Notekūdeņu attīrīšana no slāpekļa nav mērķtiecīga

Ūdensaugus ezeros audzē fosfors

Pārmērīga aizaugšana jeb antropogēnā eitrofikācija ir galvenā Latvijas ūdeņu problēma [kaitīgā ietekme]. Eitrofikāciju izraisa fosfora uzkrāšanās ezera ekosistēmā. Ūdensaugiem augšanai vajag gaismu, ūdeni un barības elementus. Gaisma virsmā ir pietiekami, ūdens - pārpārēm, izšķīdušais CO2 - pietiekami. Pietrūkst slāpekļa, bet visvairāk trūkst fosfora.

Papildus fosforam nokļūstot ekosistēmā, iespējami trīs eitrofikācijas scenāriji:
1) makrofītu - pastiprināti aug grunts veģetācija (bentiskās mieturaļģes) un niedres,

2) planktona zaļaļģu (pastiprināti savairojas brīvi peldošās mikroskopiskās zaļaļģes),

3) planktona zilaļģu (savairojas zilaļģu kolonijas).

Vēlamākais scenārijs ir makrofītu, nevēlamākais - zilaļģes. Makrofītu scenārijs norisinās reti, tas ir iespējams seklos dzidros ūdeņos ar pietiekami lielu ūdens cietību, un arī ar nosacījumu, ka fosfora pieplūde nav strauja. Dziļos, vai piesārņotos, vai ūdeņos ar zemu cietību, vai masīvas fosfora pieplūdes rezultātā ir iespējams tikai viens no diviem planktona aļģu scenārijiem.

Planktona aļģu scenāriji

1. Zaļaļģes

Izveidojas gara barības ķēde.

Vispirms savairojas planktona zaļaļģes, tad zaļaļģes patērējošais zooplanktons, tad zooplanktonu ēdošās zivis (piemēram, plauži, raudas), tad plēsīgās zivis (līdakas), tad makšķernieki. Barības ķēde uztur konkurenci un savstarpējo līdzsvaru. Planktona zaļaļģes nevar pārlieku savairoties - tūlīt pēc garšīgajām zaļaļģēm savairojas tās izēdošais zooplanktons, utt.

2. Zilaļģes

Barības ķēde neizveidojas (zilaļģu scenārijs ir ekoloģiskais strupceļš).

Zilaļģes ir slikta barība zooplanktonam - tām ir zema barības vērtība, bez tam tās veido zooplanktonam grūti pieejamas kolonijas vai pavedienus. Zooplanktons apēd nevis savairojušās zilaļģes, bet atlikušās zaļaļģes. Zilaļģes savairojas vēl lielākā daudzumā un samazina ūdens caurredzamību, ar to nomācot grunts veģetāciju. Zilaļģu sadalīšanās produkti nogrimst un sadaloties patērē skābekli. Bezskābekļa apstākļos no grunts nogulumiem atbrīvojas papildus fosfors, kas situāciju pasliktina vēl vairāk. Plus vēl daļa zilaļģu izdala citiem organismiem, tai skaitā cilvēkiem, indīgus toksīnus. Ūdeni ir bīstami dzert, tajā kaitīgi peldēties, notiek zivju slāpšana. Kontinentālo ūdenstilpju toksiskā "ziedēšana"

Savairosies zaļaļģes vai zilaļģes?

Zilaļģēm vajag mazāk slāpekļa nekā zaļaļģēm, bez tam dažas zilaļģu sugas spēj piesaistīt slāpekli no gaisa. Scenārija veidu nosaka slāpekļa / fosfora atomu skaita attiecība ūdenī. Ja attiecība N:P ir mazāka par 25 (rēķinot kopējo slāpekli pret kopējo fosforu), savairojas zilaļģes. The changes from phosphorus-limitation to nitrogen-limitation by eutrophication of Lake Soyang. (1994.)
Komunālajos notekūdeņos attiecība ir no 1:3 līdz 1:10. Valsts statistikas pārskats Nr.2-ŪDENS Jārēķinās arī ar to, ka fosfors atšķirībā no slāpekļa ezeros uzkrājas. Lai nepieļautu zilaļģu scenāriju, vajag vai nu no notekūdeņiem atdalīt fosforu, vai ūdenstilpē pievienot slāpekli. Vēlamākais ir atdalīt fosforu - izmaksas ir mazākas, kā arī ar fosforu bagātinātas notekūdeņu attīrīšanas iekārtu dūņas ir labs mēslojums.

