Stefan Grozdanovi

2010.

,, Cvetanje vode

Stefan Grozdanovi 2

Sadraj:

Poglavlje: Broj strane:

1. Uvod..3.

2. Problemi ,, cvetanja vode ..3.

2.1. Etiologija..3.

2.2. Manifestacije5.

2.3. Konsekvence.6.

3. Reenja problema ,, cvetanja vode ..7.

3.1. Fizike manipulacije..7.

3.2. Hemijske manipulacije...7.

3.3. Bioloke manipulacije..................8.

4. Zakljuak..9.

Literatura...10.

Slika sa naslovne strane: Povrina jezera zahvaenog ,, cvetanjem vode

,, Cvetanje vode

Stefan Grozdanovi 3

1. Uvod:

- Svi smo mi nekada prolazili pored neke fontane zahvaene abokreinom i zbog iste prelazili na drugu stranu ulice, sklanjali pogled i zatvarali nos diui na usta. Ipak, manji broj nas se zapitao zato nastaje ovo zagaenje vode, a jo manji broj, da li je ova pojava, i jo vanije, koliko je opasna. Zato emo se ovde baviti celokupnom problematikom procesa koji ulaze u sastav ovog fenomena: mehanizmom nastanka, dijapazonom, disperzijom i frekventnou, kao i posledicama koje svi oni indukuju. Takoe, obrazloiemo ,, ima li leka , koje se sve metode primenjuju protiv ove ,, poasti i koliko su one, zapravo, uspene i delotvorne.

- Ime ove pojave moda jeste primamljivo, ipak ono je samo ,, vrh ledenog brega . U osnovi ,, cvetanja vode lei ogromna potencijalna opasnost za sve ivo na planeti, od siunih vodenih mikroorganizama u nivou planktona, pa sve do nas samih. Setimo se, da je ceo ivot nastao u i iz vode. Onda, ovde se moe nai sasvim, sada, prikladno mesto za nepopularno tvrenje: ,, majka nas je rodila, ona moe i da nas ubije . Naime, nije sve tako crno. U nau korist je to to je ovaj proces ,, cvetanja vode dovoljno prouen i eksperimentalno dokazan ( u daljem tekstu ove tvrdnje e biti dodatno potkrepljene podacima iz strune literature kao i analizama javnih i relevantnih institucija i ustanova, a pratei svetske trendove, mnogi podaci su preuzeti i sa interneta kao javne raunarske mree sa dostupnim podacima o svemu, svakome i uvek ).

- Tako se zna da odreene hemikalije i zagaivai, pored toga to liavaju ivota, za nas, korisne vrste biljaka i ivotinja, pogoduju razvitku nepoeljnih biljnih vrsta, najee algi, koje dalje naruavaju opstanak onih korisnih. Treba napomenuti da se ovim odnosima drastino umanjuje kvalitet vode gde se ove reakcije ( akcije, reakcije i koakcije ) odvijaju. Ali zna se i da je ovek prevaziao i mnogo gore nedae i katastrofe i kao pobednik izaao iz borbe sa bakterijama izazivaima tuberkuloze, kolere, meningitisa, pa e izai na kraj i sa ovim predatorskim i ,, korovskim algama.

- Naravno, ovde nije kraj. Bar, ne bi trebalo da bude. Ovaj rad samo upuuje na neke injenice, a preostali, vei i tei deo posla, otpada na delanje i aktivno uee na aktualnim naruenim odnosima u vodenim ekosistemima, a za to je potrebno, pored dobre volje i ambicija, vreme. Do ovih poremeaja u ivotnoj sredini nije se dolo preko noi, pa samit tim ni oporavak i obnavljanje nije mogue ostvariti bre od vremena koje je proteklo od momenta zagaenja biotopa i biocenoze, pa do, jedva, reverzibilnih,a ponekad i ireverzibilnih promena istih ( inkubacija ).

