Projekti / Programi
Datacija podzemnih vod v globokih vodonosnikih Slovenije
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.06.07 |
Naravoslovje |
Geologija |
Naravni viri (mineralne in energetske surovine ter voda) |
| Koda |
Veda |
Področje |
| P470 |
Naravoslovno-matematične vede |
Hidrogeologija, inženirska geografija in inženirska geologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.05 |
Naravoslovne vede |
Zemlja in okolje |
podzemna voda, globoki vodonosniki, starost podzemne vode, retenzijski čas podzemne vode, hidrokemija, naravni izotopi, tritij, ogljik-14
Raziskovalci (19)
Organizacije (2)
Povzetek
S projektom Datacija podzemnih vod v globokih vodonosnikih Slovenije želimo izboljšati poznavanje globokih vodonosnikov v Sloveniji. V okviru projekta bomo izvedli sistematično podrobnejšo opredelitev globljih zaprtih vodonosnih struktur v Sloveniji glede na starost podzemne vode oziroma njihovo dinamiko obnavljanja zalog podzemne vode ter kemijskih značilnosti podzemnih vod. Ugotovljeno sedanje stanje predstavlja ničelno stanje za bodoče spremljanje eventuelnih sprememb zaradi črpanja podzemnih vod.
V okviru projekta bodo izdelani in testirani kriteriji oziroma metodologije za opredelitev globljih zaprtih vodonosnih struktur. Opredeljeni bodo hidrokemijski ter izotopski indikatorji (markerji), ki so značilni za globlje vodonosne strukture v Sloveniji. Prav tako bomo skušali identificirati indikatorje antropogenih vplivov na globoke vodonosnike.
V obdelavo v sklopu projekta bodo vključeni najpomembnejši globoki vodonosniki na celotnem območju Slovenije. Na izbranih globokih vodonosnikih bomo izvedli dve vzorčevalni kampaniji, katerih namen je opredeliti značilnosti kemijske ter izotopske sestave vode v vodonosniku. Od radioaktivnih izotopov bo v začetni analitski fazi v vzorcih določena aktivnost tritija. Na osnovi rezultatov analiz tritija v vodi bomo ločili zelo stare podzemne vode od mlajših, katerih starost znaša do približno 100 let. Pri vodah, v katerih tritija ne bomo zaznali, bomo starost podzemne vode skušali ugotoviti z izotopom ogljika C-14. Proučili bomo tudi možnost uporabe izotopa argona-39 z razpolovno dobo 269 let pri študiju dinamike podzemnih vod v globokih vodonosnikih Slovenije. Poleg radioaktivnih izotopov bomo v vzorcih podzemnih vod istočasno določali tudi izotopsko sestavo stabilnih izotopov, prvenstveno kisika-18, devterija ter ogljika-13.
Drugi tematski sklop projekta bo posvečen podrobnejšim raziskavam tistih globljih vodonosnikov, v katerih so že bile zaznane povečane koncentracije posameznih onesnaževal. Trenutno je v Sloveniji najbolj pereča situacija na treh globljih vodonosnikih, ki že tudi izrazito vpliva na možnost oskrbe z vodo iz teh vodonosnikov. Projekt je aplikativen in ga zaradi aktualnosti problematike sofinancirajo tri vodovodna podjetja, ki za oskrbo prebivalcev izkoriščajo tudi vodo iz globokih vodonosnikov: Komunalno podjetje Ptuj, Javno komunalno podjetje Prodnik Domžale ter Režijski obrat občine Grad.
V raziskovalni skupini bodo združeni raziskovalci Geološkega zavoda Slovenije, ki bodo opravljali hidrogeološke in hidrokemijske raziskave globokih vodonosnikov ter raziskovalci Inštituta Jožef Stefan, kjer bodo potekale analize in razvoj novih metod za meritve koncentracij radioaktivnih izotopov v podzemnih vodah.
Pomen za razvoj znanosti
Novi podatki o starosti podzemnih vod v globljih vodonosnih strukturah omogočajo boljše razumevanje dinamike kroženja podzemne vode tudi v teh tipih vodonosnikov, ki so bili doslej s stališča raziskav dokaj zapostavljeni. Poleg specifičnih naravnih pogojev, ki v mnogih primerih vplivajo na kemizem podzemne vode se je pokazalo, da lahko te strukture zaradi zelo počasnega kroženja podzemne vode še vedno vsebujejo ekološka bremena iz preteklosti, kot so npr. povišane koncentracije atrazina oziroma njegovega razpadnega produkta desetilatrazina.