Ja fosforu atdalīt nav iespējams (piemēram, fosfora avots ir ilglaicīgais augsnes piesārņojums no šķidrmēslu izkliedēšanas, vai masīva fosfora akumulācija dūņās), tad ezera ūdenim jāpievieno nitrātus. Šo metodi sauc par biogēnu manipulāciju, un tā ir praktiski izmēģināta gan nelielos ezeros, gan zivju dīķos. http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=eng&journal=cjfas&volume=58&year=2001&issue=10&msno=f01-143

Notekūdeņu attīrīšanas metodes

1. Parastā jeb vienstadijas bioloģiskā attīrīšana atdala tikai 10 - 20% fosfora un slāpekļa. Attīrītais ūdens ir dzidrs un nesmird, taču ezera aizaugšana turpinās bez izmaiņām.
2. Vienstadijas bioloģiskā attīrīšana plus ķīmiskā fosfora izgulsnēšana nodrošina būtisku fosfora atdalīšanas pakāpi - līdz 98%. Slāpekli papildus neatdala, tāpēc ūdenstilpē slāpekļa/fosfora attiecība uzlabojas. Papildus izmaksas ir galvenokārt reaģentu cena.

3. Trīsstadiju bioloģiskā attīrīšana atdala gan fosforu, gan slāpekli. Lai fosfora atdalīšanas pakāpe būtu pietiekama, fosfora atlikumu jāizgulsnē ķīmiski. Papildus izmaksas ir ievērojami lielāki attīrīšanas iekārtu tvertņu tilpumi, un sarežģītāka ekspluatācija.

Ko prasa Eiropa?

Direktīvas 91/271/EEC Par pilsētu notekūdeņu attīrīšanu II pielikuma A daļā noteikts - saldūdeņos novadītos notekūdeņus jāattīra vispirmām kārtām no fosfora, jūrā ieplūstošos - gan no fosfora, gan no slāpekļa. HELCOM 2007.gada rekomendācijās (31.lpp 7.tabula) rakstīts praktiski tas pats - prasīts Rīgas līcī samazināt fosfora emisiju par 750 (septiņi simti piecdesmit) tonnām gadā, slāpekli - nemaz. Izplūdēm atklātajā jūrā (Latvijas gadījumā Liepāja un Ventspils) ir prasība atdalīt gan fosforu, gan slāpekli.

Ko dara Latvijā?

2002.gada 22.janvāra MK noteikumi Nr.34 "Noteikumi par piesārņojošo vielu emisiju ūdenī" nosaka - visās apdzīvotajās vietās, kurās vairāk par 10 000 iedzīvotājiem, notekūdeņus jāattīra ne tikai no fosfora, bet arī no slāpekļa (praktiski tas nozīmē, ka tiek ierīkota vairākstadiju bioloģiskā attīrīšana). Apdzīvotajās vietās, kurās mazāk par 10 000 iedzīvotājiem, ne fosfora, ne slāpekļa atdalīšanu neprasa.

Dārgākajā slāpekļa atdalīšanā tiek izdarītas nevajadzīgas investīcijas. Rezultātā: 1) pietrūkst naudas lētākajai fosfora atdalīšanai mazākās apdzīvotās vietās; 2) kopā ar fosforu vienmēr atdalot arī slāpekli, saglabājas (un praksē pat vēl vairāk pasliktinās) zilaļģu attīstību veicinošā, pārāk zemā slāpekļa / fosfora attiecība; 3) papildus izdevumi slāpekļa atdalīšanai ~ 4 - 8 miljoni latu gadā. 4) zilaļģes Rīgas līcī un daudzos ezeros.

Jānis Sprūds
biedrība “Latvijas ezeri”

21.04.2010