- Ipak, biu sasvim zadovoljan i ako ovaj rad pobudi i druge na razmiljanje o ovom problemu i time da inicijalnu varnicu za reavanje problema koji postaje sve vei i tee reiv. Ako se ostvari makar zabrinutost u onoga to u rukama dri ovaj rad i ita ga, smatram da sam ispunio svoj cilj, jer svako veliko dostignie oveka bilo je uslovljeno njegovom zabrinutou za njegovu egzistenciju i za egzistenciju njegovih potomaka.

2. Problemi ,, cvetanja vode:

- U ovom odeljku bavimo se procesom koji predstavlja esenciju nastanka pojave, popularno, zvane ,, cvetanje vode ali i sporednim reakcijama koje doprinose i aktivno podpomau, gore navedeni, proces, a iji je naziv eutrofikacija ( eutrofizacija ).

2.1. Etiologija:

- Uzrok ,, cvetanja vode je eutrofikacija/eutrofizacija ( =dobro, =hranim ) vode, kada, uglavnom usled antropogenih faktora ( ljudskih delatnosti ), dolazi do prenamnoavanja vodenih biljaka, najee algi, to ima negativne posledice po vodenu floru i faunu. Kako do nje dolazi?

- Sve zapoinje tako to sa njiva i drugih agroekosistema dospevaju ibriva ( uglavnom spirana kiom ) u vodu ( baru, reku, jezero, pa ak i more! ). Ova ubriva su zasiena fosfatima ( 34PO ) i nitratima ( 3NO ) sa amonijum jonom ( +4NH ), koji su inae, limitirajui ( ograniavajui ) faktori bujanja ivota u vodi. Uz viak ovih soli biljke, naroito, alge doivljavaju njihovu, svojevrsnu ,, populacionu eksploziju . Osim ubriva koja potiu sa njiva i drugih obradivih povrina, eutrofikaciju uzrokuju i otpadne vode iz prehrambene, tekstilne, koarske i dr. industrija, kao i deterdenti ili kanalizacione otpadne vode bogate mineralnim i organskim supstancama i jedinjenjima.

- Evidentno je da da su ovo izuzetni zagaivai, meutim, pored toga to oni naruavaju hemijsku ispravnost vode, oni sada ishranjuju, i praktino ,, tove odreene vrste algi kojima se sada viestruko ubrzavaju ivotni ciklusi i samim time dolazi i do umiranja velikog procenta istih koje, na taj nain,

,, Cvetanje vode

Stefan Grozdanovi 4

sada vodu ine i bioloki ( bakterioloki* ) neispravnom za pie. Kada se povea broj uginulih algi, javljaju se saprofiti koji ih razlau, jer su oni dekompozitori ili razlagai iji je zadatak da organsko nakon umiranja preobrate ponovo u neorgansko od ega je sve nastalo, pri emu se u izrazitoj meri troi kiseonik ( 2O ). Na ovaj nain opada koncentracija kiseonika u vodi, pogotovo u dubljim slojevima, i samim tim dolazi do asfiksije ( uguenja ) i masovnog pomora vodenih organizama koji su aerobni i koji taj kiseonik troe u procesu disanja, to elijskog, to krnog ( konog, plunog ) disanja. U uslovima smanjene koncentracije 2O ili ak, anaerobnim uslovima ( kada ovog gasa nema ) i samo razlaganje nee biti potpuno, pa se stvaraju produkti razlaganja koji vodi daju lo ukus, neprijatan miris i sve u svemu, loiji kvalitet.

