tem pa tudi nepregledna. Pojavljajo se težave pri usklajenosti te zakonodaje v vertikalni in horizontalni smeri. V vertikalni smeri pogosto nastopijo težave pri hierarhiji odnosov, v horizontalni smeri pa se pogosto dogaja, da posamezne veje zakonodaje drugace razumejo naravne entitete ali tehnološke entitete. Primer tega je, da je treba isto vrsto pojavljanja vode v naravi obravnavati drugace v enem sklopu zakonodaje kot v drugem sklopu. Ob omembi zakonodaje v odnosu do vode ne moremo mimo ustavnega zakona, ki je v novembru 2016 vpisal clovekovo pravico do pitne vode v ustavo. To je nedvomno zakon, ki je bil do sedaj v državnem zboru sprejet z najvišjo stopnjo soglasja, po konsenzu ga verjetno prekaša le še odlocitev za osamosvojitev. Nesporno je to pomemben civilnodružbeni dosežek, vendar v obliki, kot je sprejet, sproža vec vprašanj kot odgovorov. Vec kot pol leta po njegovem sprejemu se nelagodje v strokovnih krogih kaže tudi v tem, da v javni razpravi še ni nobenih osnutkov zakonskih in podzakonskih predpisov, ki bi zahteve ustavnega zakona prevajale tudi v vsakdanjo prakso. Prav tako razen sporadicnih okruškov na nekaterih strokovnih posvetovanjih na to temo ne tece nobena javna razprava. Le na kratko se dotaknimo vzrokov za kompleksnost in narašcajoco diverzifikacijo zakonodaje, povezane z vodo, in pravzaprav vse zakonodaje, ki se nanaša na okolje – naravo. Slovenski pravni red v veliki meri sledi germanski pravni tradiciji, za katero je znacilna visoka stopnja normiranosti. Iz tako zasnovanega pravnega reda sledi tudi predpostavka, da so relacije, ki jih regulirajo pravna pravila, postavljene v vzrocno-posledicno verigo, ki jo je možno predvideti vnaprej ter jo opredeliti. Morebitna odstopanja od te predvidene vzrocno posledicne verige so razumljena kot odstopanja od pravil, ki jih je treba regulirati in omejiti, v primeru znatnega odstopanja pa tudi sankcionirati. Zakonodaja, ki se ukvarja z vprašanji vode v najširšem pomenu besede, je vedno zakonodaja, ki bolj ali manj neposredno obravnava razmerja med clovekovimi dejavnostmi in naravo – okoljem. Zato je takšna zakonodaja vedno odraz aktualnega strokovno-znanstvenega razumevanja narave – okolja. Zaradi narave znanstvenoraziskovalnega in strokovnega dela je zakonodajno normiranje vedno korak ali dva za aktualnim razvojem znanja (ne glede na to, ali v nekem predpisu piše, da je treba uporabljati najboljšo razpoložljivo tehnologijo ali zadnje dosežke stroke). Tako velja tudi v povezavi znanja z vodo in prenosom tega znanja v zakonodajo. Pri zakonodajni obravnavi razmerja med clovekovimi dejavnostmi in naravo – okoljem se je treba zavedati še kompleksnosti razmerij, ki jih ni mogoce v celoti predvideti vnaprej. Tako je na primer z nekim podzakonskim aktom nemogoce predvideti vse dogodke in situacije v povezavi s potencialnim onesnaženjem vode, ki bi se lahko pojavile znotraj vodnih teles, ki nastopajo na obmocju Slovenije. Zaradi narave našega pravnega sistema in reda skušamo vse možne situacije predvideti vnaprej, kar pa je zaradi kompleksnosti sistema v odnosu clovek okolje – narava nemogoce. V okolju – naravi lahko relacije med posameznimi komponentami opredelimo kot nelinearne, to je kot takšne, kjer enak impulz in ponovljen impulz ne sprožita nujno tudi enakega odziva. To še toliko bolj velja za odnos med clovekovimi dejavnostmi in okoljem – naravo. To nas privede do tega, da so pravila v zakonodajnem odnosu clovekovih dejavnosti do okolja – narave in v našem primeru do vode a priori neuravnoteženo normirana. Okoljski problemi in nesrece, ki smo jim bili prica v zadnjem casu, so najverjetneje prav posledica te neuravnotežene normiranosti. Neuravnoteženo normirani sistem pravnih pravil vsebuje tako pravila, ki so podnormirana, kot pravila, ki izkazujejo prenormiranje. V težnji, da bi bili v sistemu norm cim bolj natancni, nizamo številna pravila, ki skušajo zajeti tudi izjeme, zato je teh norm veliko in postanejo nepregledne. Ker pa smo v našem razumevanju okoljskih – naravnih sistemov in s tem tudi vode zaradi obsega znanja vedno omejeni, vseh možnih razmerij in stanj, ki se pojavijo, ne more- mo zajeti. Tako imamo za dolocena razmerja na voljo zelo veliko norm, za druga razmerja pa premalo. Znajdemo se v situacijah, ko se na eni strani zaradi obilice norm in pravil ne more- mo odlociti, na drugi strani pa v situacijah, ko je pravil premalo in se prav tako ne moremo kvalificirano odlociti. V primeru slednjih vedno obstaja dvom o pravilnosti sprejetih odlocitev. Idealno zakonodajo, ki bi urejala podrocje voda v najširšem pomenu, bi lahko opredelili kot tisto, ki je uravnoteženo normirana. Vendar takšnih predpisov ni mogoce uveljaviti, dokler bo celoten pravni red temeljil na natancni normiranosti. Takšna zakonodaja s podrocja interakcije med clovekovo dejavnostjo in okoljem – naravo, torej tudi vodo, je možna le v primeru spremembe teh splošnih in temeljnih nacel pri vzpostavljanju zakonodaje, ali pa vsaj na ožjem podrocju okoljske zakonodaje. Spremeniti je treba razmerja med odgovornostjo zavezancev in zapisanimi pravnimi normami. Te je treba premakniti od taksativno napisanih (tehnicnih) norm proti splošno veljavnim bolj ali manj odprtim nacelom. Le tako se bo možno prilagoditi kompleksnosti razmerij, ki jih ustvarjajo voda in njene interakcije. 3.3. Tok vode skozi državo in družbo Ce struktura ministrstev v Republiki Sloveniji odraža vse bistvene vidike delovanja države in družbe, lahko vidimo, da je voda tako rekoc prisotna povsod, zato se vprašanjem in proble- mom, ki se povezujejo z njo, ni mogoce izogniti na nobenem podrocju. Ce govorimo o vodnem krogu in o tem, kako se voda giblje v naravi, bi lahko podobno prispodobo uporabili tudi o toku vode skozi družbo in tudi o toku vode skozi državno upravo in administracijo, ceprav je to le navidezni tok. Podobne koncepte navideznih tokov iz literature že poznamo, na primer pri trgovanju s kmetijskimi, pa tudi z drugimi pridelki, kjer dobesedno govorimo o navidezni ali virtualni vodi. Pri obravnavi odnosa med vodo in državo se seveda zastavi kriticno vprašanje, ali je ureditev vprašanj v povezavi z vodo v Republiki Sloveniji ustrezna ali ne. Ali lahko obstojeci sistem kri- Portorož, 5.–6. oktober 2017 tiziramo, v celoti ali v samo nekaterih delih, ali pa takšna kritika morda sploh ni potrebna? Ali bi voda potrebovala agencijo ali neki drug organ, ki bi se v celoti ukvarjal z vprašanji vode in ne le s posameznimi segmenti? Organ, ki ta vprašanja do neke mere že pokriva, je Direkcija za vode Republike Slovenije, ki je organ v sestavi Ministrstva za okolje in prostor. Kljub temu lahko ugotovimo, da je njeno delovanje relativno ozko; teža njene dejavnosti je predvsem na podrocju urejanja površinskih voda, posega tudi na podrocje podzemnih voda, predvsem pa je zavezana tistim dejavnostim, ki izhajajo iz dolocil Zakona o vodah. Izven dolocil Zakona o vodah ni organa, ki bi se ukvarjal z drugimi vidiki vode. Verjetno bi v Republiki Sloveniji potrebovali neko koordinacijsko telo, ki bi bilo zadolženo za oblikovanje politike do vode v širšem pomenu in ne le v prostorsko okoljskem smislu. 4. VodA in dRŽAVLJAni Ce razmišljamo o odnosu med vodo in državo, moramo v skladu z uveljavljeno (družboslovno – filozofsko) tradicijo razmišljati tudi o drugem polu države, to je o ljudstvu – državljanih, ki tvorijo to državo, in njihovem odnosu do vode. Ce zasledujemo svetovno literaturo, ki se ukvarja z razlicnimi družboslovnimi in humanisticnimi raziskavami o odnosu do vode in njenem pomenu (mimogrede, ta literatura je izredno bogata, medtem ko v slovenšcini zasledimo komaj kaj del s tega podrocja), bomo ugotovili, da je ta odnos do vode v Sloveniji nekoliko drugacen, morda celo nenavaden. Verjetno smo eden redkih narodov, ki ima star ljudski pregovor: »Voda še za v cevelj ni dobra.« Ceprav so bile v nekaterih predelih Slovenije v preteklosti težave z oskrbo z vodo (ponekod še vedno niso v celoti odpravljene), v splošnem velja, da je za obmocje, na katerem živimo, znacilno obilje vode. In takrat, ko je necesa prevec, do tega ne vzpostaviš pozitivnega in afirmativnega odnosa, ampak je to nekaj, kar je samoumevno, kot zrak, ki ga dihamo. Ljudstvo v Sloveniji se do vode obnaša prav na ta nacin. Voda je samoumevna. Samoumevno je, da imamo doma na razpolago zdravstveno ustrezno pitno vodo. Samoumevno je, da na osebni in poslovni ravni uporabimo toliko vode, kot mislimo, da jo potrebujemo. Samoumevno je, da je voda brezplacna. Samoumevno je, da je voda moja. Samoumevno je, da kanalizacija deluje. Samoumevno je, da se lahko kopamo kjerkoli. Samoumevno je, da lahko peremo avtomobil ob reki. Samoumevna je zašcita pred poplavami, zato lahko gradimo kjerkoli. Samoumevno je ... In ker je vse to samoumevno, je ljudstvo zelo nestrpno do tega, kadar ta samoumevnost ni izpolnjena. Voda iz pip je zanic, zato moramo kupovati ustekleniceno vodo (zaradi tega njena proizvodnja v Sloveniji še vedno raste). Voda je predraga in neprestano jo dražijo. Vode bo zmanjkalo, samo še vprašanje casa je, kdaj se bodo pipe posušile. Neprestano nam omejujejo dostop do vode, pa še tisto, kar je imamo, nam bodo odvzeli ter prodali tujim korporacijam in multinacionalkam. Iz kanalizacije neprestano smrdi, cistilne naprave pa onesnažujejo še bolj, kot je bilo onesnaženo pred tem, ko jih še ni bilo, pa tako ali tako predstavljajo samo strošek. Kopati pa se skorajda nikjer vec ne moreš. En avto pa bi se že lahko opral ob vodi, saj eden ni nobeden. Država spet ni poskrbela za poplavno varnost in njene službe spet niso poskrbele za cišcenje korit vodotokov. In tako dalje in tako dalje. Kar smo nekoliko karikirano zapisali v prejšnjih dveh odstavkih, je le kratek povzetek tega, kar najdemo na forumih pod novicami na novicarskih spletnih portalih, ko se tam pojavi kakšen clanek v povezavi z vodo. Vsekakor spletni portali niso veren in reprezentativen vzorec javnega mnenja, kljub temu pa dokaj dobro odražajo realnost problemov v zvezi z vodo. Vprašanja, povezana z vodo, so vedno zelo aktualna, vendar odgovori nanje pogosto niso kvalificirani ali pa so celo povsem napacni. Tudi raven znanja v povezavi z vodo je dokaj slaba. S takšnimi trditvami se nehote postavljamo na stališce, da je naše mnenje pravilno in relevantno, vendar pri tem nimamo v mislih toliko ustreznosti in pravilnosti informacij, ki so v javnem obtoku, kot nacin reševanja teh problemov in odgovorov na ta vprašanja. V Sloveniji smo z uveljavitvijo Evropske okvirne direktive o vodah privzeli tako imenovano integrirano upravljanje vodnih virov – IWRM. Temeljna komponenta takšnega pristopa je tudi sodelovanje deležnikov na vseh ravneh upravljanja vodnih virov. Podobne pristope v povezavi z vodo bi bilo treba uveljaviti tudi takrat, ko problematika sega zunaj gospodarjenja z vodnimi viri. Smelo in brez slabe vesti lahko zapišemo, da sodelovanje med deležniki po nacelih IWRM- ja v Sloveniji ne deluje. Zakon o vodah, ki je bil sprejet leta 2002, je temu vprašanju posvecal posebno pozornost. Dolocal je delovanje tako imenovanih konferenc za vode, katerih naloga je bila »... omogocanje vpliva lokalnih skupnosti, imetnikov vodnih pravic in nevladnih organizacij na upravljanje voda ...«. V dopolnitvah zakona iz leta 2012 so bile te dolocbe crtane in od takrat dalje tega mehanizma Zakon o vodah ne pozna vec in se ga v takšni ali drugacni obliki tudi ne izvaja. Ob pripravi zadnjega Nacrta za upravljanje z vodami – NUV se je razpravo s strokovno javnostjo sicer opravilo, vendar je bila ta razprava dalec od tega, kakršna bi morala biti v skladu z naceli IWRM-ja participacija javnosti pri pripravi takšnega nacrta. Sodelovanje javnosti pri pripravi NUV-a ni pomembna zgolj z vidika priprave samega nacrta, temvec tudi z vidika širšega sodelovanja ljudstva – državljanov pri odlocanju v povezavi z vodo, predvsem pa pri njeni zašciti. Le z ustreznim pretokom informacij, kar pa je možno le z aktivnim sodelovanjem ljudi, se bo dvignila raven zavedanja o teh problemih in s tem tudi izobraženost v povezavi z vodo. 5. VodA in STRoKA Ko obravnavamo odnos med družbo in vodo, je ena od kljucnih relacij za razumevanje tega odnosa relacija do stroke, ki se srecuje in ukvarja z vodo, in kako stroka razume vodo. V splošnem je stroka tista, ki razume probleme, predvsem pa naj bi jih znala reševati objektivno, ucinkovito in neodvisno od vsakdanjih družbeno pogojenih razmerij. Vendar je takšno gledanje naivno. Neredko zasledimo izjavo pomembnih politikov, da je neko vprašanje v celoti usklaje- no s stroko, in prav tako neredko se strokovnjake na razlicnih ravneh obravnava kot objektivne in neodvisne. Toda ali je res tako? Kdo in kaj je stroka? Ali je to posamezna znanstvena ali tehnicna disciplina, ki se ukvarja z vodo? Ali pa je to vec disciplin, ki se ukvarjajo tudi z vodo in se pri tem srecujejo v okviru razlicnih družbeno pogojenih interakcij? Ali je strokovnjak posameznik, ki ima sebe za kompetentnega, ali je to nekdo, ki mu kompetence priznavajo drugi? Ali je stroka skupnost posameznikov, ki imajo enako izobrazbo, ali pa je stroka formalno ali neformalno združenje posameznikov z enakimi strokovnimi – usmerjenimi interesi? Portorož, 5.–6. oktober 2017 V Republiki Sloveniji pojem enotne stroke, ki se ukvarja z vodo, ne obstaja, tudi ce se na to kdo sklicuje. Prav tako ne obstaja formalna kvalifikacija, na podlagi katere bi se lahko nekdo ukvarjal z vodo. Obstaja le neformalna skupnost ljudi, ki jih kot strokovnjake razlicnih strokovnih profilov doloca njihova izobrazba ter njihovo ukvarjanje z vodo, ali pa jim strokovno odlicnost na tem podrocju na podlagi njihovih izkušenj priznavajo drugi, to je tako laicna kot tudi strokovna javnost. V Sloveniji pogosto naletimo na pojem vodarska stroka ter na pojem vodarja. Na oba pojma se sklicuje tudi politika v zvezi s politiko do vode. Ali je pri tem mišljena enotna stroka, ki se ukvarja z vodo v vseh njenih segmentih? Etimološko bi besedo vodarstvo razložili kot stroko, ki se ukvarja z vodo, in kot vodarja tistega, ki se ukvarja z vodo. Vendar to drži le deloma. Tradicionalno je v Sloveniji to poimenovanje namenjeno gradbeni stroki, ki se ukvarja z vodo, predvsem z urejanjem vodotokov in drugih vodnih teles površinskih vod. V ta okvir sodi tudi hidrotehnika. V zadnjih desetletjih se je to pojmovanje razširilo še na tako imenovano okoljsko gradbeništvo, to je na gradbeniške posege pri sanaciji dolocenih okoljskih problemov. Vsekakor pa je ta segment ukvarjanja z vodo le del zelo širokega spektra strokovnih problemov, ki se povezujejo z vodo in ki jih gradbeništvo ne pokriva. Zato je nujno potreb- no sodelovanje med razlicnimi strokami, katerih znanstveni izvor je raznolik. Zaradi narave vodnega kroga, v katerem so posamezne komponente soodvisne, mora posamezni strokovnjak posegati tudi na sosednja podrocja, kjer se srecuje z drugimi strokovnjaki. Takšno križanje strok na presecnih obmocjih izboljšuje in bogati znanje o vodi, hkrati pa ustvarja konflikte, ki so praviloma ustvarjalni, vcasih pa tudi zaviralni. To zaviranje je lahko najprej posledica medsebojnega nerazumevanja jezika razlicnih strok, kar je predvsem posledica odsotnosti ustrezne in vzajemno razumljene terminologije, to pa vodi v mimobežno komunikacijo ter razpršitev energije in sredstev, namenjenih reševanju problemov. Zaviralni momenti razvoja so zelo pogosto tudi posledica apriornega konfliktnega odnosa med stroka- mi. Stroke in disciplinarne znanosti, tudi tiste, ki se ukvarjajo z vodo, pri tem niso izjema, predstavljajo »interesne« skupnosti z ozko in pogosto zelo jasno izraženo željo po nadzorovanju materialnih in ekonomskih virov ter svojega družbenega vpliva. Vprašanje upravljanja in gospodarjenja z vodo in vodnim okoljem predstavlja relativno široko nišo, v kateri se ucinkovito ugnezdijo interesi posamezne skupnosti. Morda se tega dejstva v Sloveniji premalo zavedamo. Drobljenje pri upravljanju in gospodarjenju s komponentami vodnega kroga zaradi uveljavljanja interesov posameznih strok povzroca širšo družbeno neucinkovitost in nepotrebne stroške. Hkrati ima uveljavljanje interesov razlicnih strok za posledico, da so nekateri segmenti upravljanja vodnega kroga, ce že ne zanemarjeni, pa vsaj potisnjeni na stranski tir in deležni manjše financne ter upravljavske podpore (Brencic, 2017). 6. SKLeP Ne glede na izobilje vode v Sloveniji (na ravni države, ne pa tudi v vseh njenih posameznih pokrajinskih enotah) so vprašanja vladovanja in upravljanja z vodo (v najširšem pomenu) pomembna. V prispevku smo se dotaknili nekaterih razmerij med vodo in družbo, ki se pojavljajo tako v globalnem merilu kot na ravni Republike Slovenije. Premislek o teh razmerjih temelji na izkušnjah avtorja, ta razmerja pa bi bilo treba podrobneje raziskati tudi z empiricnimi raziskavami. Pri teh zaostajamo za drugimi državami in družbami, ne le na podrocju družboslov no-humanisticnega razumevanja odnosa med vodo in družbo, temvec tudi na tistem podrocju raziskav o vodi in vodnem okolju, ki izhajajo iz naravoslovno-tehnicne tradicije. To je posledica tega, da kot država in kot družba kljub pomenu vode tem vprašanjem namenjamo premalo pozornosti. Zaostajamo pa tudi na podrocju, ki bi ga lahko opredelili kot teoreticno akademski diskurz o vodi. Zato naj bo pricujoci prispevek droben prispevek v tej smeri. LiTeRATURA in ViRi 1. Brencic, M., 2017. Podzemne vode – med naravoslovjem, tehniko, družbenim in politicnim. V: Globevnik, L. in Širca, A. (ur.): Drugi slovenski kongres o vodah, 34-40. 2. Orlove, B., Caton, S., 2010. Water sustainability: Anthropological approaches and prospects. Annual Review of Anthropology 39: 401-415. 3. Sivapalan, M., Savenije, H. G., Blo¨schl, G., 2012. Socio-hydrology: A new science of people and water. Hydrological Processes 26, 1270–1276. Vodni dneVi 2017 Portorož, 5.–6. oktober 2017 PRAVni VidiKi TRAJnoSTneGA UPRAVLJAnJA VodA (AKTUALnA VPRAŠAnJA) prof. dr. SenKo PLiCAniC1 Povzetek V prispevku avtor obravnava aktualna pravna vprašanja trajnostnega upravljanja voda na globalni ravni in v Sloveniji. Ugotavlja, da je kljucnega pomena za uspešno upravljanje voda (in nasploh vseh naravnih virov) ciljno upravljanje, to je upravljanje na podlagi jasnih in konkretno dolocenih ciljev. Gre za nov pristop upravljanja države, ki se nanaša na vse njene pristojnosti. Z vidika uresnicevanja trajnostnega razvoja, kar je eden glavnih ciljev EU-ja in s tem tudi Slovenije, pa je še posebej pomembno ciljno vodenje oziroma upravljanje naravnih virov. Na njihovem izkorišcanju namrec temelji gospodarska dejavnost – uresnicitev trajnostnega razvoja je zato v veliki meri odvisna od uspešnosti uveljavitve trajnostnega modela upravljanja vseh naravnih virov, torej tudi voda. Avtor z vidika omenjenih ciljev analizira obstojec (pravno-politicni) sistem upravljanja voda in predlaga njegove izboljšave. Avtor v svojem prispevku obravnava tudi vlogo stroke pri (trajnostnem) upravljanju voda in ugotavlja, da bi morala imeti stroka kljucno vlogo pri upravljanju voda – tako pri upravljanju voda kot samostojnega sistema kot tudi v okviru prostorskega nacrtovanja (v okviru katerega se usklajujejo interesi glede posegov v prostor oziroma na/v zemljišca, tudi vodna in priobalna ter druga zemljišca, pomembna za upravljanje voda). Avtor prav tako analizira dolocbe Ustave, ki se nanašajo na pravico do pitne vode in na oskrbo prebivalstva s pitno vodo. Kljucne besede: ciljno upravljanje voda, oskrba s pitno vodo, pravica do pitne vode, trajnostno upravljanje voda Abstract In his article, the author analyses some contemporary issues regarding sustainable water management in Slovenia. His starting premise is that water management and the management of all natural resources should be goal-oriented and based on comprehensive national sustainable development plan. In Slovenia, the modern system of policy-making is still to be developed. 1 Prof. dr. Senko Plicanic, Pravna fakulteta v Ljubljani Author also deals with the new artcile 70. a of the Constitution, which regulates the right to drinking water and suggests the legislative changes needed. Author also deals with the new artcile 70. a of the Constitution, which regulates the right to drinking water and suggests the legislative changes needed. 1. UVod Upravljanje voda zajema varstvo voda pred onesnaževanjem in pretirano rabo, urejanje voda (v ta okvir sodi zlasti varstvo pred škodljivim delovanjem voda) in rabo voda. Bistvo trajnostnega upravljanja voda je zagotavljanje ravnovesja med poseganjem v vode (zaradi njihove rabe in/ali zaradi urejanja voda) in njihovim varstvom. Temelj za ucinkovito in trajnostno upravljanje voda je (tako kot to velja za vsako drugo bolj kompleksno clovekovo dejavnost) nacrtovanje (upravljanja). V Sloveniji Zakon o vodah2 ustrezno ureja sistem nacrtovanja upravljanja voda.3 Problematicna pa je njegova povezanost in usklajenost s širšim sistemom nacrtovanja upravljanja naravnih virov in še širšim nacrtovanjem trajnostnega razvoja. Nacrtovanje upravljanja voda bi namrec moralo biti del širšega sistema nacrtovanja trajnostnega upravljanja naravnih virov, to pa bi moralo temeljiti na temeljnem nacrtu trajnostnega razvoja Slovenije. Gre za jasen sistem dolocanja ciljev in nacinov za njihovo uresnicevanje oziroma sistem t. i. življenjskega kroga politike (angl. policy-making) in ciljnega vodenja, ki postaja v so- dobnem svetu temelj za upravljanje držav. Z oblikovanjem takšnega sistema imamo v Slovenji velike težave, kar podrobneje obravnavam v nadaljevanju kot prvo od aktualnih vprašanj, ki se nanašajo (tudi) na upravljanje voda. Upravljanje voda mora izhajati iz pomembnosti vode kot naravnega vira. Ta se mora odražati v ustrezni in jasni pravni ureditvi voda. Nedavna sprememba Ustave4 je, žal, povzrocila vrsto nejasnosti glede vrste za upravljanje voda zelo pomembnih vprašanj, kar podrobneje obravnavam v nadaljevanju kot drugo od aktualnih vprašanj upravljanja voda. 2. nACRToVAnJe TRAJnoSTneGA RAZVoJA – VLoGA dRŽAVein PRAVA V svetu danes prevladuje spoznanje, da je za uveljavitev trajnostnega razvoja nujna aktivna vloga države in lokalnih samoupravnih skupnosti.5 2 Uradni list RS, št. 67/2002, 110/2002 - ZGO-1, 2/2004 - ZZdrI-A, 10/2004 - odl. US, 41/2004 - ZVO-1, 57/2008, 57/2012, 100/2013, 40/2014, 56/2015- v nadaljevanju: ZV-1. 3 ZV-1 nacrtovanje upravljanja voda ureja v 52.–61. clenu. 4 70. a clen Ustave. 5 Glej podrobneje v Plicanic, 2014. Trajnostno prostorsko nacrtovanje in trajnostni gospodarski razvoj Slovenije – vloga prava in države. Javna Uprava, št. 3-4/2014, str. 141–145. Vodni dneVi 2017 Portorož, 5.–6. oktober 2017 V Sloveniji takšna vloga države pri uresnicitvi trajnostnega razvoja izhaja iz Ustave. Ceprav v Ustavi ni eksplicitne dolocbe, menim, da nekatere dolocbe Ustave dajejo dovolj trdno podlago za takšno razlago Ustave. Tu mislim zlasti na dolocbo drugega odstavka 72. clena Ustave, ki doloca, da država zagotavlja zdravo življenjsko okolje in v ta namen doloca pogoje za opravljanje gospodarskih in negospodarskih dejavnosti. Ob tem pa Ustava hkrati »uzakonja« go- spodarsko rast kot pravno vrednoto (posredno to po mojem mnenju izhaja iz 74. clena Ustave, ki v Sloveniji zagotavlja svobodo gospodarske pobude). V povezavi z jasno usmeritvijo EU-ja, katere clani smo, v trajnostni razvoj menim, da imamo dovolj trdno podlago za ugotovitev, da nam takšno usmeritev »zapoveduje« že sama Ustava. V Sloveniji imamo zelo dobre, pravzaprav kar izjemne (v primerjavi z drugimi državami, clanicami EU-ja, pa tudi gledano globalno) možnosti za trajnostni razvoj. Imamo relativno neokrnjeno in pestro okolje, hkrati pa tudi velik cloveški potencial – visoko stopnjo visoko izobraženih ljudi in precej uspešnih posameznikov ter podjetij z razlicnih podrocij, ki so pomembna za razvoj uspešnega zelenega gospodarstva. Zato menim, da imamo vse možnosti doseci preobrat in uresniciti trajnostni razvoj v praksi. Prvi korak bi moral biti zato oblikovanje in sprejem celovitega nacrta trajnostnega go- spodarskega razvoja Slovenije. Temeljno podlago zanj najdemo prav v navedeni dolocbi Ustave. Ce naj država zagotovi zdravo življenjsko okolje ob hkratni gospodarski rasti (z do- locanjem pogojev za opravljanje gospodarskih in negospodarskih dejavnosti), je logicno, da mora imeti jasno vizijo (nacrt), kako naj ta dva cilja uresnici. Takšen nacrt bi morali sprejeti izvršilna in zakonodajna veja državne oblasti. Predstavljati bi moral kompromis med omejitvami pri poseganju v okolje, ki so nujne zaradi njegovega varstva, in posegi v okolje, ki so potrebni zaradi gospodarske rasti. Pri tem je bistvenega pomena, da se pri pripravi razvojnega nacrta enakovredno obravnavajo na eni strani razvojni (usmerjeni v gospodarski razvoj) in na drugi strani varstveni interesi (usmerjeni v varstvo okolja). V Sloveniji je približek takega nacrta Razvojna strategija Slovenije. Vendar menim, da je veliko prevec splošna in premalo usmerjena v trajnostni razvoj. Pravna podlaga zanjo je Uredba o dokumentih razvojnega nacrtovanja in postopkih za pripravo predloga državnega proracuna.6 Ta Razvojno strategijo doloca zgolj kot enega od vladnih dokumentov. Menim, da bi razvojni nacrt Slovenije morali povzdigniti na višjo raven. V pravni sistem bi ga morali umestiti z zakonom, sprejeti pa bi ga morala (poleg Vlade) tudi Državni zbor in Državni svet. Zakon bi moral razvojni nacrt Slovenije dolociti kot temeljni akt razvojnega nacrtovanja v državi. Prvi korak v tej smeri predstavlja Vizija Slovenije 2050 – zasnova celovitega razvojnega nacrta Slovenije, ki ga je Vlada RS pripravila v letošnjem letu.7 Nacrt bi moral jasno dolociti, katere so tiste gospodarske dejavnosti, ki jih bomo v Sloveniji spodbujali: to so tiste, s katerimi lahko dolgorocno ustvarjamo gospodarsko rast in zagotovimo zaposlitev vecini prebivalcev Slovenije, hkrati pa ohranjamo okolje, ceprav tudi te dejavnosti pomenijo poseganje v okolje. To so »zelene gospodarske dejavnosti« (»zeleno gospodarstvo«). 6 Uredba o dokumentih razvojnega nacrtovanja in postopkih za pripravo predloga državnega proracuna. Uradni list RS, št. 54/10. 7 Vizija Slovenije 2050. Dostopno na: https://slovenija2050.si/ [16. 8. 2017]. Te dejavnosti in posege v okolje, ki so z njimi povezani, je treba v naslednjem koraku umesti- ti v »prostor«. To pomeni, da je treba dolociti obmocja (zemljišc oziroma parcel), na katerih bo možna gradnja objektov, povezanih z opravljanjem teh dejavnosti. Ce gre za zeleno kmetijstvo, pa bo treba dolociti obmocja (zemljišc oziroma parcel), na katerih bo možno opravljati to dejavnost. Pri dolocitvi omenjenih zemljišc bo treba po eni strani upoštevati potencial, ki ga ponujajo za razvoj omenjenih dejavnosti (torej bo treba predvideti za razvoj teh dejavnosti tista zemljišca, ki so za razvoj teh dejavnosti najbolj optimalna), po drugi strani pa seveda paziti na varstvo okolja.8 Razvojni nacrt bi moral predstavljati kompromis med omejitvami pri poseganju v okolje, ki so nujne zaradi njegovega varstva, in posegi v okolje, ki so potrebni zaradi gospodarske rasti. Kompromis med nujnimi omejitvami posegov v okolje in posegi v okolje, ki so potrebni za gospodarsko rast, pa se konkretizira kot raba zemljišc (oziroma poseg v zemljišca)9, to je kot gradnja objekta (v katerem potem podjetnik zacne opravljati gospodarsko dejavnost) ali kot kmetijska dejavnost ali kot odlocitev, da na nekem zemljišcu ni možna (zaradi varstva okolja) nobena vrsta rabe oz. dejavnost. »Prostorska umestitev« gospodarskih (in drugih) dejavnosti je v bistvu pravna regulacija. Do prostorske umestitve dejavnosti namrec lahko pride le v pravno reguliranem procesu sprejemanja odlocitev glede rabe zemljišc, ki ga danes poznamo kot pravni sistem prostorskega nacrtovanja. Gre za pravni sistem, ki ureja postopek sprejemanja odlocitev glede rabe zemljišc. V tem postopku se soocijo razvojni interesi (ti se nanašajo na poseganje v/na zemljišca – bodisi za gradnjo objektov ali opravljanje kmetijske dejavnosti) in varstveni interesi (ti pa se nanašajo na varstvo zemljišc, to je na omejevanje posegov v/na zemljišca, ko je to potrebno zaradi varstva okolja, na primer varstva podzemnih voda, ki se nahajajo pod zemljišci, varstvo zraka, ce bi se v zgrajenem objektu opravljala na primer dejavnost proizvodnje elektricne energije v termoelektrarni itd.). 3. PoVeZAnoST nACRToVAnJA TRAJnoSTneGA RAZVoJA, PRoSToRSKeGA nACRToVAnJA in nACRToVAnJA UPRAVLJAnJA VodA (in dRUGiH nARAVniH ViRoV) Kljucnega pomena za uspešno upravljanje voda (in nasploh vseh naravnih virov) je torej ciljno upravljanje, to je upravljanje na podlagi jasnih in konkretno dolocenih ciljev. Gre 8 Ko gre za druge, torej »klasicne« gospodarske dejavnosti (tiste, ki temeljijo na posegih v okolje), je jasno, da jih v Sloveniji ne bi smeli posebej spodbujati, jih pa moramo omogociti, ce jih je mogoce uokviriti v omejitve, ki jih terja varstvo okolja. Zato je treba tudi te dejavnosti in posege v okolje, ki so z njimi povezani, umestiti v »prostor«. To pomeni, da je treba dolociti obmocja (zemljišc oziroma parcel), na katerih bo možna gradnja objektov, povezanih z opravljanjem teh dejavnosti. 9 V bistvu se prakticno vsi (vecji) posegi v okolje izvajajo v objektih (razen kmetijstva) – ni torej posega v okolje, ne da bi imeli gradnje objekta kot vrste rabe zemljišca (seveda je tudi gradnja objekta na zemljišcu vrsta posega v okolje). Vsa vecja onesnaževanja okolja in vrsta rabe okolja potekajo iz objektov. Gospodarska dejavnost, s katero lahko tudi zelo onesnažujemo okolje, pa zanjo niso potrebni objekti, je kmetijstvo. 40 Portorož, 5.–6. oktober 2017 za nov pristop upravljanja države in se nanaša na vse njene pristojnosti. Z vidika uresni- cevanja trajnostnega razvoja, kar je eden glavnih ciljev EU-ja in s tem tudi Slovenije, pa je še posebej pomembno ciljno vodenje oziroma upravljanje naravnih virov. Na njihovem izkorišcanju namrec temelji gospodarska dejavnost – uresnicitev trajnostnega razvoja je zato v veliki meri odvisna od uspešnosti uveljavitve trajnostnega modela upravljanja vseh naravnih virov, tudi voda. Sistem nacrtovanja upravljanja voda (in drugih naravnih virov) ter drugi sistemi nacrtovanja (na primer energetike, prometa idr.) bi zato morali biti urejeni in izvajani tako, da bi po eni strani vstopali v omenjeni temeljni nacrt trajnostnega razvoja Slovenije – na ravni življenjskega kroga politike (angl. policy-making), po drugi strani pa tudi v sistem prostorskega nacrtovanja, kjer gre za pravno regulacijo (angl. law-making). Nacrtovanje upravljanja voda bi moralo predstavljati podlago za sistem prostorskega nacrtovanja – po eni strani z vidika razlicnih omejitev posegov v prostor, ki bi lahko vplivali na vode (»vodnovarstveni interesi«), po drugi strani pa z vidika razlicnih posegov v prostor, ki so povezani bodisi z urejanjem voda (varstvo pred poplavami idr.) ali rabo voda. Tudi z opisano povezanostjo imamo v Sloveniji težave tako na normativni ravni kot (še bolj) na dejanski ravni. Veljavna pravna ureditev prostorskega nacrtovanja namrec teh povezav ne ureja dovolj jasno, najvecji problem pa predstavlja premajhna vpetost stroke v prostorsko nacrtovanje zlasti na obcinski ravni. 4. PRAViCA do PiTne Vode in oSKRBA S PiTno Vodo, 70. a CLen USTAVe 4.1. izhodišce 70. a clen Ustave odpira številna vprašanja, ki terjajo spremembo veljavne zakonodaje v Re- publiki Sloveniji. Te bom predstavil po posameznih odstavkih 70. a clena. 70.a clen (pravica do pitne vode) (1) Vsakdo ima pravico do pitne vode. (2) Vodni viri so javno dobro v upravljanju države. (3) Vodni viri služijo prednostno in trajnostno oskrbi prebivalstva s pitno vodo in z vodo za oskrbo gospodinjstev in v tem delu niso tržno blago. (4) Oskrbo prebivalstva s pitno vodo in z vodo za oskrbo gospodinjstev zagotavlja država preko samoupravnih lokalnih skupnosti neposredno in neprofitno. Uvodoma naj poudarim, da, ceprav so bili nameni zakonodajalca ocitno dobri (argument za uvrstitev te materije v Ustavo, to je vecja varnost pred spremembami, je sicer demantiral prav zakonodajalec sam s to spremembo, kar pomeni, da lahko vsakokratni sklic Državnega zbora poljubno poseže v Ustavo, kar je nesprejemljivo z vidika »tresoce roke«, s katero naj bi spreminjali Ustavo), pa je rezultat slab: dolocba 70. a clena je v vecjem delu nerazumljiva in nomotehnicno pomanjkljiva, zato predstavlja korak nazaj in ne naprej k vecjemu varstvu naših voda. Pojdimo po vrsti. 4.2. Pravica do pitne vode Ni jasno, katera pravica naj bi to bila. Po eni strani gre lahko za pravico do rabe vode za pitje, ki sodi v okvir t. i. splošne rabe vodnega javnega dobra. Vodno javno dobro in njegova splošna raba, do katere ima pravico vsakdo, v katero sodi tudi pitje vode, sta že ustrezno urejena v Zakonu o vodah, zato takšna razlaga pravice do pitne vode iz prvega odstavka 70. a clena ne terja spremembe oziroma dopolnitev Zakona o vodah. Po drugi strani bi lahko pravico vsakogar do pitne vode razlagali tudi kot pravico vsakogar do vodooskrbne javne storitve (ta je sestavljena iz vode same in storitve dostave vode do objekta). Menim, da tudi takšna razlaga te pravice ne terja spremembe oziroma dopolnitve zakonodaje. Jasno je namrec, da te pravice v tej smeri ni mogoce razlagati drugace, kot da Ustava to pravico zagotavlja vsakomur, vendar pod pogoji, ki jih doloca zakon. Eden teh pogojev je na primer placilo za pitno vodo kot vodooskrbno javno storitev (kar pomeni, da ceno pitne vode regulirajo država in obcine tako, da je dostopna vsakomur). Vse to slovenska zakonodaja že ustrezno ureja, in sicer Zakon o varstvu okolja in na njegovi podlagi izdani podzakonski predpisi (Uredba o metodologiji za oblikovanje cen storitev obveznih obcinskih javnih služb).10 Omenjeno nejasnost dolocbe prvega odstavka 70. a clena Ustave je treba odpraviti z ustrezno spremembo Zakona o vodah (ZV-1), ki bi moral jasno razmejiti med pravico do rabe vode za pitje, ki sodi v okvir t. i. splošne rabe vodnega javnega dobra, in pravico vsakogar do vodooskrbne javne storitve. V zvezi z zadnjo bi moral ZV-1 odkazati podrobnejšo ureditev pogojev zanjo v zakonu, ki bo urejal vodooskrbo (v nadaljevanju predlagam, da se to in tudi vsa druga vprašanja lokalnih javnih služb varstva okolja, pa tudi državnih javnih služb varstva okolja uredijo v posebnem zakonu o javnih službah varstva okolja, s katerim bi bilo treba posodobiti celoten sklop lokalnih javnih služb varstva okolja, kamor sodi tudi oskrba s pitno vodo (prav tako pa tudi državne javne službe varstva okolja)): uskladiti ga je treba z evropskim pravom ter hkrati urediti posebnosti teh dejavnosti v razmerju do splošnega (novega) Zakona o go- spodarskih javnih službah. 4.3. Vodni viri so javno dobro v upravljanju države (drugi odstavek 70. a clena Ustave) Javno dobro so lahko le površinske vode, podzemne vode (ki so glavni vir za pitno vodo) pa ne morejo biti javno dobro. Javno dobro je namrec lahko le stvar (nepremicnina), na kateri imamo vsi pravico do njene splošne rabe – to pa imamo lahko le na vodnih zemljišcih (in vodi na njej) površinskih voda, ker so te dostopne vsakomur. To seveda ne pomeni, da država pod 10 Uradni list RS, št. 87/12 in 109/12. 42 Portorož, 5.–6. oktober 2017 zemne vode upravlja drugace ali da so deležne manjšega pravnega varstva, ne morejo pa biti javno dobro. Zaradi omenjenega je treba z ustrezno spremembo Zakona o vodah (ZV-1), v katerem je že doloceno, da so površinske vode naravno vodno javno dobro, z ustreznimi dolocbami okrepiti pravno varstvo podzemnih voda in s tem pravno varstvo podzemnih voda cim bolj približati pravnemu režimu vodnega javnega dobra in s tem duhu omenjene dolocbe Ustave. 4.4. Vodni viri služijo prednostno in trajnostno oskrbi prebivalstva s pitno vodo in z vodo za oskrbo gospodinjstev in v tem delu niso tržno blago (tretji odstavek 70. a clena Ustave) Raba vode za oskrbo prebivalstva s pitno vodo je v Zakonu o vodah (ZV-1) že dolocena kot raba, ki ima prednost pred drugimi vrstami rabe vode. Besedo »trajnostno« je treba po mojem mnenju razlagati kot usmeritev k racionalnejši rabi vode (v okviru vodooskrbe, pa tudi sicer). V zvezi s tem delom dolocbe tretjega odstavka menim, da je treba Zakon o vodah (ZV-1) do- polniti in urediti vprašanje »trajnostne« vodooskrbe. Dolocba tretjega odstavka, ki doloca, da vodni viri v delu, v katerem so namenjeni vodooskr- bi, niso tržno blago, pa je povezano z zadnjim, cetrtim odstavkom 72. a clena Ustave in bom zato potrebne zakonodajne spremembe predstavil v okviru sprememb, povezanih s cetrtim odstavkom 70. a clena Ustave. 4.5. Vodooskrbo zagotavlja država preko samoupravnih lokalnih skupnosti neposredno in neprofitno Menim, da je treba dolocbo cetrtega odstavka razlagati takole: 1. Vodooskrba je še vedno v pristojnosti obcin, vendar ne vec v izvirni, temvec v njihovi preneseni pristojnosti (izvirno je za vodooskrbo pristojna država). Odprto ostaja vprašanje, ali je vodooskrba javna služba ali neposredna naloga države, ki jo ta z Ustavo prenaša na lokalne skupnosti. V zvezi s temi vprašanji bo treba v zakonu (predlagam, da v posebnem Zakonu o javnih službah varstva okolja) dolociti oziroma urediti: • ali gre pri vodooskrbi za javno službo ali neposredno nalogo države, ki jo ta z Ustavo prenaša na lokalne skupnosti; • razmerja med državo in obcino v zvezi s to preneseno pristojnostjo (financiranje, nadzor idr.). Menim, da je treba omenjeno dolocbo Ustave razlagati tako, da je vodooskrba javna služba. Ustava po mojem mnenju dopušca takšno razlago, ki je glede na obstojece stanje v Sloveniji edina smiselna: vodooskrba se izvaja kot javna služba v glavnem preko javnih podjetij, nekaj je tudi koncesionarjev. Portorož, 5.–6. oktober 2017 2. Glede na omenjeno dolocbo Ustave je jasno, da vodooskrba ni (vec) tržna dejavnost (oziroma ne gre za storitve splošnega gospodarskega interesa) v smislu prava EU. To vprašanje bi moralo biti del že omenjenih zakonodajnih sprememb, povezanih z uskladitvijo sistema javnih služb v Sloveniji z evropskim pravom in s posebnostmi javnih služb varstva okolja. 3. Besedo »neposredno« je treba po mojem mnenju razlagati tako, da lahko obcine vodooskrbo zagotavljajo: • preko režijskega obrata ali • preko podjetij, v katerih bodo imele prevladujoc vpliv – lastniški, upravljavski … Opravljanje vodooskrbe s strani zasebnih izvajalcev (na podlagi koncesije ali drugih oblik javno-zasebnega partnerstva) je izkljuceno. Navedeni nacin izvajanja dejavnosti vodooskrbe kot javne službe (neposredno) bi moral biti urejen v že omenjenem posebnem zakonu o (lokalnih in državnih) javnih službah varstva okolja, v katerem bi bilo treba urediti posebnosti teh dejavnosti v razmerju do splošnega Zakona o gospodarskih javnih službah. 4. Dolocbo Ustave o neprofitnosti opravljanja vodooskrbe pa je treba razlagati tako, da v primeru presežka (profita) z njim ni mogoce (prosto) razpolagati (kot v primeru tržnih dejavnosti), temvec ga je treba uporabiti le za namene, povezane z dejavnostjo vodooskrbe. Ob tem naj omenim, da neprofitna usmeritev pri opravljanju vodooskrbe že zdaj izhaja iz nacina oblikovanja cene storitve javne službe oskrbe s pitno vodo (ki jo doloca Uredba o metodologiji za oblikovanje cen storitev obveznih obcinskih gospodarskih javnih služb). Kljub temu menim, da bi bilo treba v zakonu, v katerem bo urejena dejavnost vodooskrbe (kot že omenjeno, predlagam posebni zakon o javnih službah varstva okolja), jasno doloci- ti, kaj pomeni »neprofitnost«, o kateri govori Ustava v omenjeni dolocbi. 