Pomen za razvoj Slovenije
Projekt Datacija podzemnih vod v globokih vodonosnikih Slovenije je ponudil številne rešitve za izboljšanje oskrbe s pitno vodo v Sloveniji. Podrobnejši pregled situacije oskrbe s pitno vodo v Sloveniji kaže, da je izkoriščanje globljih vodonosnikov za vodooskrbo v več primerih ovirano zaradi slabega kemijskega stanja podzemne vode. Raziskave v okviru projekta so pokazale, da so vzrok slabemu stanju lahko naravni hidrogeološki ter geokemijski pogoji v sistemu, ali pa gre za vpliv antropogenega onesnaženja. Pri antropogenem onesnaženju imamo lahko opraviti s starimi okoljskimi bremeni, ki so vskladiščena v globljih plasteh, ki istočasno lahko predstavljajo tudi vodonosnik podzemne vode. Raziskave kažejo, da je takšno staro ekološko breme mnogokrat desetilatrazin, ki predstavlja razpadni produkt herbicida atrazin. V preteklih desetletjih je bila raba tega pesticida zelo razširjena, predvsem za zatiranje plevelov na koruznih poljih. Ko se je pokazalo, kako zelo so njegovi razpadni produkti obstojni, je bil atrazin prepovedan tudi v Sloveniji. Sedaj v Sloveniji atrazin in desetilatrazin povzročata največje probleme pri oskrbi prebivalcev s pitno vodo na območju vodonosnika Dravskega polja ter na Ljubljanskem barju. Na Dravskem polju se atrazin še vedno nahaja v plitvem holocenskem vodonosniku. Njegove koncentracije v podzemni vodi so sicer še vedno občutno nad najvišjimi dovoljenimi vrednostmi, kljub temu pa beležimo stalen padajoči trend koncentracij. V zvezi z atrazinom kot starim okoljskim bremenom pa je precej drugačna situacija na Ljubljanskem barju, kjer je zaradi prekomernih koncentracij atrazina zelo otežena oskrba južnega dela Ljubljane s pitno vodo iz črpališča Brest. Na tem območju je desetilatrazin ujet med peščeno – glinastimi sloji vodonosnika Iškega vršaja. Analize vsebnosti tritija v podzemni vodi so pokazale prisotnost t.i. »bombnega« tritija, ki izhaja iz obdobja intenzivnih površinskih jedrskih poizkusov. Na tej osnovi je bila starost podzemne vode ocenjena med 10 in 50 let, torej ravno v obdobje intenzivne rabe atrazina na tem območju. Na osnovi dobljenih rezultatov smo predvideli, da se bodo koncentracije desetilatrazina v izčrpani vodi dokaj počasi zmanjševale, saj so v peščeno – glinastih plasteh še vedno ujete precejšnje količine pesticida. Zaradi tega smo predlagali spremembo načina črpanja na način, da se težišče črpanja podzemne vode prenese bolj proti južnemu delu vodarne. Atrazin se še vedno nahaja tudi v spodnjem vodonosniku Kamniško – Bistriškega polja, kjer je ujet v plasteh dolomita. Trenutno se spodnji vodonosnik sicer še ne izkorišča za oskrbo z vodo, v teku pa so priprave za izkoriščanje tudi spodnjega vodonosnika. V spodnjem vodonosniku Kamniško – Bistriškega polja smo zaznali bombni tritij, tako da je bila ocenjena starost podzemne vode na 10 – 50 let. V vodnjaku DG-1 bi bila lahko starost podzemne vode še večja, saj smo v njem zaznali izrazito zmanjšanje vsebnosti tritija zaradi radioaktivnega razpada. Na osnovi dobljenih rezultatov smo ocenili, da bi se z izkoriščanjem podzemne vode v spodnjem vodonosniku koncentracije desetilatrazina že po nekaj mesecih spustile pod najvišje dovoljene vrednosti. Na osnovi takšnih rezultatov je nadaljevanje investicije za izkoriščanje vode iz spodnjega vodonosnika smiselno. V črpališču Skorba, ki z vodo oskrbuje mesto Ptuj in okolico, se izkoriščata globoki pliocenski in plitvi holocenski vodonosnik Dravskega polja. V zadnjih letih je bila zaznana dokaj hitra rast koncentracij nitratov tudi v spodnjem vodonosniku, katerih koncentracije so bile ob pričetku izkoriščanja spodnjega vodonosnika nizke. V toku projekta smo ugotovili, da se koncentracije tritija v vodi iz globokega vodonosnika pričele povečevati, kar kaže na vdiranje mlajših in tudi bolj onesnaženih vod iz zgornjega v spodnji vodonosnik. Ker je napajanje spodnjega vodonosnika limitirano, smo kot edino rešitev predlagali ukrepe za izboljšanje kemijskega stanja podzemne vode v zgornjem vodonosniku.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