- Da se pozabavimo sada pitanjem koje su to tano alge ,, krivci za postanak pojave eutrofikacije vode. Ako krenemo evolutivnom lestvicom, odnosno, hronolokim redom, prvo nabrajamo predstavnike iz tipa modrozelenih algi ( Cyanophyta seu Cyanobacteria seu Cyanoprocaryota ), potom iz tipa zlatnih algi ( Chrysophyta, gr. Chrysos zlato ), pa iz tipa zelenih algi ( Chlorophyta, chloros - utozelen ) i zatim iz tipa vatrenih algi ( Dinoflagellata, jer poseduju dva bia, seu Pyrrophyta, prra, ae, f. lomaa, vatra ) od kojih su na priloenim mikroskopskim snimcima prikazani neki od njihovih predstavnika. Iz prvog pobrojanog razdela, razdela modrozelenih algi, za ,, cvetanje kopnene vode karakteristine su, na primer, vrste ( species ): Anabaena flos-aquae i Microcystis flos-aquae ( slika: 2.1.1. ). Ove alge produkuju mikrocistin, izuzetno opasan cijanotoksin.

Slika 2.1.1: Cyanobacteria ,, Problematini organizmi, za pogodovanje eutrofikacije, iz sledeeg razdela zlatnih, zlatastih algi su iz rodova ( Genus-a ): Mallomonas., Synura., Dinobryon., ( usled njihove ekskrecije aldehida i ketona se javlja neprijatan miris na ribu u vodama u kojima su prisutni ) kao i relativno poznatija vrsta, Uroglena volvox koja produkuje neke otrovne masne kiseline. Iz ovog tipa je znaajna, naravno u negativnome pogledu, vrsta Prymnesium parvum koja je uzrok pomora riba u ribnjacima, jer produkuje ihtiotoksin ( toksin otrovan po ribe ) primnezin ( slika: 2.1.2. ).

A B C D E Slika 2.1.2: Chrysophyta: A - Mallomonas sp., B - Synura sp., C - Dinobryon sp., D - Uroglena volvox, E - Prymnesium parvum

Za razdeo Chlorophyta su nepoeljne vrste koje se jednim sveobuhvatnim imenom nazivaju ,, morska salata , ali one ne nastaju neposredno eutrofikacijom, ve su to visoko kompetitivne vrste koje za kratko vreme zahvataju veliku vodenu povrinu i na taj nain ometaju plovidbu, vodotok i biljke ispod njih da nesmetano obavljaju procese fotosinteze ( asimilacije ). Meu njih spadaju Ulva lactuca, Caulerpa sp. i Acetabullaria sp. ( slika: 2.1.3. ). Za njih je karakteristino da je itavo telo talus, u stvari, jedna jedina elija veliine oko 10 cm sa nekoliko jedara. Ova poslednja, se zove jo i sifonalna alga zbog svog oblika.Tip vatrenih algi ( slika: 2.1.4. ) izaziva povremene pomore riba, jer vrste ovog razdela lue crveni pigment i toksin, a ova pojava je poznata kao ,, crveni talas, crvena struja .

* Neke od ovih algi Cyanophyta su, po savremenim shvatanjima, iz razdela ( Phylum-a/Division-a )

Cyanoprocaryota, tj. Cyanobacteria, a samim tim su deo carstva ( Regnum-a ) Monera ( bakterija ) ili domena (Eu)Bacteria, to ih ini poglavljem mikrobiologije;

,, Cvetanje vode

Stefan Grozdanovi 5

Slika 2.1.3: Chlorophyta: Caulerpa racemosa Slika 2.1.4: Pyrrophyta seu Dinoflagellata - Napomena: po najsavremenijim klasifikacijama, rezdeli Chrysophyta i Pyrrophyta se svrstavaju u carstvo Protista i to Protista koji nalikuju na biljke ( autotrofne Protiste ).