5. V zakonu bo treba urediti tudi preoblikovanje nacinov izvajanja dejavnosti vodooskrbe ter vprašanje posega v pridobljene pravice za vse tiste subjekte, ki to dejavnost opravljajo na podlagi koncesije ter za vsa tista javna podjetja, v katerih obcina nima prevladujocega vpliva. LITERATURA IN VIRI 1. Plicanic, S., Trajnostno prostorsko nacrtovanje in trajnostni gospodarski razvoj Slovenije – vloga prava in države. Javna Uprava, št. 3-4/2014, str. 141-145. 2. Služba Vlade Republike Slovenije za razvoj in evropsko kohezijsko politiko, 2017. Vizija Slovenije 2050. Dostopno na: https://slovenija2050.si/ [16. 8. 2017]. 3. Uredba o dokumentih razvojnega nacrtovanja in postopkih za pripravo predloga državnega proracuna. Uradni list RS, št. 54/10. 4. Uredba o metodologiji za oblikovanje cen storitev obveznih obcinskih javnih služb. Uradni list RS, št. 87/12 in 109/12. 5. Zakon o vodah. Uradni list RS, št. 67/2002, 110/2002 - ZGO-1, 2/2004 - ZZdrI-A, 10/2004 - odl. US, 41/2004 - ZVO-1, 57/2008, 57/2012, 100/2013, 40/2014, 56/2015. 44 45 Vodni dneVi 2017 Portorož, 5.–6. oktober 2017 ALi So PodZeMne Vode ReS Le ViR PiTne Vode dr. BoRiS KoLAR1 Povzetek Zakonodaja na podrocju vodne politike in registracije kemijskih snovi podzemne vode ne obravnava kot ekosistem, temvec kot vir pitne vode. Direktiva o varstvu podzemne vode doloca le dve koncentraciji kot mejni vrednosti: za nitrat (50 mg/L) ter za pesticide (0,1 µg/L za aktivne snovi/relevantne metabolite, vsota < 0,5 µg/L). Slednja ocitno ne varuje vodnih organizmov, saj so mejne vrednosti za pesticide v površinskih vodah zaradi obcutljivosti vodnih organizmov lahko mnogo nižje od koncentra- cije 0,1 µg/L. Potreba po zašciti ekosistemov podzemnih voda je bila prvic prepoznana v registracijskih postopkih veterinarskih zdravil in dodatkov krmi. Obe skupini snovi se z gnojem ali gnojevko odlagata na kmetijskih površinah in se lahko spirata v podzemne vode. V tehnicnih navodilih za oceno okoljskih tveganj so kot cilj zašcite predlagani tudi ekosistemi podzemnih voda. Podobno mora veljati tudi pri zašciti ekosistemov podzemnih voda pred škodljivimi ucinki nitrata. Kljucne besede: ekosistemi podzemnih voda, mejna vrednost 0,1µg/L, ranljivost podze- mnih voda, stigofavna Abstract The reguation in the frame of water policy and regulative procedures within registration of chemicals, the groundwater is not considered as an ecosystem, but primarily as a source of a drinkinking water. Directive on the protection of groundwater is setting two environmental quality standards: for nitrate 50 mg/L and for pesticides 0,1 µg/L (for active substances/relevant metabolite and their sum of < 0,5 µg/L). The latter is obviously not protective for aquatic organisms as environmental quality standards in surface water can be, due to sensitivity of aquatic organ- isms, significantly lower in comparison with threshold concentrations of 0,1 µg/L. 1 Dr. BORIS KOLAR univ. dipl. biol., Nacionalni laboratorij za zdravje, okolje in hrano, Maribor The need for the groundwater ecosystem protection was identified in regulatory frameworks for registration of veterinary medicinal products and registration of feed additives. Both of these groups of chemicals can be emitted to the agricultural land by applying animal manure and latter washed to the groundwater. In the update of guidance for assessment of environmental risk, the need for the protection of groundwater ecosystems is proposed as well as additional safety factor in assessment of affect of chemicals due to vulnerability of ecosystems. 1. UVod Ob emisijah snovi iz komunalnih in industrijskih virov ter izcednih vod iz deponij odpadkov je kmetijstvo z živinorejo pomemben vir novih onesnaževal ter nitrata v podzemnih vodah. Gnoj in gnojevka vsebujeta ob hranilih v obliki dušikovih spojin in fosfatov tudi ostanke veterinarskih zdravil in ostanke dodatkov k živalski krmi. Te snovi lahko nastopajo kot kemijski stresorji, ki lahko imajo dolgodobne ucinke na ekosisteme podzemnih voda. Kolicine gnojil živalskega izvora, ki so sicer še v skladu z nitratno direktivo (91/676/EGS, 1991), lahko ob nepravilni aplikaciji onesnažijo podzemne vode z nitrati pa tudi s pesticidi, hormonskimi motilci, antibiotiki, težkimi kovinami ali kokcidiostatiki. Evropska okoljska zakonodaja na podrocju vodne politike podobno kot zakonodaja na podro- cju kemijskih snovi ne obravnava podzemnih voda kot ekosistem. V okviru vodne direktive (2000/60/ES, 2000) in hcerinske direktive o varstvu podzemne vode (2006/118/ES, 2006a) je stanje voda treba ugotavljati le na osnovi kemijskih parametrov. V zakonodaji je sicer prepoznana povezava z ekosistemi površinskih voda, na katere podzemne vode naj nimajo negativnega vpliva, sicer pa je podzemna voda obravnavana le kot potencialni vir pitne vode. Direktiva o varstvu podzemne vode v EU-ju doloca le dva okoljska standarda kakovosti za ocenjevanje kemijskega stanja podzemne vode, in sicer za nitrat (50 mg/L) ter za pesticide (0,1 µg/L za aktivne snovi, vkljucno z relevantnimi metaboliti, katerih vsota ne sme presegati koncentracijo 0,5 µg/L). Zakonodaja na podrocju registracije biocidov (528/2012/ES, 2012) in fitofarmacevtskih sredstev (91/414/EGS, 1991) sledi vodni direktivi in hcerinski direktivi o varstvu podzemne vode. V okoljski oceni tveganja, ki je del registracijskega postopka, je varna koncentracija za aktivne snovi in relevantne metabolite v podzemni vodi postavljena na mejo 0,1 µg/L. Vendar pa številni primeri kažejo, da so vodni organizmi obcutljivejši za delovanje strupenostnih ucinkov, kot je clovek, zato zanje arbitrarno postavljena koncentracija 0,1 µg/L ni varna. V Sloveniji se ne moremo strinjati s predpostavko, da je podzemna voda le vir pitne vode. Kraško podzemlje je biotsko pester in v svetovnem merilu enkraten ekosistem (Stoch, 1995; Camacho, 2003). Slika 1 kaže izjemen položaj Slovenije glede na biotsko pestrost v ekosistemih podzemnih voda. Slovenija se lahko pohvali z najvecjo biotsko pestrostjo podzemnih voda 48 Portorož, 5.–6. oktober 2017 na vsem prikazanem obmocju (Deharveng idr., 2009). Podobno se kažejo podzemne vode aluvialnih nanosov kot življenjski prostor favne z veliko stopnjo endemizma. Tudi problema nitratov v podzemnih vodah ne moremo obravnavati zgolj z vidika ucinkov na clovekovo zdravje, saj po preliminarnih ocenah še dovoljene koncentracije nitrata ogrožajo obstojece populacije mocerila (Proteus anguinus). Slika 1: Biotska pestrost v nekaterih deželah osrednjega in zahodnega Sredozemlja, na Portugalskem in v Belgiji Ob dopolnitvah oziroma prenovi tehnicnih navodil za okoljsko oceno tveganja za veterinarska zdravila (European Medicines Agency, 2007) in tehnicnih navodil za pripravo okoljske ocene tveganja za dodatke živalski hrani (European Food Safety Authority, 2008) strokovni sodelavci predlagamo, da se v primerih avtorizacije zelo strupenih snovi, za katere mejna vrednost 0,1 µg/L ne nudi zadostnega varovanja ekosistemov podzemne vode, dolocijo varne koncentracije na osnovi ocene okoljskih tveganj z vrednotenjem ekotoksikoloških podatkov. Ob tem predlagamo dodatni varnostni faktor (10) zaradi ranljivosti ekosistemov podzemnih voda. Evropska komisija in nacionalni dolocevalci pa lahko tako dolocene varne koncentracije prevedejo v okoljske standarde kakovosti (European Medicines Agency, 2017). Podobno kot za pesticide bo treba ponovno ovrednotiti mejno vrednost za koncentracijo nitrata v podzemni vodi. Številni pokazatelji namrec kažejo, da je obstojeca mejna vrednost 50 mg/L za stigofavno mnogo previsoka. Glede na preliminarne rezultate je varna koncentracija za mocerila 5- do 10-krat nižja, kot je dovoljena mejna vrednost za nitrat v pitni vodi. 2. ReGULATiVni PoSToPKi 2.1. okoljska ocena tveganja in okoljski standardi kakovosti za podzemne in površinske vode Okoljska ocena tveganja temelji na primerjavi koncentracije izpostavljenosti kemijski sno- vi s koncentracijo njenega ucinka na organizem ali združbo. Izpostavljenost je podana kot predvidena okoljska koncentracija (PEC – predicted enviromnental concentration). Izracun s pomocjo okoljskih modelov temelji na masi emisije snovi, na lastnostih, ki opisujejo usodo in obnašanje snovi v okolju, ter na znacilnostih sprejemnega segmenta okolja. Toksicni ucinek kemijske snovi na strukturo in funkcijo ekosistema se doloci z vrednotenjem ekotoksikoloških podatkov ter uporabo ustreznega varnostnega faktorja. Tako dobljena varna koncentracija snovi (PNEC – predicted no efect concentration) je dolocena za vsak posamezni segment okolja (vodo, tla, sediment). Praviloma je ta tudi osnova za dolocitev okoljskih standardov kakovosti, ki jih sprejme dolocevalec (Evropska Komisija, nacionalne odgovorne ustanove). Mejna vrednost za pesticide v podzemni vodi je arbitrarno izbrana vrednost (nekoc je bila to spodnja meja analitskega dolocanja), ki ni bila sprejeta na osnovi vrednotenja toksikoloških in ekotoksikoloških podatkov. Pesticidi v koncentraciji, manjši od 0,1 µg/L (ali/in v vsoti, manjši od 0,5 µg/L), naj ne bi imeli negativnih kratkodobnih ali dolgodobnih ucinkov na cloveka. Ta mejna koncentracijska vrednost pa naj bi bila varna tudi za vodne ekosisteme. V nasprotju z mejnimi vrednostmi za pesticide v podzemni vodi so vrednosti okoljskih standardov kakovosti za prednostne, prednostne nevarne snovi ter posebna onesnaževala v površinskih vodah dolocene na osnovi tveganj, ki jih te snovi predstavljajo za vodno okolje. Za izbrane snovi so bili ovrednoteni ekotoksikološki podatki ter dolocene varne koncentracije za njihove akutne ter dolgodobne ucinke. Okoljsko oceno tveganja v vodnem okolju prikazuje slika 2. Portorož, 5.–6. oktober 2017 * PEC: Predicted Environmental concentration ** PNEC: Predicted No Effect Concentration Slika 2: Primerjava postopka ocene tveganja in dolocitve varne koncentracije za kemikalije v površinskih vodah, morju in podzemnih vodah Predpisane dovoljene koncentracije za številne nevarne snovi v površinskih vodah so znatno nižje, kot pa za iste snovi v podzemni vodi, kjer velja enotna mejna vrednost 0,1 µg/L. Tako je na primer okoljski standard za letno povprecje za aktivno snov cipermetrin (v rabi je kot pesticid, biocid, pa tudi kot veterinarsko zdravilo) v površinskih vodah 8 x 10-5 µg/L (Direktiva 2013/39/EU, 2013), kar je za vec velikostnih razredov nižje, kot je dovoljena koncentracija v podzemni vodi (slika 3). Slika 3: Odlocanje o sprejemljivosti okoljskih tveganj; okoljski standard kakovosti (OSK) za podzemne vode ne predstavlja vedno varne koncentracije tudi za podzemen vode; primer cipermetrin Koncentracije, ki so varne za cloveka, torej niso nujno varne tudi za vodne ekosisteme. Medtem ko so clovek in sesalci (kot testne živali pri dolocanju varnih koncentracij) le oralno izpostavljeni onesnaževalom v pitni vodi, so vodni organizmi izpostavljeni ves življenjski ciklus (od jajceca do odraslega organizma), ob tem pa so ob oralno izpostavljeni še preko dihal in kože. 3. ZnACiLnoST in RAnLJiVoST eKoSiSTeMoV PodZeMniH VodA 3.1. Reprezentativni ekosistemi podzemnih voda V registracijskih postopkih za kemijske snovi v EU-ju ni mogoce oceniti okoljskega tveganja za vsa obstojeca, potencialno izpostavljena okolja podzemnih voda, zato sta predlagana dva reprezentativna ekosistema ter ekoton: • vode plitvega krasa, • intersticielne vode aluvialnih nanosov ob rekah, • vode izvirov kot ekoton med podzemnimi in površinskimi vodami. Kras prekriva približno 25 % ozemlja EU-ja (Hollingsworth, 2006) z reprezentativnimi habitati, kot so kraške jame s podzemnimi kavernami ter razpokami in kanali, napolnjenimi s podzemno vodo. Intersticielne vode aluvialnih ali drugih nanosov ob rekah so v vecjem delu EU-ja nezanemarljivi viri pitne vode, ki so praviloma pod vplivom intenzivnega kmetijstva, urbanizacije, infrastrukture in industrije (Di Guardo in Finizio, 2015). Portorož, 5.–6. oktober 2017 Voda izvirov je ob vodah, ki napajajo površinske vodotoke, obravnavana v kontekstu, ko se podzemna voda prikaže na površju zaradi odkrivanja pokrivnega sloja. Tak primer je voda v gramoznicah oziroma podzemni dotok jezer oziroma rek. V skladu z vodno direktivo mora biti voda izvirov primerne kakovosti, da ne poslabša statusa površinskih voda. 3.2. Znacilnost podzemnih voda in stigofavne2 Ekosistemi podzemnih voda so odprti sistemi, skozi katere tece tok snovi in energije. Vir zadnje je v najvecji meri organski ogljik, ki nastaja na površju. Skupna znacilnost ekosistemov pod- zemnih voda je odsotnost soncne svetlobe in posledicno odsotnost fotosintetskih organizmov. Ekosistemi podzemnih voda so alotropni in heterotrofni, saj so praviloma v celoti odvisni od energijskega toka (pretok hranil) s površja (Culver in Pipan, 2009). Medtem ko je za podzemne vode krasa pretok ogljika kot vira energije praviloma omejujoc dejavnik, pa to nujno ne velja za intersticielne vode aluvialnih nanosov. Za vse podzemne ekosisteme lahko tudi ugotavljamo manjšo variabilnost abiotskih dejavnikov (na primer temperature) v primerjavi z ekosistemi površinskih voda. Pretok organskih snovi je odvisen od kolicine razpoložljivih organskih snovi v epigeicnem ekosistemu, dinamiki pretoka vode in filtracijskih sposobnostih tal. Stigofavno predstavljajo prvenstveno clenonožci (nižji raki), neclenarji (polži), med vreten- carji pa razen mocerila in ribje vrste nima predstavnikov (slika 4). Znacilnost stigofavne je fragmentiranost populacij, velika stopnja endemizma, stigofavna slovenskega krasa pa je tudi med najbolj vrstno pestrimi na svetu (Sket, 2005). Fiziološke prilagoditve se kažejo kot odsotnost pigmenta in pogosto oci ter sposobnost preživetja ob pomanjkanju hrane, torej dolgotrajno stradanje, ki mu sledi hitra reaktivacija metabolizma ob obcasni ponudbi hrane. Vrste so pogosto dolgožive (povprecna življenjska doba mocerila je približno 70 let, pogosto preživijo vec kot 100 let), z malim številom potomcev in pozno spolno zrelostjo (mocerili so spolno zreli pri 13 do 15 letih) (Voituron idr., 2011). Niphargus sp. Slika 4: Rod slepih postranic (orodo Niphgargus) je v podzemnih vodah zastopan z 200 vrstami, medtem ko vretencarje kot stalno podzemno vrsto predstavlja moceril (P. anguinius) in nedavno odkrita ribja vrsta iz rodu cinkelj (Kolar in Finizio, 2017) 2 Organizmi zacnejo in zakljucijo ves življenjski ciklus v podzemni vodi. 3.3. Ranljivost ekosistemov podzemnih voda in stigobiontskih vrst Za varovanje podzemnih ekosistemov ne zadostuje dolocanje varnih koncentracij kemikalij na osnovi njihove strupenosti, kot to velja za ekosisteme površinskih vodah. Za oceno skupnega negativnega ucinka kemijskega stresorja na stigofavno jo je treba ovrednotiti tudi z vidika ekosistemske ranljivosti. Ranljivost ekosistema ali združbe smo opredelili: • z izpostavljenostjo ekosistema, • z obcutljivostjo vrst za strupenostne ucinke, • s trdoživostjo združb. Izpostavljenost ekosistema: podzemne vode so v toplem delu leta hladnejše od površinskih voda. Hladnejše okolje v povezavi z odsotnostjo soncne svetlobe praviloma pomeni po- casnejšo bioticno in abioticno razgradnjo snovi. Zato je izpostavljenost ekosistema kemijskim stresorjem daljša. Pocasnejša biodegradacija je tudi posledica omejene raznovrstnosti, aktivnosti ter velikosti mikrobnih združb v podzemni vodi. Obcutljivost vrst za kemijske stresorje: ekotoksikološki testi na predstavnikih stigofavne so zelo zahtevni, zlasti dolgodobni testi kronicnih ucinkov kemikalij. Maloštevilni podatki o obcutljivosti vrst za kemikalije kažejo, da je stigofavna za akutne ucinke kemikalij podobno obcutljiva, kot so površinske vrste. Vendar pa lahko na osnovi raziskav prilagoditev stradanju predvidevamo, da je obcutljivost stigofavne na dolgodobne vplive kemijskih stresorjev vecja, kot je obcutljivost vrst iz ekosistemov površinskih voda (Kolar in Finizio, 2017). Trdoživost združb: vrste, ki živijo v podzemnih vodah, oznacujejo nekatere skupne ekološke prilagoditve, ki se pogosto pojavljajo zlasti pri vrstah kraškega podzemlja. Vrste kažejo visoko stopnjo endemizma, dolgoživost in nizko reproduktivno sposobnost. Ob zastrupitvi podzemnih voda s snovmi, kot so pesticidi, veterinarska zdravila ali nitrat, je ponovna naselitev pogosto nemogoca. Medtem ko površinske vode scasoma ponovno naselijo iste združbe, kot so bile tam pred havarijo, pa je v podzemlju to pogosto nemogoce. Živalske vrste po zastrupitvi pogosto popolnoma izginejo, saj površina pomeni nepremagljivo oviro za rekolonializacijo pod- zemnih voda (van Beelen, 2007). Posledice ranljivosti ekosistemov podzemnih voda se kažejo v neugodnem konservatorskem statusu stigofavne, saj so številne vrste, vkljucno z mocerilom, na rdecem seznamu ogroženih živalskih vrst (Prelovšek in Hajna, 2011). 4. ZAKLJUCeK Podzemne vode na obmocju Evropske unije niso le vir pitne vode, temvec so zelo poseben, biotsko pester in ranljiv ekosistem, ki ga ob odpadnih in slabo ocišcenih vodah iz komunalnih virov in industrije ter izcednih vod iz deponij odpadkov ogrožajo tudi emisije iz kmetijstva, zlasti živinoreje. Gnoj in gnojevka nista le vir hranil v obliki nitrata in fosfatov, temvec tudi vir ostankov veterinarskih zdravil in dodatkov živalske krme. Portorož, 5.–6. oktober 2017 Evropska zakonodaja na podrocju registracije kemikalij podzemne vode obravnava kot vir pitne vode, ne pa tudi kot ekosistem. V prenovljenih navodilih za okoljsko oceno tveganja za veterinarska zdravila in dodatke k živalski krmi je kot cilj zašcite predlagana tudi podzemna voda kot ekosistem. Podzemne vode plitvega krasa, intersticielne vode aluvialnih nanosov ob rekah ter vode izvirov so reprezentativni ekositemi, ki jih bo treba v bodoce upoštevati pri okoljski oceni tveganja, potrebni za varno rabo kemikalij, preden le-te pridejo na trg v clanicah Evropske unije. Zašcito ekosistemov podzemnih voda in v njih živece stigofavne je treba uveljaviti tudi na zakonodajnem podrocju vodne politike, dobre kmetijske prakse v zvezi z uporabo gnojil živalskega izvora ter zakonodajnem podrocju registracije in avtorizacije industrijskih kemikalij, biocidov, fitofarmacevtskih sredstev. LiTeRATURA in ViRi 1. Camacho, A. I., 2003. An overview of the distribution of the Parabathynellidae (Crustacea, Syncarida Bathynellacea) on the Iberia Peninsula and Balearic Islands. Graellsia, 59(1), 63–78. 2. Culver, D. C., Pipan, T., 2009. The Biology of Caves and Other Subterranean Habitats, 273. Dostopno na: http://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=2Bg5BG_z12AC&pgis=1 3. Deharveng, L., Stoch, F., Gibert, J., Bedos, A., Galassi, D., Zagmajster, M., … Marmonier, P., 2009. Groundwater biodiversity in Europe. Freshwater Biology, 54(4), 709–726. doi:10.1111/j.1365-2427.2008.01972.x 4. Di Guardo, A., Finizio, A., 2015. A client-server software for the identification of groundwater vulnerability to pesticides at regional level. The Science of the Total Environment, 530-531, 247–56. doi:10.1016/j. scitotenv.2015.05.112 5. Direktiva 2006/118/ES Evropskega parlamenta in Sveta z dne 12. decembra 2006 o varstvu podzemne vode pred onesnaževanjem in poslabšanjem. Uradni list Evropske unije, (372), 19–31. 6. Direktiva 2013/39/EU Evropskega parkamenta in Sveta z dne 12. avgusta 2013 o spremembi direktiv 2000/60/ES in 2008/105/ES v zvezi s prednostnimi snovmi na podrocju vodne politike. Uradni list Evropske unije, 2013, 1–17. 7. Direktiva Evropskega parlamenta in Sveta 2000/60/ES z dne 23. oktobra 2000 o dolocitvi okvira za ukrepe Skupnosti na podrocju vodne politike, 2000. Uradni list Evropske unije, L327(1), 275–346. 8. Direktiva Sveta o varstvu voda pred onesnaževanjem z nitrati iz kmetijskih virov (91/676/EGS, 1991). Uradni list Evropske unije, L375/1, 68–77. 9. Direktiva Sveta z dne 15. julija 1991 o dajanju fitofarmacevtskih sredstev v promet (91/414/EGS). Uradni list Evropske unije, 11, 332–367. 10. European Food Safety Authority, 2008. Guidance for the preparation of dossiers for technological additives Prepared by the Panel on Additives and Products or Substances used in Animal Feed Adopted on 16 July 2008, 1–21. 11. European Medicines Agency, 2007. The guideline on environmental impact assessment for veterinary medicinal products in support of the VICH guidelines GL6 and GL3. 12. European Medicines Agency, 2017. Guideline on assessing the toxicological risk to human health and groundwater communities from veterinary pharmaceuticals in groundwater, 44(February), 1–11. 13. Hollingsworth, E., 2006. Karst Regions of the World, 1–139. 14. Kolar, B., Finizio, A., 2017. Assessment of environmental risks to groundwater ecosystems related to use of veterinary medicinal products. Regulatory Toxicology and Pharmacology, 88, 303–309. doi:10.1016/j. yrtph.2017.02.009 15. Prelovšek, M., Hajna, N. Z., 2011. Pressures and Protection of the Underground Karst; Cases from Slovenia and Croatia. Sazu, Z R C. 16. Sket, B., 2005. Diversity in Dynaric Karst. V Culver D.C. (ur.),White W. B. (ur.), Encyclopedia of Caves (str.. 158–165). Portorož, 5.–6. oktober 2017 17. Stoch, F., 1995. The ecological and historical determinants of crustacean diversity in groundwaters, or: why are there so many species. Mémoires de Biospéologie. Dostopno na: http://www.faunaitalia.it/fstoch/ PoMen RASTLin pdf/Stoch, 1995b.pdf 18. Uredba (EU) št. 528/2012 Evropskega parlamenta in Sveta z dne 22. maja 2012 o dostopnosti na trgu in ZA KRoŽenJe Vode nA KoPneM uporabi biocidnih proizvodov. Uradni list Evropske unije, 167, 1–123. 19. Van Beelen, P., 2007. Ecologische risicobeoordeling van grondwater. RIVM rapport 711701055/2007. prof. dr. ALenKA GABeRŠCiK1 20. Voituron, Y., de Fraipont, M., Issartel, J., Guillaume, O., Clobert, J., 2011. Extreme lifespan of the human fish (Proteus anguinus): a challenge for ageing mechanisms. Biology Letters, 7(1), 105–107. Dostopno na: http://rsbl.royalsocietypublishing.org/content/7/1/105.abstract Povzetek Rastline imajo pomembno vlogo pri kroženju vode. Vodo sprejemajo skozi korenine in jo v procesu transpiracije sprošcajo skozi listne reže. Oddana voda vpliva na klimatske razme- re v krajini. Ce je vode dovolj, je prehajanje vode skozi rastlino neprekinjeno. Kadar vode primanjkuje, rastline delno ali popolnoma zaprejo listne reže in tako uravnavajo oddajanje. Kolicina vode, ki prehaja skozi rastlino, je odvisna od dostopnosti vode in prilagoditve rastlin. Rastline vplivajo na kroženje vode tudi posredno, s tem da ugodno vplivajo na kakovost in kolicino tal, znižujejo lokalne temperature ter prestrezajo padavine in zmanjšujejo odtekanje vode in njen fizicni vpliv na tla. Odstranjevanje rastlinstva povzroci zmanjšanje kolicine vode na obmocju. Pomemben dejavnik, ki vpliva na zadrževalno sposobnost vode v krajini, je tudi sestava tal. Danes so tla zaradi intenzivne obdelave vecinoma spremenjena. Zmanjšani delež organskih snovi in spremenjena tekstura tal se odražata v povecanem odtekanju vode iz krajine. Kljucne besede: klima, rastline, tla, transpiracija, vodni krog Abstract Plants are an important element of water cycle. They take up water through roots and release it through stomata in the process of transpiration. The water released affects climatic conditions in the landscape. Sufficient amount of water assures undisturbed water flow through the plant. During water shortage, plants partially or completely close stomata and thus reduce transpiration. The amount of water passing through the plant depends on water availability and plant‘s adaptations. Plants also affect water cycle indirectly by lowering local temperatures, by their contribution to soil quality and quantity, and by intercepting precipitation and thereby reducing runoff and physical effect on soil. Vegetation removal therefore reduces the amount of water in the region. Another important factor that also affects water retention capacity of the landscape is soil quality. Nowadays, due to intensive agriculture, the majority of soils are degraded. Reduced organic matter content and altered soil texture increases water drainage from the landscape. 1 Prof. dr. Alenka Gaberšcik, Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za biologijo 56 57 1. UVod Zemlja se od drugih planetov našega osoncja razlikuje po veliki kolicini vode. Voda je vir življenja, zato lahko recemo, da naš odnos do vode odraža naš odnos do življenja. Zadostna kolicina in dobra kakovost vode pomenita obilje, pomanjkanje in obremenjenost vode pa ogrožata življenje. Zavedanje o pomenu kakovostne vode v cloveku obstaja že od nekdaj. Hvalospeve vodi najdemo v svetih knjigah. Za anticne filozofe je bila voda princip in osnovni element. Vodo opevajo pesniki in o njej pišejo pisatelji (Haslam, 1991). In ceprav ista dragocena voda tece iz pip v naših stanovanjih, ji ne izkazujemo spoštovanja, ki si ga zasluži. Kroženje vode, ki ga poganja soncna energija, omogoca stalno dostopnost vode. Stalna dostopnost je nujno potrebna, saj voda predstavlja osnovni vir za organizme in zagotavlja hrano. Voda omogoca rast rastlin; ne samo zato, ker je gradnik vsega živega, ampak tudi zato, ker je nujni del v procesu fotosinteze, v katerem nastaja vecina organskih snovi na našem plane- tu. Kroženje vode obenem skupaj s soncevim sevanjem ustvarja klimatske razmere, ugodne za življenje. Pomemben del kroženja vode na kopnem so tudi rastline, ki s svojo dejavnostjo blažijo skrajnosti toplotnih razmer in kolicine vode v krajini. 2. FiZiKALnA iZHodiŠCA KRoŽenJA Vode Za razumevanje vloge rastlin pri kroženju vode so pomembne nekatere fizikalne lastnosti vode. Voda ima visoko toplotno zmogljivost. Lahko veže in sprošca, prenese, odbije ali razprši energijo in na ta nacin hladi ali pa segreva naš planet. Ta lastnost ji daje pomembno vlogo pri uravnavanju dnevnih in sezonskih sprememb temperature ter blaženju vremenskih skrajnosti. Vodna para je najbolj zastopan toplogredni plin v ozracju, katerega koncentracije so med 1 in 4 %. Ob izhlapevanju vode v ozracje vodne molekule absorbirajo toploto in s tem hladijo Zemljino površje, ob utekocinjanju pa se toplotna energija sprosti in ozracje ogreje (Kravcík idr., 2008). V primeru pomanjkanja vode v ozracju in v tleh na dolocenem obmocju se zato lahko pojavijo visoke temperature in velika temperaturna nihanja. Kolicina vodne pare v ozracju je v ravnovesju s tekoco vodo na Zemlji. To ravnovesje je odvisno od temperature. Glede na Clasius- Claypertonovo enacbo se kolicina vodne pare v ozracju podvoji, ce se temperatura poveca za 10 oC (Raval in Ramanathan, 1989). Višje temperature pomenijo nižjo relativno vlago v ozracju. Vecanje razlike med vodnim potencialom tal in ozracja povzroci izsuševanje kopnine in njeno nadaljnje segrevanje (Gorshkov idr., 2004). Pomembno vlogo pri uravnavanju toplote imajo tudi oblaki, saj odbijajo del kratkovalovnega sevanja. Obenem zadržijo del odbitega dolgovalovnega sevanja, ki bi sicer šlo v vesolje, in ustvarjajo ucinek tople grede. Voda se pojavlja v treh agregatnih stanjih, kar omogoca kroženje vode, ki je najobsežnejši masni pretok na našem planetu. Voda iz oceanov izhlapeva v ozracje, kjer se obori in vrne na Zemljo v obliki dežja ali snega. Od tam spet izhlapeva, pronica v tla, ali pa odteka po površini in se koncno spet znajde v oceanih. Iz oceanov izhlapi 84 % vse padavinske vode, s kopnega pa 16 %. Od tega nad oceani pade 75 % padavin, nad kopnino pa 25 %. Razlika v padavinah odteka v morje z vodotoki. Za življenje na kopnem je zelo pomembno, koliko casa in koliko vode ostaja na celinah ter koliko jo s kopnine izhlapeva neposredno v ozracje. Na obmocju obsežnih gozdov in mokrišc se vecina Sonceve energije porabi za evapotranspiracijo, medtem 58 Portorož, 5.–6. oktober 2017 ko se na kmetijskih površinah, kjer vode primanjkuje, vecina energije sprosti kot toplota (slika 1). To se odraža v nižji relativni vlažnosti zraka in višjih temperaturah, kar negativno vpliva na rast rastlin in ostalo biocenozo. V zimskem casu je na hladnejših obmocjih pomembno kopi- cenje vode v obliki snega, ki pomeni zašcito za rastline in talne organizme ter omogoca bujno rast rastlinam v spomladanskem casu, ko se sneg tali. Za premešcanje vode v tleh in po rastlinah so pomembne tudi adhezija, kohezija in kapilarnost. Kapilarnost je odvisna od zgradbe in teksture tal in omogoca dvigovanje vode po prostorckih velikosti 10–60 µm (Larcher, 2001). Tla, podvržena intenzivnemu kmetijstvu, imajo navadno manjšo zmogljivost za zadrževanje vode. Izhlapevanje vode omogoca spremembo kakovosti vode, saj primesi in raztopljene snovi ne izhlapijo. Izhlapijo le molekule vode in s tem se voda ocisti. Ker kemijsko cista voda ni ustrezna za organizme, je pomembno pretakanje vode po površju in njeno pronicanje v tla. Slika 1: Energijska bilanca dveh razlicnih tipov krajin Vir: Povzeto po Kravcík idr., 2008. Voda spet pride na površino v izvirih ali pa se zbira kot podtalnica v tleh. Na tej poti se obogati z minerali, ki so potrebni za življenje. Na obmocjih, kjer sta clovekova dejavnost in vnos tujih snovi v okolje povecana, se kakovost vode lahko poslabša. Nemalokrat se kakovost spremeni že v ozracju, saj voda spira in raztaplja snovi, ki se tam pojavljajo. 3. KRoŽenJe Vodein RASTLine Voda se vraca v ozracje v procesu izhlapevanja (evaporacije). V primeru krajine za izhlapevanje uporabljamo izraz evapotranspiracija, ki je skupen izraz za evaporacijo in transpiracijo. Dejanska evapotranspiracija je kolicina vode, ki se pretvori v vodno paro in izhlapi iz ekosistema (iz razlicnih vlažnih in odprtih vodnih površin (evaporacija) in iz rastlin v procesu transpiracije). Ta kolicina vode je enaka kolicini vode, ki prihaja v ekosistem zaradi padavin, skupaj s tisto, ki zapusti sistem s pronicanjem v tla in odtekanjem po površini. Neposredno je odvisna od strukture in funkcije ekosistemov, predvsem od rastlinske biomase in lastnosti tal (Schlesinger idr., 1990). Transpiracija pa je tisti del vode, ki prehaja iz rastlin v ozracje skozi listne reže (stomatalna transpiracija), skozi kutikulo (kutikularna transpiracija) in skozi periderm (peridermalna transpiracija). Raziskave v razlicnih ekosistemih so pokazale pozitivno razmerje med biomaso rastlin in transpiracijo, ceprav se zaradi specificnih prilagoditev raven transpiracije razlikuje med vrstami in ekološkimi skupinami rastlin (Larcher, 2001). Pri nekaterih vrstah so prilagoditve rastlin vgrajene (stalne), pri drugih pa so posledica visoke fenotipske plasticnosti, ki omogoca prilagajanje rastocih rastlin in razvijajocih se rastlinskih tkiv trenutnim okoljskim razmeram (Schulze idr., 2005). Rastline predstavljajo vecino kopenske biomase in pomembno vplivajo na kroženje vode in podnebje. Po drugi strani pa temperature in razpoložljivost vode dolocajo njihovo razširjenost. Ceprav rastline vsebujejo od 80 do 95 % vode, je v rastlinah in ostalih organizmih shranjen neznaten delež svetovnih zalog vode (le približno 0,00004 %). Voda v rastlinah je pomembna za obstoj in delovanje rastlin ter za organizme, ki se hranijo z njimi. Za ustvarjanje ugodnih okoljskih razmer pa je kljucen delež vode, ki prehaja skozi rastline. Rastline vodo sprejemajo skozi korenine in jo sprošcajo v procesu transpiracije skozi listne reže. Gonilna sila tega pro- cesa je razlika med vodnim potencialom tal, rastlin in ozracja (Schulze idr., 2005). Sprošcanje vode v tem procesu je lahko izjemno veliko. Na primer, drevo sprosti od nekaj litrov do nekaj sto litrov vode na dan, odvisno od vrste in velikosti rastline ter okoljskih razmer (Larcher, 2001). Rezultat transpiracije je hlajenje rastlin ter nižanje lokalnih temperatur in povecanje relativne vlažnosti zraka, kar ugodno vpliva na lokalno klimo. Kolicina vode, ki izhlapi skozi listne reže, je precej višja od tiste, ki izhlapi skozi druge strukture (npr. periderm, kutikulo), zato imajo listne reže kljucno vlogo pri uravnavanju izhlapevanja vode iz kopenskih rastlin (Buckley, 2005). Rastline oddajanje vode dejavno nadzorujejo; ob zadostni kolicini vode je njeno prehajanje skozi rastlino neprekinjeno, ob primanjkljaju vode pa rastline z vodo varcujejo na ta nacin, da delno ali popolnoma zaprejo listne reže. Pomen rastlin za sprošcanje vode je odvisen od celovitosti rastlinstva in je na razlicnih obmocjih razlicen. Na primer, padavine v Kaliforniji so v glavnem odvisne od vode, ki izhlapi iz Pacifika, medtem ko je tudi do 50 % padavin v Amazoniji posledica prisotnosti tropskih gozdov (Gurevitch idr., 2002). Raziskave so pokazale, da odstranjevanje rastlin povzroci zmanjšanje kolicine padavin in pregrevanje ob- mocja. Na polsušnih in sušnih obmocjih razvrednotenje ekosistemov in odstranitev vegetacije povzrocata prerazporeditev padavin, izgubo finih delcev tal in zmanjšano produktivnost ter vodita v širjenje pušcav (Schlesinger idr., 1990). Primerjava povodij z razlicno rabo tal razkriva blažilno vlogo vegetacije pri spremembah pretokov vodotokov v povodjih z vecjim odstotkom gozdnih površin ter postopnejše zmanjševanje pretokov vodotokov v sušnem obdobju v povodjih z visokim deležem mokrišc (Roa-Garcia idr., 2011). Daljše in ponavljajoce se pomanj- Portorož, 5.–6. oktober 2017 kanje vode ima tudi negativni ucinek na lokalno vegetacijo. Na obmocju Sredozemlja opažajo spremembe v prevladujoci vegetaciji zaradi vse pogostejših suš (Anav in Marotti, 2011). Slika 2: Sezonske spremembe evapotranspiracije in odtekanja vode v zmernem listopadnem gozdu Vir: Povzeto po Larcher, 2001. Rastline vplivajo na kroženje vode tudi posredno, tako da prestrezajo padavine in na ta nacin zmanjšujejo njihov neposredni mehanski vpliv na tla (spiranje in odnašanje tal) ter zmanjšujejo tveganje za poplave. Ce rastlinsko odejo odstranimo, se spiranje in odnašanje tal mocno povecata predvsem v hribovitih obmocjih. Zaradi tega se prožijo zemeljski plazovi in nastajajo poplave, kar še dodatno negativno vpliva na naravo. Pomemben dejavnik, ki prav tako vpliva na zadrževalno sposobnost vode v krajini, je sestava tal. Zmogljivost tal za vodo (ali tako imenovana poljska kapaciteta) se spreminja glede na tip tal (Larcher, 2001). Drobnozrnata tla, tla z veliko vsebnostjo koloidov in tla, bogata z organskimi snovmi, zadržijo veliko vode, medtem ko iz grobih tal z malo organskimi snovmi voda hitro odtece. Za rastline so tla z veliko zadrževalno sposobnostjo kljucnega pomena, saj jim olajšajo preživetje suše. Danes so tla zaradi intenzivne obdelave vecinoma že zelo spremenjena. Najvecje težave vseh obdelovalnih površin so zmanjšanje deleža organskih snovi in spremenjena zgradba in tekstura tal. Površinsko odtekanje vode povecuje tudi zbijanje in skorjavost tal, kar je posledica delovanja težke mehanizacije na kmetijskih površinah. Duran in Pleguezuelo (2008) sta povzela rezultate razlicnih raziskovalcev in pokazala, da je odtekanje vode pri 60-% pokritosti tal z rastlinami od 1–65 %, pri 100-% pa od 0–37 %. Kroženje vode na našem planetu je odvisno od vodnih tokov v oceanih, od celinskih vodnih teles ter od zgradbe in delovanja kopenskih ekosistemov, vkljucno s prevladujocimi rastlinski- mi vrstami in znacilnostmi tal. Globalno kroženje vode je sestavljeno iz malih in velikih vodnih krogov (slika 3). Veliki vodni krog predstavlja izmenjavo vode med oceani in kopnim (Kravcík idr., 2008). Slika 3: Kroženje vode v celoviti (A) in razvrednoteni krajini (B) Vir: Povzeto po Kravcík idr., 2008. mali (lokalni) vodni krogi veliki vodni krog krajina s celovito vegetacijo A ocean malih vodnih krogov na kopnini je manj veliki vodni krog razvrednotena kopnina – krajina s skromno vegetacijo B ocean Portorož, 5.–6. oktober 2017 V uravnoteženih razmerah naj bi bila kolicina po kopnem odtekle vode enaka kolicini padavin, ki so nastale zaradi izhlapevanja oceanske vode. Takšno kroženje bi bilo popolno in brez izgub. Neugoden vpliv cloveka na zadrževalno sposobnost krajine za vodo povzroca odtekanje vode po najkrajši možni poti v reke in nato v morja, zaradi cesar je odtekanje vode s kontinentov vecje od kolicine padavin, nastalih z izhlapevanjem oceanske vode. Posledicno se kopno izsušuje, raven podtalnice pa se niža. Mali vodni krog je lokalno kroženje vode, ki poteka tako na kopnem kot tudi na obmocju oceanov. V malem vodnem krogu se z dolocenega obmocja izhlapela voda v obliki padavin tja tudi vrne. Na kopnem je lokalno kroženje vode odvisno od celovitosti vegetacijske odeje ter prisotnosti vodnih površin v krajini (Kravcík idr., 2008). V krajini s celovito rastlinsko odejo in s številnimi vodnimi telesi se padavinska voda v veliki meri vraca na obmocje svojega izhlapevanja, kar zagotavlja zadostno kolicino zmernih padavin in ugodne temperature. Najvplivnejši ekosistemi so gozdovi, ki uravnavajo 1/3 vodotokov našega planeta (Millennium Ecosystem Assessment, 2005), ter mokrišca z neprekinjeno dostopnostjo vode za rastline. Tropski gozdovi so še posebej ucinkoviti; pokrivajo le 6 % površine planeta, vendar prejmejo skoraj polovico svetovnih padavin. V razvrednoteni krajini z revno vegetacijo in redkimi vodnimi telesi se padavinska voda zadržuje manj casa in hitro odtece oziroma izhlapi, kar se odraža v pomanjkanju padavin in ekstremnih razmerah, kot so nevihte s poplavami ter pogosta suša in visoke temperature. Poleg privzemanja in sprošcanja vode imajo rastline tudi druge neposredne in posredne vplive na vodni krog. Delujejo kot fizicna past za padavine (dež, sneg), kar je še posebej pomembno ob lahkih in zmernih padavinah, ter omogocajo premešcanje vode po rizosferi. Posredno pa rastline vplivajo na kroženje vode s spreminjanjem energijskega ravnovesja (s spreminjanjem albeda in pretvorbo toplote v latentno toploto), s sprošcanjem razlicnih snovi, ki služijo kot kondenzacijska jedra za padavine, kot so terpeni in metil halogenidi, ter z vplivom na kakovost tal (udeleženost pri nastajanju tal, vpliv na kakovost in utrjevanje tal). Vodni režim v krajini lahko spremenijo tudi invazivne vrste. Takahashi in sodelavci (2011) so primerjali domorodne gozdove z vrsto Metrosideros polymorpha in gozdove z invazivno vrsto Psidium cattleianum v nacionalnem parku na Havajih ter ugotovili, da je bila zmogljivost zadrževanja vode naravnega dela gozda dvakrat vecja v primerjavi z deli gozda, kjer se je pojavljala invazivna vrsta. 4. ZAKLJUCeK Zemlja je biogeni sistem, kjer pretok energije in kroženje snovi potekata skozi prehranjevalne mreže organizmov. S tem organizmi vplivajo na vse sfere našega planeta: ozracje, vodo, tla in biosfero. Spremembe v eni sferi vplivajo na druge, kar se je izkazalo tudi pri medsebojnem vplivu kroženja vode in lastnosti krajine ter posledicno spreminjanju padavinskega režima. Ker vsaj delno poznamo medsebojne vplive, lahko današnje razmere nekoliko ublažimo. Kljucni ukrep je krepitev lokalnega kroženja vode in povecanje zmogljivosti krajine za zadrževanje vode. To nam omogocajo povecanje deleža gozda in mokrišc v krajini, izboljšanje zgradbe in delovanja vodotokov, gradnja mokrišc za cišcenje odpadnih voda, spreminjanje kmetijskih praks v smeri povecanja deleža organskih snovi v tleh ter zmanjšanje obsega tlakovanih povr šin in povecevanje zelenih površin v mestih, vkljucno s parki in zelenimi strehami. Vsi ti ukrepi bi hkrati ugodno vplivali tudi na kroženje ogljika in blažili ucinek tople grede. LiTeRATURA in ViRi 1. Anav, A., Mariotti, A., Sensitivity of natural vegetation to climate change in the Euro-Mediterranean area. Climate Research, 2011, 46, 3, 277–292. 2. Buckley, T. N., The control of stomata by water balance. New Phytologist, 2005, 168, 2, 275–291. 3. Duran, Z. H. V., Pleguezuelo, C. R. R., Soil-erosion and runoff prevention by plant covers. A revew. Agronomic Sustainable Development, 2008, 28, 65-86. 4. Gorshkov, V. G., Makarieva, A. M., Gorshkov, V. V., Revising the fundaments of ecological knowledge: the biota-environment interaction. Ecological Complexity, 2004, 1, 17–36. 5. Gurevitch, J., Scheiner, S. M., Fox, G., 2002. The Ecology of Plants. Sinauer Associates. 