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

Biežāk uzdotie jautājumi (LV)

29 March 2024
Technical details

Kāpēc mēs runājam par ezeru ūdens kvalitāti, ja eirofikācija ezerus skar tikai augustā?
Iedalījums pēc organisko vielu daudzuma, kas izpaužas kā iedalījums eitrofos, mezotrofos un oligotrofos ezeros ir nemainīgs visa gada garumā, tas nozīmē, ka ezeri nekļūst eitrofi tikai augustā. Par eitrofikāciju liecina biogēno elementu (slāpekļa, fosfora) saturs un ar to saistīto bioloģisko procesu attīstība (aļģu augšana, organisko vielu uzkrāšanās) visa gada garumā un uz to skatās kopumā, nevis tikai atsevišķā gada mēnesī.

 

Ja projekts neizdosies vai mēs zaudēsim ezeru kā atpūtas vietu?
Projekta lielākā neizdošanās varētu būt nepietiekama fosfora saistīšana, kas nenozīmē, ka atpūtas vieta tiek zaudēta, tas nozīmē, ka eitroficēšanos neizdosies novērst pēc iespējas maksimāli. Pastāv arī risks, ka tādu barības vielu kā fosfors ārējais pienesums joprojām ir pārāk liels, un tas radītu atkārtotu pārmērīga fosfora uzkrāšanos nogulumos. Tāpēc mēs modelējam ūdens kvalitāti ezerā. Tas ļauj noteikt, no kurienes ezerā nonāk tādas barības vielas kā fosfors –no ārpuses, vai no nogulumiem, kur agrāk nogulsējies vēsturiski uzkrātais fosfors.

 

Kādeļ šī ezera attīrīšanā netiek izvēlētas dabai draudzīgas un bezriska mehāniskās attīrīšanas iespējas?
Mehāniskās attīrīšanas metodes (tādas kā nogulumu izvākšana) ir daudz dārgākas un varētu būtiski ietekmēt ezera apkārtni (ezeram apkārt atrodas daudz lielu koku, labiekārtota pludmale, bērnu rotaļu laukums). Turklāt no ezera tiek lielā skaitā tiek izņemti bentosa dzīvnieki, piemēram, vēžveidīgie, kas dzīvo nogulumos. Bentosa dzīvnieki ir nozīmīga ezera sastāvdaļa, piemēram, kā barības avots zivīm.

 

Ezera sedimenta vide ir ļoti dinamiska. Vai tiešām ir iespējams visu izskaitļot un paredzēt visus apstākļus?
Balstāmies uz pieredzi Zviedrijā, kur ar šo metodi pēdējo 60 gadu laikā ir attīrīti vairāk nekā 30 ezeru, savukārt pasaulē attīrīto ezeru skaits mērāms vairākos simtos. Tāpēc, jā, ir iespējams izskaitļot un paredzēt apstākļus tā, lai izdarītu secinājumus par to, vai metode ir piemērota konkrētam ezeram un kādā veidā tā jāpielieto. Pirms attīrīšanas ezerā tiek veikta ļoti detalizēta priekšizpēte četru sezonu (no 2023. gada jūnija līdz 2024. gada aprīlis/maijs) garumā ievācot un analizējot ūdens un nogulumu paraugus. Tiks veidots dinamisks ezera modelis, lai noteiktu ALUM metodes efektivitāti un aprēķinātu attīrīšanai nepieciešamo alumīnija savienojumu daudzumu.

 

Vai šos darbus nevarētu sākt rudenī, nevis peldēšanas sezonas laikā?
Realizēšanai nepieciešami noteikti laika apstākļi (vismaz 10 grādu temperatūra ūdenī un pirms notiek aļģu savairošanās uzņemot fosforu), tāpēc pavasaris ir agrākais laiks, kad to var sākt, izvēlēts ir laika posms aprīļa beigas, maija sākums, lai aktīvās peldēšanas sezonas laikā (vasarā) attīrīšanas darbi jau būtu pabeigti. Attīrīšana arī neierobežo peldēšanu, peldēt nevajadzētu laikā, kad ezerā atrodas laiva, kas veic attīrīšanu (drošības apstākļu dēļ, jo laiva ir liela), bet citādi ierobežojumu nav.