2.2. Manifestacije:

- ,, Sluajni prolaznici na Paliu ovih dana mogu biti svedoci jedne pojave koja se popularno zove ,, vodeni cvet . U vodi Palia, pri obali, moe se primetiti gusti zeleni pojas koji lii na ,, supu od graka .... Ovakve reenice i tekstovi zauzimaju skoro sve naslovne strane dnevnih listova i nedeljne tampe, a esto njima zapoinju i vesti, primarno regionalne, a ree i nacionalne, u toku letnjih dana, ili da preformuliemo, u toku onih retkih dana, kada se mogu uti informacije vezane za prirodu i to one neprijatne, jer su prosenom oveku tada vaniji svoji apetiti i prohtevi zbog kojih ugroava ivotnu sredinu u kojoj se nalazi ne mislei za posledice. Ono to je alarmantno, je to to takav jedan prosean ovek i ne primeuje novonastale posledice, te ne uvia da u prirodi postoji nekakav disbalans i patologija. Kako prepoznati eutrofikaciju u poetnim stadijumima?

- Ve je reeno da ovu pojavu uzrokuje ogroman broj jednoelijskih algi koje, dolaskom toplog vremena ( za ovakav, bujan rast algi u naim vodama pogoduje temperatura od oko 30C, to odgovara, ponavljamo, letnjem periodu ), poele intenzivnije da se razmnoavaju. Ali, nismo naglasili, da proces eutrofikacije-eutrofizacije odpoinje od obale, pa progresivno zahvata itavu vodenu povrinu. ,, Smer eutrofizacije je upravo ovakav, a ne obrnut zbog toga to se najbre i najlake zagreva plia ( zapreminski ,, mala ali po povrini ,, velika ) voda, ali vrlo brzo, nastavkom toplih dana i daljim zagrevanjem povrine vode moe uvek da se oekuje ekspanzija algi na ostatak ,, teritorije . Upravo se ova krajnja ,, slika i zavrna faza eutofikacije zove ,, cvetanje vode ( slika sa naslovne strane i sl: 2.2.2. ). Poznati su jo i sinonimi: ,, zabarivanje , ,, vodeni cvet , ,, cvetanje mora , ,, prljavo more ( mare sporco ) , i dr. Ono to odaje ovaj proces to opisujemo je gusta, zelena skrama koja kombinovana sa otpacima i mehuriima ( gasovi koji nastaju kao nusprodukti redukcije od strane saprofita koji razlau uginule alge ) daje veoma ruan i odbojan prizor ( sl: 2.2.2. ).

- Istina je da proces najee zahvata male vodene povrine: bare, fontane, zaepljene slivnike ili naputene i neodravane bazene. Na alost, isto je mogue i sa jezerima, rekama, ali i sa morima. U literaturi se esto navodi primer jezera ,, Iri koje se nalazi u Severnoj Americi i koje spada u vea jezera. Kod nas je esto ,, cvetanjem obuhvaeno Paliko, Savsko i Ludoko jezero. Ako govorimo o

Slika 2.2.2: ,, Cvetanje vode , zavrna faza eutrofikacije ( vetake )

Slika 2.2.1: Prirodna eutrofikacija ( sukcesija ekosistema )

,, Cvetanje vode

Stefan Grozdanovi 6

morima, naveemo primer Jadranskog mora koje je esto stanite za modrozelene i zlatne alge i koje je sve ee povod za dolazak raznih delegacija iz oblasti zatite ivotne sredine, ali ovoga puta ne zbog letovanja, ve zbog razmatranja stratekih planova za reavanje mora od ovih algi.

- Na kraju, mora se naglasiti da je eutrofikacija, u stvari, prirodan proces koji se odigrava u svakom vodenom ekosistemu i koji predstavlja sukcesiju tog trenutnog ekosistema, nekim, moda sasvim drugaijim, npr. umskim ( slika: 2.2.1. ). Ovo bi bila autohtona eutrofizacija i to je proces menjanja ivotne sredine, stanita ( biotopa ) pod uticajem ivog sveta, ivotne zajednice ( biocenoze ). Za razliku od ove, prirodne pojave, vetako ,, cvetanje vode , koje se odvija pod uticajem faktora izvan vodenog ekosistema ( najee usled raznovrsnih ovekovih aktivnosti ), znatno je bre i ,, agresivnije od procesa prirodne eutrofikacije. Da rezimiramo: eutrofikacija je prirodni proces koji se deava usled geolokog starenja svakog, relativno zatvorenog vodenog basena=ekosistema. Ovim, geolokim starenjem ( koje se meri hiljadama godina ), jedno npr. jezero i to oligotrofno ( jezero niskog stepena bioloke produktivnosti ), postepeno prelazi preko mezotrofnog ( srednje produktivnog ) u eutrofno stanje, da bi na kraju bilo potpuno zatrpano doivelo svoj ,, antiklimaks i postalo neki kopneni ekosistem ( sl: 2.2.1. ). Ovo je neminovna sudbina svakog jezera.

