Building trust in target groups for ALUM treatment - an effective, yet misunderstood method for water quality improvement
TRUST ALUM

Dažnai užduodami klausimai (LT)

29 March 2024
Technical details

Kodėl kalbame apie ežerų vandens kokybę, jei eutrofikacija jiems daro įtaką tik rugpjūčio mėnesį?

Pasiskirstymas pagal organinių medžiagų kiekį (t. y. eutrofiniai, mezotrofiniai ir oligotrofiniai ežerai) yra pastovus ištisus metus, vadinasi ežerai eutrofikuojasi ne tik rugpjūčio mėnesį. Eutrofikaciją liudija maistinių medžiagų (azoto, fosforo) kiekis ir susijusių vandens augalų augimas (dumblių ir vandens augalų augimas ir organinių medžiagų kaupimasis). Taigi, vandens kokybė yra svarbi ištisus metus ir į ją žiūrima kaip į visumą, ne tik į vieną metų mėnesį.

 

Jei projektas patirs nesėkmę, ar neteksime ežero kaip poilsio vietos?

Didžiausia projekto nesėkmės rizika būtų nepakankamas fosforo surišimas, bet tai nereiškia, kad poilsio vieta bus prarasta, tiesiog nebus kiek įmanoma užkirstas kelias eutrofikacijai. Taip pat kyla pavojus, kad iš išorės vis dar pateks per daug tokių maistinių medžiagų kaip fosforas, dėl ko ateityje nuosėdose vėl susikaups šios medžiagos perteklius. Todėl modeliuojame ežero vandens kokybę. Tai leidžia mums nustatyti iš kur tokios maistinės medžiagos kaip fosforas patenka į ežerą – ar iš išorės, ar iš nuosėdų, kuriose fosforas buvo susikaupęs praeityje.

 

Kodėl ežerui valyti nesirenkami gamtai draugiški ir rizikos nekeliantys mechaninio valymo būdai?

Mechaninio apdorojimo metodai (pavyzdžiui, nuosėdų šalinimas) yra daug brangesni ir gali turėti didelės įtakos teritorijai aplink ežerą, ypač jei aplink ežerą yra daug didelių medžių, paplūdimys, vaikų žaidimų aikštelė ir pan. Taip pat tokiu būdu iš ežero pašalinama daug bentoso bestuburių (pvz., nuosėdose gyvenančių vėžiagyvių). Bentoso bestuburiai yra svarbi ežero dalis, pavyzdžiui, kaip maistas žuvims.

 

Ežero nuosėdų aplinka labai dinamiška. Ar tikrai įmanoma viską įvertinti kiekybiškai ir numatyti visas aplinkybes?

Švedijoje mes pasitikime savo patirtimi, kur šis metodas padėjo atkurti daugiau nei 30 Švedijos ežerų ir kelis šimtus ežerų visame pasaulyje per pastaruosius 60 metų. Taigi taip, galime apskaičiuoti ir numatyti aplinkybes, kurios leistų padaryti išvadas, ar metodas tinka konkrečiam ežerui ir kaip šis metodas turėtų būti taikomas. Prieš valant ežerą, atliekamas labai išsamus galimybių tyrimas per keturis sezonus (mūsų atveju nuo 2023 m. birželio iki 2024 m. balandžio-gegužės), kurio metu surenkamas ir analizuojamas vanduo ir nuosėdos. ALUM metodo efektyvumui nustatyti bus sukonstruotas dinaminis ežero modelis ir sukurtas geo-matematinis modelis reikalingam aliuminio druskos tirpalo kiekiui apskaičiuoti.

 

Ar būtų galima darbus pradėti rudenį, o ne maudymosi sezono metu?