 

Kādēļ sociāli nozīmīga ezera kopšanai ir izvēlēta “ķīmiska” metode, kas tomēr ietver risku, nevis mehāniskās ezeru attīrīšanas metodes? Ķīmiskā ietekme ir neatgriezeniska.
ALUM koncepta metodes izmantošanā tiek pielietoti minerāli savienojumi. Lai gan alumīnija sāls savienojums tāds kā ALUM tehniski ir ķīmisks (vai sāls) šķīdums, pievienots ūdenim tas izveido ar fosforu pastāvīgi saistītu nesšķīstošu minerālu. Riskus ietver jebkuras metodes, bet ALUM metodei riskus var mazināt. Visām metodēm, tai skaitā ALUM metodei pastāv risks, ka tās nebūs gana iedarbīgas, tāpēc tiek radīts modelis pirms ezeru apstrādāt ar ALUM savienojumu.

Arī cilvēka organisms sastāv no ķīmiskām vielām, respektīvi vairāk nekā 90% cilvēka organisma veido skābeklis, ogleklis, ūdeņradis, slāpeklis, kalcijs un fosfors, starp citu, nelielā daudzumā arī alumīnjs. Alumīnijs ir arī trešais izplatītākais elements zemes garozā un visizplatītākais metāls zemes garozā. Tādējādi tas ir diezgan izplatīts vidē, kā arī jau dabiski sastopams ezeru nogulumos. Paaugstinātas alumīnija devas tāpat kā daudzu citu elementu paaugstinātas devas var izraisīt organisma atbildes reakciju, tajā pašā laikā jāpiebilst, ka Velnezerā konstētās alumīnija koncetrācijas ir 0,06 mg/L, kamēr noteiktās dzeramā ūdens normas attiecībā uz alumīniju ir 0,2 mg/L.

Ezera mehāniskā tīrīšanas metode nogulumu izņemšanai ir dārga un tāpēc nav pieejama visām pašvaldībām. Vidēji nogulumu izņemšana maksā 5-10 reizes dārgāk nekā tīrīšana ar ALUM metodi. Tomēr, ja nogulumos nav smago metālu vai citu piesarņotāju, izņemots nogulumus var izmantot atkārtoti, potenciāli samazinot izmaksas. Tomēr vairumā gadījumu, ja paaugstinātas barības vielu koncentrācijas ir saistītas cilvēku darbību ezera krastos, arī piesārņotāju un toksīnu līmenis būs paaugstināts, jo nogulumi ir gan barības vielu, gan piesārņotāju uzkrāšanās vieta.

Arī ar mehānisko attīrīšanu ir saistīti dažādi riski. Galvenais no tiem ir, ka no ezera tiek izņemta nozīmīga biotas daļa, tai skaitā makrofīi jeb ūdensaugi un bentosa dzīvnieki. Makrofīti ir svarīgs putnu un zivju barības avots, kā arī tie stabilizē nogulumus. Arī bentiskie dzīvnieki ir svarīgs barības avots zivīm. Turklāt bieži smagie metāli un citi toksiskie savienojumi ir uzkrājušies dziļākos nogulumu slāņos no senākiem laikiem. Virs tiem ir uzkrājušies jauni nogulumu slāņi, kas to stabilizē, bet augšējais nogulumu slānis ir vieta, kur uzkrājas lielākā daļa fosfora. Ja augšējais nogulumu slānis tiek noņemts, pastāv risks, ka vecākie un dziļākie nogulumi tiks atklāti un nonāks ūdenī un arī zivīs. Visbeidzot, ir ļoti maz ezeru, kas pēc mehāniskās attīrīšanas ir sasnieguši ūdens kvalitātes standartus. Kā arī ar fosforu bagātie nogulumi bieži satur 90-95% ūdens, kas nozīme, ka tos ir grūti izņemt, jo, tiklīdz daļa tiek izņemta, izveidoto bedri aizpilda no sāniem plūstošie fosfora bagātie nogulumi.