6. Haslam, S. M., 1991. The Historic River. Rivers and culture down the ages Cobden of Cambridge Press, Cambridge, England. 7. Kravcík, M., Pokorný, J., Kohutiar, J., Kovác, M., Tóth, E., 2008. Water for the Recovery of the Climate - A New Water Paradigm. Krupa Print, Žilina. 8. Larcher, W., 2001. Physiological Plant Ecology, 4th edition. Springer Verlag, pp 232-295. 9. Millennium Ecosystem Assessment, 2005. Ecosystems and human well-being: synthesis. Island Press, Washington, DC. 10. Raval, A., Ramanathan, V., Observational determination of the greenhouse-effect. Nature, 1989, 342, 6251, 758–761. 11. Schlesinger, W. H., Reynolds, J .G., Cuningham, G. L., Huennecke, W. M., Jarrell, W. M., Virginia, R. A., Withford, W. G., Biological feedbacks in global desertification. Science, 1990, 247, 1043–1048. 12. Schulze, E. D., Beck, E., Müller- Hohenstein, K., 2005. Plant Ecology. Springer, Heidelberg. 13. Takahashi, M., Giambelluca, T. W., Mudd, R. G., Delay, J. K., Nullet, M. A., Asner, G. P., Rainfall partitioning and cloud water interception in native forest and invaded forest in Hawai›i Volcanoes National Park. Hydrological processes, 2011, 25, 3, 448–464. Portorož, 5.–6. oktober 2017 PoJAVnoST, KRoŽenJe in UCinKi PRoTiRAKAViH ZdRAViL V VodneM oKoLJU dr. MARJeTA CeSen1, doc. dr. TinA KoSJeK2, prof. dr. BoRiS KoMPARe3, doc. dr. TinA eLeRŠeK4, MATJAŽ noVAK5, doc. dr. BoJAnA ŽeGURA6, prof. dr. MeTKA FiLiPiC7, doc. dr. FRAnCeSCo BUSeTTi8, prof. dr. eSTeR HeATH9 Povzetek Preverjali smo pojavnost citostatikov ciklofosfamida (CP), ifosfamida (IF) in transformacijskih produktov (TP) ketociklofosfamida (keto-CP), N-dekloroetilciklofosfamida (N-decl-CP) in karboksiciklofosfamida (karboksi-CP) v slovenskih odpadnih vodah (OV). CP smo zaznali v bolnišnicni OV (14-22000 ng/L), v vtoku v cistilno napravo (CN; 19-27 ng/L) in iztoku iz CN (17 ng/L), medtem ko smo IF dolocili samo v bolnišnicni OV (48-6800 ng/L). Koncentracije karboksi-CP, N-decl-CP in keto-CP so znašale 213-13202 ng/L, 60-2099 ng/L in 99 %) CP-ja in IF-ja (Cesen idr., 2015). Slika 5: Delež odstranitve CP-ja in IF-ja med razlicnimi abiotskimi postopki cišcenja Portorož, 5.–6. oktober 2017 Med abiotskim cišcenjem (UV in UV/H2O2) smo identificirali vec TP-jev. S kemijsko analizo smo potrdili nastanek štirih TP-jev iz CP-ja (N-decl-CP, keto-CP, CP-TP138a in CP-TP138b) in štirih TP-jev iz IF-ja (N-dekloroetil-ifosfamid, keto-ifosfamid, imino-ifosfamid in IF -TP138) med UV-obsevanjem. Med cišcenjem z UV/H2smo poleg vseh TP-jev, ki smo jih zaznali pri O2 UV obsevanju, identificirali še dodatni TP iz CP-ja, imino-fosfamid. Z identifikacijo navedenih TP-jev smo potrdili, da so nekateri TP-ji, ki se tvorijo med abiotskimi postopki cišcenja, lahko strukturni analogi humanih metabolitov (Li idr., 2010). Poleg tega smo kot prvi identificirali tri TP-je (CP-TP138a, imino-ifosfamid in IF-TP138), ki so prikazani na sliki 6 (Cesen idr., 2016). Slika 6: Novi TP-ji (od leve proti desni: CP-TP138a, imino-ifosfamid in IF-TP138) 3.3. ocena toksicnosti Ugotovili smo, da sta CP in IF nestrupena za organizma P. subcapitata in S. leopoliensis pri koncentracijah do 320 mg/L (tabela 2). Dobljeni rezultati so v skladu z literaturo za CP, med- tem ko za IF tovrstni podatki niso na voljo (Grung idr., 2008; Zounkova idr., 2007). Kot prvi smo proucevali ekotoksicnost izbranih metabolitov/TP-jev na S. leopoliensis, kjer je le spojina karboksi-CP signifikantno inhibirala rast cianobakterij (EC50 = 17,1 mg/L; tabela 2). Tabela 2: ECx in NOEC (no observed effect concentration) vrednosti za vsako spojino na organizmu S. leopoliensis; n.c. = not converged (program Prism 5) Spojina EC5-90 in 95 % CI (mg/L) NOEC (mg/L) CP n.c. > 320 IF n.c. > 320 karboksi-CP EC5: 6,0 (4,4 – 8,3) EC10: 7,9 (6,0 – 10,2) EC20: 10,5 (8,5 – 12,9) EC50: 17,1 (14,4 – 20,3) EC90: 37,2 (27,8 – 49,7) 9,8 Keto-CP n.c. > 320 N-decl-CP n.c > 320 Portorož, 5.–6. oktober 2017 Eksperimentalno doloceno toksicnost zmesi smo primerjali z modelom »concentration addition « (CA). Ugotovili smo, da je toksicnost, napovedana po modelu CA (EC50 = 21,1 mg/L) nižja od eksperimentalno dolocene (EC50 = 11,5 mg/L). S tem smo dokazali potencirajoci ucinek preiskovane mešanice. Test SOS/umuC je pokazal genotoksicno aktivnost spojin CP-ja, karboksi- CP pri 320 mg/L in zmesi pri posameznih koncentracijah 37,2 mg/L v prisotnosti +S9, medtem ko je bila spojina karboksi-CP (320 mg/L) genotoksicna tudi v odsotnosti –S9. 4. ZAKLJUCeK V okviru študije smo potrdili prisotnost CP-ja in IF-ja v dveh od petih preiskovanih slovenskih bolnišnicnih OV. CP smo zaznali tudi v vtokih in iztoku iz ene CN, medtem ko so bile koncentracije IF-ja v vseh OV iz CN < LOD. Analiza bolnišnicne OV iz enotedenskega vzorcenja je pokazala prisotnost spojine karboksi-CP v najvišjih koncentracijah (predvsem med torkom in petkom). Z biološkim cišcenjem smo le delno odstranili CP in IF iz OV, najvišjo ucinkovitost odstranjevanja pa smo dosegli z UV/O3/H2O2 (pri 5 g/L; > 94 % za CP in IF). Ko smo izbrani AOP zaporedno povezali z biološkim cišcenjem, smo dosegli še višji odstotek odstranitve (> 99 %) za obe spojini. Med postopkoma UV in UV/H2O2 smo identificirali 3 nove TP-je iz CP-ja oziro- ma IF-ja: CP-TP138a, imino-ifosfamid in IF-TP138. Ocena ekotoksicnosti je pokazala, da je karboksi-CP škodljiv za testne organizme pri izbranem delovnem koncentracijskem obmocju. Prav tako je bila mešanica ekotoksicna in genotoksicna z opaženim potencirajocim ucinkom. ZAHVALA Raziskovalno nalogo je delno financirala Evropska unija v okviru Evropskega projekta EU FP7 CytoThreat. Financna podpora raziskave je tekla tudi v okviru programske skupine P1-0143, projektov L1-5457, J1-6744 in L1-7544, štipendije AdFutura za izobraževanje doktorskih študentov v tujini ter usposabljanja in financiranja M. Cesen preko ARRS. Vsem sodelujocim CN in bolnišnicam se zahvaljujemo za sodelovanje in podporo pri vzorcenju. LiTeRATURA in ViRi 1. Cesen, M., Kosjek, T., Busetti, F., Kompare, B., Heath, E., 2016. Human metabolites and transformation products of cyclophosphamide and ifosfamide: analysis, occurrence and formation during abiotic treatments. Environmental Science and Pollution Research electronic version. 2. Cesen, M., Kosjek, T., Laimou-Geraniou, M., Kompare, B., Širok, B., Lambropolou, D., Heath, E., 2015. Occurrence of cyclophosphamide and ifosfamide in aqueous environment and their removal by biological and abiotic wastewater treatment processes. Science of The Total Environment 527–528, 465-473. 3. Grung, M., Källqvist, T., Sakshaug, S., Skurtveit, S., Thomas, K. V., 2008. Environmental assessment of Norwegian priority pharmaceuticals based on the EMEA guideline. Ecotoxicology and Environmental Safety 71, 328-340. 4. Kosjek, T., Heath, E., 2011. Occurrence, fate and determination of cytostatic pharmaceuticals in the environment. TrAC Trends in Analytical Chemistry 30, 1065-1087. 5. Li, F., Patterson, A. D., Ho¨fer, C. C., Krausz, K. W., Gonzalez, F. J., Idle, J. R., 2010. Comparative metabolism of cyclophosphamide and ifosfamide in the mouse using UPLC–ESI-QTOFMS-based metabolomics. Biochemical Pharmacology 80, 1063-1074. 6. OECD TG 201, 2011. Test No. 201: Freshwater Alga and Cyanobacteria, Growth Inhibition Test: OECD Publishing. 7. Reifferscheid, G., Heil, J., Oda, Y., Zahn, R. K., 1991. A microplate version of the SOS/umu-test for rapid detection of genotoxins and genotoxic potentials of environmental samples. Mutation Research/Environmental Mutagenesis and Related Subjects 253, 215-222. 8. Zounkova, R., Odraska, P., Dolezalova, L., Hilscherova, K., Marsalek, B., Blaha, L., 2007. Ecotoxicity and genotoxicity assessment of cytostatic pharmaceuticals. Environmental Toxicology and Chemistry 26, 2208-2214. 74 75 Vodni dneVi 2017 Portorož, 5.–6. oktober 2017 CiŠCenJe odPAdne Vode S PoSToPKoM PVA-MBBR, nAPRedeK in PoenoSTAViTeV UPLC/MS/MS STAnKo CeSen1 system for water testing with direct injection www.waters.com Drinking water testing with direct injection UPLC/MS/MS ACQUITY UPLC I-Class System with Xevo TQ-XS provides the ultimate in quantitative capabilities, allowing for the direct injection of drinking Povzetek water samples with no sample preparation. The system is designed to enable uncomplicated access to superior UPLC/MS/MS performance, delivering the highest levels of sensitivity, selectivity, robustness, speed, and accuracy. UPLC/MS/MS ACQUITY UPLC I-Class System with Xevo TQ-XS Horizon Technology SPE-DEX 4790 coupled with DryVap evaporation www.horizontechinc.com system Horizon Technology SPE-DEX 4790 Automated Extraction System is a SPE system, capable of processing aqueous samples directly from their original containers. Extractions of aqueous samples such as: • drinking waters • waste waters • surface waters Postopek MBBR-ja se kljub velikemu interesu in priznanim prednostim ne uspe uveljaviti kot prevladujoca aplicirana tehnologija na trgu cišcenja odpadnih vod. Še posebno ne na podro- cju cišcenja komunalnih odpadnih vod. Prednosti vecje prilagodljivosti biomase v postopku cišcenja, manjšo proizvodnjo biološkega blata in odpravo povratka blata v postopku cišcenja iznici nekaj slabosti, kot so kontrola dotoka suspendiranih snovi in predvsem vecje zahteve po vpihovanju zraka terz njo kontrola kisika v fazi preddenitrifikacije. Z novo generacijo poroznih nosilcev biomase je možno postopek cišcenja spremeniti tako, da se odpravijo nekatere zahteve standardnega postopka MBBR-ja. Z nosilcem biomase PVA, uporabljenim v postopku simultane ali intermitentne nitri-denitrifikacije, se postopek izogne povecanemu nadzoru suspendiranih snovi ter povecanemu vpihovanju zraka. Socasno pa tudi poenostavi postopek cišcenja z enim bazenom in brez internih povratkov ali povratkov blata. Prispevek obravnava tri primere prakse postopka PVA-MBBR. Kljucne besede: MBBR, porozni nosilec biomase, postopek, PVA, PVA-MBBR • solid waste waters • beverages -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Abstract Milli-Q® IQ 7000 www.merckmillipore.com Water Purification system Milli-Q® IQ 7000 is an ergonomically built water purification system, which provides ultra-pure water for many applications, making it a must-have instrument in different types of labs. Milli-Q® IQ 7000 MBBR process, despite some accapted advantages, can not enforce itself as a main stream solution for wastewater treatment. Even more so in municipal wastewater treatment. Ad- vantages of biomass adaptability, lower sludge production and independence to second- ary clarifier are often nullified by suspended solids control, larger air demand and oxygen control. With the new generation of porous biomass carriers, it is possible to change the process. Process is changed in a way some standard MBBR process demands are not being taken into an account any more. With PVA biomass carrier in simultaneous or intermitent process suspended solidscontrol and extra air delivery is no more needed. In the same time process is simplified to work in one tank with no internal flow returns or activated sludge returns. Article describes three practical examples with PVA-MBBR process. Workflow for the SPE-DEX 4790 Extractor with DryVap. Ziherlova ulica 6, 1000 Ljubljana, Slovenija, +386 1 428 36 84, info@labtim.si 1 Stanko Cesen, univ. dipl. mikr., Stanko Cesen, tehnološki inženiring, s. p. 1. UVod MBBR, (angl. movin bed biofilm/biological reactor; v nadaljevanju samo MBBR) predstavlja uveljavljeni postopek cišcenja odpadnih voda. Zacetki so v 80. letih prejšnjega stoletja v delu profesorja Hallvarda Odegaarda. Gre za bistveni napredek v postopkih cišcenja odpadne vode. Napredek se je pokazal predvsem v (Wikipedija): • vecji starosti blata (SRT – sludge retention time), kar pozitivno vpliva na razpoložljive procese v biomasi, s cimer mislimo na nitrifikacijo; • vecji prilagodljivosti biomase in s tem procesom nihanja v obremenitvah cistilne naprave; • vecji odpornosti proti toksicnim dogodkom; • nižji proizvodnji oz. prirastu biomase; • manjših prostorskih zahtevah pri gradnji biološkega reaktorja; • neodvisnosti od delovanja naknadnega usedalnika oz. povratka blata. Iz navedenega je razvidno, da MBBR ponuja nezanemarljive prednosti v primerjavi s tehnologijami z aktivnim blatom. Vsak upravljavec naprave, ki je doživel izpad svoje naprave zaradi nihanja obremenitev, toksicnega dogodka in izplavljanja blata, bi si v tistem trenutku želel te prednosti. Vecjo odpornost sistema, manjši napor pri njegovem nadzoru in ponovni vzpostavitvi delovanja. K obvladljivosti objekta lahko pripomorejo tudi manjše velikosti objektov po tem postopku. MBBR je v svojih 40-ih letih. Ne zdi se logicno, zakaj potem v ponudbi trga tehnologije z aktivnim blatom še vedno prevladujejo? 2. RAZLoGi Razlogov je vec. Morda je poleg procesnih razlogov, ki jih prispevek obravnava, razlog enostavno cas. Vpliv sistemske ureditve okolja, ki pogojuje investicije. V sistemu, kjer se investicije pred realizacijo nacrtujejo tudi 10 let, jih enostavno že povozi cas in investitor v aplikaciji zaostaja za razvojem, kar je del inercije aplikacije starega znanja na trgu. Drugi del pa je sama inercija aplikacije starih tehnologij s strani svetovalcev in investitorjev zaradi pocasnega prenosa novih znanj oz. »know-how«. Lahko se ugotovi, da so za neki postopek 40. leta še zelo adolescentska. MBBR ima tudi slabe strani postopka. Postopek zahteva kvalitetno odstranjevanje suspendiranih snovi zaradi možnosti nabiranja le-teh na nosilcih biomase. Posledicno zmanjševanje zmogljivosti in prezgodna odstranitev biomase z nosilca. Zato je v postopku priporocljiva uporaba primarnega usedalnika ali primerljivega mikrosita normalen del postopka. Vseeno pa se izgublja argument manjše proizvodnje blata. MBBR ima manjšo proizvodnjo ali prirast bio- loškega blata, vendar pa to prednost z uporabo primarnega usedalnika v primerjavi s tehno 78 Portorož, 5.–6. oktober 2017 logijo z aktivnim blatom in podaljšano aeracijo izgubi. V primeru 25-% prirasta biomase glede na dotocni BPK5 je treba prišteti še blato primarnega usedalnika. Na koncu sta proizvodnja blata s postopkom MBBR s primarnim usedalnikom in postopkom podaljšane aeracije brez primarnega usedalnika podobni. Vecina klasicnih sistemov nekje do 100.000 PE se projektira s podaljšano aeracijo aktivnega blata in brez primarnih usedalnikov. Nekje tu je meja upravicenosti uporabe biometanizacije v liniji blata. Torej je racionalna uporaba primarnega usedalnika pri komunalni cistilni napravi nekje okoli 100.000 PE naprej, odvisno od pogojev investicije. Pomemben je še podatek, da je MBBR biološko blato za biometanizacijo manj uporabna surovina. MBBR blato je zaradi vecje starosti biološko bolj izcrpano. Zakljucek je lahko, da je meja uporabnosti postopka MBBR omejena na investicijsko upravicenost energetskega izkoristka primarnega blata. Ta se zaradi siromašnega biološkega blata pomika samo navzgor. Postopek MBBR se obicajno projektira v postopku s preddenitrifikacijo. Za delovanje preddenitrifikacije je treba zagotoviti interni povratek nitratov, ki se tvorijo v aeracijskem bazenu s procesom nitrifikacije. Tu se sistemi MBBR srecajo s težavo vnosa zadostne kolicine kisika v globoke sloje pripete biomase. Ucinkovit proces nitrifikacije se zato zagotovi s visokimi koncentracijami raztopljenega kisika. Posledicno prevec kisika pripeljanega z internim povratkom lahko omeji ali zavre proces denitrifikacije. Rešitev je v iskanju ravnotežja v procesu s strani upravljavca, kar ni enostavno, ali bolje vmesni reaktor na internem povratku za znižanje nivoja kisika. Doda se procesni element. Postopek MBBR velja zaradi zahteve po vzdrževanju visokih koncentracij kisika kot za energetsko potratnega. Pri dvigu zahtevane kolicine zraka za dvig koncentracije kisika z 2 mg/l na 5 mg/l se lahko zahteva po vpihovanju zraka poveca za 40 %. Ker so puhala že tako velik porabnik, je vsako povecanje porabe energije pomembno. In je torej ovira pri aplikaciji postopka. Navedeno velja za MBBR kot celovite samostojne sisteme. Uporabnost postopka MBBR v delnih nadgradnjah obstojecih naprav s težavami je velika in uspešna. V številnih primerih pa ne prevzema celotnega postopka cišcenja. Razlog je tako v casu, ki ga rabi za uveljavitev nova tehnologija, kot tudi njenih omejitvah. Potencial uporabe MBBR-ja kot samostojnega postopka ali nadgradnje obstojecih je velik. 3. noVA GeneRACiJA noSiLCeV BioMASein SPReMeMBe PoSToPKA Opisane omejitve MBBR-ja izhajajo iz narave nosilcev in površinskega pripenjanja biomase. Na trgu se pojavlja nova generacija nosilcev biomase, ki lahko odpravi zahtevo po predci- šcenju suspendirane snovi ter povecani potrebi prezracevanja. Pionir te generacije je nosilec biomase PVA-GEL. Ime pove, da gre za material iz polivinil alkohola v obliki gela. Izdelan je z mikrostrukturo mreže, ce jo malo povecamo, podobno tisti pri membranski filtraciji. Nosilec ne šciti vec kosmov, celovite mikrobne združbe znotraj svojih plasticnih prostorckov. Površina kroglice je popolnoma izpostavljena. Omogoca pa vrašcanje izbrane biomase v sam nosilec. Biomasa je izbrana zaradi mikropor mreže nosilca velikosti 2–20 µm. Omejuje prirast praživali in kopicenja suspendiranih snovi. S tem se pridobi optimalno mikrobno združbo za delo v biološkem bazenu cistilne naprave. V raziskavah (Levstek in Plazl, 2009) je bila z izracunom ocenjena 4,3-krat vecja koncentracija autotrofnih mikroorganizmov na nosilec v primerjavi s standardnim nosilcem. Primerljiva vsebnost aktivne biomase pri 15-% s PVA ali 67-% polnitvi s plasticnim nosilcem. Z novo generacijo nosilca biomase, kot je PVA, zmanjševanje suspendirane snovi v odpadni vodi pred vstopom v fazo biološkega cišcenja ni vec potrebno. Primarnega blata v postopku ni vec. Nova ocena proizvodnje blata se lahko izvede na osnovi ocene prirasta biomase v biološkem procesu in vstopu inertnih suspendiranih snovi na dotoku. S prispevkom (Rouse idr., 2007) je bila podana ocena prirasta 0,15 g biomase na 1 g vhodnega BPK5. Druge ocene nihajo v odvisnosti od aplikacije, predvsem industrijske, do 0,35 g biomase na 1 g vhodnega BPK5. Koncentracija vhodnih inertnih snovi (iTSS) pa je odvisna od komunalne ali lastnosti razlicnih industrijskih odpadnih vod. Pri komunalnih vodah je ta 20 % do 40 % glede na dotocno vrednost TSS, odvisno od izmerjenega razmerja VSS : TSS, ki je obicajno med 0,6 in 0,8. Prve aplikacije z novo generacijo nosilca sledijo praksi standardnega postopka MBBR-ja. To je z zaporedjem bazenov denitrifikacija-nitrifikacija ter vzdrževanje vecjih koncentracij kisika in s tem vecje potrebe po prezracevanju. Bistvena ovira tako ni bila presežena. Zadnja praksa pa kaže uspešno uporabo prilagojenega postopka MBBR s primerljivimi zahtevami po vzdrževanju nivoja kisika. Kisik se glede na obremenitev naprave vzdržuje pri 1,5 do 3 mg/l, kar je primerljivo s prakso postopkov z aktivnim blatom. S tem se bistveno zmanjša poraba energije v primer- javi s klasicnim MBBR-jem in se jo lahko primerja s porabo pri postopku s podaljšano aeracijo aktivnega blata. Vendar pa ta sprememba v racionalni obliki ni možna v preddenitrifikacijskem postopku MBBR. Možna je samo s spremembo v simultani ali intermitentni postopek cišcenja znotraj enega bazena. Postopek vkljucuje vzdrževanje nižje ravni kisika za dosego nitrifikacije in denitrifikacije simultano in/ali menjavanje casa aeracije in casa brez aeracije. Prve možnosti razmišljanja v tej smeri nakazuje že prispevek (Rouse idr., 2006), ki je zaznal doloceno stopnjo denitrifikacije v aeraciji tudi pri visoki koncentraciji kisika. Razmišljanje se je potrjevalo kasneje v okviru kontejnerskega pilotiranja v Veliki Gorici pri dejansko nižjih koncentracijah kisika. Cišcenje v enem bazenu prinese še eno optimizacijo. Ker se vse dogaja v enem bazenu, v postopku cišcenja, odpade še interni povratek. Gre za dodatno poenostavitev postopka, ki je pomemben pri zmanjševanju stroškov ter poenostavljanju upravljanja naprave. Manj elementov in manj parametrov upravljanja. Poleg navedenih prednosti klasicnega postopka MBBR napredek v uporabi ideje odpravlja nekaj bistvenih ovir pri dejanski uporabi v inženirski praksi. Optimizacije omogoca koncept nove gene- racije nosilca biomase. Ta ne vzdržuje neproduktivne biomase v postopku cišcenja, kar se izvaja s povratkom aktivnega blata. Suspendirane snovi in neproduktivna biomasa praživali se s tokom vode nosijo v lamelarni naknadni usedalnik, kjer se odstranijo iz postopka in nanj ne vplivajo. MBBR z novo generacijo nosilca, kot je PVA, je sedaj lahko zelo podoben postopkom z aktivnim blatom, ki se aplicirajo v obmocju cistilnih naprav okvirno med 2.000 in 100.000 PE. Mišljeno na zaporedje dotok-mehansko predcišcenje-biološko cišcenje-posedanje-iztok. Kljucen je napredek v fazi biološkega cišcenja, ki je obdržal prednosti osnovnega postopka MBBR, dodal pa nove, ki generalno odpravljajo negativne pomisleke. Portorož, 5.–6. oktober 2017 4. PRAKTiCni PRiMeRi PVA-MBBR je bil podrobneje preverjen in testiran v klasicni postavitvi postopka s preddenitrifikacijo v okviru testiranja z laboratorijsko pilotno napravo na lokaciji CCN Domžale - Kamnik. Rezultati so bili objavljeni v razlicnih publikacijah (Levstek, 2009; Rouse idr., 2009; Rouse idr., 2006; Levstek idr., 2010). Prvic je bil na obmocju EU-ja v vecjem merilu kontejnerske pilotne naprave preverjen v Veliki Gorici na Hrvaškem. Na osnovi izhodišc in prakse proizvajalca ter ne nazadnje novega izpeljanega postopka s poenostavitvami se je uspešno izvedlo nekaj referencnih objektov. MBBR z novo generacijo nosilca PVA je bil izveden v okviru nekaj projektov. Najvecji je KCN Zrece z zmogljivostjo 8.500 PE, sledi mu UPOV Benkovac s 7.000 PE. Manjša projekta sta še Semic z 2.500 PE in Dolnje Brezovo s 1.500 PE. V nadaljevanju so predstavljeni rezultati pilotiranja v Veliki Gorici, delovanje KCN Zrece in UPOV Benovac. Podatki, ki so predstavljeni, niso rezultat znanstvenoraziskovalnega dela, kot je bil to primer za delo okoli laboratorijskega pilotiranja v CCN Domžale – Kamnik. Merjenja so bila izvedena v obsegu možnosti posameznega upravljavca na sami lokaciji in ne kot priprava za objavo strokovnega prispevka raziskave. Podatki vkljucujejo interne meritve in/ali meritve pooblašcene institucije za izvedbo obratovalnega monitoringa. Pilotiranje v Veliki Gorici je potekalo do junija 2011. Pilotna naprava je bila povezana z dotokom odpadne vode za obstojeco mehansko fazo cišcenja, ki je vkljucevala grobe grablje, fino sito ter peskolov. Bistvene znacilnosti odpadne vode so bile: velik delež mašcob, povprecno slabo razmerje TN : BPK5 = 1 : 3,5, visoke koncentracije parametrov in nizke temperature vode do marca, do 9,5 °C. Sliki 1 in 2 prikazujeta rezultate nitrifikacije in denitrifikacije oz. cišcenje skupnega dušika. Slika 1: Pilotna naprava Velik Gorica – NITRIFIKACIJA Slika 2: Pilotna naprava Velik Gorica – SKUPNI DUŠIK Pogoji obratovanja so dinamicni, odvisni od sprememb na dotoku in zunanjih dejavnikov. Zimske temperature vode v reaktorju so bile pod 12 °C, najnižja izmerjena 25. 2. 2011 sicer 9,5 °C. pH-vrednosti v normalnih mejah, pretok 0,5 m3/h. V maju in juniju je bilo vec ponastavitev pretoka do 0,9 m3/h. Postopek brez internega povratka in dve coni, ki se prosto mešata. V prvi 2–3 mgO2/l, v drugi 4–5 mgO2/l. 10. 5.; ponastavitev na 3,5 mg O2/l in 17. 5. na 3 mgO2/l. Od 14. 6. naprej nemerjeno dodajanje glicerola zaradi slabega razmerja med TN in BPK5 na dotoku. Bolje bi bilo vsak ucinek pretoka, kisika in glicerola meriti posebej, a smo bili prisiljeni koncati zaradi preteka izvoznega dovoljenja pilotne naprave. Vseeno pa je prišlo do nekaj sklepov. Postopek lahko deluje v enotnem reaktorju brez internega povratka, primarno posedanje v postopku ni pomembno, z zmanjšanjem koncentracije kisika se je pravzaprav ucinek cišcenja dušika poveceval v zadnjih merjenjih do 70–75-% ucinka cišcenja. Da se je pozitivni trend ucinka nadaljeval tudi s povecanim pretokom nekje do 0,7 m3/h. Za tocnejšo proucitev vpliva kisika, pretoka in tudi vzpostavitve ustreznega razmerja hranil bi potrebovali vec casa, ki se je iztekel. Masna bilanca suhe snovi postopka se z meritvami ni spremljala. Komunalna cistilna naprava Zrece je bila zgrajena in pušcena v obratovanje 2013, z zaklju- cenim poskusnim obratovanjem v 2014. Delovanje je razvidno iz internih in pooblašcenih meritev obratovalnega monitoringa. Masna bilanca skozi postopek ni bila raziskana, obstaja pa podatek o letnih odvozih blata. Prikljucitve kanalizacije na napravo so se izvajale fazno. V prvem letu je vecji del obremenitev predstavljal sprejem grezniških vsebin. Sedaj je stanje prikljucitev normalno in greznice predstavljajo samo še del obremenitev. KCN Zrece je prva komunalna cistilna naprava po tem postopku in z novo generacijo nosilca, ki jo predstavlja nosilec PVA. Kot taka je še vedno predmet analiz in optimizacije delovanja. V 2016 se je preizkušalo delovanje naprave z nastavitvami zahteve raztopljenega kisika in v 2017 z intermitentnim prezracevanjem. Paziti je bilo treba, da se mejne vrednosti ne prekora- cijo in vzdržuje delovanje naprave. Preveliki koraki v testiranjih niso bili možni. Portorož, 5.–6. oktober 2017 V tabelah 1, 2 in 3 so predstavljene meritve delovanja naprave. Tabela 1: Meritve obratovalnega monitoringa za leto 2016 Tabela 2: Interne meritve upravljavca za leto 2016 – preizkušanje pri razlicnih kon- centracijah O2 Portorož, 5.–6. oktober 2017 Tabela 3: Interne meritve upravljavca za leto 2017 – preizkušanje intermitentnega Tabela 4: Analiza odvoza blata za leto 2016 prezracevanja Na osnovi zbranih podatkov bi lahko ocenili, da je intermitentni postopek boljša izbira zaradi 2–4 mg/l nižje koncentracije skupnega dušika na iztoku naprave. Scasoma bo podatkov vec in analiza boljša. Bistveni zakljucek je, da postopek uspešno cisti odpadno vodo vseh štirih kljucnih parametrov. Masna bilanca postopka ni narejena. Lahko pa se oceni proizvodnja blata glede na podatek o odvozu in primerljivost tega z izvedenimi meritvami obremenitev naprave. Ocena se primerja z oceno proizvodnje blata pri pogojih pretocnega sistema z aktivnim blatom, starim 25 dni. Na proizvodnjo blata dodatno vpliva sistem precipitacije fosforja ter sprejem grezniških vsebin in blata, kar je v primerjavi tudi upoštevano. Tabela 5: Ocena in primerjava pri prikljucenosti 7.200 PE 84 85 Tabela 6: Ocena in primerjava na osnovi obratovalnega monitoringa Razlog razlike v oceni prikljucenosti in dejanskih zabeleženih meritvah še ni jasen. Ocena proizvodnje blata postopka PVA-MBBR je bila izpeljana na osnovi podatkov biološkega prirasta blata (Rouse idr., 2007) in ocene inertne snovi na dotoku. Primerjalno je bila podana ocena 65 % proizvodnje blata postopka z aktivnim blatom, starim 25 dni. Pri ugotovljeni obremenjenosti naprave je ocenjena proizvodnja blata, ki znaša 67 % proizvodnje blata postopka z aktivnim blatom, starim 25 dni ali 0,67 kgSS/kgBPK5. Komunalna cistilna naprava Benkovac je bila pušcena v obratovanje 2014 in zakljucila poskusno obratovanje v 2015. Postopek cišcenja odpadne vode je enak zreškemu in sledi opisanemu. Zmogljivost naprave je 7.000 PE. Posebne znacilnosti naprave so: pomemben delež sprejema grezniških vsebin, nepredviden jesenski dotok predelave alkoholne in nealkoholne pijace in pogosto velik vdor podzemne vode v javni sistem kanalizacije. Na cistilni napravi blata vecinoma ne dehidrirajo. Blato se po opciji predvidenega postopka linije blata zgošceno odvaja v odkrite lagune, kjer je prepušceno sušenju na soncu. Merjeni podatki so v tabelah 7 in 8. Tabela 7: Meritve obratovalnega monitoringa Portorož, 5.–6. oktober 2017 Tabela 8: Meritve internega monitoringa Cistilna naprava Benkovac dosega vse zahteve cišcenja odpadne vode. Tudi jeseni v casu veckratnih prekoracitev zmogljivosti se je naprava dobro odzvala in dosegala nad 90 % cišcenja KPK ter nad 85 % cišcenje dušika. V normalnih pogojih obratovanja so rezultati zelo podobni rezultatom v Zrecah. 5. ZAKJUCeK Scasoma nabrani rezultati bodo od naprave do naprave zaradi razlik v dotokih razlicni in oblikovala se bodo boljša izhodišca za napovedi ter tudi dimenzioniranje postopka. Na osnovi me- ritev na pilotni napravi in referencnih objektih pa lahko zakljucimo, da postopek nitrifikacije in denitrifikacije v enem bazenu deluje brez primarnega posedanja in internega povratka. Tudi ocena dosežene proizvodnje blata je zelo blizu prvotni oceni, izpeljani iz predhodnih raziskav. Nova generacija nosilcev biomase je, kot je prikazano, odprla nove smeri razvoja postopka MBBR. Smeri in postopki, ki so že v praksi in delujejo, zmanjšujejo stroške in poenostavljajo upravljanje. Odprte so tudi možnosti za dodatne, podrobnejše analize in izboljšave. LiTeRATURA in ViRi 1. Levstek, M., Plazl, I., 2009. Influence of carrier type on nitrification in the moving-bed biofilm process. Water Science & Technology. 2. Levstek, M., Plazl I., Rouse, J. D., 2010. Estimation of the Specific Surface Area for a Porous Carrier. Acta Chim. Slov. 3. Rouse, J. D., Burica, O., Stražar, M., Levstek, M., Oxidation of Excess Organic Sludge from a Moving-bed Biofilm Process. Water Practice, 2007, Vol. 1, No.4. 4. Rouse, J. D., Burica, O., Stražar, M., Levstek, M., 2006. A Pilot-plant study of a moving-bed biofilm reactor system using PVA gel as a biocarrier for removals of organic carbon and nitrogen. Proceeding of the IWA Biofilm Systems VI Conference, Hybrid Reactors Session. 5. Wikipedia. Dostopno na: https://en.wikipedia.org/wiki/Moving_bed_biofilm_reactor [19. 4. 2017]. Vodni dneVi 2017 Portorož, 5.–6. oktober 2017 HoW To MAnAGe A WATeR UTiLiTY in A RAPidLY CHAnGinG WoRLd – THe RUHRVeRBAnd eXAMPLe prof. dr.-ing. noRBeRT JARdin1 Abstract The key performance criteria for an effectively managed utility are based on quality of service, financial viability, sustainable usage of resources, infrastructure stability and customer and employee satisfaction. In a rapidly changing world this is an everyday challenge for the management of a water utility. Among the various external drivers utilities in Europe are actually facing, the consequences of the increased water quality demands set by the Water Framework Directive complemented by the actual discussion about micropollutants in the water cycle, the demographic and climatic changes and the aging infrastructure are the most critical ones. With the example of Ruhrverband, one of the largest water utilities in Germany, it will be shown how these challenges can be tackled effectively by establishing thoughtful management processes in order to continuously improve the performance at all service levels. Special focus is placed on benchmarking, energy management, optimisation of plants and operations and improving the organisational procedures. Key words: performance, Ruhrverband, status of water bodies, water utilities 1 Prof. Dr.-Ing. Norbert Jardin, Ruhrverband, Chief Technology Officer 1. RUHRVeRBAnd Ruhrverband (http://www.ruhrverband.de) is one of the largest supra-regional water associations in Germany and responsible for the water quantity and the water quality management within the catchment area of the River Ruhr (Figure 1). Nearly 5 million people in the northern part of the Rhenish-Westphalian industrial district are served with drinking water extracted from the aquifers in the Ruhr valley. To assure a high quality of the raw water and a sufficient flow rate of the River Ruhr, Ruhrverband owns and operates more than 60 wastewater treatment plants, 8 reservoirs and nearly 560 stormwater facilities. Ruhrverband employs around 1100 people. Although the Ruhr River, only 271 km long, originates in a region with a high rainfall, it is subject to great fluctuations in its in- and outflow in the approx. 4,500 km˛-large precipitation catchment area. The average flow rate of the Ruhr at the point of inflow into the Rhine is approx. 80 mł/s. However, in dry periods, the Ruhr’s flow rate can sink to 3.5 mł/s. By contrast, the Ruhr can increase its flow to a rate of 2,000 mł/s during a flood. At the turn of the century, the problem of securing a sufficient flow rate was aggravated by the fact that a significant portion of the water that water utilities withdrew did not flow back into the Ruhr. Instead, it was transferred into other river areas (so-called »extraction«). At the time of the formation of the Ruhr Association (1913), 87 water utilities withdrew a total of approx. 275 million mł of water annually from the river. Only about 56 million mł of that were discharged back into the river as wastewater. Since then, the greatly fluctuating flow rate of the river and the resulting disproportion between water availability and demand contributed to the need for management of this river basin (and laid the foundation for the Ruhr Reservoirs Association). Despite the substantial fluctuations in outflow, the Ruhr River has been and is still used for drinking water supply. It has become the chief water supplier for the Ruhr area. Today, nearly five million people receive their drinking water from the Ruhr. In addition, there is multitude of small, medium-sized, and large enterprises and plants that are dependent on water from the Ruhr. Portorož, 5.–6. oktober 2017 Figure 1: Water management in the catchment area of the river Ruhr Ruhrverband looks back on more than 100 years of water management practice. Both the former Ruhrverband and Ruhrtalsperrenverein were founded in 1913 by special acts of the Prussian legislation. From 1899 to 1913 the Ruhrtalsperrenverein existed as an association under private law. They became responsible for integrated water resources management in the entire natural river basin. In 1990, both associations were merged into a single unit by a new Ruhrverband act. The association is a self-governing, but state-controlled public body. The Ministry of the Environment of the State of North Rhine-Westphalia controls the association. Unhampered by political borders, the Ruhrverband designs, constructs and operates the required facilities. Thus, system-wide management has been put into effect, which has the potential of balancing and minimizing costs. 2. CHALLenGeS And dRiVeRS FoR WATeR UTiLiTieS in eURoPe 2.1. General remarks In a rapidly changing world, water utilities across Europe are confronted by various old and new challenges. These challenges drive the strategic and tactical lead of water utilities and will be discussed shortly in the following. Although these challenges are typical ones for German water utilities most of them could be easily transferred also to other European operators of water and wastewater infrastructure and are not only restricted to public utilities, but can also easily used to describe the challenges for private organisations. With the example of Ruhrverband it will be discussed how these challenges can be met and what kind of instruments have been established to systematically improve the overall performance of the organisation. Because Ruhrverband is mainly an operator of wastewater facilities most of the described challenges are restricted to the field of wastewater collection and wastewater treatment. 2.2. Requirements for the quality of water services In 1991 the European commission has adopted the Council Directive concerning urban wastewater treatment (Council Directive concerning urban waste-water treatment, 91/271/EEC). Depending on the sensitivity of the self-declared area in the member states, different levels of wastewater treatment should have been achieved by 2005. The highest requirements are due to so-called “sensitive areas” to which Germany has declared the whole area of the country. Also, most of the member states within the catchment area of the Danube are sensitive areas. In the consequence, the level of wastewater treatment has to achieve full nutrient removal depending on the size of the plant as defined by the directive (Council Directive concerning urban waste-water treatment, 91/271/EEC). By the end of 2015 only six member states have achieved full compliance with regard to nutrient removal as defined by the article 5 in the directive (European Commission, 2015) (Figure 2). This means, in most of the European member states significant investments must be used to increase the degree of wastewater treatment according to the requirements. This is not only restricted to the new EU members but also to long-time members of the European Union. Figure 2: Assessment of compliance with Article 5 (in relation to the generated load subject to compliance with Article 5) for EU-28 Member States Reference: European Commission, 2015 Portorož, 5.–6. oktober 2017 In the year 2000 the European Union entered a new area in the management of water resources. With the water framework directive Europe has - for the first time - started to manage the whole water cycle in an integrated approach (Directive establishing a framework for Community action in the field of water policy, 200/60/EC). The ultimate goal of the water framework directive is to achieve a good ecological and chemical status of all water bodies across Europe by the end of 2027. Today, all member states have started the second management cycle which will last from 2016 to 2021. But still, most member states are far away from achieving a good status in the water bodies. As reported for Germany, only 7 % of the surface waters are actually in a good ecological status (Umweltbundesamt, 2016).. And due to the more stringent requirements for the chemical status as defined by the list of priority substances (Directive amending Directives 2000/60/EC and 2008/105/EC as regards priority substances in the field of water policy, 2013/39/EU) nearly all surface waters in Germany are in a bad chemical status. Figure 3 clearly shows that most member states are far away from achieving a good status in their water bodies. Figure 3: Percentage of classified water bodies in less than good ecological status or potential in coastal and transitional waters Reference: European Environment Agency, 2016. Although not all deficits in surface water are caused by the discharge of treated wastewater or stormwater, substantial number of measures have been defined by the authorities concerning wastewater treatment plants or stormwater management facilities in order to reduce the impact on receiving waters. Within the catchment area of the river Ruhr 266 measures have been defined for improving the stormwater treatment, 15 measures for increasing the nutrient removal on wastewater treatment plants and 12 measures are related to even further wastewater treatment concerning micropollutant removal (Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen). For an operator of wastewater treatment plants like Ruhrverband who has fulfilled the requirements for urban wastewater treatment (Council Directive concerning urban waste-water treatment, 91/271/EEC) by the end of 2005 the implementation of the Water Framework Directive (Directive establishing a framework for Community action in the field of water policy, 200/60/ EC) still calls for subsequent investigations - and in some cases also measures - in order to reduce the effects on the receiving waters. 2.3. Public and political perception concerning costs of water services Most often, the consequent and careful work of water utilities for securing a safe wastewater treatment and drinking water supply is not appreciated in the public at large as it should be deserved considering the tremendous consequences for public hygiene and the welfare of the society. In contrast, the costs for water services are regularly part of a public debate in which the utilities are confronted with the expectation that the services should be provided by reduced costs. 