Projekti / Programi
Naravna hidrokemijska ozadja in dinamika podzemnih vod Slovenije
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.06.00 |
Naravoslovje |
Geologija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| P470 |
Naravoslovno-matematične vede |
Hidrogeologija, inženirska geografija in inženirska geologija |
podzemna voda, vodonosnik, kemija, naravna ozadja, monitoring
Raziskovalci (20)
Organizacije (3)
Povzetek
Projekt je namenjen ugotavljanju naravnih kemijskih ozadij v podzemnih vodah na območju Slovenije ter ugotavljanju dinamike vodonosnikov oziroma starosti podzemnih vod. Poznavanje naravnih hidrokemijskih ozadij predstavlja osnovo za ocenjevanje stopnje antropogene onesnaženosti podzemnih vod. V projektu bodo določena naravna ozadja relevantnih kemijskih parametrov, identificirani bodo tudi dejavniki, ki določajo naravno ozadje posameznega kemijskega parametra, od kemijske sestave kamnin, hidrogeoloških in hidrodinamskih razmer do klimatskih in vegetacijskih pogojev na območju napajanja vodonosnikov. S sistematičnimi meritvami tritija bo določena starost podzemnih vod, prav tako bo v vzorcih podzemnih vod določena izotopska sestava kisika in devterija.
V raziskavo bodo zajeti značilni vodonosniki na območju celotne Slovenije, še posebna pozornost bo posvečena odvzemnim mestom državne mreže monitoringa kakovosti podzemnih vod. Dodatne raziskave bodo omogočale bolj poglobljeno analizo hidrogeoloških pogojev in reprezentativnosti posameznih vzorčnih mest.
Ker se v Sloveniji tako kot v večini evropskih držav soočamo s slabim kemijskim stanjem podzemnih vod zaradi nitratov, bo temu kontaminantu v sklopu projekta namenjena še posebna pozornost, tako glede njegovih naravnih ozadij kot procesov izpiranja in migracije v nenasičeni in nasičeni coni vodonosnikov.
Pomen za razvoj znanosti
Z izvedbo projekta smo pridobili mnogo podatkov o naravnih hidrokemijskih ozadjih podzemnih vod v Sloveniji. Na osnovi pridobljenih podatkov je bilo možno ustvariti popolnejšo sliko o hidrokemijskih značilnostih podzemnih vod v različnih zvrsteh vodonosnikov ter različnih litoloških, klimatoloških, vegetacijskih in drugih pogojih, v katerih poteka akumuliranje podzemnih vod v vodonosnikih. Pojasnjene so bile povezave med kemijsko sestavo vod ter prej naštetimi dejavniki, kar predstavlja osnovo za interpretacijo rezultatov kemijskih analiz podzemnih vod.
Rezultati projekta omogočajo kvantitativno interpretacijo različnih procesov oziroma dejavnikov, ki pogojujejo kemijske ter izotopske značilnosti podzemnih vod. Glavni procesi, ki so bili kvantitativno obdelani v okviru projekta vključujejo značilnosti vzpostavljanja karbonatnega kemijskega ravnotežja v podzemnih vodah, vpliv talnega CO2 na karbonatno ravnotežje, mehanizme onesnaženja podzemnih vod z dušikom oziroma nitrati, vpliv silikatnih komponent na kemizem podzemnih vod, višinski ter celinski izotopski efekt v podzemnih vodah. Prvič so bile v Sloveniji sistematično obdelane tudi hidrokemijske značilnosti mikroelementov v podzemnih vodah.
Opravljene raziskave predstavljajo tudi osnovo za dopolnitev konceptualnih modelov teles podzemne vode oziroma vodonosnih sistemov. Brez zanesljivih konceptualnih modelov ni možna izdelava hidravličnih modelov, s katerimi lahko kvantitativno napovedujemo tudi značilnosti širjenja različnih onesnaževal v podzemni vodi. Zaenkrat smo v Sloveniji razpolagali s konceptualnimi modeli vodonosnikov, ki večinoma niso dovolj upoštevali hidrokemijskih ter izotopskih značilnosti podzemnih vod, prav tako v njih praktično ni bilo vključenih izmerjenih podatkov o dinamiki podzemnih vod oziroma njihovih starostih.
Dosedanje raziskave kažejo, da je kmetijstvo najpomembnejši razpršeni vir vnosa dušika v tla in obremenjevanja vodonosnikov. V zvezi s tem so bili že razviti modeli ugotavljanja presežkov dušika po vnosu v tla in tudi uporabljeni v naših razmerah. Ti modeli so za usmerjanje ukrepov pregrobi in premalo natančni, tako na emisijski strani (to je pri izračunu presežkov dušika na ravni pedoloških tal) kot tudi na imisijski strani (to je pri izračunu vsebnosti nitrata v podzemni vodi). V okviru izvedbe projekta smo pridobili mnogo podatkov meritev, ki nam omogočajo kvantitativno opredelitev vpliva urbanih območij in kmetijstva na povečanje koncentracij nitratov v podzemni vodi. Natančno poznavanje značilnosti hidroloških zaledij posameznih opazovalnih mest omogoča ugotavljanje korelacij med značilnostmi rabe prostora, naravnimi značilnostmi območij napajanja ter hidrogeološkimi značilnostmi vodonosnikov.