2.3. Konsekvence:

- Do sada je italac uvideo da ,, stvar nije ba tako naivna. Naime, da objasnimo u emu je sutina problema i kakve razmere moe poprimiti pojava eutrofizacije i pasivan odnos oveka prema, naizgled, bezopasnom procesu kakav je ovaj.

- Osim promene u kvalitetu vode, menja se i sastav vrsta, te vrste koje su prilagoene ivotu u istoj vodi ( usled nedostatka kiseonika, koji alge tokom noi troe u velikim koliinama, moe se oekivati i masovni pomor ribe ), zamenjuju one kojima odgovaraju novonastali uslovi. Po uginuu nekih vrsta algi u vodu dospevaju njihovi tzv. endotoksini koji su, po hemijskom sastavu alkaloidi, alkilfenoli, ciklini polipeptidi ili kompleksnija organska jedinjenja koja se meusobno razlikuju u pogledu fizioloke aktivnosti. Ovakva voda ne moe da se koristi za pie i moe izazvati uginue stoke ako se koristi kao pojilo. Ipak, ovek esto , olakavajui sebi posao, prikuplja uginulu ribu i koristi je za svoju ishranu i ne pomiljajui da je ona uginula usled konkretnog uzronika ( endotoksina, odnosno, cijanotoksina ) i da je isti jo uvek u njoj i njenim tkivima, te da se isto moe dogoditi i konzumentima. Neki od ovih toksina su: hepatotoksini ( otrovni po jetru ), neurotoksini ( toksini za nervni sistem ), dermatotoksini ( otrovni po kou ) i lipopolisaharidni endotoksini LPS ( iritirajui toksini ).

- Hepatoksini: mikrocistini, nodularini i cilindrospermopsin. Izazivaju hemoragiju ( krvarenje ) i druge poremeaje jetre i stimiluu rast tumorogenih elija hepatocita. Simptomi koji se javljaju su bledilo, opta slabost ( anergija ), teko i oteano disanje, abdominalni bolovi ( kolike ) zbog hepatomegalije ( uveanja jetre ), ok, nadutost, povraanje, dijareja, poremeaji pulsa...Usled nekroze ( odumiranja plemenitog tkiva ) jetre moe doi do hipoksemije, hipoksije ( smanjenja parcijalnog pritiska 2O u krvi ) kolapsa i prestanka srane aktivnosti. Do nekroze jetre, primarno dolazi zbog dugotrajne izloenosti ovim otrovima, ali su mogue i akutne intoksikacije.

- Neurotoksini: anatoksini i saksitoksini. I male koncentracije ovih toksina izazivaju paralizu zbog njihovog ciljanog delovanja na sinapse, a mogua je vrtoglavica ( vertigo ), teturanje, hipersalivacija ( pojaano luenje pljuvake ), tremor, cijanoza ( modrilo lica i jezika ), kompromitovano disanje, konvulzija i smrt.

- Dermatotoksini: aplaziatoksini i lingbiatoksin. Ovi otrovi ne predstavljaju veliki problem za veinu ljudi i njihova patologija se sastoji u iritacijama delova koe i ekcema, ali za osetljivije osobe mogu biti fatalni jer kod njih mogu izazvati alergijske reakcije i time dovesti do guenja ( usled otoka disajnih puteva ), kolapsa ( zbog preoptereenosti krvotoka ), i na kraju, do oknog stanja i smrti.