2.4. demographic changes Like most countries in Europe, Germany is also affected by significant demographic changes within the country. As in the rest of the world, urbanisation is a phenomenon which consequently leads to a sustained movement of people from rural areas to larger agglomerations. For the whole world it is expected that by 2040 nearly 70 % of the world’s population will live in cities or large agglomerations (United Nations, 2014). This is also due to the Ruhr area, although in a much smaller scale. Ruhrverband is facing a loss in the overall population in the Ruhr area by approximately 10 % by 2040. Whereas the population in larger cities like Essen or Dortmund will increase, the number of people living in rural areas will increase significantly - in some areas by more than 30 %. In addition, this is superimposed by a continuous reduction in water consumption in Germany. Consumption per capita per day (including households and small commercial customers) declined from 147 L in 1991 to 122 L in 2014 - a decrease of 17 % (BDEW, 2017). Furthermore, industrial demand fell from 1.17 billion m3 in 1991 to 0.64 billion m3 in 2013 (BDEW, 2017). This will cause two severe challenges for a water utility. Firstly, a reduction in the population served with drinking water and wastewater services can lead to severe technical problems in operating the technical facilities. For the drinking water distribution network this means that combining the loss of served population and the reduction of specific drinking water consumption will lead to longer retention times and even stagnation in the pipes. The most severe concerns regarding longer retention times are possible hygienic problems and corrosion. Secondly, a financial problem arises from the reduction of population and the reduced drinking water consumption. The mainly by long-lasting capital investments dominated cost structures Portorož, 5.–6. oktober 2017 of water utilities (up to 80 %) will consequently lead to an increase of the specific prize for water services and a smaller number of people have two carry the more or less constant financial burden. In other words, there is a fundamental mismatch between cost and revenue structures in times of demand decreases (Tho¨le et al., 2004). 2.5. Resource efficiency Another fundamental driver which triggers the strategy of water utilities is the aim to improve the resource efficiency in providing water services. For an operator of wastewater treatment plants this means first and foremost an improved energy efficiency. Although the electricity consumed by wastewater treatment plants in Germany is less than 1 % of the nation-wide overall consumption of electricity (DWA, 2015), in the context of a municipality the operation of a wastewater treatment plant consumes the highest amount of energy within the city. Therefore, most water utilities have established programs to systematically analyse the energy efficiency of their wastewater treatment facilities. With regards to other resources in the context of wastewater treatment plant operation phosphorus is another subject for improving the resource efficiency. Based on the fact that most European countries import nearly all of the phosphorus from other parts of the world, discussions have already started on a European level at what costs, with what kind of technique and to what extend a recovery of phosphorus from wastewater could be possible. Germany has just recently adopted a new legislation which requests from the operators of larger wastewater treatment plants the recovery of phosphorus from wastewater, sewage sludge or ashes from sludge incineration within the next 12 (> 100.000 PE) and 15 (> 50.000 PE) years, respectively. Another resource for which the European union will improve the efficiency of its use is the water itself. Although the northern European countries usually not suffer from water constraints, the situation in southern Europe or in other parts of the world is completely different. In these regions efficient reuse of water is key for a sustainable water management. Therefore, the water directors of the European Union have just recently started a public consultation concerning water reuse across Europe (EU Water Directors, 2016). 2.6. Reinvestment demands Most wastewater treatment plants of Ruhrverband have been built or extended in the period between 1990 and 2005 in order to achieve full nutrient removal. This means, that the technical facilities are 12 to nearly 30 years old. Considering that the classical operating life of electrical equipment is between 10 and 15 years and for mechanical installations between 15 and 20 years one can easily imagine that a systematic reinvestment strategy is obligatory for the secure and sustained operation of wastewater treatment plants. The situation is more or less typical for all German wastewater treatment plant operators and all of them have adopted strategic and tactical plans in order to manage reinvestments. 2.7. Climate change Climate change is another driver for water utilities, especially if they are responsible for wastewater collection and flood protection. The recent experience with weather events in Germany have shown that extreme weather situations have increased considerably. Although it seems not yet clear to what extent these extreme weather situations are directly connected with climate change, all experts agree on the fact that the frequency of these events will increase. To illustrate this for the Ruhr area, we just recently experience on one side the ninth dry flow year in a row and on the other side more heavier rain events than in former years. A dry flow year means that the precipitation and the cumulative flow is below a long-time average. Because nearly 5 million people rely on the Ruhr water as their main drinking water resource, a careful management of the reservoirs in the catchment area is mandatory. The most recent rain events have clearly shown that flood management by technical means is not able to ensure a sufficient protection of people and facilities. A more holistic and integral approach is needed to find appropriate solutions for flood management (Wong and Brown, 2009). 3. MAnAGinG inSTRUMenTS USed AT RUHRVeRBAnd 3.1. integrated optimisation of urban drainage catchments Although the legal requirements defined by the German wastewater ordinance (Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit, 2004) are completely fulfilled for all wastewater treatment plants operated by Ruhrverband the aims of the water framework directive (Directive establishing a framework for Community action in the field of water policy, 200/60/EC) (good status) call for additional investigations to what extent wastewater discharges or stormwater can have a deteriorating effect on the receiving waters. For this purpose, Ruhrverband has developed in 2005 a new planning approach which - for the first time within the organisation - takes into account the interactions between the different subsystems of the urban drainage system (Jardin, 2008). Within a multistep approach (Figure 4) the major goal of the new methodology is an integrated optimisation of the whole system including the receiving waters. Starting with a six months measuring campaign in the sewerage system and in- depth analysis of the performance of the wastewater treatment plant, integrated models are developed and used for calculating the loads and wastewater flows discharged into the rivers. In addition, also the biological status of the receiving waters is analysed in a detailed manner using sophisticated ecological methods (Jardin et al., 2015). Finally, it is investigated to what extent the operation of the urban wastewater system might have an influence on the ecological or chemical status of the receiving water. And if this is the case, appropriate measures are derived based on cost-benefit-analysis in order to improve the situation. By this methodology it has proven that at least some of the wastewater treatment plants defined in the programme of measures by the authorities (Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen) are not responsible for the deficits in the receiving waters and, therefore, no additional measures on these wastewater treatment plants are needed. deficits assessment of solutions evaluation of solutions selection of preferred solution Portorož, 5.–6. oktober 2017 • receiving water • stormwater treatment • wastewater treatment • sewerage system • 6-month measurement campaign • applying calibrated models • improving water quality in receiving waters • optimising interactions between wastewater treatment and sewerage system .operating and investment costs .fulfilling legal requirements .improving water quality .cost-benefit-analysis Figure 4: Integrated urban drainage planning – methodology 3.2. Benchmarking Benchmarking is nowadays a worldwide established method to assess performance quality although the term is still widely used in the context of cost-comparisons. In broader sense benchmarking assesses performance based on five different criteria, i. e. Customer service, quality, safety, sustainability and structure/technology. The objective of benchmarking - as it is defined by the IWA specialist group on benchmarking (Cabrera et al., 2011) - is mainly to determine the potential to improve the performance and to identify measures to realize this potential in practice. Since more than 15 years, benchmarking is used in Germany to access the performance of wastewater treatment (Bertzbach et al., 2012). In the meanwhile mainly two different levels of benchmarking have been established among wastewater treatment plant operators with standardized methods for the process. Corporate benchmarking is dealing with the more general level of performance assessment focusing on the performance of the whole utility whereas process benchmarking is looking in more detail on the performance of the unit processes for wastewater treatment. Most often corporate benchmarking is used by most utilities as the entry point into performance assessment (Mo¨ller et al., 2012a, Mo¨ller et al., 2012b). By comparing the total costs on the utility level with best practice, e. g. the unit costs for wastewater treatment in €/(PE · a) or sludge disposal and, furthermore, differentiating into costs elements (personnel, energy, sludge disposal, materials etc.) it becomes relatively clear where a more detailed analysis is needed in order to improve the performan ce. At this level process benchmarking is initiated to analyse the detailed performance of unit processes. Figure 5 shows the effect on cost development for wastewater management including urban drainage based on the results from corporate benchmarking and for wastewater treatment from process benchmarking in relation to the inflation rate. Bottom line of these projects is that benchmarking helps the utilities to identify measures for improvement and that the implementation of measures pays off in terms of economic performance. Portorož, 5.–6. oktober 2017 Ruhrverband uses Benchmarking on the two level described since 10 years, mainly moderated by the German company Aquabench (www.aquabench.de). The economic comparison with other participants within corporate benchmarking is done based on the following dimensions: • whole organisation, • efficiency of different processes including stormwater treatment, wastewater treatment and sludge disposal, corporate benchmarking (n = 10) inflation rate change of total costs for wastewater managementcompared to base year process benchmarking (n = 10) inflation rate change of total costs for wastewater treatment compared to base year Figure 5: Cost developments for wastewater management (including urban drainage) and wastewater treat ment among benchmarking participants in Germany • personnel costs, • margin accounting. In addition, also non-economic parameters, i. e. sustainability, customer relations, safety and quality, are taken into account. The reports are discussed on the executive level within Ruhr- verband and are used to derive strategic goals for the organisation. On a more detailed level Ruhrverband is also using process benchmarking for the evaluation of treatment efficiency of his larger wastewater treatment plants. Here, the personnel of a particular wastewater treatment plant are involved in all discussions concerning the derivation of efficiency parameters and the identification of areas for improvement. The appropriate measures to improve the performance are discussed with the operating personnel and realised soon after. For every larger wastewater treatment plant Ruhrverband has established a con- Reference: Bertzbach, 2012. Concerning process benchmarking of numerous wastewater treatment plants in Germany and Austria, mostly using the activated sludge process, the key success factors for effective improvement of economic performance can be summarized as follows (Jardin and Sandino, 2014): • Compare operating figures nation-wide and check thereby the plant’s performance. • Be open-minded and willing to learn from others. • Make benchmarking part of the corporate strategy. • Pay attention to data collection and establish a quality monitoring for all data. • Use a standardized procedure to collect and analyse data. • Involve the operating personnel in the discussions on all stages of process benchmarking for their plant. • Find potentials for optimization. • Embed the identification of measures in the operational and investment strategy for the plant. • Critically review the success of the implemented measures. Today, process benchmarking is used worldwide as a method to identify and to trigger performance improvements of wastewater treatment. Successful examples can be found in Austria (Lindtner, 2008), Canada (Main et al., 2006), Sweden (Balmér and Hellstro¨m, 2012) and on European level including a large number of participants from different European countries (European Benchmarking Co-operation, 2016) and in many other parts of the world (e. g. Benedetti, 2006; Krampe, 2013; Mizuta and Shimada, 2006; Yang et al., 2010). tinuous reporting with performance indicators every three months. Therefore, the amount of improvement by the implemented measures can easily followed up and used as the basis for a PDCA (Plan-Do-Check-Act) process. 3.3. energy Management system Energy consumption and approaches to assess the energy efficiency by energy audits and energy benchmarking of activated sludge systems has been widely applied in Germany in nearly every water utility. In the field of wastewater treatment, detailed requirements have recently been formulated in the German working sheet A 216 by the German Association for Water, Wastewater and Waste (DWA) (DWA, 2015). It is well proved by the experience of WWTP operators that these assessments gave valuable indications on how to improve the energy efficiency of the activated sludge system and the whole treatment plant when considering the interactions between biological treatment and other unit processes. From an operator’s perspective, it is important to point out that beside the regular, mostly externally performed auditing it is of equal importance that a continuous monitoring of the energy situation of the whole wastewater treatment plant is established. This helps to identify changes of the energy situation on the plant at a very early point and gives valuable indications when to initiate and a qualified auditing. Energy monitoring approaches which should be established today on most plants include: • Regular energy check with the calculation of specific energy consumption indicators, e. g. specific consumption electricity for aeration: eaer = Eaer/PECOD. • Yearly reporting about the energy situation on the plant by an energy pass including all relevant energy consumption and production information (e. g. loadings, flows, energy consumption, biogas production) and communicate with the operating personnel. • Setting strategic targets within the organization regarding energy consumption and production, e. g. increase the number of CHP systems, improve the efficiency of digester gas usage on the plants or increase the amount of co-digestion. • Make the identification and implementation of energy efficiency measure part of the utility’s incentive programme. Ruhrverband has established systematic energy audits and energy analysis since more than 10 years (Tho¨le et al., 2004) and uses the results for identifying measures to improve the energy situation of the particular treatment plant. A good example on how this continuous improvement process works is the optimisation of the WWTP Bochum-Ölbachtal (300.000 PE) (Marner et al., 2016): This plant showed substantial deficits concerning energy efficiency as a result of an energy analysis. Due to the energy consumption of internal recirculation, mixers and return activated sludge (RAS) pumping the existing pre-denitrification process configuration offers a specific energy consumption for biological treatment of 23 kWh (PE · a)-1. In order to optimise the energy situation and to improve the treatment efficiency the process layout was changed completely to a 3-stage step-feed process. By optimizing the hydraulic conditions, it was possible to reconstruct the plant with a free flow throughout the whole biological treatment system without any additional pumping. The total investment costs for this process scheme were 3.9 million €. These costs could be partly offset against the wastewater charge paid (2.9 million €). Compared to the overall energy consumption before the process modification, today the energy consumption for biological treatment amounts to 12.4 kWh (PE · a)-1. The highest saving potential has been achieved by optimi- sing mixing and reducing the energy demand for internal recirculation and return activated sludge (RAS) pumping. As a result of all these measures, the rate of self-sufficiency by using biogas from the digester in combined heat and power (CHP) units has been increased substantially from 60 % before process modifications to 97 %. With the upcoming optimization measures a further increase of self-sufficiency is expected to finally achieve energy neutrality based on yearly averages. Table 1: Yearly average power consumption in the activated sludge stage of WWTP Bochum-Ölbachtal (after implementing the three-stage step-feed process) consumer consumption [kWh a-1] specific consumption [kWh (PE · a)-1] ideal value [kWh (PE · a)-1] aeration 2,000,000 9.4 13.72 recirculation 30,000 0.2 0.51 mixing 525,000 2.5 1.75 RAS pumping 75,000 0.4 0.62 total 2,630,000 12.4 16.6 Reference: Marner et al., 2016. Since 2016 Ruhrverband has also established a management system according to ISO 50001 Portorož, 5.–6. oktober 2017 (Deutsches Institut für Normung, 2011). The main element of this system is a list of measures to be implemented in order to improve energy efficiency. This list is regularly assessed by the so-called energy team consisting of members from different units of the organisation and is also used for project planning within the Integrated Asset Management. 3.4. integrated Asset Management Taking into account the advanced age of most of the facilities built or extended in the period between 1990 and 2005 significant investments are needed to ensure a safe, stable and efficient operation in the future. This is especially valid for electrical and mechanical equipment. To identify the measures and prioritise the planning projects, Ruhrverband has developed an approach (Integrated Asset Management) by which this systematic analysis is performed concerning the following aspects and criteria: • criteria for technical performance, e. g. meeting effluent requirements, • criteria for technical status, e. g. susceptibility of failure, maintenance frequency, • criteria for energy efficiency, e. g. specific consumption of electricity, • criteria for economical performance, e. g. specific costs for biological treatment, • criteria for structural indicators, e. g. demographic changes, possibilities of centralisation or automation. 3.5. Automation and digitalisation Ruhrverband has just recently started his digitalisation initiative called NEPTUN. Within this strategic initiative the whole organisation is analysed concerning the possibilities of improving the efficiency by using the options given by a further digitalisation. With regard to the operation of technical facilities, different approaches are followed: In order to reduce the number of on-call duties by the operating personnel, systematic analysis have been performed to identify the most critical failures in which immediate reaction is needed. In other cases, the maintenance or the troubleshooting can be postponed to the next regular duty. This approach is complemented by the development of a standardised system for remote monitoring and remote control. It is expected that in due time most of the operating personnel can use remote systems to monitor and control their wastewater treatment plant from every point within the area of Ruhrverband. 3.6. Technical controlling As in most water utilities Ruhrverband also has established a comprehensive technical controlling analysing the technical and economic performance of all installations in a regular manner. For larger wastewater treatment plans detailed reports are prepared every three months in which numerous performance indicators and economic criteria are assessed and directly discussed in person with the operating personnel. This has led to a continuous awareness concerning these indicators and makes it much easier to identify appropriate improvements on the particular wastewater treatment plant. 4. ConCLUSionS In a time of rapid changes and continuous challenges for water utilities it is absolutely mandatory that a strategic and technical controlling is implemented to raise the awareness within the whole organisation concerning these challenges. Although it seems that for most German wastewater utilities - after extending all treatment facility to nutrient removal - a more stable period of time has come, the recent discussions about micropollutants and the implementation of the water framework directive have shown that there are still enough challenges to meet. Ruhrverband as one of the larger water utilities in Germany has taken these challenges and has developed several strategic initiatives in order to find the most efficient and sustainable solutions to cope with these challenges. Most importantly, a continuous economic improvement and an efficient operation of all technical facilities is the key for the general satisfaction of the customers. REFERENCES 1. Balmér, P., Hellstro¨m, D., 2012. Performance indicators for wastewater treatment plants. Water Science and Technology, 65, 7, 1304–1310. 2. BDEW (German Assocition of Water and Energy Industries), 2013. Praxisleitfaden Wasserpreismodelle. Darstellung der bestehenden Grundmodelle und Argumentationshilfen, Berlin. 3. BDEW (German Assocition of Water and Energy Industries), 2017. Entwicklung des personenbezogenen Was- sergebrauchs seit 1990, Berlin. https://www.bdew.de/internet.nsf/id/8DFG2N-DE_Grafiken [8. 8. 2017]. 4. Benedetti, L., Bixio, D., Vanrolleghem, P., 2006. Benchmarking of WWTP design by assessing costs, effluent quality and process variability. Water Science and Technology, 54, 10, 95–102. 5. Bertzbach, F., Franz, T., Mo¨ller, K., 2012. How to achieve and prove performance improvement – 15 years of experience in German wastewater benchmarking. Water Science and Technology, 65, 4, 661–668. 6. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit, 2004. Neufassung der Abwasserverordnung. 7. Cabrera, E. J. R., Dane, P., Haskins, S., Theuretzbacher-Fritz, H., 2011. Benchmarking water services. Guiding water utilities to excellence. Manual of best practice. London, IWA Publishing. 8. Deutsches Institut für Normung, DIN EN ISO 50001:2011-12, 2011. Energiemanagementsysteme - An- forderungen mit Anleitung zur Anwendung (ISO 50001:2011). Beuth, Berlin. 9. DWA, 2010. Energiepotenziale in der deutschen Wasserwirtschaft. Schwerpunkt Abwasser. DWA-Themen, DWA, Hennef. 10. DWA, 2015. Energiecheck und Energieanalyse. Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall, Hennef. 11. European Benchmarking Co-operation, 2016. Learning from International Best Practices. 2016 Water & Wastewater Benchmark, Den Haag. 12. European Commission, 2016. Eighth Report on the Implementation Status and the Programmes for Implementation (as required by Article 17) of Council Directive 91/271/EEC concerning urban waste water treatment. Brussels. 13. European Environment Agency, 2016. Percentage of clasiffied water bodies in less than good ecological status or potential in coastal and transitional waters. https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/figures/ percentage-of-clasiffied-water-bodies. 14. EU Water Directors, 2016. Common implementation strategy for the water framework directive and the floods directive. Guidelines on Integrating Water Reuse into Water Planning and Management in the context of the WFD, Brussels. 15. European Parliament, 1991. Council Directive concerning urban waste-water treatment. 91/271/EEC. Portorož, 5.–6. oktober 2017 16. European Parliament, 2000. Directive establishing a framework for Community action in the field of water policy. 200/60/EC. 17. European Parliament, 2013. Directive amending Directives 2000/60/EC and 2008/105/EC as regards priority substances in the field of water policy. 2013/39/EU. 18. Jardin, N., 2008. Integrale Niederschlagswasserbehandlung im Einzugsgebiet der Ruhr – Erste Erfahrun- gen mit der ganzheitlichen Optimierung am Beispiel des Einzugsgebietes der Kläranlage Wenden. In: Schriftenreihe Siedlungswasserwirtschaft der Ruhr-Uni Bochum, 165–184. 19. Jardin, N., Sandino, J., 2014. Activated sludge process economics. Activated Sludge–100 Years and Counting (Jenkins D., Wanner J., eds). IWA Publishing, London, UK, 383–406. 20. Jardin, N., Weyand, M., Podraza, P., 2015. Mit der Integralen Entwässerungsplanung zum guten Gewässerzustand. 48. Essener Tagung. Gewässerschutz, Wasser, Abwasser, Band 227. Aachen: Ges. zur Fo¨rderung d. Siedlungswasserwirtschaft 15. 4. bis 2015, 10/1–10/16. 21. Krampe, J., 2013. Energy benchmarking of South Australian WWTPs. Water Science and Technology, 67, 9, 2059. 22. Lindtner, S., Schaar, H., Kroiss, H., 2008. Benchmarking of large municipal wastewater treatment plants treating over 100,000PE in Austria. Water Science and Technology, 57, 10, 1487–1493. 23. Main, D., Ng, L., North, A., 2006, The Canadian National Water and Wastewater Benchmarking Initiative. Using process to drive improvement: strategic management of water in urban areas. Water Science & Technology: Water Supply, 6, 5, 111–121. 24. Marner, S. T., Schro¨ter, D., Jardin, N., 2016. Towards energy neutrality by optimising the activated sludge process of the WWTP Bochum-Ölbachtal. Water Science and Technology, 73, 12, 3057–3063. 25. Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein- Westfalen, 2014. Bewirtschaftungsplan 2016-2021 - Steckbriefe der Planungseinheiten im Teileinzugsgebiet Rhein/Ruhr. Düsseldorf. 26. Mizuta, K., Shimada, M., 2010. Benchmarking energy consumption in municipal wastewater treatment plants in Japan. Water Science and Technology, 62, 10, 2256–2262. 27. Mo¨ller, K., Bertzbach, F., Nothhaft, S., Waidelich, P., Schulz, A., 2012a. Benchmarking in der Abwasserbeseitigung – eine Bestandsaufnahme Teil 1: Ziele und Ergebnisse des Benchmarkings. (Benchmarking in Wasetwater Disposal - a Stocktaking Exercise, Part I: Benchmarking Objectives and Outcomes). Korrespondenz Abwasser, Abfall, 59, 8, 730–737. 28. Mo¨ller, K., Bertzbach, F., Nothhaft, S., Waidelich, P., Schulz, A., 2012b. Benchmarking in der Abwasserbeseitigung – eine Bestandsaufnahme Teil 2: Erfolgsfaktoren des Benchmarkings. (Benchmarking in Waset- water Disposal - a Stocktaking Exercise, Part I: Benchmarking Success Factors). Korrespondenz Abwasser, Abfall, 59, 9, 829–835. 29. Oelmann, M., Czichy, C., Jardin, N., 2016. Water Worldwide - New Water Pricing Models Respond to Decreasing Demand in Germany. Journal - American Water Works Association, 108, 20–23. 30. Tho¨le, D., Utecht, K.U., Schmitt, F., 2004. Praktische Erfahrungen mit der Umsetzung von Energiesparmaßnahmen auf Kläranlagen. KA Korrespondenz Abwasser, 51, 6, 619–624. 31. Umweltbundesamt, 2016. Die Wasserrahmenrichtlinie – Deutschlands Gewässer 2015. Berlin, Umweltbundesamt. 32. United Nations, 2014. World urbanization prospects, the 2014 revision. Highlights. New York, United Nations. 33. Wong, T. H. F., Brown, R. R., 2009. The water sensitive city: principles for practice. Water science and technology : a journal of the International Association on Water Pollution Research, 60, 3, 673–682. 34. Yang, L., Zeng, S., Chen, J., He, M., Yang, W., 2010. Operational energy performance assessment system of municipal wastewater treatment plants. Water Science and Technology, 62, 6, 1361–1370. Vodni dneVi 2017 Portorož, 5.–6. oktober 2017 ODLICNE REŠITVE ZA VAŠ USPEH METTLER TOLEDO je vodilni globalni proizvajalec preciznih inštrumentov, ki se uporabljajo v laboratoriju in industriji! Ponujamo vam: -Tehtnice -Pipete -pH metre in elektrode -Titratorje -Inštrumente za termicno analizo -AutoChem www.mt.com PRoBLeMATiKA nACRToVAnJA SiSTeMoV KAnALiZACiJe V SLoVeniJi RAdoSLAV VodoPiVeC1 Povzetek Prispevek opisuje nekatere najpogostejše pomanjkljivosti obratovanja obstojecih sistemovkanalizacije v Sloveniji. Ker sta sistem kanalizacije in cišcenje komunalnih in padavinskih od- padnih vod enoten sistem, je avtor kot projektant komunalnih cistilnih naprav (v nadaljevanjuKCN) pri nacrtovanju, gradnji in obratovanju KCN dodobra spoznal tudi problematiko nacr- tovanja in uporabe sistemov kanalizacije v Sloveniji. Prispevek obravnava vzroke za težavepri obratovanju KCN zaradi slabo nacrtovanih in/ali slabo vzdrževanih sistemov kanalizacije. Na podrocju cišcenja komunalnih in padavinskih odpadnih vod iz vecjih prispevnih podrocijje bil v zadnjem casu napravljen precejšen napredek. Na podrocju odvajanja komunalnih inpadavinskih odpadnih vod papo presoji avtorja prispevka ni bilo kvalitativnega napredka. Zgrajeno je bilo sicer precej novih sistemov kanalizacij, opaznega izboljšanja pri koncipiranju, projektiranju in nacinu obratovanja sistemov kanalizacij pa razen redkih izjem ni. Kljucne besede:cistilni val, denitrifikacija, nitrifikacija, razbremenjevanje deževnega do- toka, zajem cistilnega vala Abstract The paper evaluates some of the most common deficiencies in operation of existing seweragesystems in Slovenia. The sewerage system and treatment ofmunicipal waste water and run-offrain water are part of the same system. The author is a project designer of municipal wastewater treatment plants. During his work which included: designing, construction and opera- tion of municipal waste water treatment plants, the author got familiarized with the problemsof designing and operation of sewerage systems in Slovenia. The paper evaluates the causesof problems encountered with operation ofmunicipal waste water treatment plants due to thebadly designed and, respectively, badly maintained sewerage systems. Significant progresshas been made in the field municipal waste water and run-off rain water treatment from largercontribution areas. However, according to the author’s observation, there was no qualitativeprogress made in the field of discharge of municipal waste water and run-off rain water. Asignificant number of new sewerage systems were built, but with rare exceptions, there havebeen no markable improvements in the project design and operation of sewerage systems. 1 Radoslav Vodopivec, univ. dipl. inž. str., prokurator podjetja Alpeng, d. o. o. 1. UVod V drugem ciklusu gradnje KCN, ki je v zakljucni fazi, so se v Sloveniji gradile vecje KCN, ki poleg ogljikovih spojin cistijo tudi dušikove in fosforne spojine, nekatere naprave pa imajo vgrajeno tudi dezinfekcijo iztoka. Za optimalno obratovanje KCN, ki poleg ogljikovih cistijo tudi dušikove in fosforjeve spojine, je pogoj pravilno obratovanje kanalizacijskih omrežij. Praviloma to pomeni tudi manjše stroške cišcenja odpadnih vod. Po mojem mnenju je bil v Sloveniji na podrocju cišcenja komunalnih odpadnih vod iz vecjih prispevnih podrocij napravljen precejšnji napredek. Na podrocju odvajanja komunalnih in pa- davinskih odpadnih vod pa po moji presoji ni bilo kvalitativnega napredka. Zgrajenih je bilo sicer precej novih sistemov kanalizacij, opaznega izboljšanja pri koncipiranju, projektiranju in nacinu obratovanja sistemov kanalizacij pa razen redkih izjem ni. V Sloveniji so obstojeci sistemi kanalizacije pa tudi precejšnji del novo zgrajenih kanalizacijskih omrežij slabo izvedeni. V kanalizacijskih sistemih so zaradi slabe gradnje tockovni in linijski vdori tuje vode. Marsikje so tockovni vdori tuje vode izvedeni namerno. Številni mešani sistemi še vedno obratujejo brez pravilnega razbremenjevanja in brez zadrževalnikov zajema cistilnega vala deževnega dotoka. Za dušenje deževnih pretokov vgrajene dušilke pogosto ne obratujejo. Po moji presoji se stanje ne izboljšuje. Menim, da za težave pri nacrtovanju in obratovanju sistemov kanalizacij ni krivo le pomanjkanje financnih sredstev, ampak tudi in predvsem nizka osvešcenost in znanje odgovornih ljudi. Zaradi negativne selekcije kadrov na državni in lokalni ravni in posledicnega izmikanja jasne opredeljenosti odgovornih do odprtih strukturnih in tekocih problemov se problemi rešujejo po liniji najmanjšega odpora. To se med drugim odraža tudi na podrocju javnih investicij in zaradi navidezno marginalne vloge še posebej na podrocju investicij v sisteme za odvajanje in cišcenje komunalnih in padavinskih odpadnih vod. Odkar so po spremembi zakonodaje vodenje investicij v komunalno infrastrukturo prevzele obcine, se je stanje v vecini primerov še poslabšalo. Prednost obcin je izvedba hitro vidnih aktivnosti (ceste, vodovodi), urejanje sistemov kanalizacij pa nima prednosti. Tudi število projektantov kanalizacij se zmanjšuje. Precejšnji del slovenskih KCN je bil projektiran brez podrobnih podatkov o hidravlicni obremenitvi, saj za vecino vecjih sistemov kanalizacije ne obstajajo novelirani hidravlicni izracuni. 2 . PoGoJi ZA oPTiMALnooBRAToVAnJe KCn V Sloveniji vecina vecjih sistemov kanalizacij obratuje kot mešani sistem. KCN, ki poleg ogljikovih cistijo tudi dušikove in fosforjeve spojine in sprejemajo odpadno vodo iz mešanega sistema kanalizacije, lahko ucinkovito cistijo dušikove spojine le pri pravilno delujocem sistemu kanalizacije. Tudi tisti sistemi kanalizacije, ki so projektirani kot loceni sistemi, zaradi slabe gradnje in nediscipline uporabnikov kanalizacije obratujejo kot približki mešanega sistema kanalizacije. Pri sistemih mešane kanalizacije se del padavinske vode razbremenjuje v vodotoke, saj bi bilo v vecini primerov cišcenje vsega deževnega dotoka neekonomicno. Zaradi zmanjšanja one 106 Portorož, 5.–6. oktober 2017 snaženja vodotokov naj bi se padavinska voda po razbremenjevanju vodila v zadrževalnike za zajem cistilnega vala. Že nekaj desetletij namrec vemo, da je ob deževju obremenitev cistilnega vala lahko tudi do 50-krat višja od obicajne obremenitve v sušnem vremenu. Toda tudi na že pravilno zasnovanih in zgrajenih razbremenilnikih in zadrževalnikih so na podlagi opazovanja in meritev v sistemu kanalizacije še možne izboljšave. Po nemških izkušnjah (DWA, 2016) lahko letne obremenitve vodotoka (izraženo v KPK) po optimizacijah sicer pravilno koncipiranih sistemov kanalizacije zmanjšamo tudi še za vec kot 20 %. Sicer pa kot v vecini primerov nacrtovanja in izvedbe projektov velja, da lahko najvec privarcujemo pri nacrtovanju investicije (slika 1). Slika 1: Vpliv na stroške investicije V nadaljevanju navajam nekatere pri obratovanju KCN pomembne parametre. • Temperatura odpadne vode Pri nižjih temperaturah je hitrost rasti nitrifikantov majhna, zato je v zimskih mesecih še posebej pomembno, da se temperatura odpadne vode dodatno ne znižuje še zaradi cezmernega deleža padavinskih odpadnih vod. • Izplavljanje biološkega blata Pri nepravilno delujocem sistemu kanalizacije lahko ob deževnem vremenu biološko blato izplavlja iz biološke stopnje. To pomeni povecano obremenitev vodotoka, in kar je najpomembneje, zaradi zmanjšanja kolicine biološkega blata v biološki stopnji se ucinek biološkega cišcenja zmanjša. Negativni ucinek izplavljanja biološkega blata je še posebej problematicen pri KCN, ki cistijo tudi dušikove spojine. Hitrost rasti nitrifikantov je namrec pocasna, pri temperaturah odpadne vode pod 12 °C pa sploh upocasnjena. V takšnih primerih je potreben najmanj en mesec za vzpostavitev stabilnega obratovanja KCN po izplavljanju biološkega blata. • Prevelika koncentracija kisika na dotoku v KCN Kadar je dotok na KCN zelo razredcen, je v obdobjih nizkih temperatur lahko koncentracija kisika v odpadni vodi tudi nekaj mg/l. Tako velika koncentracija kisika lahko pri nekaterih tehnicnih izvedbah postopka cišcenja z aktivnim blatom (naprave s cevnim prezracevalnim bazenom) onemogoca denitrifikacijo. • Nitrifikacija Starost blata mora biti dovolj visoka, da se nitrifikanti lahko razmnožijo. Prirast nitrifikantov je v primerjavi s heterotrofnimi bakterijami, ki opravljajo proces denitrifikacije, 3- do 10-krat manjši, zato se v praksi dogaja, da heterotrofne bakterije prerastejo nitrifikante, potem ko ni vec nitrifikacije pa seveda ni tudi denitrifikcije. Hitrost rasti nitrifikantov je odvisna od temperature odpadne vode, pri temperaturah, nižjih od 12 °C se intenzivnost nitrifikacije zelo zmanjša. • Denitrifikacija Ker so heterotrofne bakterije fakultativno anaerobne, mora biti vsebnost kisika v denitrifikaciji cim manjša oziroma enaka nic. Prirast heterotrofnih bakterij je v primerjavi z avtotrofnimi bakterijami zelo velik. Pogoj za uspešno denitrifikacijo je ustrezno razmerje med TKN/BPK5 (pod pribl. 0,2), ce v odpadni vodi ni dovolj organskega ogljika, denitrifikacija ni možna oziro- ma je zelo omejena. Pri razredcenem dotoku na KCN in nizkih temperaturah odpadne vode je lahko koncentracija kisika v coni denitrifikacije tako visoka, da denitrifikacija ni možna. • Infiltracija tujih vod Po moji presoji pri nacrtovanju sistemov kanalizacije projektanti pogosto podcenjujejo delež infiltracije tujih vod. Vecina sistemov kanalizacije je v Sloveniji slabo izvedena, in to je potrebno upoštevati, še posebej zato, ker bo zateceno stanje zaradi pocasne sanacije trajalo še nekaj casa. • Padavinske odpadne vode V zadnjem obdobju opažamo, da se v Sloveniji ob približno enaki letni kolicini padavin dis- tribucija padavin spreminja, intenzivnost padavin se povecuje. Zato bo treba pri nacrtovanju padavinskega dotoka upoštevati višje vrednosti, kot smo jih v preteklosti. Zaradi pozidav in povecanja prometnih povezav se v naseljih spreminjajo tudi odtocni koeficienti in s tem koli- cina padavinskih odpadnih vod, ki se odvajajo v sistem kanalizacije. Zato je potrebna za vsak sistem kanalizacije obcasna novelacija hidravlicnega preracuna. Praviloma naj bi se novelacija izvedla po vsaki vecji spremembi sistema kanalizacije ali spremembi utrjenih površin. Kolikor vem, za vecino vecjih sistemov kanalizacije v Sloveniji niso izdelane novelacije hidravlicnih izracunov kanalizacije. • Ustrezna višina preliva razbremenjevanja Objekti za razbremenjevanje in zadrževalniki niso vedno pravilno projektirani in/ali ne omogocajo primernega cišcenja dna bazenov. Velikokrat so kote prelivnih pragov v razbremenilnih Portorož, 5.