 

Vai Velnezerā ir palielināti fosfora rādītāji?
Jā, Velnezers tiek klasificēts kā eitrofs ezers, ezerā ir palielināts biogēno elementu (slāpekļa un fosfora) daudzums, kas veicina ezera krastu aizaugšanu, mikroskopisko aļģu masveida vairošanos, t.sk., vasarā pastāv risks, ka masveidā savairojas cianobaktērijas (zilaļģes), kas potenciāli var izdalīt toksīnus.

 

 

Vai ir negatīvi piemēri ezeru attīrīšanā ar šo metodi? Vai tika analizēti negatīvie piemēri, lai no tiem izvairītos?
Protams, tiek analizēti visi iespējamie aspekti pirms īstenot šāda mēroga projektu, pretējā gadījumā šādas darbības nebūtu ne drošas, ne finansiāli pamatojamas. Balstoties uz partneru pieredzi, ir vairāki piemēri, kad pirms ezera attīrīšanas Zviedrijā ir nepareizi veikta ezera izpēte. Šajos gadījumos pirms attīrīšanas uzsākšanas netika veikta priekšizpēte, kā arī netika veikta atbilstoša modelēšana, lai noteiktu nepieciešamo alumīnija savornojuma devu. Tā rezultātā ezera apstrādes efekts ilga īsāku laiku nekā gaidīts, galvenokārt tāpēc, ka ezerā joprojām bija daudz barības vielu. Vēlaizvien paaugstinātais barības vielu daudzums izraisīja jaunu, pārmērīgu fosfora uzkrāšanos nogulumos.

Var būt arī mazāk optimālas pieredzes, jo ir samazināta fosfora saistīšanās efektivitāte, proti, minerāls nesaista tik daudz fosfora, cik iespējams. No tā var izvairīties, precīzi modelējot pievienojamā alumīnija daudzumu, kas ir iemesls regulārai ezera apsekošanai pirms ezera apstrādes, lai iegūtu modeļa parametrus pielāgotu apstrādi.

Visbeidzot, nesen veiktā ezera apstrādē Somijā dažās ezera daļās bija nedaudz pazemināts pH (pH no 5,5 līdz 6). Ph ātri atjaunojās, bet neliels daudzums zivju tomēr aizgāja bojā. Šajā gadījumā nebija veikta ezera modelēšana un netika izmantots modelis, lai pareizi īstenotu apstrādi un novērstu jebkādu risku. Turklāt apstrādes laikā netika uzraudzīts pH līmenis. Jebkurš no šiem pasākumiem būtu novērsis nevēlamu iznākumu, tāpēc visi trīs šobrīd tiek plānoti projekta TRUST ALUM ietvaros.

 

Vai alumīnijs tiks saistīts nogulumos un nebūs tā migrācija ezera ūdeņos?
Jā, tāds ir mērķis, alumīnija savienojumu, kas tiks izmantots Velnezerā, izmanto arī dzeramā ūdens un notekūdeņu attīrīšanai.

 

 

 

Kādos apstākļos alumīnija sulfāts ir drošs ezeram, nogulumiem? Kādos apstākļos tas kļūst kaitīgs?
Alumīnija sulfāts ir tikai viens no ALUM koncepta metodes veidiem, var tikt izmantoti arī citi minerālie alumīnija savienojumi. Jebkurā gadījumā šie savienojumi veidos tos pašus nešķīstošos nogulumus ezerā. Piemēram, var tik izmantots arī PAC (polialumīnija hlorīds), kura iedarbība būs līdzīga kā alumīnija sulfātam. Alumīnijs kā ķīmisks elements ir plaši izplatīts vidē dabiskā veidā, tas var kļūt kaitīgs pie paaugstinātas koncentrācijas. Ezerā tas paliek kaitīgs, ja ezerā ir pārāk zems pH (< 5.5) vai pārāk augsts (>9), tāpēc šī metode nav piemērota, piemēram, purva ezeriem.