- Lipopolisaharidni endotoksini LPS. Izazivai inflamatornih ( zapaljenskih ) patolokih procesa i pojava u vidu alergija, groznica i gastroenteritisa. Takoe, predstavljaju promotere tumora.

- Danas se ,, sumnjiva voda kontrolie na sve ove toksine, ali ekonominiji nain njene kontrole se izvodi spektrofotometrijskim praenjem koncentracije hlorofila ( a ) kojeg isputaju mrtve alge iz svojih plastida ( organela zaduenih za fotosintezu ) i alkohola metanola kao indikatora ( formula: 2.3.1. ). Pored ove, postoje jo i saprobioloke metode kontrole vode ( formula: 2.3.2. ), ali one ne razlikuju tipino eutrofnu vodu od ostalih stepena zagaenja, dok ih probe sa hlorofilom jasno razlikuju ( tabela: 2.3.1. ).

g hl (a)= OD663 * 12,64 * a A

Formula 2.3.1: Izraz za izraunavanje koncentracije hlorofila ( a ): a= koliina uzorka, A= koliina metanola

,, Cvetanje vode

Stefan Grozdanovi 7

Tabela 2.3.1: Kategorizacija voda na osnovu hlorofila ( a ) ( Felfoldi, 1980. )

S= s * h h

Formula 2.3.2: Izraz za odreivanje indeksa saprobnosti ( S ) vode

U odgovarajuoj biolokoj literaturi, takoe, mogu se nai tablice grupa organizama koji se koriste kao indikatori za odreivanje stepena saprobnosti vode.

3. Reenja problema ,, cvetanja vode :

- Sada, kada znamo sve parametre koji predstavljaju stubove na kojima proces eutrofizacije poiva, valja to primeniti u pravcu koji e naruiti stabilnost tih stubova i, ako nita drugo, makar ublaiti sve nabrojane tetne efekte i uinke koje ovaj proces determinie. Kada doe do ublaavanja svih nastalih negativnih efekata, moemo se nadati i potpunom sanacijom i regeneracijom naih vodenih povrina koje su nam sada, vie nego ikada, potrebne i, ta vie, neophodne.

- Odmah treba naglasiti, da tu, kasnije, ne treba stati. Ne! Ve nakon prvih pozitivnih i ohrabrujuih rezultata, treba raditi na primarnoj prevenciji koja e imati za cilj da se vie nikada ne doe u situaciju u kojoj se nalazimo sada. ,, Bolje spreiti, nego leiti , i zaista je tako. Prevencija, ne samo da je efikasnija i uinkovitija, nego je i ekonominija. Tako, ako nam nije stalo do prirode i njenog ouvanja, veini je stalo do novca, zato, ako nita drugo, neka pare budu pokreta preventivnih akcija, kao to su, uglavnom, i za sve drugo. Suma koja se upotrebi za povratak zagaenog ekosistema u preanje stanje je viestruko vea od one koja bi bila upotrebljena u cilju preveniranja zagaenja. Dok ovo ne zavlada, da vidimo koje se operacije najvie koriste u slubi zbrinjavanja vode zahvaene ,, cvetanjem .

3.1. Fizike manipulacije:

- Najprimitivnija, i najneefikasnija, metoda za obnavljanje vode zahvaene eutrofizacijom, jeste mehaniko uklanjanje lepljive skrame sa itave povrine. Ovaj metod je spor, dugotrajan i opisno reeno: ,, Sizifov posao . ak i ako se uspe sa uklanjanjem, vidljivih, kolonija algi, uvek ostaju manje njihove grupacije, koje se nisu mogle videti, i za samo par dana, one su ponovo na svome vrhuncu i zahtevaju ponovne intervencije ( ,, jo-jo efekat ). Do ovoga dolazi, jer se delovalo na posledice, a ne na sam uzronik, odnosno, nisu uklonjene mineralne soli i ostali nutrijenti kojima se alge hrane.