Valymui reikalingos tam tikros oro sąlygos (vandens temperatūra ne žemesnė kaip 10 laipsnių ir neprasidėjęs fosforo pasisavinimas dumbliuose), todėl ankstyviausias laikas, kai jį galima pradėti, yra pavasaris, nuo balandžio pabaigos iki gegužės pradžios; šis laikotarpis buvo pasirinktas, kad valymas būtų baigtas aktyvaus maudymosi sezono metu (vasarą). Valymas neapribos maudymosi. Tačiau žmonės neturėtų maudytis, kol ežere plaukioja valymo laivas (dėl saugumo, kadangi laivas didelis). Kitokių apribojimų nėra.

 

Kodėl visuomenei svarbaus ežero priežiūrai pasirinktas „cheminis“ metodas, kuris vis dėlto susijęs su rizika, o ne mechaninis ežero valymo metodas? Cheminis poveikis yra negrįžtamas.

Taikant ALUM koncepcijos metodą bus naudojami mineraliniai junginiai. Nors aliuminio druskos, kaip Alum, yra techniškai cheminiai (arba druskos) tirpalai, tačiau įdėjus juos į vandenį susidaro mineralas, kuris visam laikui susijungia su fosforu. Rizika atsiranda taikant bet kokį metodą, tačiau ją galima sumažinti ALUM metodui. Visada gali kilti bendra rizika, kad šio tipo metodai bus mažiau veiksmingesni nei tikėtasi, ši rizika taikoma ir ALUM koncepcijos metodui. Todėl modeliuojame ežerą prieš jo valymą.

Žmogaus kūnas taip pat susideda iš cheminių medžiagų, t. y. daugiau nei 90% žmogaus kūno sudaro deguonis, anglis, vandenilis, azotas, kalcis ir fosforas, beje, nedideliais kiekiais ir aliuminis. Aliuminis taip pat yra trečias pagal dažnumą elementas ir gausiausias metalas žemės plutoje. Taigi jis gana dažnas aplinkoje ir jau natūraliai yra ežerų nuosėdose. Padidintos aliuminio dozės, kaip ir daugelio kitų elementų, gali sukelti organizmo reakciją, tačiau reikia pažymėti, kad Velnezero ežere aliuminio koncentracija yra 0,06 mg/l, o geriamajame vandenyje leistina aliuminio koncentracija yra 0,2 mg/l.

Mechaninis ežerų valymo metodas, skirtas nuosėdoms pašalinti (dažnai vadinamas gilinimu), yra brangus, todėl ne visoms savivaldybėms prieinamas. Apskritai nuosėdų šalinimas kainuoja 5-10 kartų brangiau nei valymas aliuminiu. Tačiau jei nuosėdose nėra sunkiųjų metalų ar kitų teršalų, jos gali būti naudojamos pakartotinai, o tai gali sumažinti valymo išlaidas. Tačiau daugeliu atvejų, jei dėl žmogaus veiklos aplink ežerą padidėja maistinių medžiagų kiekis, padidėja ir teršalų bei toksinų kiekis, nes nuosėdos yra ir maistinių medžiagų, ir teršalų absorbentas.

Gilinimas taip pat susijęs su rizika. Didžiausia iš jų yra ta, kad pašalinama ir žūsta svarbi ežero biota, įskaitant makrofitus (vandens augalus) ir dugno bestuburius. Vandens augalai yra svarbus paukščių ir žuvų maisto šaltinis, be to, jie stabilizuoja nuosėdas. Bentoso bestuburiai taip pat yra svarbus žuvų maisto šaltinis. Be to, dažnai giliau nuosėdose yra sunkiųjų metalų ir kitų toksiškų junginių, kurie į ežerą pateko iš praeities. Dabar užterštus sluoksnius stabilizuoja naujos nuosėdos, tačiau daugiausia fosforo randama viršutiniame nuosėdų sluoksnyje. Jei šis viršutinis nuosėdų sluoksnis pašalinamas, kyla pavojus, kad senosios teršalų sankaupos atsidengs ir pateks į ežero vandenį bei žuvis. Galiausiai, yra labai nedaug atvejų, kai po gilinimo ežerai atitiko vandens kokybės tikslus. Daug fosforo turinčiose nuosėdose dažnai būna 90-95 % vandens, o tai reiškia, kad jas sunku tinkamai pašalinti, nes kai tik dalis jų pašalinama, susidariusi duobė ar griovys iš šono užsipildo daug fosforo turinčiomis nuosėdomis.