–6. oktober 2017 objektih prenizke, zato se ob deževju kanali prehitro in s tem tudi prepogosto razbremenjujejo. Ce se kanali razbremenjujejo v zadrževalnike, ki lovijo cistilni val (slika 2), bo obremenitev vodotokov ob deževnem vremenu le malo povecana. V Sloveniji pa se še vedno povecan dotok ob padavinah pri vecini vecjih sistemov kanalizacij razbremenjuje neposredno v odvodnik. V takšnih primerih pa je obremenitev vodotoka zaradi prenizko postavljenega preliva znatno vecja, kot bi bila ob pravilno višinsko izvedenih prelivih. Slika 2: Prikaz cistilnega vala Vir: Maleiner. • Dovolj velik zadrževalnik Za cim vecje zmanjšanje obremenitve vodotoka je, kot je že bilo omenjeno, treba del padavinske odpadne vode po razbremenjevanju odvajati v zadrževalnik. Na prostornino zadrževalnika vpliva vrsta dejavnikov, v vsakem primeru pa mora biti prostornina dovolj velika, da zajame cistilni val ali pa vsaj celo cistilnega vala. V Sloveniji je le malo sistemov kanalizacije z zgrajenimi zadrževalniki, nekateri zgrajeni pa ne obratujejo pravilno. Slika 3: Potrebna prostornina zadrževalnika Vir: Maleiner. • Pravilno delovanje dušilk Ker imajo cevne dušilke položno odtocno krivuljo, se danes namesto njih uporabljajo mehansko regulirane dušilke, ki imajo bistveno bolj strmo odtocno krivuljo. Takšne dušilke pa lahko nemoteno obratujejo le pri dovolj velikih pretokih, sicer ni dovolj velike kineticne energije za njihovo delovanje. Nepravilno izbrane dušilke zato zahtevajo pogosto rocno aktiviranje in/ali tudi cišcenje dušilk, zato se dogaja, da nekateri upravljavci sistemov kanalizacij mehanizem dušilk blokirajo ali pa odprejo obtocni cevovod. Ker potem ni dušenja dotoka, so KCN cezmer- no obremenjene s padavinsko odpadno vodo. 3. neKATeRe SMeRniCe ZA nACRToVAnJe in oBRAToVAnJe odVodnJAVAnJA in CiŠCenJA KoMUnALniH in PAdAVinSKiH Vod Slovenija nima lastnih smernic za nacrtovanje in obratovanje odvodnjavanja in cišcenja komunalnih in padavinskih vod, zato uporabljamo tuje smernice. V svetu obstajajo številne smernice oziroma predpisi za urejanje na podrocju odvajanja in cišcenja komunalnih in padavinskih vod. Nam najbližji in našim razmeram najbolj podobni so nemški predpisi DWA oziroma prej ATV. Ti predpisi podajajo podrobne smernice za nacrtovanje, gradnjo in obratovanje sistemov kanalizacije in tudi smernice za nacrtovanje, gradnjo in obratovanje KCN. Za nacrtovanje sistemov kanalizacij in KCN zato priporocam uporabo naslednjih smernic DWA oziroma ATV (navajam samo nekatere po moji presoji najpomembnejše): Kanalizacija DWA A110, oktober 2012 Hidravlicno dimenzioniranje in pregled kanalizacije in kanalov DWA A117, februar 2014 Merila za dimenzioniranje prostornine zadrževalnikov za pada vinske vode DWA A118, september 2011 Hidravlicno dimenzioniranje sistemov odvajanja padavinske vode ATV A128, april 1992 Smernice za dimenzioniranje objektov za razbremenjevanje padavinske vode ATV DVWK A134 Nacrtovanje in gradnja crpališc odpadne vode DWA A166, november 2013 Objekti za zadrževanje padavinske odpadne vode, strukturna zasnova in oprema ATV-DVK A198 Standardizacija in poenotenje projektnih parametrov sistemov za odvajanje vode KCN DWA M 115-1,-2,-3 Sprejemljive meje sestave odpadne vode ATV A A200 Odvajanje vod na podeželju DWA M210, julij 2009 KCN s tehnologijo SBR DWA A131, junij 2016 Dimenzioniranje enostopenjskih KCN DWA M381, oktober 2007 Zgošcanje blata DWA M227, oktober 2014 Cistilne naprave MBR Portorož, 5.–6. oktober 2017 DWA M229-1, maj 2013 Sistemi za prezracevanje in mešanje v KCN – nacrtovanje, razpis in izvedba DWA M229-2, junij 2016 Sistemi za prezracevanje in mešanje v KCN – obratovanje DWA A202, maj 2011 Kemijske in fizikalne metode za izlocanje fosforja iz odpadne vode DWA A222, maj 2011 Nacrtovanje, gradnja in obratovanje malih KCN z aerobnim biološkim cišcenjem velikosti do 1.000 PE DWA A280, oktober 2006 Ravnanje z blatom iz greznic v KCN del. skupina DWA KA-6.9, Tehnicni ukrepi za reševanje povecanih (deževnih) dotokov avgust 2016 odpadne vode na KCN 4. UPRAVLJAnJe SiSTeMoV ZA odVAJAnJe in CiŠCenJe KoMUnALniH odPAdniH Vod in iZoBRAŽeVAnJe Zaradi zahtev po vecjem ucinku cišcenja KCN (cišcenje dušika in fosforja) in vecji obratovalni varnosti je vodenje sistemov za odvajanje in cišcenje komunalnih in padavinskih odpadnih vod bistveno zahtevnejše kot v preteklosti in zahteva usposobljene ljudi, ki se stalno in ne samo obcasno ukvarjajo s problematiko odvajanja in cišcenja odpadnih voda. Menim, da je osebje, ki je odgovorno za vodenje sistemov odvodnjavanja in cišcenja, še vedno pomanjkljivo usposobljeno. To velja tudi za projektante kanalizacij in KCN. V Sloveniji tudi še vedno nimamo sistemsko rešenega usposabljanja upravljavcev KCN. Menim, da bi bilo primerno prevzeti nemški model izobraževanja upravljavcev KCN. Kolikor mi je znano, poklic upravljavca KCN ni evidentiran v nomenklaturi poklicev, torej uradno sploh ne obstaja. 5. ZAKLJUCeK V Sloveniji je tistih, ki menijo, da se KCN gradijo samo zaradi zakonskih zahtev, ne pa zaradi zmanjšanja onesnaževanja narave, še vedno precej. Temu primeren je potem tudi njihov odnos do odvajanja in cišcenja odpadnih vod. Ovira za hitrejše izboljšanje razmer na kanalizacijskih omrežjih po moji presoji zato ni samo pomanjkanje financnih sredstev, ampak tudi in predvsem nizka raven osvešcenosti in znanja odgovornih v državi in lokalnih skupnostih. Odkar so po spremembi zakonodaje vodenje investicij v komunalno infrastrukturo prevzele obcine, se je v vecini primerov stanje še poslabšalo. Prednost obcin je izvedba hitro vidnih aktivnosti (ceste, vodovodi). Urejanje sistemov kanalizacije pa pretežno nima prednosti. Novelacija hidravlicnih izracunov kanalizacije je potrebna po vsaki vecji spremembi sistema kanalizacije (novi kanali) ali spremembi utrjenih površin (nove prometnice ali vecji utrjeni platoji). Rezultati meritev obratovalnih monitoringov po ugotovitvah in po izkušnjah pri vodenju poskusnih obratovanj ter pri vodenju tehnoloških postopkov na KCN po moji presoji ne odražajo dejanskega stanja. Vzorcenje se namrec v Sloveniji izvaja v vnaprej dogovorjenih terminih, zato se KCN temu lahko prilagajajo. Potrebno je stalno prilagajanje tehnološkim sklopom oziroma optimiranje tehnoloških sklopov, tehnološke in merilne opreme na sistemih odvajanja in cišcenja komunalnih in padavinskih odpadnih vod. Potrebno je stalno izobraževanje zaposlenih na sistemih odvajanja in cišcenja komunalnih in padavinskih odpadnih vod. Potrebno je stalno opozarjanje obcin, da upravljanje sistemov odvajanja in cišcenja komunalnih in padavinskih odpadnih vod ni zgolj rutinski proces in da je potrebna stalna angažiranost pristojnih na obcinah in osebja, ki upravlja te sisteme. Potrebno je stalno ozavešcanje obcanov o pravilni uporabi kanalizacije. LITERATURA IN VIRI 1. DWA KA-6.9 delovna skupina, 2016. Tehnicni ukrepi za reševanje povecanih (deževnih) dotokov odpadne vode na KCN. 2. Maleiner, F., Obdelava ter odstranitev padavinskih odtokov v locenem in mešanem sistemu kanalizacij. 21. strokovni seminar. 3. Vodopivec, R., Pregled obratovanja nekaterih komunalnih cistilnih naprav v Sloveniji. Ekolist št. 05, december 2008. 4. Vodopivec, R., 2017. Problematika nacrtovanja KCN V Sloveniji. Mesec znanja na CCN Domžale-Kamnik, maj 2017. Vodni dneVi 2017 Portorož, 5.–6. oktober 2017 APPLiCATion oF THe eneRWATeR MeTHodoLoGY FoR THe AnALYSiS oF eneRGY eFFiCienCY: A CASe STUdY STeFAno LonGo1, MiGUeL MAURiCio-iGLeSiAS2, JUAn M. LeMA3, ALMUdenA HoSPido4 Abstract Wastewater Treatment Plants (WWTPs) account for more than 1 % of the consumption of electricity in Europe, one of the largest shares of energy use among public industries. The aim of ENERWATER is to provide measuring tools to quantify the energy consumption of WWTPs, define energy efficiency in WWTP operation and to elaborate the standards to compare and ultimately optimise the operation of WWTPs. The methodology is demonstrated on 50 WTTPs, whose energy consumption is thoroughly monitored. ENERWATER goals will be reached by i) defining the concept of energy efficiency in WWTP and the performance indicators suitable for its quantification; ii) standardising the methods for measuring energy consumption in order to ensure that comparable figures are obtained; iii) using data treatment tools to not only quantify but also diagnose the reasons for energy inefficiency and iv) proposing a global index that measures the energy efficiency of a WWTP. All these steps will eventually be part of a general methodology that can be the draft of a standard for measuring energy efficiency in WWTP. Key words: benchmarking, energy audit, energy consumption, key performance indicator, wastewater treatment energy index, wastewater treatment plants 1 Stefano Longo, Department of Chemical Engineering, Institute of Technology, Universidade de Santiago de Compostela 2 Miguel Mauricio-Iglesias, Department of Chemical Engineering, Institute of Technology, Universidade de Santiago de Compostela 3 Juan M. Lema, Department of Chemical Engineering, Institute of Technology, Universidade de Santiago de Compostela 4 Almudena Hospido, Department of Chemical Engineering, Institute of Technology, Universidade de Santiago de Com- postela 1. inTRodUCTion One of the higher costs of wastewater services is the energy consumption. The total electricity consumption in wastewater treatment plants (WWTPs) corresponds to about 1 % of the total electricity consumption per year of a country (Cao et al., 2011). Energy consumption represents a significant part of the operation cost of WWTPs but, with a correct design and a careful management model, there are important possibilities for savings (Panepinto et al., 2016). In order to compare WWTPs having different processes and scheme configurations, the most useful methodology is energy efficiency measurement using benchmarking procedures (Parena et al., 2002). Using benchmarking methodologies the best operational practices can be identified as operations are assessed in a comparable manner (Molinos-Senante et al., 2014). However, the available audit methodologies do not support well the decisions of the water utilities in order to best target their actions to improve the energy efficiency. This support is particularly crucial when the decision should take into account dozens WWTPs, each one operating according to a particular configuration. Traditionally, energy consumption of a WWTP has been simplistically reported using global KPIs such as kWh/m3 (Mizuta and Shimada, 2010) or kWh/PE (Krampe, 2013; Balmer, 2000). WWTPs are composed by several stages, each one with a different function. Therefore the use of specific KPIs for each treatment stage or function is more appropriate (Longo et al., 2016). A standard methodology is required in order to carry out the energy audit in WWTPs (Tao et al., 2009). Horizon2020 ENERWATER (H2020-EE-2014-3-MarketUptake) project (www.enerwater. eu) is being developed in order to validate and disseminate an innovative standard methodology for continuously assessing, labelling and improving the overall performance of WWTPs. ENERWATER is a three-year activity that involves 9 partners (universities and companies) from 4 European countries (Germany, Italy, Spain and the United Kingdom). To ensure a fast transfer of results to the relevant actors, ENERWATER puts in contact research groups, SMEs, utilities, city councils, policy makers and industry beyond the project consortium. These actions should bring European Water Industry a competitive advantage in new products development and a faster access to markets by facilitating evidence of energy reduction, thereby fostering adoption on new technologies. The objective of this study is to illustrate the application of the ENERWATER methodology to three real wastewater treatment plants (WWTPs). The ENERWATER methodology considers two approaches for the determination of energy consumption in WWTPs, namely Rapid Audit and Decision Support. The Rapid Audit allows for a quick estimation of the water treatment energy index (WTEI) based on existing information such as historical data pertaining to energy use records along with influent and effluent quality values. The Decision Support requires intensive monitoring across a WWTP of energy usage and water quality parameters that provides an accurate and detailed calculation of WTEI for each stage as well as its overall value for the plant. For the sake of brevity only the results of the Rapid Audit methodology will be presented in the following sections. Portorož, 5.–6. oktober 2017 2. eneRWATeR MeTHodoLoGY The ENERWATER Methodology aims at describing, in a systematic way, the various steps required to establish the WATER TREATMENT ENERGY INDEX (WTEI) of a particular wastewater treatment plant (WWTP). The objective of this method is to guide water experts and auditors on how to evaluate the energy performance of a WWTP reaching a final energy diagnosis and the calculation of the WTEI. The ENERWATER methodology includes the classification and WWTPs in different types, identification of different stages of treatment, identification of key performance indicators (KPIs), overview of existing energy monitoring standards followed up by the detailed description of the ENERWATER methodology, including a step by step guidelines of how to apply and implement this potentially future standard. The energy consumption must be related with the performance of a WWTP and parameters such as effluent flow, nutrient removal, biochemical oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), suspended solids, orthophosphate (PO4), ammonia (NH4) and nitrate (NO3) need to be estimated at various stages of the WWTP to an effective, estimation of energy consumption in WWTP. 2.1. Rapid Audit methodology This is aimed at a rapid estimation of the WTEI of a given WWTP using existing information. This method uses existing data including historical data on energy consumption as well as the wastewater influent and effluent quality that are necessary to calculate key performance indicators (KPIs). A trained auditor can calculate the WTEI and the obtained values can be compared against a large database of WWTPs around the world. The aim of the ENERWATER Rapid Audit methodology is to provide an WWTP energy benchmark, a rapid tool to identify energy efficiencies and inefficiencies so further actions can be planed, as well as evaluate the impact of WWTP retrofitting. ENERWATER identifies key performance indicators (KPIs) which account for the energy consumption required to remove a specific masse of pollutants (TSS, COD, NH4, TN, TP, pathogens, etc.), for example kWh/kg CODremoved. These are combined into a composite indicator to facilitate the communication of the energy efficiency results. Composite indicators measure multidimensional concepts (e.g. energy consumption in different stages of WWTPs) that cannot be expressed by a single indicator. For this purpose, relevant individual indicators have to be identified, combined and weighted in a way that captures the dimension or structure of the measured concept. The total pollution equivalent (TPE) is calculated, according to Benedetti et al., 2008, as a weighted sum of COD, total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) as described in Equation 1. To obtain the WTEI based on the calculated KPIs for a given WWTP, several steps involving the statistical treatment of the KPIs need to be followed, namely normalization, weighting and aggregation. Normalization allows the comparison of the different KPIs and is done here by comparison with a distribution function, so that the percentiles for each KPI are normalised indicators of performance, here called energy performance indicators (EPI). Weighting emphasizes the contribution of a given KPI over others in terms of energy consumption. Finally, aggregation consists in the combination of the weighted KPIs at either the stage or the whole plant level so that the corresponding WTEI can be computed and results compared based on a ranking. The procedure for determining the WTEI in the Rapid Audit Calculation is summarised in detail here below: • Step 1. KPI estimation. Estimate the KPIs for the plant. • Step 2. KPI normalization. Compare the value of the KPIs with the database distribution function and obtain the percentile for each KPI using Equations 2-4. The percentile is a normalized manner to express the performance of the plant for a given KPI. Therefore, they are denominated energy performance indicators (EPI): Equations 2-4 correspond to Gumbel’s cumulative distribution function with parameters estimated for the population of WWTPs in the benchmark database. • Step 3. Weight selection. Choose the weights for the selected KPIs from Table 1. These weights have been estimated based on the average contribution of each function of the WWTP to the overall energy consumption, i.e. pumping accounts for approximately 14.25 % of the overall energy consumption and the secondary treatment (removal of COD and nutrients) accounts for the 70 %. If not all the KPIs are considered in the analysis, the weights are normalised to ensure that their sum is equal to unity. Table 1: Weights of different KPIs according to the average contribution of each function to the overall energy consumption of a WWTP Portorož, 5.–6. oktober 2017 If the four KPIs are not applicable, normalise the weights to sum unity such as described in Equation 5: • Step 4. Aggregation. Aggregate the EPI into a single WTEI through a weighted sum (Equation 6). This method of aggregation is compensatory, i.e. one EPI can compensate to a certain extent the performance in other functions. • Step 5. Rank and label assignation. Assign label corresponding to the value of the WTEI according to Table 2. The boundaries between labels have been decided according to the following criterion, common in EU efficiency labelling standards: the median performance index is the upper boundary of class D. This labelling strategy allows good discrimination power at high efficiency, serving as an incentive for innovation. Table 2: Energy label assignation for WTEI 3. CASe STUdY The objective of these case studies is to illustrate the application of the ENERWATER methodology to three wastewater treatment plants (WWTPs) that deploy different treatment technologies and thus energy demands. Each case study comprises the following sections: • WWTP typology and boundaries, • WWTP key performance indicators, • Classification of WWTP according to WTEI. The first section provides a description of WWTP operation as well as the boundaries grouping different processes and operations deployed. The KPI section lists the key performance indicators (KPIs) as recommended in the ENERWATER methodology. The last section provides the WTEI for the plant. 3.1. WWTP typology and boundaries The ENERWATER methodology classifies WWTPs in terms of the wastewater constituents that have to be removed according to the characteristics of the receiving water bodies. The typologies are: • Type 1. Discharge to non-sensitive areas: removal of TSS, BOD, COD and NH4. • Type 2. Discharge to sensitive areas: removal of TSS, BOD, COD and NH4 and NO3 and total phosphorous (TP). • Type 3. Discharge for reuse: removal of TSS, BOD, COD and NH4 and NO3 and total phosphorous (TP) and pathogens. Table 3, 4 and 5 describes the features of WWTPs under analysis. Table 3: WWTP A typology and description Table 4: WWTP B typology and description Portorož, 5.–6. oktober 2017 Table 5: WWTP C typology and description 3.2. WWTP key performance indicators Table 6 presents the quality parameters for both influent and final effluent at the WWTPs under analysis. For each parameter, average values were calculated from a 3-year historical database. Table 6: Energy carriers and consumption The following energy carriers are considered in the Rapid Audit ENERWATER methodology: electric energy, diesel, natural gas and biogas, and energy for chemicals. Table 7 lists the dif- ference carriers and their corresponding usages for the WWTP. Historical data were compiled for the monthly energy usage during a 3-year period. These values were obtained from a me- ter that measures the overall energy consumption in the plant. Table 7: Energy carriers and consumption Table 8 presents the KPIs calculated from historical data presented in Table 6. Table 8: Key performance indicators calculated * TPE, total pollution equivalent = kg COD + 20 kg TN + 100 kg TP To obtain the WTEI for plants A, B and C, KPIs listed in the Table 8 were combined following the statistical treatment described in the section 2.1. For flow and TPE, individual energy performance indicators (EPIs) were calculated with the corresponding Gumbel’s cumulative distribution functions, whose parameters were estimated from the 470 WWTPs included in the ENERWATER benchmark database. Subsequently, the WTEI was obtained by adding up the weighted EPIs (Table 9). 3.3. Classification of WWTP according to WTei Table 9: Calculation of WTEI for WWTP Once the WTEI is calculated, the corresponding energy label was assigned according to boundaries presented in Table 2. For the WWTP analysed, the energy label calculated is F, C, and F, respectively for WWTP A, B, and C. 4. ConCLUSionS The application of the ENERWATER Rapid Audit methodology to benchmark and audit the municipal WWTPs advanced the current state of the art and allowed: (1) the comparison among heterogeneous WWTPs based on the basic functions of a plant, namely i) pumping of wastewater, ii) removing of pollutants, and iii) sludge treatment and dewatering; (2) the disaggregation of the key performance indicators based on these functions; (3) the definition of single WTEIs and energy labels (classes A to G) that can support the decisions of the water utilities to best target of energy saving actions to less performing WWTPs. The ENERWATER Rapid Audit methodology has proved to be a rapid tool to identify energy efficiencies and inefficiencies of a WWTP. The process to optimize the energy efficiency however is linked to the understanding in the detail where the inefficiency come from. For that the following step of the energy audit is the energy diagnosis. In this case the Decision Support Portorož, 5.–6. oktober 2017 methodology is more appropriate, since it covers a broader and wider scope of objectives, e.g., the energy diagnosis, understanding the origin of the inefficiencies, verifying energy efficiency actions and the training operators. ACKnoWLedGMenTS This project is carried out with financial support from the H2020 Coordinated Support Action ENERWATER (grant agreement number 649819): www.enerwater.eu. ReFeRenCeS 1. Balmer, P., 2000. Operation costs and consumption of resources at Nordic nutrient removal plants. Water Science and Technology 41 (9) 273–279. 2. Benedetti, L., Dirckx, G., Bixio, D., Thoeye, C., Vanrolleghem, P. A., 2008. Environmental and economic performance assessment of the integrated urban wastewater system. Journal of Environmental Management 88, 1262-1272. 3. Krampe, J., 2013. Energy benchmarking of South Australian WWTPs. Water Science and Technology 67 (9) 2059-2066. 4. Longo, S., D’Antoni, B. M., Bongards, M., Chaparro, A., Cronrath, A., Fatone, F., Lema, J. M., Mauricio- Iglesias, M., Soares, A., Hospido, A., 2016. Monitornig and diagnosis of energy consumption in wastewater treatment plants. A state of the art and proposals for improvement. Submitted to Applied Energy. 5. Molinos-Senante, M., Hernandez-Sancho, F., Sala-Garrido, R., 2014. Benchmarking in wastewater treatment plants: a tool to save operational costs. Clean Technologies Environmental Policy 16 149-161. 6. Panepinto, D., Fiore, S., Zappone, M., Genon, G., Meucci, L., 2016. Evaluation oft he energy efficiency of a large wastewater treatment plant in Italy. Applied Energy 161, 404-411. 7. Parena, R., Smeets, E., Troquet, I., 2002. Process benhmarking in the water industry. International Water Association, London. 8. Tao, X., Chengwen, W., 2009. Energy Consumption in Wastewater Treatment Plants in China. IWA world congress on water, climate energy; Oct 29-31; Copenhagen, Denmark. Vodni dneVi 2017 Portorož, 5.–6. oktober 2017 UPRAVLJAnJe oneSnAŽenJ PodZeMne Vode nA RAVni FUnKCionALneGA MeSTneGA oBMoCJA Spektrofotometrija mag. JoeRG PReSToR1, dr. BRiGiTA JAMniK2, SiMonA PeSToTniK3, Hitri testi PeTRA MeGLiC4, dr. SonJA CeRAR5, dr. MiTJA JAnŽA6, mag. PRiMoŽ AUeRSPeRGeR7, mag. BRAnKA BRACiC ŽeLeZniK8 Povzetek Priprava laboratorijske vode Filtracija vzorcev Na kakovost podzemne vode v vodonosniku pod mestom se kljub številnim zašcitnim ukre- pom kažejo preštevilni vplivi, ki niso pod nadzorom. Nekatera onesnaževalaizvirajo iz daljnepreteklosti, druga se v podzemni vodi pojavijo (ne)pricakovano. Izkazujejo se kot onesnaže- nja razlicnih koncentracij, kot hitro ali pocasi potujoci oblaki ali sporadicni pojavi, ki zahtevajousklajene ukrepe med deležniki. V primeru Ljubljane gre za štiri najpomembnejše vire in vrsteonesnaževal, ki so gotovo tipicna tudi za številna druga mesta: industrijsko obmocje (šestva- lentni krom), mestno jedro z izgubami iz kanalizacije (nitrat in novodobna onesnaževala), mestno odlagališce nenevarnih odpadkov (bor) ter zaledje mesta z oblakom onesnaženjazdesetilatrazinom iz stare gramoznice. Trenutno je onesnaženje z desetilatrazinom najtežjiproblem s stališca remediacije, saj so se najvecje koncentracije onesnaževalapremaknile vglobino 15 do 30 m, masa onesnaževalain koncentracija pa se zmanjšujetaizredno pocasi vcasovni razsežnosti vec desetletij ali stoletja. Kljucne besede:funkcionalno mestno obmocje, nacrt upravljanja, novodobna onesnaževala, onesnaženje, podzemna voda Abstract Standardni materiali Mikrobiološka gojišca Despite the numerous protective measures, the quality ofgroundwater in the aquifer underthe city is affected by numerous impacts that are not under control. Some pollutants origi- nate from the distant past, others are (un)expected in groundwater. They are appearing as 1 Mag. Joerg Prestor, univ. dipl. inž. geol., Geološki zavod Slovenije 2 Dr. Brigita Jamnik, univ. dipl. inž. kem., JP Vodovod-Kanalizacija, d. o. o., Ljubljana 3 Dr. Brigita Jamnik, univ. dipl. inž. kem., JP Vodovod-Kanalizacija, d. o. o., Ljubljana 4 Petra Meglic, univ. dipl. inž. geol., Geološki zavod Slovenije 5 Dr. Sonja Cerar, univ. dipl. inž. geol., Geološki zavod Slovenije 6 Dr. Mitja Janža, univ. dipl. inž. geol., Geološki zavod Slovenije 7 Mag. Primož Auersperger, univ. dipl. inž. kem., JP Vodovod-Kanalizacija, d. o. o., Ljubljana 8 Mag. Branka Bracic Železnik, univ. dipl. inž. geol., JP Vodovod-Kanalizacija, d. o. o., Ljubljana contaminations of different concentrations, as rapidly or slowly traveling clouds or sporadic phenomena, requiring coordinated action among stakeholders. In the case of Ljubljana, there are four most important sources and types of pollutants, which are also typical for many other cities: industrial area (hexavalent chromium), urban core with sewage losses (nitrate and new- coming pollutants), urban landfill of non-hazardous waste (boron), and the hinterland of the city with a cloud of pollution from the old gravel pit (desethylatrazine). At present, pollution with desethylatrazine seems to be the most difficult problem from the point of view of remediation, since the maximum concentrations of the pollutant have moved to a depth of 15 to 30 m, and the mass of the pollutant and the concentration are decreasing extremely slowly over the span of decades. 1. UVod Ljubljana je v zadnjih sto letih prerastla nekdanji nepozidani prostor do svojih glavnih zajetij pitne vode. Zato se s pitno vodo že danes oskrbuje prakticno izpod samega mesta. Funkcionalnost mestnega obmocja je zaradi tega neposredno odvisna od kakovosti podzemne vode pod njim. Podzemni prostor, iz katerega se mesto oskrbuje s pitno vodo, pa tudi presega sedanje meje mestne obcine. Mesto je neposredno odvisno od svojega zaledja. Upravljanje podzemnih voda je že danes povezano z natancnim nadzorom nad stanjem vodnega telesa in tveganji ter z zelo aktivnim preprecevanjem vnosa nevarnih snovi in omejevanjem vnosa vseh drugih snovi v podzemno vodo. Pri tem so tudi vsi potencialni onesnaževalci zavezani k nadzoru nad izpusti in njihovemu zmanjševanju. In tako bo nedvomno še bolj v prihodnje. V projektu AMIIGA, sofinanciranem iz transnacionalnega programa Srednja Evropa 2014– 2020, išcemo v tesnem sodelovanju z odlocevalci inovativne pristope upravljanja onesnaženj podzemne vode v funkcionalnem mestnem obmocju. AMIIGA je kratica, izpeljana iz angleškega naziva projekta Integrated Approach To Management Of Groundwater Quality In Functional Urban Areas, v prevodu Celovit pristop upravljanja kakovosti podzemnih vod v funkcionalnih mestnih obmocjih. 2. UPRAVLJAnJe PodZeMne Vode V FUnKCionALneM MeSTneM oBMoCJU Visoko izdatni aluvialni vodonosnik, na katerem se razvija Ljubljana, sega v zelo pomembnem delu na obmocje obcine Ig in presega tudi današnje meje obeh lokalnih skupnosti skupaj. Obcina Ig, ki meji na mestno obcino z južne strani, predstavlja eno najpomembnejših napajalnih zaledij podzemne vode v skupnem aluvijalnem vodonosniku Ljubljanskega barja in Ljubljanskega polja. Mesto in njegovo južno zaledje sta poleg tega povezana tudi z vodovodnim sis- temom in kanalizacijskim omrežjem. Funkcionalno mestno obmocje je v tem pogledu mestno jedro in tudi njegovo zaledje, ki sega dalec v masiv Krima na južnem hribovitem obmocju. Vodarna Brest, eno glavnih zajetij podzemne vode in crpališc, ki oskrbujejo tudi mestno jedro, je danes še dalec v zaledju mesta, na ozemlju obcine Ig. Kako pa bo cez sto let? 124 Portorož, 5.–6. oktober 2017 Podzemna voda funkcionalnega mestnega obmocja Ljubljana – Ig je del vodnega telesa Savska kotlina in Ljubljansko barje. V Nacrtu upravljanja voda Republike Slovenije je stanje tega vodnega telesa z oznako VTPodV_1001 ocenjeno kot dobro. Vplivi obremenitev so namrec majhni, napovedi trendov koncentracij onesnaževal na posameznih merilnih mestih pa kažejo, da bodo do leta 2021 njihove koncentracije z vsaj 95-% verjetnostjo ustrezale standardom kakovosti na vec kot 70 % merilnih mestih državnega monitoringa ARSO (MOP, 2016: 103). Vendarle predstavljajo nekatera onesnaževala lokalne okoljske probleme. To so onesnaževala, ki se pojavljajo kot posledica clovekovih vplivov v oskrbnih sistemih s pitno vodo, onesnaževa- la, ki lahko ogrožajo ohranjanje ekosistemov, odvisnih od podzemnih vod, in onesnaževala, ki presegajo standarde kakovosti ali vrednosti praga za podzemno vodo (MOP, 2016: 182–184). Okoljski cilji za podzemne vode so doseženi, ce je podzemna voda v dobrem kemijskem stanju in se stanje ne poslabšuje. Koncentracija kateregakoli onesnaževala, ki je posledica clovekove dejavnosti, ne sme narašcati, preprecen mora biti vnos nevarnih onesnaževal v podzemno vodo in omejen vnos drugih onesnaževal, ki pomenijo obstojece ali mogoce tveganje za pod- zemno vodo. Podzemna voda mora biti tudi v dobrem kolicinskem stanju (Uredba o stanju podzemnih voda, Uradni list RS, št. 25/09, 68/12 in 66/16: 3. clen). Za narašcajoce trende onesnaževal je treba dolociti izhodišcno tocko za vpeljavo ukrepov za obrat trenda. Izhodišcna tocka je naceloma 75 % mejne vrednosti, lahko pa je nižja ali višja, odvisno od ucinkovitosti vpeljave ukrepov. Kakršnakoli dolocitev izhodišcne tocke pa ne sme povzrociti prenašanja dejanskih stroškov v prihodnost (Uredba o stanju podzemnih voda, Uradni list RS, št. 25/09, 68/12 in 66/16: 13. clen). Orodje, ki ga država v sodelovanju z obcinami uporablja pri nacrtovanju in upravljanju one- snaženih obmocij, so tako imenovani programi varstva okolja, kot jih doloca Zakon o varstvu okolja (ZVO-1). Program varstva okolja za Mestno obcino Ljubljana 2014–2020 je bil izdelan v juliju 2014. Program postavlja upravljanje vodnih virov na prvo mesto (Jazbinšek Seršen idr., 2014). Prva prednostna naloga oziroma strateški cilj omenjenega programa je Dolgorocno zavarovanje vodnih virov z naslednjimi operativnimi cilji: »izboljšati kakovost virov pitne vode, doseci dolgorocno uravnoteženost med odvzemi in obnavljanjem kolicin podzemne vode ter izboljšati ekološko stanje površinskih voda na obmocju Mestne obcine Ljubljana«. Operativni cilj »izboljšati kakovost virov pitne vode do leta 2020« zajema nekatere kljucne dejavnosti, kot so (Jazbinšek Seršen idr., 2014): • priprava operativnega programa odvajanja in cišcenja komunalne odpadne vode v MOL-u za obdobje 2016–2020 s prednostnimi nalogami na vodovarstvenih obmocjih (VVO), vsako leto obnoviti 20 km kanalizacijskega sistema na VVO-ju v skladu z operativnim progra- mom, pripraviti pobudo za vzpostavitev pravne podlage za pregled stanja in obnovo kanalizacijskih prikljuckov; • monitoring onesnaženosti podzemne vode vodonosnikov Ljubljanskega polja in barja; • nadzor onesnaženost tal ter hranil na kmetijskih zemljišcih na VVO MOL; • ugotoviti izvor in odpraviti vzroke onesnaženj podzemne vode; • zmanjšati rabo soli za soljenje cest; • pripraviti pobude za usmeritev transporta nevarnih snovi na južno ljubljansko obvoznico in drugo. Nekatere trajne naloge izhajajo že iz prejšnjih programov varstva okolja MOL-a, npr., nadzorovati hranila, fitofarmacevtska sredstva (FFS), razvijati informacijski sistem in podobno. V obdobju 2007–2013 je bil tako zakljucen tretji ciklus spremljanja rodovitnosti tal na 240 razlicnih lokacijah znotraj VVO MOL. V letih 2005–2013 so bile na 165 kmetijskih zemljišcih na VVO-ju v MOL-u in vodarni Brest izvedene meritve ostankov FFS-ja in težkih kovin v tleh (Jazbinšek Seršen idr., 2014). Pri pripravi naslednjega nacrta upravljanja podzemne vode na funkcionalnem mestnem ob- mocju za obdobje 2021–2027 izhajamo iz obstojecih okvirov in potreb, ki jih doloca obstojeci Program varstva okolja MOL. 3. oneSnAŽenJA PodZeMne Vode LJUBLJAne V ZAdnJiH dVeH deSeTLeTJiH Kljucni problem funkcionalnega mestnega obmocja Ljubljana – Ig predstavljajo razlicne sno- vi antropogenega izvora, prisotne v razlicnih koncentracijah v podzemni vodi, ki se uporablja za oskrbo s pitno vodo. V zadnjih dveh desetletjih (1999–2016) so bila na funkcionalnem mestnem obmocju odkrita razlicna onesnaževala in onesnaženja. Nekatera onesnaževala iz razpršenih virov onesnaževanja so stalno prisotna, to so nitrat, atrazin (AT), desetilatrazin (DAT), trikloroeten (TCE), tetrakloroeten (PCE) in šestvalentni krom (Cr VI). Poleg teh je v tem obdobju prihajalo še do posameznih izrednih ali ponavljajocih se onesnaženj (Prestor idr., 2017): • v letu 2000: 6-diklorobenzamid (BAM) – herbicid za zatiranje plevela; • v letu 2004: metolaklor (MET) – totalni pesticid, predvsem pa je v uporabi za koruzo nadomestil prepovedani atrazin, trikloroeten (TCE) – topilo za razmašcevanje pretežno v industriji oziroma obrtni dejavnosti; • v letu 2005: trikloroeten (TCE) – topilo; • od leta 2008 naprej: ponavljajoca se onesnaženja z metazaklorom (METZ) – pesticid za zašcito predvsem zelja; • od leta 2010 naprej: ponavljajoca se onesnaženja z benzenom in toluenom – iz zemeljskega plina; • v zadnjih petih letih, od 2012 naprej: narašcajoce razpršeno onesnaženje z benzotriazoli (antikorozivno sredstvo v široki uporabi, na primer tudi v tabletah za pomivalne stroje) in še z nekaterimi farmacevtskimi sredstvi, kot so benzensulfonamidi. Do izrednih onesnaženj, ki ogrozijo crpališca pitne vode, prihaja v povprecju kar enkrat letno, bodisi iz industrijskih ali kmetijskih virov. Poleg teh nakljucnih onesnaženj je nekaj stalnih onesnaževanj in onesnaženj, ki izvirajo iz starih virov. Ti ogrožajo dolgorocno varnost oskrbe z vodo ter obremenjujejo zašcito podzemne vode, upravljavski denar ter omejujejo možnosti ambicioznejših ciljev za kakovost podzemne vode. Portorož, 5.–6. oktober 2017 Za funkcionalno mestno obmocje Ljubljana – Ig so danes najpomembnejši štirje viri onesnaževal, tipicni prav za mestna obmocja in njihova zaledja. To sta v mestnem jedru industrijsko obmocje Stegne – Hrastje in obmocje izgube iz kanalizacijskega sistema Dravlje – Moste, v zaledju mesta pa pretekla raba pesticidov in dušika v poljedelstvu (Brest – Iški vršaj) ter me- stno odlagališce nenevarnih odpadkov Barje (slika 1). Naziv obmocja (1–4) • izvor onesnaževal• znacilna onesnaževala: 1: Stegne – Hrastje• industrijski• krom VI (šestvalentni krom) 2: Dravlje – Moste• urbani• nitrat, organska topila in novodobnaonesnaževala (farmacevtske ucinkovine, plastifikatorji, inhibitorji korozije) 3: Barje – južno obmocje Ljubljane• odlagališce, urbani• bor, amonij, mangan, železo, arzen, novodobna onesnaževala, organska topila4: Brest – Iški vršaj • kmetijstvo• desetilatrazin (DAT), nitrat Slika 1: Funkcionalno mestno obmocje Ljubljana – Ig s štirimi obravnavanimi obmocji onesnaženja podzemne vode in obcinskimi mejami 3.1. onesnaženje iz industrijskih virov na obmocju Stegne – Hrastje Onesnaženje s šestvalentnim kromom (Cr6+) je eno najresnejših onesnaženj vira pitne vode v Ljubljani. Glavni oblak onesnaženja (v koncentracijah višjih od 10 µg/l) se razširja med južnim obrobjem Litostroja ter poteka preko Bežigrada, severno od Navja, se nadaljuje proti Mostam in nato sega do Hrastja (slika 2). Prvi zapisi o onesnaženju podzemne vode so iz leta 1985. Obmocje okoli Klec je postalo industrijsko po drugi svetovni vojni. Vec obratov je delovalo brez ustreznih dovoljenj in tudi brez cistilne naprave in onesnaževalo zemljino in podzemno vodo s toksicnimi kovinami, vkljucno s šestvalentnim kromom. Po vec kot 30 letih se še vedno soocamo z izvori onesnaževanja s šestvalentnim kromom, ki jih ne poznamo oziroma ne odkrivamo sproti. Slika 2: Položaj sedanjega glavnega oblaka onesnaženja podzemne vode s šestvalentnim kromom Cr6+ 20162017 (obmocje Stegne – Hrastje) Varnost oskrbe s pitno vodo trenutno ni ogrožena s kromom. V vodnjakih za oskrbo s pitno vodo Ljubljane so koncentracije kroma zelo nizke. Vendarle pa je glede na dosedanja pojavljanja onesnaženj s šestvalentnim kromom jasno, da so posamezni deli oblaka lahko bolj onesnaženi (s koncentracijami > 35 µg/l) in da konicna onesnaženja lahko presežejo tudi priporoceno mejo 50 µg/l. Pri masni bilanci kroma in njegovih spojin so bili zbrani rezultati analiz kroma na vtoku v Centralno cistilno napravo (CCN) Ljubljana. Ti kažejo koncentracije kroma med 11 in 39 µg/l. Po kanalizacijskih ceveh letno stece povprecno okoli 730 kg kroma. Masna bilanca kroma iz znanih izpustov in v podzemni vodi kaže, da je vecina onesnaženja iz nenadzorovanih virov. Vendar pa se število naprav in tudi masa kroma v izpustih bistveno spreminjata z leti. Zato so tudi vplivi izgub kroma iz kanalizacije spremenljivi in je izvore težko izslediti. Problem je tudi majhno število analiz kroma na vtoku CCN Ljubljana, za leto 2014 le dve (Pestotnik idr., 2017). 3.2. onesnaženje iz izgub iz kanalizacije na obmocju dravlje – Moste Glavni oblak onesnaženja iz izgub iz kanalizacije se širi od Dravelj preko Šiške in nato Bežigrada ter naprej med Mostami in Novimi Jaršami proti Zadobrovi in Novemu Polju (slika 3). Ve- cina merilnih mest s koncentracijami nitrata nad 20 mg/l je znacilno razporejenih vzporedno, Portorož, 5.