Ezera attīrīšanas laikā un uzreiz pēc tās nepārtraukti tiek mērīts pH, kā arī noteikts alumīnija daudzums ūdeni, ja pH samazinās vairāk nekā pieļaujams, tīrīšanas darbi tiek pārtraukti, lai pH stabilizētos. Ja ir aizdomas par negatīvu ietekmi, ezera attīrīšana tiek pārtraukta.

 

Kādas ir atšķirības ALUM metodes izmantošanā mīkstūdens un cietūdens ezeros?

Sārmainība cietūdens ezerā ir daudz augstāka, tāpēc šādiem ezeriem ir lielāka buferspēja un ir grūtāk mainīt ūdens pH pielietojot ALUM metodi. Mīkstūdens ezeros sārmainība ir zemāka un tajos var pievienot daudz mazāk alumīnija savienijuma.

 

 

Mīkstūdens ezeri dominē Skandināvijā. Kāda ir pieredze, lietojot ALUM metodi cietūdens ezeros?

Tas tiesa, ka Zviedrijā dominē mīkstūdens ezeri. Taču Zviedrijā ir arī cietūdens ezeri, piemēram, Stokholmas un Upsalas tuvumā. ALUM attīrīšanas metodes pielietošanā uz cietūdens ezeriem ir liela pieredze ES valstīs un Ziemeļamerikā. Vēsturiski attīrīšanas ilgmūžība cietūdens ezeros ir ilgāka, jo vienā reizē (apstrādē) var pievienot vairāk alumīnija sāļu. Tomēr ar jaunākām attīrīšanas metodēm, kas izstrādātas, izmantojot jaunākos pētījumus, ir iespējams veiksmīgi apstrādāt gan cietā, gan mīkstūdens ezerus.

 

Nogulumu sajaukšanos veicina gan bentiskās zivis, gan arī vējš. Vēja izraisīta nogulumu sajaukšanās ir izplatīta parādība seklajos ezeros. Kā vēja atsegtie seklie ezeri jāapstrādā ar ALUM metodi?

Ļoti svarīga ir izvēlētā nogulumu apstrādes metode. Alumīnija injekcija nogulumos šajā gadījumā ir efektīvākā un labākā izvele. Un ir mazāks risks, ka vējšs ietekmēs asptrādāto nogulumu pārvietošanos.

 

 

Kas notiek, ja ūdenī ir pārāk daudz Al sāls un tas nesaistās ar P? Kas notiek ar dabisko ezeru?

Tas ir saistīšanās efektivitātes jautājums. Pats minerāls nemainās, bet samazinās alumīnija flokulu virsmas laukums un tādējādi samazinās fosfora saistīšanās spēja. Tas nozīmē, ka nogulumos joprojām ir pārāk daudz mobila fosfora. To var atrisināt, sadalot apstrādi vairākās mazākās apstrādēs, lai uzlabotu saistīšanas efektivitāti.

 

 

Ja bentisko zivju īpatsvars ezerā ir augsts, tās turpinās rušināt nogulumus un tādējādi atbrīvot fosforu. Vai tādos ezeros ir jēga pielietot ALUM attīrīšanas metodi?

Zivju veicināta nogulumu sajaukšanās var pat uzlabot fosfora saistīšanas efektivitāti. Ar to rēķinoties var palielināt pievienoto alumīnija sāļu daudzumu, ja to atļauj buferkapacitāte. Pretējā gadījumā pie dominējošas bentisku zivju populācijas var samazināties attīrīšanas efektivitāte. Šādos gadījumos ieteicams apvienot ALUM attīrīšanu un veikt kontrolētu zveju samazinot benisko zivju īpatsvaru. Šāda kombinācija tiek plaši pielietota stipri eitrofu ezeru atīrīšanā un palīdz ilgtermīņa uzlabot ezera zivju faunas vienmērīgu (plēsoņas pret zivim, kas barojas ar zooplanktonu un zivīm, kas barojas bentiski) atjaunošanos.