 

Ar Velnezero ežere (valymui pasirinktas ežeras Latvijoje) buvo padidėjęs fosforo kiekis?

Taip, ežeras klasifikuojamas kaip eutrofinis ežeras ir turi padidėjusius azoto ir fosforo kiekius, kurie prisideda prie padidėjusio ežero pakrantės apaugimo, masinio smulkiųjų dumblių dauginimosi, įskaitant retkarčiais padidėjusį melsvabakterių (melsvadumblių), turinčių gebėjimą gaminti ir išskirti toksinus, augimą.

 

 

Ar yra neigiamų ežerų valymo šiuo metodu pavyzdžių? Ar buvo analizuojami neigiami pavyzdžiai, siekiant jų išvengti?

Žinoma, prieš įgyvendinant tokio masto projektą, yra išanalizuoti visi galimi aspektai, kitaip tokia veikla nebūtų nei saugi, nei finansiškai pagrįsta. Remiantis partnerių patirtimi, yra keletas pavyzdžių, kai Švedijoje buvo netinkamai atlikti ežero tyrimai prieš valymą. Šiais atvejais prieš valymą nebuvo atliktas tinkamumo stebėjimas ir modeliavimas, kad būtų galima nustatyti tinkamą reikalingo aliuminio dozę. Dėl to ežeras neišsilaikė išvalytas taip ilgai kaip tikėtasi, daugiausia dėl išlikusio padidėjusio maistinių medžiagų patekimo į ežerą. Dėl šių maistinių medžiagų nuosėdose susikaupė naujas fosforo perteklius.

Ne pati geriausia patirtis gali pasitaikyti dėl sumažėjusio fosforo surišimo efektyvumo, t. y. mineralas nesuriša tiek fosforo, kiek įmanoma. To galima išvengti tiksliai modeliuojant pridedamo aliuminio kiekį, todėl prieš taikant metodą reikia reguliariai tirti ežerą, kad būtų galima pasiekti reikiamus modelio parametrus ir optimizuoti valymą.

Galiausiai, nesenai Suomijoje valyto ežero kai kuriose vietose buvo šiek tiek parūgštintas vanduo (pH nuo 5,5 iki 6). pH greitai atsistatė, tačiau nedidelė žuvų dalis nugaišo. Nebuvo nei atliktas ežero modeliavimas, nei sukurtas geocheminis modelis, siekiant tinkamai suplanuoti valymą ir užkirsti kelią tokio pobūdžio rizikai. Be to, valymo metu pH nebuvo nuolat stebimas. Bet kuri iš šių priemonių būtų užkirtusi kelią nepageidaujamam rezultatui, todėl visos trys bus taikomos kaip TRUST ALUM dalis.

 

Ar aliuminis bus surištas su nuosėdomis ir nepateks į ežero vandenis?

Taip, toks ir yra tikslas. Beje, aliuminio junginys, kuris bus naudojamas ežere, taip pat naudojamas geriamojo vandens ir nuotekų valymui.

 

 

Kokiomis aplinkybėmis aliuminis yra saugus ežerui, nuosėdoms? Kokiomis aplinkybėmis jis tampa žalingas?

Aliuminio sulfatas yra tik vienas ALUM koncepcijos naudojamų metodų, tačiau gali būti naudojami ir kiti aliuminio druskų junginiai. Nesvarbu, kokio tipo Al druskos tirpalas naudojamas, susidaro tas pats aliuminio mineralinis junginys, kuris tampa nuosėdų dalimi. Pavyzdžiui, gali būti naudojamas PAC (polialiuminio chloridas), jis veiks panašiai kaip aliuminio sulfatas ežere. Aliuminis yra natūraliai plačiai paplitęs aplinkoje, tačiau gali tapti kenksmingas, kai jų koncentracija yra didesnė, kai pH yra labai mažas (<5,5) arba labai didelis (>9).