–6. oktober 2017 vendar nekoliko severno od osi jedra oblaka iz izgub iz kanalizacije (slika 3), kjer se oblaku onesnaženja iz kanalizacije pridruži še onesnaženje iz kmetijstva (Janža idr., 2017). Po modelu INCOME je bila pred sedmimi leti povprecna koncentracija nitrata v celotnem telesu podzemne vode Ljubljanskega polja 17,6 mg/l. K taki koncentraciji nitrata je prispevalo 270 t N/leto iz izgub iz kanalizacije ter 407 t N/leto iz presežkov v kmetijstvu in naravnega ozadja. Razmerje obeh virov je po tem modelu 40 : 60 (Pestotnik idr., 2017). Slika 3: Simulacija razporeditve koncentracij nitrata v podzemni vodi Ljubljanskega polja zaradi izgub iz kanalizacije (krogci oznacujejo merilna mesta z opazovanji nitrata v letu 2016 in dodatnim vzorcenjem v letu 2017) Analiza trendov dušika, ki smo jo v tem letu opravili v okviru projekta AMIIGA z vkljucitvijo vseh novih podatkov skupnega monitoringa, potrjuje, da gre za znacilen trend upadanja nitrata, ki se nadaljuje v zadnjih desetih letih. Za celotno Ljubljansko polje je znacilen regionalni trend upadanja nitrata v obdobju 2007–2016. Najvecji trend upadanja se pri tem kaže v zaledju Hrastja (3,1 mg/l na deset let), najmanjši pa v zaledju Klec (1,2 mg/l na deset let). Eno najzanimivejših vprašanj je, kakšen trend lahko napovemo za naslednje desetletje, ali se bo trend upadanja nitrata še nadaljeval, oziroma, kaj je treba storiti, da bi se nadaljeval, ter kakšni so lahko realni cilji za naslednje obdobje 2021–2027 in do leta 2050 (slika 4). A pomembno je vedeti tudi, kateri ukrep je najvec prispeval k zniževanju nitrata in ali je trend stalen ali je prišlo le do spremembe srednje vrednosti v dolocenem obdobju. Novodobna organska onesnaževala (herbicidi, farmacevtska sredstva in tudi plastifikatorji, topila itn.) so danes lahko bolj zaskrbljujoca z okoljskega vidika kot nitrat. Ukrepi za nadaljnje zniževanje nitrata v podzemni vodi pa so pomembni ravno za zmanjševanje morebitnega trenda novodobnih onesnaževal, ki ga danes dejansko še ne poznamo. Slika 4: Trend koncentracij nitrata v podzemni vodi Ljubljanskega polja – srednje vrednosti na vseh merilnih mestih ter srednje vrednosti na merilni postaji z najnižjimi in najvišjimi koncentracijami 3.3. onesnaženje na obmocju odlagališca odpadkov in južnega dela Ljubljane Na južnem obrobju mesta se nahaja odlagališce nenevarnih odpadkov Barje. Obratuje od leta 1964. Na starem delu so bili odpadki odloženi na zaglinjene geološke plasti še brez zašcitne neprepustne folije. V obdobju 1990–2000 je postalo jasno, da bodo potrebni dodatni zašcitni ukrepi. Nato je bil vzpostavljen zapleten obratovalni monitoring, ki danes obsega vec kot 30 opazovalnih mest dolvodno in gorvodno od odlagališca, v treh razlicnih geoloških plasteh. Izvedeno je bilo veliko dodatnih zašcitnih ukrepov, predvsem za zmanjšanje precejanja izcedne vode iz telesa odlagališca v geološke plasti pod njim. Glavno onesnaženje pod vplivom odlagališca se danes zadržuje do razdalje približno 200 m okoli odlagališca. To omogocata predvsem slaba prepustnost geoloških plasti, ki zadržuje anorganske snovi, ter redukcijsko okolje z zelo nizko vsebnostjo kisika, kar pospešuje razgradnjo organskih snovi. Glavno možno pot širjenja onesnaževal predstavlja tanka prodna plast, ki se med vrhnjimi plastmi vecinoma pojavlja v globini 4–6 m pod površjem in se delno drenira tudi v površinske kanale. Najznacilnejša onesnaževala odlagališca Barje so bor (0,004–7,8 mg/l) (slika 5), amonij (0,5–28 mg/l), nitrit (0,007–0,030 mg/l), železo (1,5–33 mg/l), mangan (0,8–3 mg/l), arzen (0,004– 0,015 mg/l) in sulfat (0–800 mg/l). Ista onesnaževala pa so v okolici odlagališca pri- Portorož, 5.–6. oktober 2017 sotna tudi v naravnih razmerah, saj gre za menjavanje geoloških plasti v zaprtih hidrogeokemijskih razmerah in bogatih z organskimi snovmi (zlasti šoto). Visoko povišane koncentracije onesnaževal se pojavljajo v opazovalnih vrtinah tik nad dolvodnim robom odlagališca. Organska onesnaževala so tam prisotna v sledovih, vecinoma kot posledica razpada razlicnih plasticnih materialov, vkljucno z nekaterimi obstojnejšimi dodatki (npr. zaviralci gorenja, plastifikatorji). Poleg tega se lahko zaznavajo farmacevtska sredstva (propifenazon, antipirin, lidokain …). Še posebej se je med organskimi onesnaževali kot zna- cilno reprezentativno sledilo do sedaj izkazal propifenazon, ki kaže bistveno vecjo obstojnost v anoksicnih razmerah, znacilnih za Barje, kot v prezracenih razmerah Ljubljanskega polja. Slika 5: Piezometricna gladina podzemne vode v prvi prodni plasti in razporeditev koncentracij bora med opazovalnimi vrtinami obratovalnega monitoringa Odlagališca Barje (2013) V zadnjih nekaj letih je bilo analiziranih skoraj 200 casovnih nizov podatkov o pojavljanju onesnaževal v treh razlicnih geoloških plasteh. Trendi onesnaževal so le redko znacilni. Sipanje rezultatov je veliko, vendar pa so pricakovani razponi nihanja koncentracij v naslednjih letih znani. Bor, ki je danes najznacilnejše in najpomembnejše onesnaževalo z odlagališca, bo presegal normativ 0,5 mg/l v naslednjih desetih letih le še na vzhodnem robu odlagališca in samo v prvi prodni plasti ter vrhnjih plasteh nad njo. Trendi organskih onesnaževal še niso bili ugotovljeni, a so predmet podrobnega nadzora v obratovalnem monitoringu. 3.4. obmocje onesnaženja iz pretekle kmetijske dejavnosti Brest – iški vršaj Vodarna Brest na Iškem vršaju je bila zasnovana v letu 1975, v javni oskrbni sistem pa je vkljucena od leta 1981. Danes oskrbuje s pitno vodo uporabnike kar štirih obcin: Ig, Brezovica, Škofljica ter v Mestni obcini Ljubljana (Bracic Železnik, 2016). Ob povecevanju zmogljivosti tega vodnega vira je bila v letu 2002 nenadoma zaznana visoka koncentracija desetilatrazina (DAT) v vodnjaku VD Brest-1a. Koncentracija je kljub ustavitvi vodnjaka še narašcala in dosegla najvišjo vrednost 0,762 µg/l. Ob crpanju kolicin vode, ki jih narekujejo današnje potrebe, sta za varno oskrbo s pitno vodo potreben skrbno nadzorovan režim crpanja in monitoring. Najvišje koncentracije desetilatrazina se še naprej zadržujejo na severnem delu Iškega vršaja in ob izvornem mestu gramoznice na južnem robu oblaka (slika 6). Visoke koncentracije desetilatrazina so v jedru oblaka vzhodno od vodarne precej nad dovoljeno mejo za pitno vodo. Glavna koncentracija desetilatrazina je danes v globljih delih aluvialnega vodonosnika na globini med 15 in 30 m pod površjem (Jamnik idr., 2017: 31). Poglavitni razlogi, da se onesnaženje vztrajno zadržuje na tem obmocju še po 13 letih po prepovedi atrazina, so zelo pocasna razgradnja, lepljenje na glinasto frakcijo in slaba topnost v vodi. Tudi raba tega pesticida je bila ocitno izredno neustrezna in brezobzirna, predvsem pa odlaganje v vecjih kolicinah na mestu nekdanje gramoznice in morda še kje na tem onesnaženem obmocju. V letu 2011 je bila skupna masa onesnaževala v oblaku 25 kg, v letu 2017 pa 23 kg. Masa onesnaževala v oblaku onesnaženja se zmanjšuje le za približno 0,3 kg/leto. V zadnjih 20 letih se je odstranilo približno 6 kg cistega destilatrazina in atrazina. To je toliko, kot je bila enoletna poraba tega pesticida na 6 hektarih njivskih površin (Pestotnik idr., 2017). Slika 6: Položaj oblaka onesnaženja z desetilatrazinom (DAT) vzhodno od vodarne Brest zaradi rabe pesticida atrazina pred prepovedjo v letu 2004 (današnje stanje – v zacetku leta 2017) Portorož, 5.–6. oktober 2017 4. SKLeP Podzemna voda je bistveni element funkcionalnosti mestnega obmocja Ljubljane, mestnega jedra in njegovega zaledja, ki se razteza v zelo pomembnem delu na obmocje obcine Ig in še naprej v masiv Krima. Dejstvo je, da sta danes najpomembnejši onesnaževali šestvalentni krom na Ljubljanskem polju in desetilatrazin na Iškem vršaju. Šestvalentni krom povzroca grožnjo možnih konicnih onesnaženj preko varne meje 50 µg/l v oblaku onesnaženja med Stegnami in Hrastjem. Oblak onesnaženja je dinamicen, se spreminja, vendar je stalno prisoten. Nadaljnje preiskave onesnaženja s kromom smo zato usmerili v ugotavljanje korelacije med gibanjem oblaka in spreminjanjem obremenitev iz izpustov ter ugotavljanje kumulativnega vpliva iz vec možnih tockovnih virov kroma na dinamiko in geometrijo oblaka. To nam bo omogocilo, da lahko izsledimo posamicne izvore onesnaženja podzemne vode. Desetilatrazin predstavlja najresnejši problem za nadaljnji razvoj vodnega vira Brest. Oblak onesnaženja z desetilatrazinom vzhodno od vodarne Brest omejuje današnji razvoj celotnega kolicinskega potenciala vodnega vira Iškega vršaja za oskrbo s pitno vodo. Njegov potencial je zlasti pogrešan v sušnih obdobjih, ko crpanje iz zgornjega dela aluvialnega vodonosnika ni vec možno. Nadaljnje raziskave smo zato usmerili v ugotavljanje obstoja DAT v nižjem karbonatnem vodonosniku pod crpališcem Brest, ali je vodonosnik v podlagi aluvialnega vodonosnika tudi kontaminiran in ali je možno in smiselno vkljuciti vodnjak VD Brest-3a, ki odvzema vodo iz globokega karbonatnega vodonosnika, v redni sistem oskrbe z vodo in pod kakšnimi pogoji. Onesnaženji iz izgub iz kanalizacije na obmocju Dravlje – Moste na Ljubljanskem polju in z odlagališca Barje na južnem obrobju Ljubljane ne ogrožata sedanjih zajetij podzemne vode. Koncentracija nitrata v podzemni vodi Ljubljanskega polja se je zniževala z znacilnim trendom iz preteklega obdobja tudi v zadnjih letih 2011–2017. Ucinkovito nadaljnje zniževanje vnosa dušika iz izgub iz kanalizacije in kmetijske rabe je zelo pomembno, saj s tem posredno preprecujemo narašcanje prisotnosti novodobnih onesnaževal v podzemni vodi. Trende teh onesnaževal skušamo danes šele cim bolje ugotoviti in prepoznati med njimi znacilne kazalce posameznih virov onesnaženj, kot na primer karbamazepin za kanalizacijo. Prepoznavanje izvorov je pomembno za pravilno dolocanje kriticnih tock in odlocanje za izvedbo ukrepov. Najznacilnejše onesnaževalo z odlagališca Barje je bor. Med organskimi snovmi se kaže kot možno sledilo vpliva propifenazon, ki je obstojen v anoksicnih razmerah. Vendarle pa bo to treba še potrditi z nadaljnjimi preiskavami. V bližnji oddaljenosti od odlagališca se pojavljajo že vplivi onesnaževal iz drugih virov. Monitoring podzemne vode med odlagališcem in prehodom med Gradom in Rožnikom še ni dobro vzpostavljen, zato onesnaženjem iz zunanjih virov ni možno slediti. Tudi še ni možno dovolj natancno opredeliti, kakšna voda se danes v povpre- cju pretaka z Ljubljanskega barja na Ljubljansko polje in kakšne so mase onesnaževal. Sploh pa še ni možno oceniti, kakšna voda prihaja iz razlicnih delov južnega mesta. Današnji sistem monitoringa je že zelo obsežen. Treba ga je stalno optimizirati, vendar pa hkrati zagotavljati kontinuiteto, ki omogoca spremljanje trendov in ustrezno pokrivanje de lov funkcionalnega mestnega obmocja. Še pomembnejše kot monitoring je stalno in nacrtno zmanjševanje obremenitev. Stalno zmanjševanje obremenitev zanesljivo zagotavlja tudi konkretne rezultate. Zmanjševanje obremenitev je smiselno konkretno opredeliti v bilanci onesnaževal v Programu varstva okolja in podlagah prostorskega nacrta. Zmanjševanje obremenitev je pomembno zaradi novih prihajajocih onesnaževal, zaradi podnebnih sprememb in zaradi narašcajocega prebivalstva oziroma migracij. ZAHVALA Zahvaljujemo se Mestni obcini Ljubljana (MOL) in njenemu Oddelku za varstvo okolja, Obcini Ig, Javnemu podjetju Snaga kot pridruženim partnerjem za njihovo dejavno sodelovanje, pobude in podporo projekta AMIIGA. Zahvaljujemo se tudi vsem clanom interesne skupine, ki so sodelovali na dosedanjih delavnicah. LITERATURA IN VIRI 1. Bracic Železnik, B., 2016. Dinamika podzemne vode sistemov vodonosnikov Iškega vršaja. Magistrsko delo. Ljubljana, UL FGG, Oddelek za gradbeništvo, Hidrotehnicna smer. 2. Jamnik, B., Cerar, S., Auersperger, P., Meglic, P, Prestor, J., Bracic Železnik, B., 2017. D.T2.2.2 - Report on additional targeted sampling campaign and laboratory analysis. Project AMIIGA (Interreg, Central Europe). 3. Janža, M., Meglic, P., Prestor, J., Jamnik, B., Pestotnik, S., 2017. D.T2.2.3 Report on the improved transport and surface-groundwater interactions model. AMIIGA project, Programme Interreg Central Europe. 4. Jazbinšek Seršen, N., Regina, H., Strojin Božic, Z., Jankovic, M., Piltaver, A., Cermelj, S., Babic, V., 2014. Program varstva okolja za Mestno obcino Ljubljana 2014–2020. Mestna uprava Mestne obcine Ljubljana, Oddelek za varstvo okolja. Dostopno na: https://www.ljubljana.si/sl/moja-ljubljana/varstvo-okolja/program- varstva-okolja/ [9. 8. 2017]. 5. Mestna obcina Ljubljana, 2017. Program varstva okolja. Prednostne naloge Programa. Dostopno na: https://www.ljubljana.si/sl/moja-ljubljana/varstvo-okolja/program-varstva-okolja/ [9. 8. 2017]. 6. Ministrstvo za okolje in prostor, 2016. Nacrt upravljanja voda na vodnem obmocju Donave za obdobje 2016–2021. Ljubljana. Dostopno na: http://www.mop.gov.si/fileadmin/mop.gov.si/pageuploads/podrocja/ voda/nuv_II/NUV_VOD.pdf [9. 8. 2017]. 7. Pestotnik, S., Prestor, J., Meglic, P., Janža, M., Šram, D., 2017. T2.2.4 Report on actualized contaminants mass balance and pressures-impacts model. AMIIGA project, Programme Interreg Central Europe. 8. Prestor, J., Jamnik, B., Janža, M., Auersperger, P., Meglic, P., Bracic Železnik, B., Mali, N., Urbanc, J., Hor- vat, B., Pestotnik, S., 2017. D.T2.2.1 Report on the actual status of four contamination sites selected for remediation measures. AMIIGA project, Programme Interreg Central Europe. 9. Prestor, J., Pestotnik, S., Janža, M., Meglic, P., 2014. Nacrtovanje zašcitnih ukrepov na podlagi modela obremenitev in vplivov na podzemno vodo. V: Kladnik, D., Topole, M., ur. Skrb za vodo. Ljubljana: Založba ZRC. Str. 79-92. 10. Uredba o stanju podzemnih voda. Uradni list, št. 25/09, 68/12 in 66/16. Vodni dneVi 2017 Portorož, 5.–6. oktober 2017 SAnACiJA VodniH ViRoV SeGoVCi in PodGRAd dr. GoRAn PiPUŠ1 Povzetek Na desnem bregu reke Mure sta obstojeca vira Segovci in Podgrad problematicna zaradi intenzivnega kmetijstva v njunem zaledju. Kot najprimernejši postopek za sanacijo vodnih virov Podgrad in Segovci je bilo izbrano aktivno varovanje in bogatenje obeh vodnih virov z obrežnim filtratom reke Mure. Tehnološki postopek priprave pitne vode je bil dolocen in potrjen z izvedenimi pilotnimi testi cišcenja pitne vode ter ga lahko razdelimo na tri zaokrožene tehnološke dele: crpanje in priprava obrežnega filtrata v Segovcih, crpanje in priprava obrežnega filtrata v Podgradu ter priprava pitne vode v vodarni Podgrad. Sistem bogatenja in varovanja podzemne vode za vodna vira Segovci in Podgrad omogoca oskrbo s kakovostno pitno vodo v zadostnih kolicinah za vodovodni sistem Gornja Radgona in vodovodni sistem Apace. Kljucni besedi: priprava pitne vode, varovanje vodnih virov Abstract Water source Segovci and Podgrad located on the right bank of river Mura were problematic, because of intensive agroculture. The active protection and enrichement of both water sources with bank filtrate of river Mura was chosen as most appropiate process. The technological process of drinking water treatement was confirmed with pilot tests. The drinking water treatment process can be divided into three separate technological units: pumping and treatment of bank filtrate in Segovci, pumping and treatment of bank filtrate in Podgrad and drinking water treatment in Podgrad. The system of enrichment and protection of groundwater for water sources Segovci and Podgrad ensure safe supply of drinking water for the drinking water supply system Gornja Radgona and drinking water supply system Apace. 1 Dr. GORAN PIPUŠ, univ. dipl. inž. kem. inž., Hidroinženiring, d. o. o. 1. UVod Kot del projekta Ureditev celovite oskrbe prebivalstva s pitno vodo in varovanje vodnih virov Pomurja je bilo treba za sistem C za desni breg reke Mure zagotoviti predvsem kakovostne in varne vodne vire (Kopac, 2005). Na desnem bregu reke Mure se nahajajo naslednji vecji obstojeci vodni viri: Segovci, Podgrad, Lukavci in Mota. Dodatno je kot nov vodni vir bil predviden vodni vir Vucja vas. Pitna voda ima na teh vodnih virih razlicno kakovost, ker je obremenjena z razlicnimi polutanti ali z naravno prisotnimi snovmi. Še posebej sta bila glede kakovosti problematicna vodna vira Segovci in Podgrad, ki sta bila obremenjena predvsem s pesticidi in nitrati. 2. oPiS oBSToJeCeGA STAnJA Vodni vir Podgrad leži na nizki pešceno-prodnati ravnici pod Podgradom. Crpališce obsega drenažo s crpalnim vodnjakom. Drenaža je v dolžini 400 m izkopana v nizkem pešceno prodnatem zasipu desnega brega Mure. Betonske cevi premera 60 cm so položene v globini 4–6 m. Stene cevi so na zgornji strani perforirane. Drenažni cevovod je na razdalji 60 m opremljen z vstopnimi jaški premera 80 cm. Neposredno nad drenažno cevjo je vgrajen ocišcen gramozni material, prekrit z ilovnatim in humusnim slojem. Obstojeci vodnjak je poglobljen pod dno drenažnih cevi za 1,5 m. Iz zajema se je crpalo 52 l/s. Možno je povecanje nacrpane kolicine vode na 55 l/s. Za crpališce v Podgradu je bil v sedemdesetih letih izveden sistem za umetno bogatenje pod- talnice za zašcito podtalnice pred onesnaženjem z zalednih kmetijskih zemljišc. Zajem vode za umetno bogatenje je bil predviden na dva nacina: v primeru zadostnih kolicin vode iz zajezitve mrtvice ob Muri, v primeru nezadostnih kolicin pa s crpanjem iz vodnjakov ob Muri. Iz obeh možnih zajemov je bilo zgrajeno omrežje do ponikovalnega polja. Sistem ni nikoli obratoval, ker se je v casu dokoncanja kakovost recne vode že toliko poslabšala, da bi bilo pred infiltracijo v ponikovalna polja potrebno tudi njeno cišcenje. Drenažno zajetje za Segovce je v dolžini 800 m izkopano v pešceno-prodnem zasipu desnega brega Mure. Betonske cevi premera 60 cm so položene na nepropustno podlago v globini 5–6 m. Stene cevi so na zgornji strani perforirane. Cevovod je na razdaljah 60 m opremljen z vstopnimi jaški premera 80 cm. Nad drenažno cevjo je vgrajen gramozni material, prekrit z ilovnatim in humusnim slojem. Drenaža je speljana v vodnjak premera 5 m, ki je 1,5 m poglobljen pod dno drenažnih cevi. Iz zajetja se je crpalo do 14 l/s, ocenjena izdatnost pa je znašala do 70 l/s. Izkorišcanje ve- cjih kolicin vode od obstojecih preprecujejo težave s kakovostjo, na katero vpliva intenzivna kmetijska proizvodnja na zalednem obmocju vodnega vira. Tako je bila v nacrpani vodi skoraj stalno presežena dopustna koncentracija nitratov, ki pa v zadnjih letih ni bila presežena. Vendar je še vedno obstajala možnost povecanja koncentracije nitratov. Obcasno pa nastopajo tudi presežene dopustne vrednosti pesticidov – metolakora in njegovih razgradnih produktov. 136 Portorož, 5.–6. oktober 2017 3. oneSnAŽenoST VodniH ViRoV Kot posledica intenzivnega kmetijstva v zaledju so bile v nacrpani pitni vodi iz vodnega vira Podgrad prisotne povišane koncentracije nitratov, obcasno je bila zaznana tudi prisotnost amonijaka, problem pa so bile tudi povišane koncentracije pesticidov (Mirkovic, 2005). V preteklosti je bila problematicna prisotnost atrazina in desetilatrazina, katerih koncentracija se je s prenehanjem uporabe zmanjšala. Namesto tega pa so se pojavili novi pesticidi in njihovi razgradnji produkti metolaklor in terbutilazin. Kakovost pitne vode iz vodnega vira Segovci je bila podobna kot v Podgradu s povišanimi koncentracijami pesticidov ter obcasno še z nitrati (Mirkovic, 2005). Iz Ocene razmer vodnih virov v Pomurju, izvedene v letih 1991–2004 za crpališce Podgrad, je bilo povzeto: • vrednosti pH in elektricne prevodnosti so stalne in primerljive, • trend vsebnosti nitrata narašca, • koncentracije nitrita in klorida so precej nižje od mejnih vrednosti za pitno vodo, • voda je zmerno obremenjena s snovmi, ki za razgradnjo potrebujejo kisik (KPK in KMnO4), • v vodi je ugotovljena prisotnost nitrita, • povišane vrednosti amonija se pojavijo obcasno in niso bile ocenjene kot stalna obremenitev, • voda ni obremenjena s težkimi kovinami, • atrazin in desetilatrazin upadata, opozoriti je treba na pojav drugih herbicidov, predvsem metolaklora in terbutilazina. Splošna ocena kaže, da vrednost nitrata iz leta v leto narašca, vrednosti pesticidov pa padajo. Iz analiz, izvedenih za vodni vir Segovci od 1991–2011, je bilo povzeto: • vrednosti pH in elektricne prevodnosti so stalne in primerljive, • trend vsebnosti nitrata v zadnjem casu upada, • voda ni obremenjena s snovmi, ki za razgradnjo potrebujejo kisik (KPK in KMnO4), • v vodi ni ugotovljene prisotnosti nitrita, • povišane vsebnosti amonija se pojavijo obcasno in niso bile ocenjene kot stalna obremenitev vode v vodooskrbnem sistemu, • podatki o vsebnosti pesticidov so pomanjkljivi, v vseh pregledanih vzorcih desetilatrazin presega mejno vrednost, • v zadnjem casu koncentracija pesticida metolakora presega mejno vrednost. Splošna ocena kaže, da vrednost nitrata ne narašca vec, vrednosti pesticida atrazina padajo, vendar se v zadnjem casu pojavlja povišana koncentracija pesticida metolaklora in njegovih razgradnih produktov. 4. oGRoŽenoST VodniH ViRoV Poleg intenzivnega kmetijstva, ki ogroža oba vodna vira, ju ogrožajo še netesno kanalizacijsko omrežje, možni izlivi naftnih derivatov na cesti Vrtanja vas–Gornja Radgona in izcedne vode iz divjih odlagališc odpadkov. Segovci in Podgrad sta drenažni zajetji. Ker drenaža zajema vecje površine in je napajanje z vodo bližje površini, je tudi ranljivost obeh zajetij vecja kot v primeru vodnjakov. Sicer pa kakovost pitne vode lahko ogroža le neustrezna kmetijska dejavnost, ker drugih vecjih onesnaževalcev ni, razen neurejene kanalizacije. Glede na rezultate analiz pitne vode sta vodovodna sistema veljala za pogojno varna. 5. iZBiRA USTReZneGA TeHnoLoŠKeGA PoSToPKA PRiPRAVe PiTne Vode Vodna vira Podgrad in Segovci sta bila v sklopu projekta obravnavana skupno in tudi oba vodna vira sta bila že povezana s cevovodom (Železnik, 2008). Obravnavane razlicice so temeljile na zajemu vode iz teh dveh vodnih virov z upoštevanjem zašcite obeh vodnih virov oz. s povecanjem izdatnosti vodnega vira Segovci ter ohranitvijo vodnega vira Podgrad v obstoje- cem stanju (Železnik, 2008). Druga možnost je bila preverjena na podlagi ugodnosti, ki jih v oskrbnem pogledu zagotavlja že zgrajen povezovalni cevovod, in na podlagi dejstva, da vodni vir Podgrad kakovostno ni tako kriticen, zato bi bilo rezervne kolicine vode pri njegovem izpadu mogoce pridobiti na vodnem viru Segovci, ter da so investicijski stroški izvedbe objektov in naprav, lociranih na enem mestu, in posegi v okolje, povzroceni z njimi, manjši, kot ce se to izvaja na dveh mestih. Sam postopek zašcite vodnega vira z infiltracijo predcišcene vode preko infiltracijskih polj oz. bazenov zagotavlja, da se tok z nitrati in pesticidi obremenjene podtalne vode preusmeri iz obmocja zajema in v drenažno zajetje doteka kakovostno ustrezno predcišcena voda. Obdelane razlicice se locijo glede na vir vode, ki se bo uporabljala za bogatenje in zašcito, to je crpanje obrežnega filtrata ali zajem reke Mure. V prvem primeru se je na lokacijah obeh vodnih virov predvidelo bogatenje in crpanje. V drugem primeru pa se je samo na lokaciji vodnega vira Segovci predvidelo bogatenje in crpanje, ki bi pokrivalo potrebe celotnega obmo- cja, oskrbovanega iz teh vodnih virov. Vodni vir Podgrad, ki je boljše kakovosti, pa se uporabi kot dopolnilo vodnega vira Segovci. Na osnovi zgoraj omenjenih predpostavk smo dobili štiri možne razlicice zašcite obstojecih vodnih virov in pridobivanja kakovostne pitne vode iz njih: Varianta 1.A: • kombinacija vodnih virov Segovci in Podgrad • v obeh primerih zajem Mure in cišcenje na cistilnih napravah Portorož, 5.–6. oktober 2017 • ponikanje • crpanje in priprava za omrežje Varianta 1.B: • kombinacija vodnih virov Segovci in Podgrad • v obeh primerih zajem obrežnega filtrata in cišcenje na cistilnih napravah • ponikanje • crpanje in priprava za omrežje Varianta 2.A: • Segovci • zajem Mure in cišcenje na cistilni napravi • ponikanje • crpanje in priprava za omrežje • Podgrad (rezerva – ni posegov) Varianta 2.B: • Segovci • zajem obrežnega filtrata in cišcenje na cistilni napravi • ponikanje • crpanje in priprava za omrežje • Podgrad (rezerva – ni posegov) Hidrogeološki podatki na Apaškem polju kažejo, da na lokaciji vodnega vira Podgrad ni mo- žno crpati dodatnih kolicin podzemne vode. Poleg tega bi crpanje dodatnih kolicin podzemne vode povzrocilo vecji dotok bolj onesnažene podzemne vode iz zaledja obeh vodnih virov. Ucinkovito varovanje zaledja obeh vodnih virov pred onesnaževanjem je vprašljivo tudi zaradi politicnih razsežnosti. Cišcenje pitne vode, ki vsebuje nitrate, pa zahteva uporabo razmeroma dragih tehnoloških postopkov z vidika investicije in obratovanja, npr. ionske izmenjave ali pa reverzne osmoze. Zaradi zgoraj navedenih razlogov je bil predlagan kot najprimernejši postopek aktivnega varovanja in bogatenja obeh vodnih virov (Pipuš, 2008). Za aktivno varovanje in bogatenje vodnih virov je glede na razpoložljivost mogoce uporabiti samo reko Muro ali pa obrežni filtrat reke Mure (Železnik, 2008). Uporaba reke Mure za bogatenje bi glede na kakovost reke in varnost oskrbe zahtevala intenzivno pripravo, zato je najprimernejša uporaba obrežnega filtrata reke Mure. Priprava samega obrežnega filtrata pa bi potekala v samem vodonosniku, kjer bi se zagotovili pogoji za oksidacijo in s tem izlocanje železa in mangana v samem vodonosniku. Zato je bila najprimernejša razlicica 1.B s pripravo obrežnega filtrata na lokacijah Segovci in Podgrad ter nato s pripravo pitne vode na lokaciji Podgrad, iz katere se nato ocišcena pitna voda crpa v omrežje G. Radgone in v omrežje Apace (Pipuš, 2008). 6. oPiS TeHnoLoŠKeGA PoSToPKA Namen projekta je izvedba aktivne zašcite obstojecih vodnih virov Segovci in Podgrad ter izvedba vodarne za pripravo pitne vode na lokaciji Podgrad. Za aktivno zašcito in bogatenje podtalnice obstojecih vodnih virov se uporablja obrežni filtrat reke Mure. Tehnološki postopek priprave pitne vode je bil dolocen in potrjen z izvedenimi pilotnimi testi cišcenja pitne vode (Blažeka idr., 2012). Celoten postopek aktivne zašcite in priprave pitne vode lahko razdelimo na tri zaokrožene tehnološke dele (Pipuš, 2013): A) Crpanje in priprava obrežnega filtrata Segovci B)Crpanje in priprava obrežnega filtrata Podgrad C) Priprava pitne vode Podgrad 6.1. Crpanje in priprava obrežnega filtrata Segovci Poleg lokacije obstojecega vodnega vira Segovci se je ob reki Muri zgradilo 14 novih vodnjakov za crpanje obrežnega filtrata za aktivno zašcito in bogatenje vodnega vira Segovci. Za crpanje obrežnega filtrata se uporabljala 9 vodnjakov, v preostalih 5 vodnjakov pa se naliva ozracen obrežni filtrat. Vodnjaki se v delovanju izmenjujejo, tako da okoli 2/3 casa crpajo obrežni filtrat v objekt za pripravo obrežnega filtrata, 1/3 casa pa se v vodnjake naliva precišceni obrežni filtrat iz objekta za pripravo. Ciklus delovanja posamezne crpalke je 8 ur. Devet delujocih vodnjakov bo skupaj crpalo pribl. 403 m3/h vode v objekt za pripravo obrežnega filtrata, naliva pa se pribl. 151 m3/h. V vsakem vodnjaku so vgrajeni vodnjaška crpalka, drenažna crpalka, merilnik pretoka crpane vode, merilnik pretoka vode za nalivanje in elektromotorni ventil. S pomocjo merilnika pretoka vode za nalivanje in elektromotornega ventila se regulira dotok vode v nalivanje za vsak posamezni vodnjak. Obrežni filtrat se iz vodnjakov crpa v oba zbirna bazena, vsak z volumnom 120 m3. Na do- tocnem cevovodu je vgrajen samosesalni ejektor, ki sesa zrak v vodo, da se voda prezraci in nasiti z zrakom. Del prezracene vode se naliva s pomocjo crpalne postaje v vodnjake. Z nalivanjem prezracene vode v vodnjake se zagotovijo v vodonosniku pogoji za oksidacijo in s tem izlocanje železa in mangana v samem vodonosniku. Vecji del prezracene vode pa se crpa s pomocjo crpalne postaje v ponikovalno drenažo Se- govci. Precišcen obrežni filtrat v novi ponikovalni drenaži ponika v vodonosni sloj in odriva onesnaženo podtalnico ter hkrati tudi bogati vodonosnik. Podtalnica se nato iz obstojece drenaže crpa po novem cevovodu za pripravo v vodarno Pod- grad. V obstojeci drenaži je zgrajeno novo crpališce, kjer so vgrajene tri vodnjaške crpalke. Portorož, 5.–6. oktober 2017 6.2. Crpanje in priprava obrežnega filtrata Podgrad Postopek crpanja in priprave obrežnega filtrata v Podgradu je enak kot v Segovcih in je prav tako sestavljen iz 14 novih vodnjakov za crpanje in nalivanje obrežnega filtrata, priprave obrežnega filtra s prezracevanjem ter ponikanje v novi ponikovalni drenaži Podgrad. Podtalnica se nato iz obstojece drenaže, kjer se vgradi novo crpališce s tremi crpalkami, crpa na pripravo pitne vode v vodarno Podgrad. 6.3. Priprava pitne vode Podgrad Surova pitna voda se crpa iz novih crpališc v obstojeci drenaži Segovci in obstojeci drenaži Podgrad za pripravo pitne vode v vodarni Podgrad. Surova pitna voda se najprej crpa v dva bazena za ozonacijo volumna 50 m3. Ozon se proizvaja v tipskem ozonatorju. Iz ozonatorja se zrak, bogat z ozonom, uvaja preko talnih diskastih difuzorjev v pitno vodo. Difuzorji proizvajajo fine mehurcke, kar omogoca ucinkovito raztapljanje ozona v pitni vodi. Oba bazena za ozonacijo sta pokrita, zrak iz obeh bazenov pa se odsesava na napravo za destrukcijo ozona. Bazeni za ozonacijo so dovolj veliki, da je omogocen zadosten zadrževalni cas, da potekajo kemijske reakcije. Namen ozonacije je delna razgradnja morebiti prisotnih organskih snovi, predvsem pesticidov in njihovih razgradnih produktov. Ozonirani zrak se s pomocjo crpalne postaje crpa na filtracijo s štirimi vzporedno delujocimi pešcenimi filtri. Na pešcenih filtrih se odstranijo iz pitne vode suspendirane snovi. Surova pitna voda doteka z vrha filtra in se prefiltrira skozi sloj nasutega peska ter se na dnu filtra ter preko vgrajenih sapnic zbira in odvaja iz filtra. Filtri imajo avtomatsko pranje, ki poteka protitocno s pralno vodo in deloma tudi z zrakom. Iz pešcenih filtrov pitna voda tece skozi napravo za UV-dezinfekcijo ter nato na filtre z aktivnim ogljem. Postopek adsorbcije na aktivno oglje poteka v šestih vzporedno delujocih tlacnih filtrih, ki so napolnjeni s strnjenim slojem granuliranega aktivnega oglja. Vsak filter je premera 2,4 m. Pitna voda se dovaja z vrha in prehaja skozi sloj granuliranega aktivnega oglja. Na dnu filtra je še sloj peska, ki preprecuje, da bi aktivno oglje uhajalo skozi sapnice. Obcasno praznjenje in polnjenje filtrov z aktivnim ogljem poteka hidravlicno s pomocjo avtocisterne, ki izrabljeno aktivno oglje odpelje in pripelje sveže aktivno oglje. Avtocisterna se s pomocjo fleksibilnih prikljuckov prikljuci na hitro spojko cevovoda pri posameznem filtru, skozi katerega se s pomocjo vode izcrpa izrabljeno aktivno oglje. V prazen filter pa se nato s pomo- cjo hidravlicnega transporta iz avtocisterne precrpa sveže aktivno oglje. Ko je zamenjava oglja izvedena, je treba sveže aktivno oglje temeljito sprati z ocišceno pitno vodo s pomocjo crpalk za pranje. Odpadna voda od pranja filtrov se zbira v zbirnem bazenu odpadnih vod. Iz filtrov z aktivnim ogljem voda odteka v dva bazena (volumna 100 m3 vsak) s cisto vodo. Pred dotokom v bazen ciste vode se pitni vodi dozira natrijev hipoklorid kot rezidualno dezinfekcijsko sredstvo. Doziranje dezinfekcijskega sredstva se avtomatsko regulira glede na pretok vode in glede na izmerjeno koncentracijo raztopljenega dezinfekcijskega sredstva. Iz bazena ciste vode se pitna voda crpa s crpalno postajo v vodovodni sistem Gornje Radgone. Crpalna postaja je sestavljena iz štirih crpalk s frekvencno regulacijo. Dodatni dve crpalki (ena delovna, ena rezervna) pa crpata ocišceno pitno vodo po novem cevovodu v vodovodni sistem Apace. Odpadne vode od pranja filtrov se zbirajo v zbirnem bazenu za odpadno vodo, iz katerega se precrpavajo z enakomernim pretokom v zbiralnik mulja, kjer se suspendirane snovi posedejo, ocišcena odpadna voda pa se preliva v iztok. Posedli mulj se iz zbiralnika mulja obcasno pre- crpava na dehidracijo z vrecastimi filtri. Pred dotokom mulja na dehidracijo se mulju dodaja raztopina flokulanta za boljšo dehidracijo. PREDPRIPRAVA PREDPRIPRAVA PODGRAD SEGOVCI Slika 1: Shema postopka priprave pitne vode7. ZAKLJUCeK Sistem bogatenja in varovanja podzemne vode za vodna vira Segovci in Podgrad omogoca oskrbo s kakovostno pitno vodo v zadostnih kolicinah za vodovodni sistem Gornja Radgona in CRPALNO-NALIVALNIVODNJAKIPREZRACEVANJEZ ZRAKOMZBIRNIBAZENINFILTRACIJSKADRENAŽAOBSTOJECADRENAŽACRPALNO-NALIVALNIVODNJAKIPREZRACEVANJEZ ZRAKOMZBIRNIBAZENINFILTRACIJSKADRENAŽAOBSTOJECADRENAŽAPRIPRAVAPITNEVODEPODGRADOZONACIJAPEŠCENIFILTRIFILTRIZ AKTIVNIMOGLJEMDEZINFEKCIJABAZEN CISTEVODESISTEMAPACESISTEMG. RADGONA Portorož, 5.–6. oktober 2017 vodovodni sistem Apace. Celotni sistem varovanja in priprave pitne vode pa je zasnovan na tehnoloških postopkih s cim manjšo uporabo kemikalij ter s tem tudi na nižjih obratovalnih stroških. Rezultati delovanja pa so pokazali, da je pitna voda v skladu z zahtevami Pravilnika o pitni vodi (Uradni list RS, št. 19/04, 35/04, 26/06, 92/06 in 25/09). LiTeRATURA in ViRi 1. Blažeka, Ž. idr., 2012. Pilotne raziskave. Izvedba pilotnega poskusa cišcenja pitne vode na crpališcu Pod- grad, Porocilo o izvedenem delu. 2. Kopac, I. idr., 2005. Dolgorocna študija ureditve oskrbe prebivalstva s pitno vodo in varovanje vodnih virov Pomurja. IEI d. o. o. 3. Mirkovic, N., 2005. Ocena razmer vodnih virov v Pomurju, Zakljucno porocilo, ZZV Maribor. 4. Pipuš, G., 2008. Tehnološki nacrt Sistem C – Vodni viri in tranzitni vodovodi – Vodna vira Segovci in Pod- grad. Idejne zasnove, Hidroinženiring, d. o. o. 5. Pipuš, G., 2013. Tehnološki nacrt, Vodni Vir Segovci Podgrad, Projekt za izvedbo. 6. Pravilnik o pitni vodi. Uradni list RS, št. 19/04, 35/04, 26/06, 92/06 in 25/09. 7. Ministrstvo za zdravje RS, 2010. Program monitoringa pitne vode 2009, Letno porocilo za obdobje 1. 1. 2009 - 31. 12. 2009. 8. Ministrstvo za zdravje RS, 2011. Program monitoringa pitne vode 2010, Letno porocilo za obdobje 1. 1. 2010 - 31. 12. 2010. 9. Železnik, B., 2008. Opredelitev tehnologije priprave vode – Vodni viri desni breg, Idejna zasnova, Hidroinženiring, d. o. o. 10. Železnik, B., 2008. Optimiranje vodnih virov - Vodni viri desni breg. Idejne zasnove, Hidroinženiring, d. o. o. Novi katalog VWR kemikalij 2017-2019 Vec kot 1700 novih izdelkov, vkljucno z: • Preko 100 topil • Skoraj 600 standardov, referencnih materialov in pufrov • Preko 450 novih izdelkov za mikrobiologijo • Preko 200 osnovnih izdelkov za bioznanosti • Preko 40 reagentov za dolocanje vode po Karl-Fischer metodi • 20 tablet za katalizo po Kjeldahl metodi • 11 Ultrapure NORMATOM® kislin v ppt obmocju 25% popust Vabljeni na naš razstavni prostor, za nove izdelke kjer boste prejeli tiskani katalog za narocila do kemikalij in mini blok za zapiske. konca 2017! http://si.vwr.com info.si@vwr.com VWR International GmbH Graumanngasse 7 1150 Vienna Tel. +43 1 97002-0 Fax: +43 1 97002-600 E-Mail: export.at@vwr.com www.vwr.com Vodni dneVi 2017 Portorož, 5.–6. oktober 2017 PAToGeni ViRUSi V Vodi: doLoCAnJe in UKRePAnJe AnJA PeCMAn1, dr. deniS KUTnJAK2, dr. nATAŠA MeHLe3, KATARinA BACniK4, dr. MAGdA TUŠeK ŽnidARiC5, izr. prof. dr. MATeVŽ dULAR6, dr. JAneZ KoSeL7, prof. dr. MAJA RAVniKAR8, dr. ion GUTiÉRReZ-AGUiRRe9 Povzetek Patogeni humani, živalski, bakterijski in rastlinski virusi so lahko prisotni v razlicnih tipihvoda (reke, jezera in morska voda, iztoki cistilnih naprav). V vodi lahko preživijo tudi vectednov, se z njo širijo in so tako neposredna grožnja ljudem, živalim, bakterijam in rastli- nam. Virusi so v vodah pogosto prisotni v zelo nizkih koncentracijah, zato viruse iz vzorcenega vodnega viranajprej koncentriramo, nato pa preverimo njihovo prisotnost z metodo se- kvenciranja naslednje generacije ali s specificnimi visokozmogljivimi molekularnimi meto- dami, kot je PCR (verižna reakcija s polimerazo) v realnem casu ali metoda izotermalnega pomnoževanja, posredovanega z zanko (LAMP). Prisotnost virusov v razlicnih vodnih telesih smo že veckrat potrdili, zato je smiselno okrepiti njihov nadzor ter zaceti odstranjevati vi- ruse izvodnih virov, ki jih uporabljamo za pitje ali za namakalne in industrijske sisteme. Hidrodinamska kavitacija se je izkazala kot možna nekemicna metoda za odstranjevanje virusov iz vodnih vzorcev. Kljucne besede: metode za zaznavanje povzrociteljev bolezni, raznolikost, virusi, vode 1 Anja Pecman, Nacionalni inštitut za biologijo, Oddelek za biotehnologijo in sistemsko biologijo ter Mednarodna po diplomska šola Jožef Stefan 2 Dr. Denis Kutnjak, Nacionalni inštitut za biologijo, Oddelek za biotehnologijo in sistemsko biologijo 3 Dr. Nataša Mehle, Nacionalni inštitut za biologijo, Oddelek za biotehnologijo in sistemsko biologijo 4 Katarina Bacnik, Nacionalni inštitut za biologijo, Oddelek za biotehnologijo in sistemsko biologijo 5 Dr. Magda Tušek Žnidaric, Nacionalni inštitut za biologijo, Oddelek za biotehnologijo in sistemsko biologijo 6 Izr. prof. dr. Matevž Dular, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo 7 Dr. Janez Kosel, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo 8 Prof. dr. Maja Ravnikar, Nacionalni inštitut za biologijo, Oddelek za biotehnologijo in sistemsko biologijo 9 Dr. Ion Gutiérrez-Aguirre, Nacionalni inštitut za biologijo, Oddelek za biotehnologijo in sistemsko biologijo 145 Abstract Human, animal, bacterial and plant pathogenic viruses could be present in different types of water (rivers, lakes, sea water and in effluents from sewage treatment plants) where they can survive and spread for several weeks, and are thus an immediate threat to humans, animals, bacteria and plants. Viruses in water are often present in very low concentrations, so firstly, they need to be concentrated from the sampled water source, and then their presence confirmed by the next generation sequencing method or with specific high-throughput molecular methods such as PCR (polymerase chain reaction) or loop-mediated isothermal amplification method (LAMP). The confirmed presence of viruses in various water bodies makes it worthwhile strengthening their control with approaches for their removal from those water sources, that are used for drinking or for irrigation and industrial systems. Hydrodynamic cavitation proved to be a possible non-chemical method for the virus removal from water samples. 1. UVod Z narašcanjem prebivalstva ter povecevanjem industrijske in kmetijske dejavnosti postaja voda vse dragocenejša dobrina, saj se njena poraba povecuje, obenem pa je vedno bolj podvržena onesnaževanju z razlicnimi kemicnimi snovmi in biološkimi agensi. Med pomembne onesnaževalce vode spadajo tudi virusi, ki smo jih zaznali v odpadnih vodah (Racki, 2015), recnih vodah (Boben, 2007) ter morju (Balasubramanian, 2016). Virusi so v vodi pogosto prisotni v nizkih koncentracijah, vendar lahko kljub temu okužijo gostiteljske organizme in povzrocajo bolezni (Alic, 2017; Boben, 2007). Ugotovili smo tudi, da se nekateri rastlinski virusi lahko prenesejo z rastline na rastlino kar z vodo (Mehle, 2014), kar ima lahko pomemben vpliv v hidroponicnih ali namakalnih sistemih v kmetijstvu, zato je pomembno, da viruse v vodi pravocasno zaznamo in vodo razkužimo. Najpogosteje uporabljena metoda za razkuževanje voda je kloriranje. Ker je vnos kemikalij v vodo škodljiv, saj lahko pri tem nastajajo mutageni stranski produkti (Simpson in Hayes, 1998), so dobrodošli novi nacini za odstranjevanje virusov. 