Pomen za razvoj Slovenije
Projekt bo imel dolgoročne učinke za družbo v obliki boljšega varovanja podzemne vode kot naravnega vira, ki je izredno pomemben za bodoči razvoj slovenske družbe. Slovenija razpolaga z mnogimi zares kvalitetnimi viri pitne vode, ki bodo v bodoče samo pridobivali na svojem pomenu, še posebej v luči globalnega pomanjkanja vode ter prihajajočih klimatskih sprememb. S projektom smo pridobili referenčne podatke o "ničelnem stanju" kvalitete podzemnih vod, ki bodo omogočili zaznavanje eventuelnih negativnih trendov, ob katerih je potrebno takoj ukrepati.
V projektu so bile opredeljene kemijske značilnosti podzemnih vod na območju celotne države. Doslej v Sloveniji še ni bilo izdelanega celovitega pregleda kemizma podzemnih vod. Tovrstni podatki spadajo med osnovne informacije o naravnih danostih Slovenije, zaradi česar pričakujemo njihovo široko uporabo, tako za nadalnje raziskovalno delo kakor tudi v sklopu gospodarske izrabe podzemnih vod. Kemijske zančilnosti vode namreč bistveno vplivajo na uporabnost vod v različnih tehnoloških procesih; naj v tem oziru še posebej omenimo mineralizacijo oziroma trdoto vode ter stopnjo onesnaženja, bodisi z antropogenimi ali tudi naravnimi onesnaževali podzemne vode.
Rezultati projekta predstavljajo tudi dobro strokovno osnovo za izvajanje nacionalnega monitoringa kemijskega stanja podzemnih vod, ki ga izvaja Agencija RS za okolje, kakor tudi monitoringa kakovosti pitnih vod, ki je v pristojnosti Ministrstva za zdravje. Predpogoj za korektno izvedbo monitoringa kakovosti podzemnih vod so dobri opazovalni objekti, ki omogočajo zajem reprezentativnih vzorcev iz želenih vodonosnih plasti, ter dobro poznavanje hidrogeoloških pogojev v vodonosniku, med katere prištevamo tudi poznavanje hidrokemijskih procesov, ki določajo naravno hidrokemijsko ozadje podzemne vode. V tem okviru so rezultati projekta podlaga za določitev reprezentativnosti posameznih objektov monitoringa, kakor tudi pri interpretaciji rezultatov monitoringa. Na osnovi rezultatov projekta je sedaj možna mnogo bolj zanesljiva ocena, ali določene kemijske komponente podzemne vode (npr. železo, mangan, nitrati, amonij ipd.) izhajajo iz vodonosnika smega ali pa so antropogenega izvora.
Poseben pomen rezultatov projekta vidimo tudi na področju načrtovanja zaščitnih ukrepov za vire pitne vode. V Sloveniji predstavljajo podzemne vode izrazito prevladujoč vir pitne vode za oskrbo prebivalstva, zato je njihova učinkovita zaščita zelo pomembna. Običajni sistem zaščite vodnih virov predstavljajo vodovarstvena območja. Ker je kemizem podzemnih vod izrazito povezan z geološkimi, hidrogeološkimi ter geografskimi značilnostmi napajalnih območij vodonosnikov, bodo rezultati projekta neposredno uporabni tudi pri načrtovanju vodovarstvenih območij posameznih virov pitne vode. Še posebej bodo rezultati raziskave lahko dobra osnova pri oblikovanju zaščitnih ukrepov na kmetijskih zemljiščih, iz katerih se napaja podtalnica, ki je pomembna za vodooskrbo. Rezultati bodo lahko tudi v pomoč pri dolgoročnih odločitvah o vlaganju v programe ukrepov varstva okolja in dolgoročne usmeritve na področju kmetijstva in rabe prostora na vodovarstvenih področjih.
Projekt je posredoval zelo koristne informacije tudi za pripravo nacionalnega Načrta upravljanja z vodami. Na osnovi meritev starosti podzemnih vod ter stopnje obnavljanja vodonosnikov je možno izdelati ocene hitrosti učinkovanja bodočih sanacijskih ukrepov na izboljšanje kemijskih parametrov podzemnih vod. V zelo dinamičnih vodonosnikih bodo učinki ukrepov dokaj hitri, medtem ko je pri slabopretočnih vodonosnikih z večjo starostjo podzemne vode potrebno računati z mnogo dolgoročnejšimi učinki sanacijskih ukrepov.
V Sloveniji poseben problem predstavlja onesnaženje podzemne vode z nitrati. Zaradi tega je bila v projektu posebna pozornost posvečena temu kontaminantu, tako glede njegovih naravnih ozadij kot tudi antropogenih vplivov na podzemno vodo.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