Dėl šios priežasties šis metodas netinka, pavyzdžiui, pelkių ežerams, kurių pH žemas. Todėl valymo metu ir po jo, nuolat matuojamas ežero vandens pH ir aliuminio kiekis, kad būtų užtikrintos saugios sąlygos valymo metu. Jei pH sumažėja daugiau nei priimtina, valymas sustabdomas, kad pH stabilizuotųsi. Jei įtariamas neigiamas poveikis, valymas bus visiškai nutrauktas.

 

Kuo skiriasi Al metodo naudojimas minkšto ir kieto vandens ežeruose?

Kieto vandens ežeruose šarmingumas yra daug didesnis, todėl šių ežerų buferinė talpa yra didesnė ir juose sunkiau pakeisti vandens pH. Minkšto vandens ežerų šarmingumas yra mažesnis, todėl aliuminio galime įterpti daug mažiau.

 

 

Skandinavijoje vyrauja minkšto vandens ežerai. Kokia yra Al metodo taikymo patirtis kieto vandens ežeruose?

Net ir Švedijoje netoli Stokholmo ir Upsalos apylinkių yra kieto vandens ežerų, tačiau tiesa, kad Švedijoje vyrauja minkšto vandens ežerai. ES šalyse ir Šiaurės Amerikoje sukaupta daug kieto vandens ežerų valymo patirties, kuri parodė, kad išvalyti kieto vandens ežerai ilgiau išlieka švarūs, nes per vieną kartą (valant) galima pridėti daugiau aliuminio. Taikant pažangesnius valymo metodus, sukurtus remiantis naujausiais moksliniais tyrimais, galima sėkmingai apdoroti ir kieto, ir minkšto vandens ežerus.

 

Dugno nuosėdų maišymąsi skatina ne tik dugne gyvenančios žuvys, bet ir vėjas. Vėjo sukeltas nuosėdų maišymasis yra įprastas reiškinys sekliuose ežeruose. Kaip vėjo veikiami seklūs ežerai turėtų būti apdorojami aliuminiu?

Aliuminio įterpimo būdas yra labai svarbus. Šiuo atveju neabejotinai veiksmingesnis yra aliuminio įterpimas į nuosėdų matricą. Be to, yra mažesnė rizika, kad mineralas bus išnešiotas į kitas ežero vietas, nes jis įterpiamas į viršutinį 10-15 cm nuosėdų sluoksnį.

 

Kas atsitinka, jei vandenyje yra per daug Al druskos ir ji nesuriša P? Kas atsitinka su natūraliu ežeru?

Tai yra surišimo efektyvumo klausimas. Pats mineralas nesikeičia, bet Al dribsnių paviršiaus plotas mažėja, todėl mažėja P surišimo gebėjimas. Tai reiškia, kad nuosėdose vis dar yra per daug judriojo P. Šią problemą galima išspręsti išskaidant procesą į kelis etapus ir taip padidinant surišimo efektyvumą.

 

 

Jei ežere yra daug dugne gyvenančių žuvų, jos palaiko nuosėdų sluoksnį ir padeda iš nuosėdų išsiskirti P. Ar verta taikyti vien tik apdorojimą Al?

Pastebėjome, kad žuvų sukeltas nuosėdų maišymasis gali pagerinti surišimo efektyvumą. Galima ir (arba) reikia padidinti Al dozę, tačiau gali kilti pavojus valymo ilgaamžiškumui. Naudingiau derinti dugne gyvenančių žuvų pašalinimą ir ežero valymą Al. Žuvų pašalinimas padeda atkurti ežero žuvų išteklių pusiausvyrą (žuviaėdžių lyginant su besimaitinančiomis planktonu ir vėžiagyviais) ir ilgainiui turėtų padėti tvariau atkurti eutrofinį ežerą.