2. ViRUSi V Vodi – nJiHoV iZVoR in ŠiRJenJe V okoljskih vodah so lahko prisotni razlicni virusi. Prisotnost entericnih humanih in živalskih virusov je najpogosteje posledica cloveške prisotnosti in dejavnosti ob vodnem telesu. Na- množijo se v prebavnem traktu gostitelja in izlocijo z blatom v kanalizacijski sistem, kjer lahko ostanejo infektivni. Izvor entericnih humanih in živalskih virusov so torej iztoki fekalij v okoljske vode, pa naj bo to iztok iz septicnega kanalizacijskega sistema ali iztok iz cistilne naprave urbanega kanalizacijskega sistema (Fong in Lipp, 2005). Virusi namrec ostanejo prisotni tudi v iztokih cistilnih naprav in se lahko dnevno sprošcajo v okoljske vode (Bosch, 2008; Simmons in Xagoraraki, 2011). Posledicno so virusi prisotni v razlicnih vodah (Fong in Lipp, 2005), lahko jih najdemo v izvirih, podtalnicah in pitni vodi (Hurst, 1991) ter v obalnih vodah (Griffin, 2003). Prisotnost virusov v vodi je zelo pomembna, saj so glavni povzroci- Portorož, 5.–6. oktober 2017 telji z vodo prenosljivih okužb (Sinclair, 2009; USEPA, 2006). Poleg humanih in živalskih entericnih virusov pa je pomembna tudi prisotnosti patogenih rastlinskih virusov. Tudi ti prehajajo v vodo po razlicnih poteh. Lahko se namnožijo v okuženih rastlinah, ki rastejo ob vodnih telesih, in se nato sperejo v vodno telo. Rastlinske viruse najdemo tudi v odpadnih vodah, kjer je lahko njihov izvor okuženo sadje ali zelenjava – hrana. Virusi lahko preidejo skozi prebavni trakt v kanalizacijo, kasneje pa v recne vode, preko katerih se razširijo (Koenig, 1986) na širše geografsko obmocje. V okoljskih vodah so bili zaznani številni virusi, med drugim tudi stabilni rastlinski virusi iz razlicnih družin (Koenig, 1986; Mehle in Ravnikar, 2012). Stabilni rastlinski virusi, ki so prisotni v vodi, so potencialno nevarni, saj lahko okužijo rastline že pri kalitvi (Teakle in Morris, 1981) ali pa kasneje med zalivanjem preko koreninskega sistema (Mandahar, 1990) ali listov. To lahko predstavlja velik problem, saj v kmetijstvu vse pogosteje zalivamo oziroma namakamo kulturne rastline, velikokrat kar z odpadno vodo (McGrath, 2017). Infektivnost virusov v recnih vodah je bila pokazana pri stabilnem virusu mozaika paradižnika (Tomato mosaic virus; ToMV) (Boben, 2007). Stopnja okužb in simptomatika je sicer odvisna od koncentracije virusov v vodi (Pares, 1992) ter temperature okolja (Schuerger in Hammer, 1995). Okužba rastlinskih korenin naj bi bila ucinkovitejša, ce rastline rastejo v zemlji, kot ce je njihova vzgoja hidroponicne narave, saj naj bi virus prehajal v korenine skozi majhne rane, ki nastanejo med rastjo korenin skozi zemeljski substrat. Kljub temu številne raziskave (Mehle in Ravnikar, 2012) navajajo prenose razlicnih virusov tako v hidroponicnih sistemih kot v namakalnih sistemih z vodo ali hranilno raztopino. Pred kratkim je bil dokazan prenos virusa mozaika pepina (Pepino mosaic virus; PepMV), virusa Y krompirja (Potato virus Y; PVY) ter viroida vretenatosti gomoljev krompirja (Potato spindle tuber viroid; PSTVd) preko korenin paradižnika in krompirja, gojenih v hidroponicnem sistemu (Mehle, 2014). Virusi so bili v vodi infektivni razlicno dolgo (3 tedne PepMV, 1 teden PVY in 7 tednov PSTVd) (Mehle, 2014), ToMV in virus blage lisavosti paprike (Pepper mild mottle virus; PMMoV) sta ostala infektivna v hranilni raztopini tudi 6 mesecev (Pares, 1992). Vsi ti podatki kažejo na možen prenos virusnih/viroidnih patogenov preko vode in potencialne možne okužbe ljudi, živali in rastlin. Voda je sicer kot možen epidemiološki vir virusov velikokrat prezrta, najverjetneje zato, ker so koncentracije teh patogenov v vodi nizke in jih je zato težko zaznati. 3. doLoCAnJe ViRUSoV V oKoLJSKiH VodAH V prvem koraku obdelave vzorcev vode uporabljamo monolitno kromatografijo CIM® (Convective Interaction Media), s katero viruse skoncentriramo in jih tako kasneje lažje zaznamo z razlicnimi metodami. S presevno elektronsko mikroskopijo viruse vizualiziramo, s pomocjo verižne reakcije s polimerazo v realnem casu (qPCR) zaznavamo že najmanjše kolicine izbranih virusov, z metodo izotermalnega pomnoževanja, posredovanega z zanko za dolocanje nukleinskih kislin (LAMP) pa lahko rezultate odcitamo kar na mestu vzorcenja. Velik preskok pri odkrivanju virusov so omogocile metode sekvenciranja naslednje generacije (NGS), ki nam omogocajo tudi identifikacijo novih, prej neznanih virusov. 3.1. Koncentriranje – monolitna kromatografija CiM® Virusi so v vodi vecinoma v nizkih koncentracijah, zato je prvi korak v procesu zaznavanja virusov njihovo koncentriranje. Za koncentriranje virusov obstajajo razlicne metode, ki temeljijo npr. na adsorpciji in eluciji, filtraciji, ultrafiltraciji, ultracentrifugaciji, PEG precipitaciji, flokulaciji. Velikokrat pa je zaradi nizke koncentracije virusov ali velikega volumna vzorca treba izvesti dodaten korak koncentriranja, kot je npr. ponovna filtracija ali ultracentrifugacija (Gutiérrez-Aguirre, 2011). Novejša, ucinkovita in hitra metoda, uspešno uporabljena za koncentriranje razlicnih virusov in viroidov, je monolitna kromatografija CIM® (Convective Interacion Media) (slika 1). Pri tej metodi viruse v razlicnih matriksih z relativno visokim pretokom vodimo skozi kolono, pri tem pa se vežejo na monolitni nosilec z dolocenimi kemijskimi lastnostmi. Metoda monolitne kromatografije CIM® je bila uspešno uporabljena za koncentriranje humanih virusov iz sladke vode (Gutiérrez-Aguirre, 2011; Steyer, 2015), morske vode (Balasubramanian, 2016), bakteriofagov (Alic, 2017), rastlinskih viroidov (Rušcic, 2013) in vi- rusov (Boben, 2007; Gutiérrez-Aguirre, 2009; Kramberger, 2004; Mehle, 2017), za locevanje razlicnih virusov znotraj enega vzorca (Rušcic, 2015) ter za cišcenje virusnih delcev (Kutnjak, 2015; Rupar, 2013). Poleg tega lahko z monolitno kromatografijo CIM® uspešno odstranimo z vodo prenosljive patogene viruse iz odpadnih vod (Racki, 2015). Slika 1: Monolitna kromatografija CIM® A) CIM kolona (CIMmultus™ QA-80, 2 µm). B) Primer konvencionalnega nacina vezanja virusov na kolone – virusi se vežejo le na površino posameznih enot polnila zaradi premajhnih por znotraj polnila. C) Primer unikatne strukture monolitnega kromatografskega nosilca CIM s porami v premeru 1,5 µm – virusi imajo vec površine za vezavo, kar se kaže v visoki zmogljivosti vezanja in zagotavlja, da masni prenos ni omejen z difuzijo. Vir: http://www.biaseparations.com. 3.2. Zaznavanje virusnih nukleinskih kislin s tarcnimi metodami – qPCR/LAMP Virusne nukleinske kisline v vzorcih lahko zaznavamo z uporabo molekularnih metod. Med novejše spadajo qPCR in LAMP, pri katerih pomnožujemo dolocen odsek nukleinskih kislin dolocenega patogena, kar aparatura zazna kot povecanje fluorescence. qPCR in LAMP sta me- todi, primerni za analizo vzorcev vod, saj omogocata zaznavo že zelo nizkih vsebnosti virusnih nukleinskih kislin (1–10 kopij virusnega genoma v reakciji). Za analizo s qPCR-jem je potrebna predhodna izolacija nukleinskih kislin iz vzorca, pri uporabi metode LAMP pa zaradi manjše obcutljivosti za inhibitorje izolacija nukleinskih kislin ni vedno potrebna, kar olajša izvedbo Portorož, 5.–6. oktober 2017 analiz na terenu. S qPCR-jem smo zaznali viruse v koncentriranih vzorcih vode (Boben, 2007; Gutiérrez-Aguirre, 2011; Mehle, 2014; Mehle, 2017; Rušcic, 2015) in tudi v nekoncentriranih vzorcih vode (Racki, 2015). Velika prednost te metode je poleg visoke obcutljivosti tudi visoka zmogljivost, saj lahko analiziramo veliko število vzorcev v kratkem casu, poleg tega pa lahko socasno dolocamo vec virusov znotraj istega vzorca (multiplex qPCR) (Mehle, 2014a). Tehnologija LAMP pa omogoca še hitrejšo analizo vzorca, saj izolacija nukleinskih kislin ni potrebna in se detekcija lahko izvaja na mestu vzorcenja (on-site) (Kogovšek, 2015). 3.3. Vizualizacija virusnih delcev – elektronska mikroskopija Presevna elektronska mikroskopija se uporablja za vizualizacijo virusnih delcev, saj se njihove velikosti gibljejo v okviru nanometrske skale. S presevnim elektronskim mikroskopom (slika 2) lahko vidimo spekter razlicnih virusov (Alhamlan, 2013), ki jih nato na podlagi morfologije (oblike in velikosti) uvrstimo v doloceno družino. Na takšen nacin lahko v vzorcu tudi netarcno zaznavamo povzrocitelje bolezni, kar je ena izmed kljucnih prednosti te metode (Goldsmith in Miller, 2009). Slabosti metode pa sta nižja obcutljivost (v primerjavi z molekularnimi metodami) in relativno nizka casovna zmogljivost. Mrežice za vizualizacije virusov pripravimo po tehniki negativnega kontrastiranja. V primeru kombiniranja s serološkimi testi govorimo o imunski elektronski mikroskopiji (ISEM). V tem primeru so na mrežice vezana protitelesa, specificna za virus, ki ga išcemo. Nadgradnja te metode je dekoracija, pri kateri na že adsorbirane viruse dodatno vežemo nov sloj protiteles. Z metodo ISEM in metodo dekoracije vidimo, ce so v vzorcu prisotni specificni virusi, poleg tega pa lahko zaznamo tudi druge prisotne viruse (Mavric in Ravnikar, 1998). Slika 2: Elektronska mikroskopija – slika bakteriofagov v vzorcu iztoka vode iz cistilne naprave 3.4. Sekvenciranje naslednje generacije (nGS) NGS je tehnika, ki omogoca netarcno dolocanje zaporedja vseh nukleinskih kislin v vzorcu, kar omogoca zaznavo tako znanih kot tudi odkrivanje novih, še neznanih virusov. Pri tem lahko problem predstavlja ozadje visoko zastopanih nukleinskih kislin drugih organizmov (npr. gostiteljev), zato lahko v vzorcih vcasih spregledamo manj zastopane, a še vedno zelo pomembne patogene organizme. Za izboljšanje obcutljivosti zaznave takih organizmov uporabljamo raz licne obogatitvene metode; v primeru vzorcev voda so to lahko razlicni nacini koncentriranja (Hjelmsř, 2017). Dokazali smo, da lahko pred NGS-jem razlicne viruse iz vode uspešno skoncentriramo s monolitno kromatografijo CIM® (Gutiérrez-Aguirre, 2017). Metagenomske analize okoljskih in odpadnih voda pokažejo celotno sliko v vzorcu prisotnih nukleinskih kislin. Rosario idr., 2009 so v vodi, ki je prešla cišcenje, vecino nukleotidih sekvenc dodelili bakteriofagom, nevretencarskim pikornavirusom in rastlinskim virusom, niso pa zaznali znacilnih humanih patogenih virusov. V drugi metagenomski raziskavi (Hjelmsř, 2017) pa so v vzorcu odpadne vode zaznali veliko zaporedij, ki pripadajo humanim patogenim virusom, rastlinskim virusom in bakteriofagom. V eni izmed najnovejših raziskav (Fernandez-Cassi, 2017) so proucevali metagenomsko analizo virusne združbe na površini svežega peteršilja, zalivanega s fekalno onesnaženo recno vodo. Rezultati so pokazali, da najvec nukleotidnih zaporedij pripada virusom iz družine Dicistroviridae (okužujejo nevretencarje), zaznali pa so tudi za cloveka patogene viruse. Naši preliminarni rezultati metagenomske študije vode iz iztoka cistilne naprave kažejo prisotnost nukleinskih kislin številnih vrst bakteriofagov, stabilnih rastlinskih virusov in tudi nekaterih humanih patogenih virusov. 3.5. Ugotavljanje infektivnosti virusov Zaznava nukleinskih kislin še ne pomeni, da je v vzorcu prisoten infektiven virus. Ce z elektronsko mikroskopijo potrdimo prisotnost virusnih delcev (slika 2), smo korak bližje ugotavljanju biološkega pomena virusnih zaporedij, ki jih najdemo z molekularnimi metodami. Za dokazovanje infektivnosti virusov je treba izvesti nadaljnje poskuse okuževanja testnih rastlin (rastlinski virusi) ali celicnih kultur (humani in živalski virusi). 3.6. Primer ugotavljanja virusov v vodah iz cistilnih naprav Kot zanimiv sistem za študij mikrobov v okoljskih vodah smo izbrali vode iz cistilnih naprav. Z analizo mikrobne sestave takih vzorcev lahko dobimo vpogled v prisotnost mikrobov na širšem obmo- cju, saj se v njih stekajo vode iz širše okolice. Analizirali smo vzorec vode iz cistilne naprave; viruse iz vzorca smo skoncentrirali z monolitno kromatografijo CIM®, nato pa dolocili metagenom vzorca s pomocjo NGS-ja. Bioinformatske analize rezultatov sekvenciranja so pokazale širok spekter razlicnih virusnih nukleinskih kislin, med njimi smo zaznali nukleotidna zaporedja patogenih virusov za cloveka in rastline ter veliko bakteriofagov. Za viruse, ki smo jih zaznali, je v glavnem znacilno, da se prenašajo z vodo in da lahko daljše obdobje preživijo izven gostitelja (humani gastroenteriticni virusi, stabilni rastlinski virusi). V teku so raziskave, pri katerih skušamo z okuževanjem testnih rastlin potrditi ali ovreci infektivnost nukleinskih kislin zaznanih v vodnih vzorcih. 4. UKRePi ZA inAKTiVACiJo ViRUSoV – HidRodinAMSKA KAViTACiJA Cišcenje odpadne vode poteka v bioloških cistilnih napravah, kjer je cilj vecstopenjska oksidacija organskih onesnažil do popolne mineralizacije. Ker pa se v vodi nahajajo tudi številna onesnažila, ki so odporna proti takšni biorazgradnji, je za njihovo razgradnjo treba uporabiti dodatne procese cišcenja. Med vsemi procesi, ki so na voljo, ima hidrodinamska kavitacija velik poten- Portorož, 5.–6. oktober 2017 cial, saj se jo lahko enostavno vkljuci v že obstojece kontinuirane sisteme cišcenja. Pri tem ni treba uporabiti dodatnih kemikalij, zato ni nevarnosti nastajanja toksicnih stranskih produktov in se lahko precišcena voda nemoteno spusti nazaj v okolje ali uporablja za pitje (Dular, 2016). Hidrodinamska kavitacija je fizikalni fenomen, ki se zgodi, ko je tlak nižji od parnega tlaka tekocine, kar vodi v razclenitev tekocega medija in pojav mehurckov. Nastali mehurcki so zelo nestabilni, in ko dosežejo obmocje povecanega tlaka implodirajo in ustvarijo lokalno povecanje temperature, mocne udarne valove, hiter padec pritiska in supersonicne valove (Shamsborhan, 2010). V preglednem clanku (Dular, 2016) je opisana uspešna uporaba hidrodinamske kavitacije za odstranjevanje farmacevtskih sredstev, toksicnih cianobakterij, zelenih mikroalg, bakterij in virusov. Za študij odstranjevanja virusov so (Kosel, 2017) kot študijski model uporabili bakteriofag MS2. Ta je zaradi svojih lastnosti (odpornost proti okoljskim dejavnikom) široko uporabljen kot kvantitativni biomarker, fekalni indikator (EPA, 2001; ISO, 1995) ter pokazatelj antivirusne in antisepticne ucinkovitosti cistilnih in filtrnih naprav (Jolis, 1999; Lykins, 1994; Oppenheimer, 1997). Pri poskusu so izvedli hidrodinamsko kavitacijo v manjšem (3 ml) (slika 3) in vecjem (1 l) reaktorju, ter pri obeh dosegli znižanje koncentracije bakteriofaga MS2 za 4 logaritemske stopnje, kar kavitacijo uvršca k metodam, ki zagotavljajo ustrezno znižanje koncentracije pa- togenih virusov in se jih lahko uporablja za cišcenje voda (EPA, 2006). Mehanizem inaktivacije virusov s to metodo je sicer še neznan. Pri kavitaciji se tvorijo OH radikali, prisotni so udarni valovi, spremembe tlaka, lokalno povišana temperatura; vsi ti dogodki lahko vplivajo na poškodbo površine virusa in njegovo inaktivacijo (Kosel, 2017). Delovanje kavitacije je bilo uspešno tako v majhnem reaktorju kot tudi v vecjem, kar kaže, da je povecanje (scale up) te metode izvedljivo in bi bila lahko v prihodnosti uporabljena kot enota ali del enote za cišcenje vode. Slika 3: Shema 3-ml reaktorja za hidrodinamsko kavitacijo 5. ZAKLJUCeK Pristnost razlicnih kemijskih in bioloških onesnažil v okoljskih vodah je pokazatelj dejavnosti, ki potekajo v okolici vodnega telesa, ter ucinkovitosti služb, ki skrbijo, da vodno telo ostaja biološko in kemicno neoporecno. Potrebe po vodnih virih narašcajo s povecevanjem prebivalstva ter kmetijske in industrijske dejavnosti, posledicno pa ravno ta trend vodna telesa do- datno obremenjuje. Med vsemi prisotnimi onesnažili najdemo tudi razlicne patogene viruse, ki predstavljajo tveganje za razlicne gostitelje. V prihodnosti bo najverjetneje treba nadzor in cišcenje vodnih virov, ki jih uporabljamo kot pitno vodo ali vodo za namakanje, nadgraditi tudi z ugotavljanjem prisotnosti virusov z uporabo sodobnih metod za koncentracijo in zaznavanje. Obetavna metoda za odstranjevanje razlicnih kontaminant, ki se jo lahko vkljuci v že obstojece sisteme cišcenja, je glede na rezultate terenskih poskusov hidrodinamska kavitacija (CAVOX®; Chakinala, 2008; HyCator®; Padoley, 2012). LiTeRATURA in ViRi 1. Alhamlan, F. S., Ederer, M. M., Brown, C. J., Coats, E. R., Crawford, R. L., 2013. Metagenomics-Based Analysis of Viral Communities in Dairy Lagoon Wastewater. Journal of Microbiological Methods 92 (2): 183–88. 2. Alic, Š., Naglic, T., Tušek Žnidaric, M., Ravnikar, M., Racki, N., Peterka, M., Dreo, T., 2017. Bacteriophages from Podoviridae, Siphoviridae and Myoviridae Family Show Variable Effect on Putative Novel Dickeya Spp. Frontiers in Microbiology. submitted. 3. Balasubramanian, M. N., Racki, N., Gonçalves, J., Kovac, K., Žnidaric, M. T., Turk, V., Ravnikar, M., Gutiérrez- Aguirre, I., 2016. Enhanced Detection of Pathogenic Enteric Viruses in Coastal Marine Environment by Concentration Using Methacrylate Monolithic Chromatographic Supports Paired with Quantitative PCR. Water Research 106: 405–14. 4. Boben, J., Kramberger, P., Petrovic, N., Cankar, K., Peterka, M., Štrancar, A., Ravnikar, M., 2007. Detection and Quantification of Tomato Mosaic Virus in Irrigation Waters. European Journal of Plant Pathology 118 (1): 59–71. 5. Bosch, A., 1998. Human enteric viruses in the water environment: a minireview. Int. Microbiol (1): 191196 6. CAVOX®, Magnum Water Technology. 7. Chakinala, A. G., Gogate, R. P., Burgess, E. A., Bremner, H. D., 2009. Treatment of Industrial Wastewater Effluents Using Hydrodynamic Cavitation and the Advanced Fenton Process. Chem. Eng. J. 152: 498 – 502. 8. Dular, M., Griessler-Bulc, T., Gutierrez-Aguirre, I., Heath, E., Kosjek, T., Krivograd Klemencic, A., Oder, M., Petkovšek, M., Racki, N., Ravnikar, M., Šarc, A., Širok, B., Zupanc, M., Žitnik, M., Kompare, B., 2016. Use of Hydrodynamic Cavitation in (Waste)water Treatment. Ultrasonics Sonochemistry 29: 577–88. 9. EPA, 2001. Method 1602 : Male-Specific (F +) and Somatic Coliphage in Water by Single Agar Layer ( SAL ) Procedure April 2001. EPA Document 821-R-01-029. Washington, D.C. 10. EPA, 2006. EPA Final Ground Water Rule of October 11th 2006. United States Environmental Protection Agency. 11. Fernandez-Cassi, X., Timoneda, N., Gonzales-Gustavson, E., Abril, J. F., Bofill-Mas, S., Girones, R., 2017. A Metagenomic Assessment of Viral Contamination on Fresh Parsley Plants Irrigated with Fecally Tainted River Water. Int J Food Microbiol. 257: 80–90. 12. Fong, T. T., Lipp, E. K., 2005. Enteric Viruses of Humans and Animals in Aquatic Environments: Health Risks, Detection, and Potential Water Quality Assessment Tools. Microbiology and Molecular Biology Reviews 69 (2): 357–71. 13. Goldsmith, C. S., Miller, S. E., 2009. Modern Uses of Electron Microscopy for Detection of Viruses. Clinical Microbiology Reviews 22 (4): 552–63. 152 Portorož, 5.–6. oktober 2017 14. Griffin, D. W., Donaldson, K. A., Paul, J. H., Rose, J. B., 2003. Pathogenic Human Viruses in Coastal Waters. Clinical Microbiology Reviews 16 (1): 129–43. 15. Gutiérrez-Aguirre, I., Mehle, N., Delic, D., Gruden, K., Mumford, R., Ravnikar, M., 2009. Real-Time Quantitative PCR Based Sensitive Detection and Genotype Discrimination of Pepino Mosaic Virus. Journal of Virological Methods 162 (1–2): 46–55. 16. Gutiérrez-Aguirre, I., Steyer, A., Banjac, M., Kramberger, P., Poljšak-Prijatelj, M., Ravnikar, M., 2011. On-Site Reverse Transcription-Quantitative Polymerase Chain Reaction Detection of Rotaviruses Concentrated from Environmental Water Samples Using Methacrylate Monolithic Supports. Journal of Chromatography A 1218 (17): 2368–73. 17. Gutiérrez-Aguirre, I., Kutnjak, D., Racki, N., Rupar, M., Ravnikar M., 2017. Monolith Chromatography as Sample Preparation Step in Virome Studies of Water Samples. Methods in Molecular Biology (Springer Protocols). submitted. 18. Hjelmsř, M. H., Hellmér, M., Fernandez-Cassi, X., Timoneda, N., Lukjancenko, O., Seidel, M., Elsässer, D., Aarestrup, F. M., Lo¨fstro¨m, C., Bofill-Mas, S., Abril Josep, F., Girones, R., Charlotte Schultz, A., 2017. Evaluation of Methods for the Concentration and Extraction of Viruses from Sewage in the Context of Me- tagenomic Sequencing. PLoS ONE 12 (1): 1–17. 19. Hurst, C. J., 1991. Presence of Enteric Viruses in Freshwater and Their Removal by the Conventional Drinking Water Treatment Process. Bulletin of the World Health Organization 69 (1): 113–19. 20. HyCator®, Reactor System, HyCa Technologies Pvt. Ltd. 21. ISO, 1995. ISO 10705-1:1995. Water Quality - Detection and Enumeration of Bacteriophages - Part 1: Enumeration of F-Specific RNA Bacteriophages. Geneva. Dostopno na: http://www.iso.org/iso/iso_catalogue/ catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=18794 22. Jolis, D. R. H., Pitt, P., 1999. Tertiary Treatment Using Microfiltration and UV Disinfection for Water Reclamation. Water Environ. Res. 71 (2): 224–31. 23. Koenig, R., 1986. Plant Viruses in Rivers and Lakes. Advances in Virus Research 31: 321–33. 24. Kogovšek, P., Hodgetts, J., Hall, J., Prezelj, N., Nikolic, P., Mehle, N., Lenarcic, R., Rotter, A., Dickinson, M., Boonham, N., Dermastia, M., Ravnikar, M., 2015. LAMP Assay and Rapid Sample Preparation Method for on-Site Detection of Flavescence Dorée Phytoplasma in Grapevine. Plant Pathology 64 (2): 286–96. 25. Kosel, J., Gutiérrez-Aguirre, I., Racki, N., Ravnikar, M., Dular, M., 2017. Efficient Inactivation of MS-2 Virus in Water by Hydrodynamic Cavitation. Water Research. V tisku. 26. Kramberger, P., Petrovic, N., Štrancar, A., Ravnikar, M., 2004. Concentration of Plant Viruses Using Monolithic Chromatographic Supports. Journal of Virological Methods 120 (1): 51–57. 27. Kutnjak, D., Rupar, M., Gutierrez-Aguirre, I., Curk, T., Kreuze, J. F., Ravnikar, M., 2015. Deep Sequencing of Virus Derived Small Interfering RNAs and RNA from Viral Particles Shows Highly Similar Mutational Landscape of a Plant Virus Population. Journal of Virology 89 (9): 4760–69. 28. Lykins, B. W., Koffskey, W. E., Patterson, K. S., 1994. Alternative Disinfectants for Drinking Water Treatment. Journal of Environmental Engineering 120 (4): 745–58. 29. Mandahar, C. L., 1990. Virus transmission, in Plant Viruses. Volume II Pathology, C. L. Mandahar, Ed. CRC Press, Inc., Florida, pp. 208–210. 30. Mavric, I., Ravnikar, M., 1998. Uporaba imunske elektronske mikroskopije v rastlinski virologiji. V Kmetijstvo in okolje, Recnik, J. (ur.), Verbic, M. (ur.), 131–36. Bled: Kmetijski inštitut Slovenije, Ljubljana. 31. McGrath, M., 2017. Raw Waste Water Use on Farms Is ‘50% Higher’ than Estimated. Dostopno na: http:// www.bbc.com/news/science-environment-40494254 32. Mehle, N., 2014a. Preživetje krompirjevega virusa Y, virusa mozaika pepina in viroida vretenatosti gomoljev krompirja in njihov prenos z vodo. Ljubljana. 33. Mehle, N., Gutiérrez-Aguirre, I., Prezelj, N., Delic, D., Vidic, U., Ravnikar, M., 2014. Survival and Transmission of Potato Virus Y, Pepino Mosaic Virus, and Potato Spindle Tuber Viroid in Water. Applied and Environmental Microbiology 80 (4): 1455–62. 34. Mehle, N., Kogovšek, P., Racki, N., Jakomin, T., Gutierrez-Aguirre, I., Kramberger, P., Ravnikar, M., 2017. Filling the Gaps in Diagnostics of Pepino Mosaic Virus and Potato Spindle Tuber Viroid in Water and Tomato Seeds and Leaves. Plant Pathology, 1–11. 35. Mehle, N., Ravnikar M., 2012. Plant Viruses in Aqueous Environment - Survival, Water Mediated Transmission and Detection. Water Research 46 (16): 4902–17. Portorož, 5.–6. oktober 2017 36. Oppenheimer, J. A., Jacangelo, J. G., Laîné, J. M., Hoagland, J. E., 1997. Testing the equivalency of ultraviolet light and chlorine for disinfection of wastewater to reclamation standards. Water Environ. Res. 69, 14–24. 37. Padoley, K. V., Virendra, K. S., Mudliar, S. N., Pandey, R. A., Pandit, A. B., 2012. Cavitationally Induced Biodegradability Enhancement of a Distillery Wastewater. Journal of Hazardous Materials 219: 69–74. 38. Pares, R. D., Gunn, L. V., Cresswell, G. C., 1992. Tomato Mosaic Virus Infection in a Recirculating Nutrient Solution. Journal of Phytopathology 135 (3): 192–98. 39. Racki, N., Kramberger, P., Steyer A., Gašperšic, J., Štrancar, A., Ravnikar, M., Gutierrez-Aguirre, I., 2015. Methacrylate Monolith Chromatography as a Tool for Waterborne Virus Removal. Journal of Chromatography A 1381: 118–24. 40. Rosario, K., Nilsson, C., LimY an Wei, Ruan, Y., Breitbart, M., 2009. Metagenomic Analysis of Viruses in Reclaimed Water. Environmental Microbiology 11 (11): 2806–20. 41. Rupar, M., Ravnikar, M., Tušek Žnidaric, M., Kramberger, P., Glais, L., Gutiérrez-Aguirre, I., 2013. Fast Purification of the Filamentous Potato Virus Y Using Monolithic Chromatographic Supports. Journal of Chromatography A 1272: 33–40. 42. Rušcic, J., Gutiérrez-Aguirre, I., Tušek Žnidaric, M., Kolundžija, S., Slana, A., Barut, M., Ravnikar, M., Krajacic, M., 2015. A New Application of Monolithic Supports: The Separation of Viruses from One Another. Journal of Chromatography A 1388: 69–78. 43. Rušcic, J., Gutiérrez-Aguirre, I., Urbas, L., Kramberger, P., Mehle, N., Škoric, D., Barut, M., Ravnikar, M., Krajacic, M. 2013. A Novel Application of Methacrylate Based Short Monolithic Columns: Concentrating Potato Spindle Tuber Viroid from Water Samples. Journal of Chromatography A 1274: 129–36. 44. Schuerger, A. C., Hammer, M., 1995. Effects of Temperature on Disease Development of Tomato Mosaic Virus in Capsicum Annuum in Hydroponic Systems. Plant Disease 79 (9): 880–85. 45. Shamsborhan, H., Coutier-Delgosha, O., Caignaert, G., Nour, F. A., 2010. Experimental Determination of the Speed of Sound in Cavitating Flows. Experiments in Fluids 49 (6): 1359–73. 46. Simmons Fredrick, J., Xagoraraki I., 2011. Release of Infectious Human Enteric Viruses by Full-Scale Wastewater Utilities. Water Research 45 (12): 3590–98. 47. Simpson, K. L., Hayes, K. P., 1998. Drinking Water Disinfection by-Products: An Australian Perspective. Water Research 32: 1522–1528. 48. Sinclair, R. G., Jones, E. L., Gerba C. P., 2009. Viruses in Recreational Water-Borne Disease Outbreaks: A Review. Journal of Applied Microbiology 107 (6): 1769–80. 49. Steyer, A., Gutiérrez-Aguirre, I., Racki, N., Glaser Beigo, T. S., Brajer Humar, B., Stražar, M., Škrjanc, I., Poljšak-Prijatelj, M., Ravnikar, M., Rupnik M., 2015. The Detection Rate of Enteric Viruses and Clostridium Difficile in a Waste Water Treatment Plant Effluent. Food and Environmental Virology 7 (2): 164–72. 50. Teakle, D. S., Morris, T. J., 1981. Transmission of Southern Bean Mosaic Virus Fromsoil to Bean Seeds. Plant Disease 65: 599–600. 51. USEPA, 2006. Occurance and Monitoring Document for the Final Ground Water Rule. MoRFoLoŠKe in HidRoLoŠKe SPReMeMBe nA HUdoURniŠKi ReKi GRAdAŠCiCi in VPLiV nA diVeRZiTeTo ZdRUŽBe BenToŠKiH neVReTenCARJeV TJAŠA ZiMŠeK1 Povzetek Proucevali smo povezave med morfološkimi in hidromorfološkimi razmerami hudourniške reke Gradašcice ter diverziteto združbe bentoških nevretencarjev. V ta namen smo izbrali 18 vzorcnih mest, kjer smo po standardnih metodah izvedli meritve izbranih abiotskih dejavnikov, ekomorfološko vrednotenje (RCE) stanja, popis obrežne vegetacije in vzorcenje bentoških nevretencarjev. Ob popisu vegetacije smo dolocali vrste ter odstotek pokrovnosti. Z meritvami abiotskih dejavnikov smo zaznali znacilne spremembe, ki so se spreminjale skupaj s spremembami obrežne vegetacije in stanjem vodotoka. Na podlagi podatkov o sestavi združbe bentoških nevretencarjev smo izracunali Shannon-Wienerjev indeks, EPT-indeks ter tocke BMWP in ASPT. Izracunali smo tudi Spearmanove korelacije med omenjenimi indeksi, višjimi taksoni bentoških nevretencarjev in okoljskimi dejavniki ter ocenami parametrov RCE. Z analizami smo ugotovili, da so hidromorfološki posegi glavni vzrok za spremembe življenjskih razmer v vodotoku, saj vplivajo na mnoge okoljske dejavnike. Kljucne besede: akumulacija, bentoški nevretencarji, indeksi, obrežna vegetacija, stanje RCE, zajezitev vodotoka Abstract The relationship between the morphological and hydro-morphological conditions in the torrential river Gradašcica and diversity of macroinvertebrate community was investigated. For this purpose, we have chosen 18 sampling sites, where we performed several analyses according to the standard methods, such as: measurements of abiotic factors, ecomorphological (RCE) status survey, inventory of the riparian zone vegetation and sampling of the benthic macroin- vertebrates. We have identified the plant species and estimated their coverage on the sampling sites. Measurements of abiotic factors detected significant changes in values along the river flow, because of changes in riparian vegetation and state of the watercourse. On the basis of macroinvertebrate community composition, several indexes were calculated (Shannon-Wiener, 1 Tjaša Zimšek, mag. ekol. biodiv., strokovna sodelavka/pomocnica na projektih, Tehniška univerza München, Oddelek za ekologijo in ekosistemski menedžment 154 155 EPT, ASPT and BMWP). Spearman correlation coefficients between these indices, higher taxa of macroinvertebrates, environmental factors and the evaluation of RCE parameters were calculated. We found that hydro-morphological changes have the largest influence on macroinvertebrate community because of influence on many environmental factors. 1. UVod Ljudje smo sprva živeli v sožitju z naravo. Vodotoki in druga vodna telesa so služili kot vir pitne vode, kar je bil tudi razlog, da so se na teh obmocjih razvila prva mesta. Sprva smo izbirali obmocja, ki so varna pred poplavami, vendar smo v zacetku 20. stoletja zaceli okolje mocno spreminjati zaradi gradnje bivališc, kmetijstva in kasneje tudi npr. za pridobivanje elektricne energije. Kmetijstvo tudi danes predstavlja problem za kakovost vodotokov, tako z vidika povecanja stopnje erozije (prost dostop živali do vodotoka in uporaba težke mehanizacije; Grabowski in Gurnell, 2016) kot vnosa organskih snovi, ki vodotok bremenijo (gnojila, pesticidi itd.; Moss, 2010). S trajnim spreminjanjem vodotokov in njihove okolice smo porušili številne procese, kar je pripomoglo k obsežnejšim poplavam zunaj poplavnih ravnic. Ukrepi, ki jih izvajamo danes za preprecevanje poplav, so številni in raznoliki. Z gradnjo pre- grad lahko vodo na obmocjih zadržimo dlje casa in jo pocasi spušcamo naprej. V tem primeru pride do povecanja zadrževanja organskih in neorganskih snovi, kar lahko vodi v evtrofikacijo. Z ožanjem in tlakovanjem vodotoka omogocamo hitrejše odtekanje vode, vendar s tem lahko povecamo stopnjo erozije in/ali prekinemo samocistilne procese (Petersen, 1992; Grabowski in Gurnell, 2016). Stopnjo erozije prav tako mocno povecamo z odstranjevanjem vegetacije v obrežnem pasu in poglabljanjem struge. Vsi nacini reševanja problema poplav vodijo v spremembe ekološkega stanja vodotoka (spremembe abiotskih dejavnikov, stopnje erozije, kolicine organskih snovi itd.) in spremembe heterogenosti habitatnih tipov, kar vodi v spremembo združbe organizmov (Connolly idr., 2016; Grabowski in Gurnell, 2016). Namen raziskave je ugotoviti obsežnost problematike antropogenih morfoloških sprememb na strugi reke Gradašcice. To smo storili s podrobnim popisom in ocenjevanjem stanja posameznih parametrov na izbranih vzorcnih mestih. 2. MATeRiALiin MeTode V strugi reke Gradašcice smo dolocili 18 vzorcnih mest z razlicno stopnjo spremenjenosti. Izbrali smo 4 referencna vzorcna mesta (REF), kjer antropogenih sprememb nismo opazili, 5 vzorcnih mest nad pregradami (UD), med katerimi je bila najvišja (UD4) visoka približno 150 cm. Oznaki UD1 (1) in UD1 (2) nakazujeta dve loceni zajezitvi na isti lokaciji. Izbrali smo tudi 5 vzorcnih mest pod pregradami (DD) in 4 vzorcna mesta, kjer je bil vodotok mocno morfološko spremenjen (MO). Na teh so bili bregovi in/ali struga utrjeni z betonskimi bloki in/ali lesom. Na vzorcnem mestu DD4 (1) IN DD4 (2) se je struga Gradašcice razdelila v dva vodotoka; Gradašcica (1) in Mali graben (2), nadaljnji dve vzorcni mesti (MO3 in MO4) sta na strugi reke Gradašcice. 156 Portorož, 5.–6. oktober 2017 2.1. Terensko delo Na vseh vzorcnih mestih smo po standardnih metodah izvedli meritve izbranih abiotskih dejavnikov, ekomorfološko vrednotenje stanja vodotoka (RCE), popis vegetacije obrežnega pasu, popis sedimenta in vzorcenje bentoških nevretencarjev. 2.1.1. Popis vegetacije in ocenjevanje stanja vodotoka rCe Na vzorcnih mestih UD in DD smo popis vegetacije in vrednotenje stanja RCE zaceli približno 100 m nad pregrado ter ju zakljucili približno 100 m pod njo. Na ostalih vzorcnih mestih (REF in MO) smo za popis izbrali 100-m reprezentativno obmocje. Znotraj obmocja popisa smo do- locili delež pokrovnosti vegetacije, popisali rastlinske vrste in dolocili njihov delež. Primerjali smo tudi zastopanost domorodnih in tujerodnih ter pionirskih in nepionirskih rastlinskih vrst na posameznih vzorcnih mestih. Ocenjevanje stanja vodotoka po metodi RCE je potekalo s pomocjo obrazca RCE. Metoda je izpopolnjena za dolocanje stopnje degradiranosti naravnega habitatnega tipa oz. spremenjenosti naravnih morfoloških razmer na manjših vodotokih (< 3 m širine; Petersen, 1992). Na splošno velja, da imajo odseki, kjer so naravne morfološke razmere mocno spremenjene (npr. z regulacijami), nižje število tock, kot tiste z naravnim videzom (bolj ohranjene). Parametre 2, 3 in 4 smo združili v sklop, s katerim smo vrednotili spremenjenost obrežnega pasu, s sklo- pom parametrov 5–12 smo vrednotili spremenjenost morfoloških razmer v strugi vodotoka. Za namene naše raziskave 14. parametra nismo ocenjevali, ostale parametre (1, 13, 15 in 16) smo obravnavali loceno. 2.1.2. Popis organskega in anorganskega tipa substrata in meritve abiotskih dejavnikov Na vsakem vzorcnem mestu smo izmerili naslednje abiotske dejavnike: širino in globino struge, pH-vrednost, prevodnost, TDS, temperaturo, nasicenost s kisikom ter koncentracijo kisika in hitrost toka. Na vzorcnih mestih REF in MO smo v 100-metrskem odseku izbrali reprezentativni 10-metrski pas, znotraj katerega smo dolocili zastopanost posameznega organskega in anorganskega tipa substrata. Enako smo naredili tudi na vzorcnih mestih UD in DD, vendar smo tu 10-metrski pas dolocili 80–90 metrov oz. 10–20 metrov od zacetka 100-metrskega pasu. 2.1.3. vzorcenje bentoških nevretencarjev Znotraj 10-metrskega pasu za popis substratnih tipov smo izvedli tudi vzorcenje bentoških nevretencarjev. Vzorcili smo z metodo »kick sampling«, ki smo jo casovno omejili na tri minute. Vzorcenje smo izvedli v skladu z zastopanostjo posameznega substratnega tipa. Nabrani vzorec smo nato spravili v vrecko in ga fiksirali s 96-% alkoholom ter ga oznacili z oznako vzorcnega mesta. Vzorce smo tako shranili do laboratorijske obravnave. 2.2.Laboratorijsko delo 2.2.1. Dolocanje bentoških nevretencarjev Vzorce, ki so bili shranjeni v PVC-vreckah, smo pregledali in bentoške nevretencarje sortirali. Nevretencarje smo nato s pomocjo lupe Leica MS5, lupe Motic SM7-140, mikroskopa Olympus CX41 in dolocevalnih kljucev dolocili do nivoja družin. 2.2.2. Statisticne analize Osnovne statisticne analize podatkov smo naredili s pomocjo programa Excel. Izracunali smo tudi nekatere indekse: Shannon-Wienerjev diverzitetni indeks, EPT biotski indeks ter odseku dodelili število tock BMWP (Bio-monitoring working party index) in ASPT (Average Score Per Taxon) (Smith idr., 2015; Suleiman in Abdullahi, 2011; Sultana in Kala, 2012). 2.2.2.1. Korelacije med okoljskimi dejavniki in zgradbo združbe bentoških nevretencarjev S pomocjo Spearmanovih korelacijskih koeficientov smo izracunali korelacije med okoljskimi dejavniki (število in pokrovnost tujerodnih in domorodnih vrst, vrednost RCE, abiotski dejavniki in tipi substrata) ter zgradbo združbe bentoških nevretencarjev. Analizo smo izvedli s programom PAST (Hammer idr.,2001). Kjer je v preglednicah rs > 0, je korelacija med dolo- cenim okoljskim dejavnikom in združbo bentoških nevretencarjev (številcnostjo, diverziteto) pozitivna, kjer je rs < 0, pa gre za negativno korelacijo. 2.2.2.2. Vpliv okoljskih dejavnikov na taksonsko sestavo združbe bentoških nevretencarjev Vpliv okoljskih dejavnikov na sestavo združbe bentoških nevretencarjev in njihovo intenzivnost smo preverjali z redundancno analizo (RDA, angl. Redundancy Analysis), ki smo jo opravili s programskim paketom Canoco 4.5 (Braak in Šmilauer, 2002). Na podlagi dejavnikov, ki so imeli statisticno znacilen vpliv na strukturo združbe bentoških nevretencarjev, smo izdelali tudi ordinacijski diagram. 3. ReZULTATiin RAZPRAVA Popis vegetacije (preglednica 1) je pokazal, da na vseh vzorcnih mestih prevladujejo nepionirske vrste (razen vzorcnega mesta MO4, kjer sta deleža zastopanosti enaka). Na splošno lahko opazimo, da je na vzorcnih mestih MO število prisotnih vrst veliko nižje kot na ostalih vzorcnih mestih. Ob primerjavi domorodnih in tujerodnih vrst lahko opazimo, da slednje niso prisotne na vseh vzorcnih mestih, njihov delež pa je dokaj nizek (razen MO3). Portorož, 5.–6. oktober 2017 Preglednica 1: Prikaz števila vrst, ki pripadajo posamezni skupini (pionirske, nepionirske, domorodne oz. tujerodne), in skupno število vrst na posameznem vzorcnem mestu (VM) Pionirske vrste Nepionirske vrste Domorodne vrste Tujerodne vrste VM Št. vrst število delež število delež število delež število delež REF1 20 2 10 18 90 20 100 0 0 REF2 22 1 4,5 21 95,5 22 100 0 0 MO1 5 2 40 3 60 5 100 0 0 MO2 9 2 22,2 7 77,8 9 100 0 0 UD1 (1) 22 5 22,7 17 77,3 20 90,9 2 9,1 UD1 (2) 22 7 31,8 15 68,2 20 90,9 2 9,1 DD1 22 6 27,3 16 72,7 20 90,9 2 9,1 REF3 22 3 13,6 19 86,4 21 95,5 1 4,5 UD2 28 5 17,9 23 82,1 27 96,4 1 3,6 DD2 20 4 20 16 80 18 90 2 10 UD3 21 5 23,8 16 76,2 19 90,5 2 9,5 DD3 22 6 27,3 16 72,7 21 95,5 1 4,5 REF4 18 5 27,8 13 72,2 17 94,4 1 5,6 UD4 23 6 26,1 17 73,9 21 91,3 2 8,7 DD4 (1) 19 4 21,1 15 78,9 16 84,2 3 15,8 DD4 (2) 20 4 20 16 80 17 85 3 15 MO3 2 0 0 2 100 1 50 1 50 MO4 4 2 50 2 50 3 75 1 25 povprecje 17,8 3,8 22,6 14 77,4 16,5 90 1,3 10 Meritve abiotskih dejavnikov (preglednica 2) so bile izvedene v dopoldanskih urah (razen me- ritev na vzorcnem mestu REF2). Dolvodno nismo opazili vecjih sprememb v vrednostih abiotskih dejavnikov, razen temperature, ki je narastla za 8,2 °C. Portorož, 5.–6. oktober 2017 Preglednica 2: Prikaz vrednosti nekaterih abiotskih dejavnikov na posameznih vzorcnih mestih Vzorcno mesto REF1 REF2 MO1 MO2 UD1 (1) UD1 (2) DD1 REF3 UD2 pH 7,9 8,0 8,0 8,1 7,8 8,0 8,0 8,0 7,8 prevodnost (µs) 374 360 380 385 381 381 380 389 388 TDS (ppm) 352 339 357 362 359 358 357 367 366 temperatura (°C) 13,5 17,1 14,9 15,1 15,2 15,4 15,6 16,4 16,8 nasicenost (O2 %) 96 104 100 99 100 101 96 96 94 koncentracija (O2 mg/L) 9,9 9,7 9,9 9,8 10,0 10,0 9,6 9,4 9,0 povprecna hitrost toka (m/s) 0,9 0,3 0,3 0,7 0,6 0,1 0,9 0,7 0,0 povprecna globina (cm) 17,2 15,2 14,0 12,0 26,6 68,6 25,2 29,4 68,0 širina struge (m) 5,9 9,0 11,3 11,6 12,6 12,4 14,0 13,2 13,7 Vzorcno mesto DD2 UD3 DD3 REF4 UD4 DD4 (1) DD4 (2) MO3 MO4 pH 7,7 7,9 7,9 7,8 7,6 7,8 7,7 8,0 8,1 prevodnost (µs) 396 389 392 399 389 388 387 386 388 TDS (ppm) 372 367 368 375 365 365 364 363 365 temperatura (°C) 16,3 17,9 17,8 17,5 17,8 18,2 18,2 19,3 21,7 nasicenost (O2 %) 88 97 97 92 84 93 92 107 115 koncentracija (O2 mg/L) 8,5 9,1 9,3 8,8 8,0 8,7 8,6 9,8 10,0 povprecna hitrost toka (m/s) 0,3 0,0 0,4 0,2 0,0 1,1 0,6 0,9 1,1 povprecna globina (cm) 40,6 68,0 40,4 35,0 70,5 14,7 32,2 25,0 9,4 širina struge (m) 13,4 11,6 10,6 12,2 32,1 1,8 14,4 1,5 1,5 Na sliki 1 je prikazana številcna zastopanost posameznega taksona. Opazimo lahko, da je število osebkov najvecje na vzorcnem mestu UD1 (1) in najmanjše na vzorcnem mestu UD4. Število osebkov na zadnjih dveh vzorcnih mestih MO je vecje kot na prvih dveh vzorcnih me- Slika 1: Prikaz številcne zastopanosti posameznega taksona glede na posamezno vzorcno mesto Preglednica 3: Prikaz vrednosti Shannon-Wienerjevega (S-W) indeksa za posamezna vzorcna mesta (VM) VM S-W indeks VM S-W indeks VT družine VT družine REF1 1,59 2,14 DD2 1,41 1,55 REF2 1,56 2,02 UD3 1,4 1,6 MO1 1,27 1,69 DD3 1,59 1,8 MO2 1,24 1,87 REF4 1,42 1,67 UD1 (1) 1,28 1,65 UD4 0,64 0,76 UD1 (2) 1,14 1,34 DD4 (1) 1,3 1,8 DD1 1,48 1,79 DD4 (2) 1,49 1,66 REF3 1,56 1,87 MO3 1,58 2,14 UD2 1,43 1,49 MO4 1,27 1,66 stih z oznako MO. Iz slike je razvidno tudi, da je število osebkov na vzorcnih mestih UD vecje kot na vzorcnih mestih DD (razen UD4, DD4 (1) in DD4 (2)). Vzorcna mesta z oznako REF ne izstopajo od povprecja. Iz preglednice 3 je razvidno, da so vrednosti Shannon-Wienerjevega indeksa precej razlicne glede na nivo, za katerega smo vrednost izracunali. Najvišja diverziteta je tako ocenjena na vzorcnih mestih REF1 in REF2 ter MO3, DD3 in REF3, najnižja pa na vzorcnem mestu UD4. 160 161 V preglednici 4 so rezultati izracunov korelacij med morfološkimi parametri in združbo bentoških nevretencarjev. Opazimo lahko, da ima na število višjih taksonov v vzorcu velik vpliv oddaljenost od izvira, ki je v negativni korelaciji tudi z indeksom EPT ter tockami BMWP. Na vrednost indeksov EPT in S-W za nivo družin negativno vpliva tudi prisotnost tujerodnih vrst. Drugi del preglednice nakazuje pomembnost naravne rabe obmocja za obrežno cono in pomembnost naravnosti morfoloških razmer v vodotoku. Preglednica 4: Prikaz korelacij med morfološkimi parametri in združbo bentoških nevretencarjev Združba bentoških nevretencarjev število VTštevilo družinštevilo osebkovS-W VTdružine S-W indeks EPT tocke BMWP tocke ASPT oddaljenost od izvira 0,534 -0,221 -0,179 -0,028 -0,222 -0,760 -0,467 -0,425 zastopanost nativnih vrst [%] 0,419 0,266 -0,302 0,023 -0,354 0,140 0,269 0,106 zastopanost tujerodnih vrst [%] 0,302 -0,076 0,239 -0,113 -0,372 -0,616 -0,201 -0,343 število nativnih vrst 0,113 0,120 -0,035 0,261 -0,201 0,209 0,151 -0,016 število tujerodnih vrst 0,461 0,130 -0,095 -0,241 -0,546 -0,440 -0,026 -0,064 RCE 1 0,173 0,080 -0,407 0,582 0,388 0,076 0,078 0,031 RCE 2-4 0,131 0,175 -0,249 0,353 0,131 0,261 0,182 0,261 RCE 5-12 -0,016 0,425 -0,036 0,253 0,287 0,715 0,535 0,591 RCE 13 -0,379 -0,023 0,159 0,387 0,353 0,421 0,204 0,205 RCE 15 0,058 -0,020 -0,199 0,314 -0,086 0,121 0,047 0,146 RCE 16 0,442 0,211 0,257 0,304 -0,234 -0,351 0,117 -0,117 RCE vsota 0,121 0,369 -0,133 0,359 0,185 0,536 0,421 0,424 Izrazito pozitivno in izrazito negativne korelacije so poudarjene. VT = višji takson; S-W = Shannon- Wienerjev indeks. Preglednica 5 prikazuje Spearmanove korelacijske koeficiente med posameznimi taksoni bentoških nevretencarjev in abiotskimi dejavniki ter tipi substrata. Opazimo lahko, da so organizmi iz redov EPT obcutljivi za visoke vrednosti prevodnosti, TDS in temperaturo, kljub temu pa izracuni kažejo pozitivno korelacijo med višjimi taksoni in višjo temperaturo. Na splošno Portorož, 5.–6. oktober 2017 vecina taksonov nakazuje pozitivno korelacijo z višjo koncentracijo kisika ter substratom ve- cjih velikosti (makro- in mezolitalom). Ordinacijski diagram (slika 2) nazorno prikazuje razporeditev vzorcnih mest glede na dejavnike, ki statisticno znacilno (p < 0,05) vplivajo na sestavo združbe bentoških nevretencarjev. Iz diagrama je razvidno, da na sestavo združbe odlocilno vplivajo oddaljenost od izvira, koncentracija kisika v vodi, prisotnost zadrževalnih struktur (RCE 5) in ohranjenost longitudinalne strukture vodotoka (RCE 12). Preglednica 5: Prikaz Spearmanovih korelacijskih koeficientov med posameznimi višjimi taksoni bentoških nevretencarjev in abiotskimi dejavniki Statisticno znacilne pozitivne in negativne korelacije so v tabeli poudarjene. VT = višji taksoni; S-W = Shannon-Wienerjev indeks. Slika 2: Ordinacijski diagram razporeditve vzorcnih mest Referencna vzorcna mesta (REF) so oznacena z belimi krogi, MO (morfološko mocno spremenjena) z belimi kvadrati, UD (nad pregrado) z belimi trikotniki in DD (pod pregrado) s crnimi krogi. Popis vegetacije nakazuje, da na vecini vzorcnih mest ni vecjega cloveškega vpliva ali pa je bil ta prisoten že davno in zato njegove posledice niso vec izrazite. Na nekaterih vzorcnih mestih smo opazili tudi dokaj visoke deleže pionirskih vrst, vendar smo vecinoma zabeležili stare osebke. Na vzorcnih mestih MO3 in MO4 smo zabeležili dokaj visok delež tujerodnih vrst, kar je posledica stalnega antropogenega vpliva. Meritve abiotskih dejavnikov nakazujejo spremembe vzdolž recnega toka, ki so se spreminjale skladno s spremembami v obrežni vegetaciji in stanjem vodotoka in so znotraj tolerancnih meja vecine organizmov. Primerjava med vzorcnimi mesti REF in MO je pokazala, da je število osebkov na vzorcnih me- stih REF primerljivo z vzorcnimi mesti MO (MO1 in MO2) ali celo višja (MO3 in MO4), vendar je opazna razlika v diverziteti, ki je višja na vzorcnih mestih REF (razen MO3). Višja diverziteta na vzorcnem mestu MO3 je najverjetneje posledica prisotnosti makro- in mezolitala, katerega intersticijski prostori nudijo življenjski prostor bentoškim nevretencarjem (Grabowski in Gurnell, 2016). Med vzorcnimi mesti REF in DD ni vecjih razlik v diverziteti, zelo podobne so si tudi vrednosti na vzorcnih mestih MO (razen MO3) in UD (razen UD4). Diverziteta na DD je vecja kot na UD, kljub temu da smo tu zabeležili višje število osebkov (razen UD4). Iz teh rezultatov lahko razberemo, da motnje povecujejo število osebkov na obmocju, vendar je diverziteta višja na vzorcnih mestih, kjer so le-te odsotne in je vodotok nespremenjen (REF in DD). Izracuni korelacij med posameznimi primerjanimi sklopi in ordinacijski diagram nakazujejo pomembnost naravne rabe obmocja za obrežno cono (npr. odsotnost kmetijstva) in pomemb- Portorož, 5.–6. oktober 2017 nost prisotnosti naravnih morfoloških razmer v vodotoku (še posebej prisotnost zadrževalnih struktur in ohranjenost longitudinalne strukture vodotoka). Izredno pomembno vlogo imata tudi prisotnost kisika in velikost delcev substrata. 4. ZAKLJUCeK Z raziskavo smo potrdili, da so morfološki in hidromorfološki posegi glavni vzrok za spremem- be procesov in vplivajo na zmanjšanje stopnje diverzitete v vodotoku. Opazili smo, da pokritost obrežnega pasu z vegetacijo dolvodno pocasi upada, nasprotno pa se delež tujerodnih vrst povecuje. Te spremembe zelo vplivajo na spremembe življenjskih pogojev in spremembe v heterogenosti habitatnih tipov (Connolly idr., 2016). Z raziskavo smo potrdili, da diverziteta bentoških nevretencarjev ni nujno najvišja na vzorcnih mestih z najvecjo heterogenostjo ha- bitatnih tipov ali odsotnostjo tujerodnih vrst, temvec je ta mocno odvisna od abiotskih razmer v vodotoku, nespremenjenosti struge in naravne rabe prostora za obrežno cono. Glede na rezultate smo zakljucili, da je stanje diverzitete najboljše na vzorcnih mestih REF in DD, kljub temu da številcnost organizmov na teh lokacijah ni nujno najvišja. Diverziteta je najnižja na obmocjih, kjer so prisotne vecje akumulacije (UD4), manjše akumulacije imajo manjši, a vseeno zaznaven vpliv. Manjše motnje na obmocju, ki ne spremenijo naravne strukture vodotoka, so z vidika povecanja številcnosti organizmov pozitivne, a ne vplivajo na povecanje stopnje diverzitete obmocja. Izrednega pomena je, da za ocenjevanje stanja na posameznem vzorcnem mestu izberemo vec razlicnih pristopov in izracunamo vec razlicnih indeksov. Le tako bomo morda scasoma dovolj razumeli vodne ekosisteme, da bomo lahko vnaprej predvideli spremembe, ki bodo sledile posegu. Razmisliti bi morali tudi o novih nacinih reševanja poplavne varnosti. Vodotoku bi bilo treba vrniti izgubljeni prostor, da bi se voda lahko razlila in pocasi pronicala v tla. Izredno pomembno vlogo ima pas domorodne obrežne vegetacije, katero bi bilo treba ponovno zasaditi predvsem na mocno spremenjenih odsekih. Za popolno rešitev problema poplav bi morali prepovedati gradnjo objektov na poplavnih obmocjih. LITERATURA IN VIRI 1. Braak, C. J., Šmilauer, P., 2002. CANOCO Reference manual and CanoDraw for Windows user’s guide software for canonical community ordination (version 4.5). New York: Microcomputer Power. 500 str. 2. Connolly, N. M., Pearson, R. G., Pearson, B. A., 2016. Riparian vegetation and sediment gradients determine invertebrate diversity in streams draining an agricultural landscape. Agriculture, Ecosystems and Environment. 221: 163–173. 3. Grabowski, R. C., Gurnell, A. M., 2016. Diagnosing problems of the fine sediment delivery and transfer in a lowland catchment. Aquatic Sciences. 78: 95–106. 4. Hammer, ř., Harper, D. A. T., Ryan, P. D., 2001. PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontologia Electronica, 4. doi: palaeo-electronica.org/2001_1/past/issue1_ 01.htm: 9 str. 5. Moss, B. R., 2010. Ecology of freshwaters: A view for the twenty-first century. 4th edition. Chichester: Wiley-Blackwell. 480 str. Portorož, 5.–6. oktober 2017 6. Petersen, R. C., 1992. The RCE: a riparian, channel and environmental inventory for small streams in the agricultural landscape. Freshwater biology, 27: 295–306. 7. Smith, A. J, Rickard, S., Mosher, E. A., Lampersberger, J. L., Heitzman, D. L., Duffy, B.,T., Novak, M. A., 2015. Bronx river: Biological stream assessment. New York, NYS Department of Environmental Conservation Albany. 34 str. Dostopno na: http://www.dec.ny.gov/docs/water_pdf/bronxriverras2015.pdf [16. 7. 2017]. 8. Suleiman, K., Abdullahi, I. L., 2011. Biological assessment of water quality: a study of challawa river water Kano, Nigeria. Bayero Journal of Pure and Applied Sciences, 4: 121–127. 9. Sultana, R., Kala, D. S., 2012. Water body quality analysis by benthic macroinvertebrates. International Journal of Pharmacy and Biological Sciences, 1: 269–279. Podjetje UB PROJEKT d. o. o. je specializirano gradbeno podjetje. V podje- tju deluje skupina sodelavcev z dolgoletnimi izkušnjami in referencami s podrocja izgradnje, sanacije in rekonstrukcije najzahtevnejših objektov. Podjetje se specializirano ukvarja s: • sanacijoinizgradnjovodovodnihobjektov(crpališca,vodohrani,sa- nacija vodnih celic), • sanacijo,rekonstrukcijoinizgradnjopremostitvenihobjektov, • sanacijoinizgradnjoindustrijskihobjektov(izvedbatehnološkihte- meljev, proizvodnih hal in skladišc). Dela izvajamo odgovorno, korektno in kakovostno v zadovoljstvo našega narocnika. Kaplja vas 47 | 3312 Prebold | info@ub-projekt.si 166 167 Vodni dneVi 2017 Portorož, 5.–6. oktober 2017 Vodni odTiS LoKALneGA TRGA BRiGiTA LeBAn1, prof. dr. ZVone BALAnTiC2 Povzetek Prispevek obravnava proucevanje vodnega odtisa na lokalni ravni. Analiza se je izvajala za obmocje lokalnega trga obcin Jesenice in Žirovnica. Namen raziskave je bil ugotoviti, ali je na obmocju lokalnega trga vecji uvoz virtualne vode kot vodni odtis, ki ga odtisnemo s po- rabo merjene in obracunane vode za produkcijo, in preveriti razlike med leti pri povprecni kolicini modre in zelene vode. Cilj raziskave je bil priti do odgovora, ali se na lokalnem trgu upošteva trajnostni vidik vodnega odtisa. Raziskavo smo izvajali na osnovi merjenih podat- kov, pridobljenih pri izvajalcu gospodarske javne službe oskrbe s pitno vodo, in preko sple- tnih portalov. Za prikaz smo uporabili Sankeyjev diagram in za statisticno obdelavo analizo variance. Ugotovili smo, da je na lokalnem trgu vecji uvoz virtualne vode kot vodni odtis, ki ga odtisnemo s porabo merjene in obracunanevode za produkcijo, in da se modri vodni odtis zmanjšuje. Kljucne besede:lokalni trg, porabljena voda, trajnostni razvoj, virtualna voda, vodni odtis Abstract The article is about the study of local scale waterfootprint. Analysis was carried out for the area of the local market of municipalities of Jesenice and Žirovnica. Purpose of the research was to determine whether the import of virtual water exceeds the actual water footprint, left by the usage of measured and charged water for production in the regarded area. In addition, part of the research was also to check the distinction between the yearly averages of blue and green water. Goal of the research was to answer whether the sustainable aspect of the water footprint is taken into account in thelocal market. Research was carried out on the basis of measurements and calculations obtained from a public utility service provider and online portals. Sankey diagram was used to display data, whereas analysis of variance was used for statistical processing. We found that the import of virtual water in the local market exceeds the water footprint, left by the usage of measured and charged water for production. We also found that the water footprint of blue water is decreasing. 1 Brigita Leban, JEKO, d. o. o. 2 Prof. dr. Zvone Balantic, Univerza v Mariboru, Fakulteta za organizacijske vede Kranj 1. UVod Voda je temeljni sestavni del vsakega živega organizma, zato je z njo treba primerno ravnati (Roš in Zupancic, 2010). Poleg tega, da je bistvenega pomena za življenje, je tudi nepogrešljiv vir za gospodarstvo. Kot navaja Rismal (2012), je država v imenu državljanov poobla- šceni skrbnik vodnega bogastva. Vodna zakonodaja v Evropski uniji se je v zadnjih tridesetih letih osredotocala na zašcito vodih virov, ki so eden od temeljev varovanja okolja, in uspešno prispevala k varstvu voda. Posledicno lahko pijemo vodo iz vodovodov in plavamo v obalnih vodah, jezerih in rekah po vsej Evropi. Eden izmed novejših dokumentov, ki ga je pripravila Evropska komisija, je Nacrt za varovanje evropskih vodnih virov. Cilj tega nacrta je odpravljanje težav, ki ovirajo ukrepanje za varovanje evropskih vodnih virov, in temelji na obsežnem ocenjevanju trenutne politike (Eurostat, 2016). Predvideva nacrt za varovanje vodnih virov, oblikovanje izracunov porabe vode in ciljev glede ucinkovite porabe vode držav clanic ter razvoj standardov EU za ponovno uporabo vode (Evropska komisija, 2012). Podobno kot v vecini evropskih držav se tudi v Sloveniji skladno z Okvirno direktivo o vodah uvaja celovito upravljanje vodnih virov. Prednostna naloga je odpravljanje škodljivih vplivov na vode, zagotavljanje vode primerne kakovosti za cloveka in naravne ekosisteme ter ohranjanje biotske raznovrstnosti (ARSO, 2016). Slovenija je bogata z vodami, ceprav niso enakomerno prostorsko in casovno razporejene (ARSO, 2016). V Sloveniji je glavni vir pitne vode podzemna voda, iz površinskih virov se oskrbujejo le okoli trije odstotki prebivalstva (Poje idr., 2008). Najvec vode je v zahodni in severni Sloveniji. Tam je tudi najvec padavin, najmanj pa na Krasu, v Suhi in Beli krajini in vzhodni Sloveniji (Haloze, Slovenske gorice in severni del Prekmurja) (Žitnik idr., 2013). Tako kot vode tudi padavine niso enakomerno razporejene. Na ozemlju Slovenije se stikajo in soucinkujejo sredozemsko, alpsko oz. predalpsko in celinsko podnebje, kar je vzrok za raznolik padavinski režim in temu primerne padavinske maksimume (Bergant idr., 2004). Obmocji Jesenic in Žirovnice se razprostirata na skrajnem severozahodu Slovenije. Obcini spadata med obmocja z najvec vode. Naravne dobrine v naravi že obstajajo in jih ni treba proizvajati. Pomembno pri tem je, da jih moramo zaceti ohranjati. V prispevku nas je zanimal trajnostni vidik vode proucevanih obmo- cij, ki ga lahko oznacimo kot lokalni trg. Pri tem je mišljena voda v širšem pogledu - virtualna voda in ne samo neposredno porabljena voda iz vodovodnega sistema. V okviru raziskave, ki smo jo izvedli na lokalnem trgu, smo si zastavili naslednji raziskovalni vprašanji: 1. Ali je na obmocju lokalnega trga vecji uvoz virtualne vode kot vodni odtis, ki ga odtisne- mo s porabo merjene in obracunane vode za produkcijo? 2. Ali se na lokalnem trgu povprecna kolicina modre in zelene vode v obdobju od 2003 do 2015 med leti razlikuje? 170 Portorož, 5.–6. oktober 2017 2. ViRTUALnA VodA in VodniodTiS Voda je ena od posebnosti, ki loci Zemljo od sosednjih planetov, in je najpomembnejši element za življenje. Poraba pitne vode se vsako leto poveca za 64 milijard kubicnih litrov (1 kubicni meter = 1000 litrov) in se je v zadnjih 50 letih potrojila (Worldometers Dadax, 2016). Po podatkih svetovnega merilnika so razlogi za vecjo porabo pitne vode letno vecanje svetovnega prebivalstva (približno 80 milijonov ljudi na leto) in spremembe nacina življenja ter prehranjevalnih navad, ki zahtevajo vecjo porabo vode. Posledicno se je povecala potrošnja energije, kar terja dodatno porabo vode. Poleg tega se je v zadnjih letih povecala poraba vode tudi zaradi proizvodnje biogoriv. Za liter biogoriva je potrebnih od tisoc do štiri tisoc litrov vode. Ob porabi biogoriva ne trošimo vode, ta je bila potrebna za njegovo pridelavo in predelavo rastlin v gorivo. Poleg tega se obicajno pridelava, predelava in potrošnja krajevno locijo. Celotna porabljena voda, ne glede na produkt, cas in kraj, predstavlja virtualno vodo. Virtualna voda je temelj vodnega odtisa neke države, okolja ali organizacije. Virtualna kolicina vode, ki po svetu potuje z izdelkom, pušca vodni odtis, ki je seveda odvisen od tehnologije priprave pro- dukta na razlicnih koncih sveta (Balantic idr., 2014). Virtualna voda je voda, »zapisana« v izdelku, sicer ne v pravem pomenu besede, temvec v virtualnem smislu (Hoekstra, 2003), medtem ko nam vodni odtis pove, koliko vode porabimo za kuhanje, pranje, umivanje, tuširanje, pripravo materialov, tehnološki proces ipd. V vodnem odtisu ni samo sled neposredno porabljene vode, ki jo zabeležimo z merilniki porabe vode, pac pa se v njem skriva tudi t. i. virtualna voda (Balantic idr., 2014). Koncept virtualne vode (VW) in kazalnik vodnega odtisa (WF) sta se razvijala vec let, vendar so bili koncepti in ideje opredeljeni šele v devetdesetih letih (Lovarelli idr., 2016). Pionir na podrocju pojma virtualne vode, ki meri vkljucenost vode v proizvodnjo in trgovino, je bil J. A. Allan (SIWI, 2016). Koncept so nadalje razvijali A. Y. Hoekstra, A. K. Chapagain in drugi. Kot navajata Hoekstra in Mekonnen (2012), so se študije vodnega odtisa izboljševale in so postajale bolj podrobne in celovite. Vodni odtis ima tri dele: zelen, moder in siv. Vsi ti deli zagotavljajo celovito sliko rabe vode, z razmejevanjem vira - kot padavine, površinske vode/podtalnica ali voda za industrijske namene (Water footprint network, 2016). Pojasnjeni deli so: • Zeleni vodni odtis je padavinska voda, ki se shranjuje v zemlji in nato izpari, je vkljucena v rastline. To je še posebej pomembno za kmetijstvo, vrtnarstvo in gozdne površine. • Modri vodni odtis je površinska ali podzemna voda, ki izpari, je vkljucena v izdelek, ali se steka v druge vode (reke, jezera, morje) in se lahko cez cas vrne. Modri vodni odtis se lahko uporabi za domaco uporabo, namakanje v kmetijstvu in tudi v industriji. • Sivi vodni odtis je kolicina onesnažene vode. Upošteva vir onesnaženega izlivanja v cisto vodo preko cevovoda ali posredno preko meteorne kanalizacije, nepropustnih površin ali drugih razpršenih virov. 3. TRAJnoSTni VidiK VodneGA odTiSA Voda je naravna in javna dobrina, ki si jo delimo. Javne dobrine so izdelki in storitve, za katere ni stroškov uporabe za dodatno osebo in posameznikov ni mogoce izlociti iz njihove uporabe (Samuelson in Nordhaus, 2002). Ko je zgrajen vodovod s prikljucki, je dostopna in jo lahko uživa celotna skupnost, vendar je dejansko porabo treba placati. Naravne dobrine v naravi že obstajajo in jih ni treba proizvajati, a treba jih je zaceti ohranjati. Upravljanje in varovanje vodnih virov je eden od temeljev varovanja okolja. Zato se je v zadnjih tridesetih letih vodna zakonodaja v EU osredotocala na zašcito vodnih virov ter s tem uspešno prispevala k varstvu voda. V Sloveniji oskrbo s pitno vodo kot obvezno obcinsko gospodarsko javno službo (GJS) opredeljuje Zakon o varstvu okolja. Nacin in oblike izvajanja GJS pa ureja Zakon o gospodarskih javnih službah. Ne samo vlade, ampak tudi potrošniki, podjetja in skupnosti civilne družbe imajo lahko pomembno vlogo pri doseganju boljšega upravljanja vodnih virov (Water footprint network, 2016). Trajnostni vidik vodnega odtisa je možno analizirati s treh vidikov. En vidik je okoljski, drugi je socialni in tretji ekonomski. Izbira teh treh vidikov ustreza namenu vodnega odtisa kot orodje, katerega cilj je olajšati ucinkovito, pravicno in trajnostno rabo vodnih virov (Derk idr., 2011). V tabeli 1 so predstavljena kriticna vprašanja, ki so pomembna pri ocenjevanju trajnostnega vodnega odtisa. Zaradi proucevanja lokalnega trga je prikazan le del, ki se nanaša na lokalno raven, medtem ko ostala dva dela, ki se nanašata na širše okolje, na porecje in kar je izven porecja (globalno), v tem delu nista predstavljena. Tabela 1: Kriticna vprašanja, ki se zastavijo pri ocenjevanju trajnostnega vodnega odtisa Okoljski vidikSocialni vidikEkonomski vidik Ali modri vodni odtis ne upošteva krožnega pogoja lokalnega okolja v vsakem trenutku? Ali sivi vodni odtis ne upošteva lokalnega standarda kakovosti vode? Ali ni cena vode za Ali zeleni vodni odtis daje uporabnika pod njegovimi prednost proizvodnji na realnimi ekonomskimi racun naravne vegetacije stroški, ki se odražajo in biološke raznolikosti? v neucinkoviti uporabi? Ali je vodni odtis prikrajšal ostale Lokalna raven lokalne uporabnike vode? Ali se lahko voda shrani brez zmanjšanja proizvodnje? Ali je vodna produktivnost optimalna? Ali je zmanjšanje prodaje vode v odlocitvi, da se voda porabi? Vir: Water Footprint and Corporate Water Accounting for ResourCe Efficiency; Derk idr., 2011 po Water Footprint Manual; Hoekstra idr., 2009. Portorož, 5.–6. oktober 2017 4. UMeSTiTeV ŠTUdiJe PRiMeRA Slovenija meri 20.273 kvadratnih kilometrov in sodi med manjše države v Evropi. Glede na lego jo štejemo med alpske države. Upravno je razdeljena na 212 obcin. Oskrba s pitno vodo je organizirana na lokalni ravni obcin, ki izberejo enega izvajalca. Lahko pa vec obcin izbere istega izvajalca, saj konkurenca v tej dejavnosti ni možna. Po podatkih Evropske okoljske agencije je Slovenija bogata z vodami, ceprav vode niso enakomerno prostorsko razporejene. Obcini Jesenice in Žirovnica se razprostirata na skrajnem severozahodu Slovenije in zavzemata skupaj 118 kvadratnih kilometrov. Obcini imata skupaj 25.759 prebivalcev in obsegata vecji del doline ob Savi ter stranske gorske doline med Karavankami in visokimi grebeni Julijskih Alp. Obcini spadata med obmocja z najvec vode. Slika 1: Lega obcin Jesenice in Žirovnica V tabeli 2 so zbrani primerjalni podatki med Slovenijo in lokalnim trgom obcin Jesenice in Žirovnica. Portorož, 5.–6. oktober 2017 Tabela 2: Primerjalni podatki Slovenija Lokalni trg V % lokalni trg/Slovenija Delež kmetijskih zemljišc v uporabi glede na celotno površino obcine (v %) 23,4 7,9 33,76 Delež površine njiv glede na kmetijsko zemljišce v uporabi (v %) 35,9 3,4 9,47 Delež površine trajnih nasadov glede na kmetijsko zemljišce v uporabi (v %) 5,6 1 17,86 Površina njiv na 1000 prebivalcev (v ha) 83 1 1,20 Število dreves 1.629.144 3611 0,22 Število kmetijskih gospodarstev 56.511 121 0,21 Kmetijska zemljišca v uporabi (v ha) 474.432 1031 0,22 Njive (v ha) 170.144 20 0,01 Trajni travniki in pašniki (v ha) 277.492 1005 0,36 Trajni nasadi (v ha) 26.796 6 0,02 Gozd (v ha) 373.629 1309 0,35 Nerodovitna zemljišca (v ha) 17.049 28 0,16 Govedo 472.333 1400 0,30 Prašici 382.031 47 0,01 Perutnina 4.900.990 1256 0,03 Konji 22.673 162 0,71 Slika 2: Bilancni diagram vodnega odtisa in virtualne vode v državi Vir: Balantic in Balantic, 2012. Slika 3: Komponente bilancnega diagrama Legenda k sliki 2 in 3: VOInterni/notranji vodni odtis države je poraba vode v državi za proizvodnjo blaga in storitev, ki notr. jih bomo uporabljali v državi. Vir: SURS, 2016. 5. MeTodein UPoRABLJeni PodATKi Na sliki 2 je prikazan bilancni diagram vodnega odtisa in virtualne vode, povzet po Balantic in Balantic (2012). Avtorja sta prikazala tehniški nacin prikaza bilanc z uporabo Sankeyjevega diagrama, na osnovi prirocnika iz leta 2011 »The Water Footprint Assessment Manual: Setting the Global Standard«, avtorjev Hoekstra idr., ki predstavljajo vodno bilanco dokaj opisno. Balantic in Balantic (2012) navajata, da se ta vrsta diagramov uporablja za prikaz energetskih ali snovnih tokov in da se pri teh prikazih lahko omejimo na dolocene manjše sisteme v okviru obcin ali celo posameznih predelovalnih verig. Predstavitev je lahko uporabna tudi za vecje VOzun. Eksterni/zunanji vodni odtis neke države je letna kolicina vodnih virov, ki se uporabljajo v drugih sisteme, kot so države ali regije. državah, da proizvedejo blago in storitve, uvožene v in porabljene v obravnavani (naši) državi. Vodni odtis države, ki ga odtisnemo s porabo vode za produkcijo (poraba v nacionalnih okvirih in VOnacion. voda potrebna za produkcijo izdelkov, ki jih uporabijo izven naše države). Ta kolicina vode je obicaj- no obravnavana s statisticno obravnavo (merjenje in obracun porabe). 174 175 Voda, ki jo uporabimo za produkcijo izdelkov, ki jih izvozimo. Vizv. Virtualna voda, potrebna za uvožene izdelke in polizdelke, ki jih vgrajujemo in izvozimo. Ta VV VVuv./izv. svojo pot zacne in zakljuci v tujini. Izvožena virtualna voda. VVizv. Poudarjen vodni odtis države, ki ga odtisnemo s porabo vse vode (voda, ki jo zajamemo v tra VOnac.osk. dicionalni statistiki porabe vode in voda, ki jo uvozimo z izdelki). VV Uvožena virtualna voda. uv. Vodna bilanca virtualne vode. VVrazpol. Za testiranje raziskovalnih vprašanj smo uporabili podatke, ki smo jih pridobili pri izvajal- cu oskrbe s pitno vodo lokalnega trga in pri Statisticnem uradu Republike Slovenije (SURS 2016a). Pri preverjanju vprašanj se uporabljata lahko izraza porabljena ali prodana voda. Podatki se nanašajo na prodano pitno vodo in predpostavlja se, da je ta voda tudi porabljena. Ostali podatki so pridobljeni preko spletnega portala Water footprint network (WFN, 2016a) in zaprtega portala Ebonitete (2016). Glede na raziskovalni vprašanji smo za analizo izbrali spremenljivke, prikazane v tabeli 3. Tabela 3: Opis spremenljivk za raziskovalni vprašanji Ime Opis Vir VOprod. VO notr. Vizv. VVuv. VO zun. VVuv./izv. VO por. Nacrpana voda in dobavljena voda iz javnega vodovoda. Obdobje: leto 2014 Nacrpana voda in dobavljena voda iz javnega vodovoda, ki se porabi na obmocju lokalnega trga. Obdobje: leto 2014 Nacrpana voda in dobavljena voda iz javnega vodovoda, ki se ne porabi na obmocju lokalnega trga. Spremlja izdelek in se jo izvozi iz lokalnega trga. Obdobje: leto 2014 Podatek celotnega vodnega odtisa uvoženega z izdelki in surovinami na lokalni trg. Obdobje: leto 2014 Podatek celotnega vodnega odtisa posameznika, ki je izracunan za Slovenijo in pomnožen s številom uporabnikov. Obdobje: leto 2014 Virtualna voda lokalnega trga, ki jo pridelovalna podjetja uvažajo s surovinami in izvažajo z izdelki. Obdobje: leto 2014 VOnotr.+ VOzun. JEKO, b. l.; SURS, 2016a JEKO, b. l. JEKO, b. l.; SURS, 2016a JEKO, b. l.; WFN, 2016a JEKO, b. l.; WFN, 2016a Ebonitete.si, 2016 JEKO, b. l.; WFN, 2016a Portorož, 5.–6. oktober 2017 JEKO, b. l.; SURS, 2016a; VVizv. Vizv.+ VVuv./izv. Ebonitete.si, 2016 Spremenljivka predstavlja vso prodano vodo, vodne izgube in Modri vodni vodo, ki jo odvzemajo gospodinjstva sama (lastna voda) v m3. JEKO, b. l. odtis Obdobje: od januarja 2003 do decembra 2015 Spremenljivka predstavlja kolicino padavin na lokalnem trgu Zeleni vodni v m3, izmerjeno na sedmih merilnih mestih. JEKO, b. l. odtis Obdobje: od januarja 2003 do decembra 2015 Za analiziranje prvega raziskovalnega vprašanja smo zbrali letne podatke o nacrpani in dobavljeni vodi iz javnega vodovoda, o kolicini porabljene vode na lokalnem trgu in kolicini vode, ki spremlja izdelke in se ne porabi na lokalnem trgu. Zbrane podatke smo preracunavali in prikazali v tabeli 4 in jih nato prikazali s Sankeyjevim diagramom. Za analiziranje drugega raziskovalnega vprašanja smo zbrali mesecne podatke o kolicini pro- dane vode, vodnih izgub, porabljene lastne vode gospodinjstev, o kolicini padavin in skupni kolicini vode. Podatke smo zbrali v preglednicah programa Microsoft Excel in jih obdelali s programskim paketom IBM SPSS Statistics 23 (IBM Statistical Package for Social Sciences). Primerjali smo letna povprecja od 2003 do 2015 med seboj, za to je bila uporabljena analiza variance ali krajše ANOVA. 6. ReZULTATi PRVeGA RAZiSKoVALneGA VPRAŠAnJA Za preverjanje, ali je na obmocju lokalnega trga vecji uvoz virtualne vode kot vodni odtis, ki ga odtisnemo s porabo merjene in obracunane vode za produkcijo, smo izbrali leto 2014, zadnje leto, za katero SURS razpolaga s podatki. Voda za produkcijo, notranji vodni odtis lokalnega trga in voda, izvožena z izdelki, so bili zbrani merjeni podatki. Uvožena virtualna voda, zunanji vodni odtis in zunanji vodni odtis, ki se ponovno izvozi, so izracunani na osnovi povprecnih podatkov, ki so dostopni v literaturi. O vodnem odtisu posameznika v dostopnem gradivu ni enotnega povprecnega podatka pora- be virtualne vode. Razlike nastajajo zaradi razlicnih zajemanj podatkov. Za analiziranje smo uporabili podatek, ki ga objavlja Water footprint network (2016a). Upoštevan je podatek celotnega vodnega odtisa posameznika, tj. 5500 litrov dnevno, ki je izracunan za Slovenijo. Poleg tega podatka smo upoštevali še število posameznikov na lokalnem trgu. Pri tem je odšteta dejanska poraba merjene vode. Ravno tako ni merjenega podatka za virtualno vodo, ki je bila potrebna za uvožene izdelke in polizdelke, ki jih na lokalnem trgu proizvodna podjetja vgrajujejo in ponovno izvažajo. Ta virtualna voda svojo pot zacne in zakljuci izven lokalnega trga. Za izracun smo uporabili podatek, ki ga navaja Joan Zygmunt (2007) v svojem delu, koliko virtualne vode se porabi za kovino, plastiko, steklo, gumo in ostalo. Kolicino vode smo izracunali na osnovi izkazov poslovnega izida za proizvodna podjetja, kjer smo upoštevali kategorijo stroška materiala. Glede na to, da je v pretežni meri na lokalnem trgu kovinska panoga, smo za izracun upoštevali 39 litrov virtualne vode, potrebne za en kilogram železa. V letu 2014 se je cena železove rude mocno spreminjala, zato smo upoštevali letno povprecno ceno 73 evrov za tono. Na osnovi tega podatka smo izracunali uvoženo virtualno vodo, ki se z izdelki ali polizdelki izvozi iz obmocja lokalnega trga. Podatki za bilancni diagram vodnega odtisa so prikazani v tabeli 4. Tabela 4: Podatki za bilancni diagram vodnega odtisa in virtualne vode lokalnega trga Podatki v 1000 m3 Leto VO prod. VO notr. V izv. VV uv. VO zun. VV uv./izv. VO por. VV izv. VV bil. 2014 3897 1323 2574 243.629 46.102 197.527 47.425 200.101 247.526 Na sliki 4 je prikazan bilancni diagram vodnega odtisa in virtualne vode lokalnega trga. Slika 4: Bilancni diagram vodnega odtisa in virtualne vode lokalnega trga Na osnovi zbranih in preracunanih podatkov lahko potrdimo, da je na obmocju lokalnega trga vecji uvoz virtualne vode kot vodni odtis, ki ga odtisnemo s porabo merjene in obracunane vode za produkcijo. Kolicina uvožene virtualne vode na lokalnem trgu je za petino višja od kolicine izvožene virtualne vode lokalnega trga, kar predstavlja pozitivno vodno bilanco. Kljub proizvodni industriji in rabi vode uporabnikov na lokalnem trgu kolicina merjene in dobavljene vode predstavlja le dva odstotka od vse vode na strani zajema vodne bilance lokalnega trga. Na drugi strani vodne bilance predstavlja poraba 19 odstotkov od vse vode na strani porabe vodne bilance lokalnega trga. Portorož, 5.–6. oktober 2017 7. ReZULTATidRUGeGA RAZiSKoVALneGA VPRAŠAnJA Za preverjanje razlik med povprecnimi letnimi kolicinami modre in zelene vode smo izvedli analizo variance na osnovi 156 mesecnih podatkov od januarja 2003 do decembra 2015. Spremenljivki, ki smo ju analizirali, sta modri vodni odtis, ki ga tvorijo porabljena voda po vodomerih, vodna izguba, porabljena lastna voda, in zeleni vodni odtis, ki ga tvorijo pada- vine. Tabela 5 prikazuje opisne statistike za izvedeno analizo. Stolpec povprecje (Mean) nam prikazuje povprecno letno kolicino padavin v kubicnih metrih, medtem ko nam standardni odklon (Std. Deviation) kaže, da so razlike v razpršenosti odgovorov najnižje pri modrem vodnem odtisu v letu 2010 in najvišje v letu 2005. Pri zelenem vodnem odtisu so razlike v razpršenosti odgovorov najnižje v letu 2006 in najvišje v letu 2014. Zadnja dva stolpca nam prikazujeta najmanjše (Minimum) in najvecje (Maximum) kolicine padavin. Najvecja kolicina modrega vodnega odtisa je bila v letu 2003 in najnižja v letu 2015, medtem ko je bila najvecja kolicina zelenega vodnega odtisa v letu 2014 in najnižja v letu 2015. Tabela 5: Opisne statistike Naslednji izpis (tabela 6) je test homogenosti varianc med leti in vkljucuje modri in zeleni vo- dni odtis. P-vrednost testa je tako pri modrem kot pri zelenem vodnem odtisu vecja od 0,05, torej nicelne domneve o enakosti varianc ne moremo zavrniti pri petodstotnem tveganju. Zato smo lahko nadaljevali s pregledom tabele ANOVA. Tabela 6: Test homogenosti varianc za modri in zeleni vodni odtis Rezultati ANOVE so prikazani v tabeli 7. Pri modrem vodnem odtisu je p-vrednost enaka 0,000 in je nižja od 0,05, torej nicelno domnevo o enakosti povprecne kolicine porabljene pitne vode v obdobju med leti 2003 in 2015 lahko zavrnemo pri petodstotnem tveganju. P-vrednost pri zelenem vodnem odtisu je enaka 0,112 in je vecja od 0,05, torej nicelne do- mneve o enakosti povprecne kolicine padavin med leti 2003 in 2015 ne moremo zavrniti pri petodstotnem tveganju. Tabela 7: Analiza variance-ANOVA Odgovor na raziskovalno vprašanje ali se na lokalnem trgu povprecna kolicina modre in zelene vode v obdobju od 2003 do 2015 razlikuje med leti, je pri modrem vodnem odtisu pozitiven, saj med leti obstajajo statisticno znacilne razlike porabljene vode. Pri zelenem vodnem odtisu je odgovor negativen, saj med leti ni statisticno znacilnih razlik v kolicini padavin na lokalnem trgu. Na osnovi ugotovitve, da obstajajo statisticno znacilne razlike v porabljeni kolicini vode, ki predstavlja modri vodni odtis, smo izvedli še multiplo oziroma veckratno primerjavo. Glede na to, da so skupine enako velike, hkrati pa je izpolnjena predpostavka o enakosti varianc med skupinami, smo izvedli Tukeyjev HSD-test. Ugotovili smo, da obstajajo statisticno znacilne razlike v porabi vode v okviru modrega vodnega odtisa med leti: • 2003 in 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, • 2004 in 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, • 2005 in 2003, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, • 2006 in 2003, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, • 2007 in 2003, 2004, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, Portorož, 5.–6. oktober 2017 • 2008 in 2003, 2004, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, • 2009 in 2003, 2004, 2005, 2012, 2013, 2014, 2015, • 2010 in 2003, 2004, 2005, 2006, 2013, 2014, 2015, • 2011 in 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2013, 2014, 2015, • 2012 in 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, • 2013 in 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, • 2014 in 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011 in • 2015 in 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011. 8. SKLeP Voda je naravna dobrina in je nujno potrebna za življenje, zato je upravljanje in varovanje vodnih virov eden od temeljev varovanja okolja. Evropska zakonodaja in posledicno državna zakonodaja ter zakonska dolocila na ravni lokalne skupnosti so v zadnjih tridesetih letih uspešno prispevali k varstvu voda. Ucinkovita, pravicna in trajnostna raba vodnih virov je možna z upoštevanjem trajnosti vodnega odtisa. V raziskavi smo ugotavljali in potrdili, da je na obmocju lokalnega trga vecji uvoz virtualne vode kot vodni odtis, ki ga odtisnemo s porabo merjene in obracunane vode za produkcijo. Polega tega je bilo ugotovljeno, da se povprecna kolicina zelene vode ne spreminja, kar je predvsem zelo pomembno za rast rastlin, in da se povprecna kolicina modre vode med leti razlikuje. Pomembno je, da se kolicina porabljene vode zmanjšuje, predvsem zaradi zmanjšanja porabe vode v industriji. Poraba vode se je znižala vec kot trikrat v procesih izdelave in obdelave jekla zaradi novih naložb v hladilne sisteme, kjer se je vecina pretocnih sistemov nadomestila z zaprtimi hladilnimi sistemi. Z okoljskega vidika na lokalnem trgu zeleni vodni odtis ne daje prednosti proizvodnji zaradi naravne vegetacije in biološke raznolikosti, saj se povprecna kolicina padavin med leti statisticno ne razlikuje in zadostuje za vegetacijo lokalnega trga, ki je navedena v tabeli 2. Uporabniki imajo na lokalnem trgu preko celega leta omogoceno oskrbo z modro vodo, ki se zajema na sedmih vodnih virih. Uporabljena voda preko kanalizacijskega sistema, ki je na lokalnem trgu 80-odstoten, zakljuci na cistilni napravi, ki izvaja tretjo stopnjo cišcenja, kar omogoca, da se po- leg razgradnje bioloških organskih vsebin odstranijo še nekatere dušikove in fosforjeve spojine. S socialnega vidika vodni odtis lokalnega trga ni prikrajšal uporabnikov vode, saj ni bilo nobenih omejitev in opozoril zaradi pomanjkanja pitne vode. Z ekonomskega vidika ostaja še nekaj odprtih vprašanj, predvsem na podrocju optimalne produktivnosti, glede na to, da obstajajo vodne izgube. Simpozij z mednarodno udeležbo LITERATURA IN VIRI 1. Agencija Republike Slovenije za okolje (ARSO), 2016. Vode. Dostopno na: http://www.arso.gov.si/vode/ [8. 5. 2016]. 2. Balantic, Z., Balantic, B., 2012. Izboljševanje ucinkovitosti zmanjševanja vodnega odtisa. Gospodarjenje z okoljem, 21(84), 2–6. 3. Balantic, Z., Balantic, B., Jarc Kovacic, B., 2014. Nova paradigma bilance vodnega odtisa. Biotehniški center Naklo, 3, 336–345. 4. Bergant, K., Kajfež Bogataj, L., Sušnik, A., Cegnar, T., Crepinšek, Z., Kurnik, B., Pecenko, A., 2004. Spremembe podjetja in kmetijstvo v Sloveniji. Ljubljana: Agencija Republike Slovenije za okolje. 5. Kuiper, D., Zarate, E., Alda, M., Morrison, J., Schulte, P., Schulte, R., 2011. Water Footprint and Corporate Water Accounting for ResourCe Efficiency. United Nations Environment Programme. Dostopno na: http:// www.unep.fr/shared/publications/pdf/DTIx1411xPA-WaterFootprint.pdf 6. Hoekstra, A. Y., 2003. Virtual Water Trade. International Expert Meeting on Virtual Water Trade, 12(12), 1–244. Dostopno na: http://www.waterfootprint.org/Reports/Report12.pdf 7. Hoekstra, A. Y., Mekonnen, M. M., 2012. The water footprint of humanity. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 109(9), 3232–3237. Dostopno na: http://doi. org/10.1016/B978-0-12-799968-5.00007-5 8. Lovarelli, D., Bacenetti, J., Fiala, M., 2016. Water Footprint of crop productions: A review. Science of The Total Environment, 548–549, 236–251. Dostopno na: http://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.01.022 9. Poje, M., Dobnikar Tehovnik, M., Kranjc, M., Trišcic, N., Krsnik, P., Mihorko, P., 2008. Kakovost površinskih virov pitne vode v Sloveniji. Ljubljana: Agencija Republike Slovenije za okolje. 10. Rismal, M., 2012. Problemi upravljanja voda v Sloveniji in gospodarjenja z njimi. Gradbeni vestnik, 61(8), 177–182. 11. Roš, M., Zupancic, G. D., 2010. Cišcenje odpadnih voda. Velenje: Visoka šola za varstvo okolja. 12. Samuelson, P. A., Nordhaus, W. D., 2002. Ekonomija. Ljubljana: GV Založba. 13. Zygmunt, J., 2007. Hidden Waters - A Waterwise Briefing. London: Waterwise. 14. Žitnik, M., Cucek, S., Pograjc, M., 2013. Voda – od izvira do izpusta. Ljubljana: Statisticni urad Republike Slovenije. 15. Water footprint network (WFN), 2016. Kaj je vodni odtis? Dostopno na: http://waterfootprint.org/en/wa- ter-footprint/what-is-water-footprint/ [1. 4. 2016]. 16. Water footprint network (WFN), 2016a. National water footprint explorer. Dostopno na: http://waterfootprint. org/en/resources/interactive-tools/national-water-footprint-explorer/ [1. 4. 2016]. 17. Worldometers Dadax, 2016. Svetovni števci. Dostopno na: http://www.worldometers.info/ [29. 3. 2016]. 183