- Izmuljavanje dna vodenog basena, o kojem se u poslednje vreme intenzivno pria, takoe, nee reiti problem bujanja algi jer uklanjanje sedimenta nee znaajnije smanjiti koncentracije fosfora ( 4P ) i azota ( 2N ), pa prema tome i svih problema koje oni proizvode. ta vie, preliminarni rezulati ukazuju da u tom sedimentu ima opasnih materija ( polutanata ), to mogunost restauracije vodenog ekosistema izmuljavanjem ini praktino nemoguim, jer kod nas jo nisu uspostavljeni uslovi za bezbedno odlaganje opasnog otpada.

3.2. Hemijske manipulacije:

- Ovde treba naglasiti da se ovi metodi odnose na ciklus kruenja azota i da se prvenstveno primenjuju u postrojenjima i krugovima sanitarnih vorova i kanalizacija fabrika, tj. radi se o preiavanju vode od azotnih jedinjenja i sprovodi se u vodi koja jo nije dospela do osetljivih akvatinih ekosistema.

- Za ove svrhe se primenjuju procesi nitrifikacije i denitrifikacije uz pomo bakterija iz roda Nitrosomonas i Nitrobacter.

Stepen trofinosti: Koncentracija hl ( a ) (mg/m3): 0 atrofian 0 1 ultra-oligotrofian < 1 2 oligotrofian 1-3 3 oligo-mezotrofian 3-10 4 mezotrofian 10-20 5 mezo-eutrofian 20-50 6 eutrofian 50-100 7 eu-politrofian 100-200 8 politrofian 200-800 9 hipertrofian > 800

,, Cvetanje vode

Stefan Grozdanovi 8

- Nitrifikacija ( formula: 3.2.3. ) je proces bioloke oksidacije amonijanog azota ( +4NH ) do nitrata ( 3NO ) kao krajnjeg proizvoda, i vode ( HOHOH ,2 ) sa vodonikom ( 2H ) kao nusprodukata. Ona ( nitrifikacija ) obuhvata dva simultana procesa: pretvaranje ( oksidaciju ) +4NH u nitrit ( 2NO ) i transverziju ( opet oksidaciju ) nastalog nitrita u nitrat. Prvi korak se izvodi u prisustvu Nitrosomonas-a ( formula: 3.2.1. ), a drugi uz pomo Nitrobacter-a ( formula: 3.3.2. ). Znai, prvo se amonijani jon oksiduje u prisustvu bakterije Nitrosomonas, ime nastaje 2NO i vodonikovi atomi ( protoni ):

2224 2211 HHNOONH +++ ++

Formula 3.2.1: Reakcija oksidacije amonijum jona do nitrita uz Nitrosomonas sp. i oslobaanje energije od oko 65 Kcal/Mol

Potom se, nastali nitrit dalje oksiduje, ali sada zahvaljujui bakteriji Nitrobacter, pri emu nastaje nitrat: + 322 2

1 NOONO Formula 3.2.2: Rakcija oksidacije nitrita do nitrata uz Nitrobacter sp. i oslobaanje energije od oko 17 Kcal/Mol

Ili, zbirnom reakcijom, sve to izgleda ovako: OHHNOONH 2324 22 +++

++

Formula 3.2.3: Sumarni prikaz nitrifikacije uz pomo bakterija iz roda Nitrosomonas i Nitrobacter i oslobaanje energije od oko 82 Kcal/Mol

Naravno, rekli smo da i ove azotne soli izazivaju bujanje algi, pa bi neko rekao da nita nismo postigli. E, sada na ,, scenu nastupa proces denitrifikacije.

- Denitrifikacija ( formula: 3.2.4. ) predstavlja, praktino, obratan proces od prethodnih. Naime, nju karakterie bioloka redukcija nitrata do molekularnog azota. Ovakav azot, ne samo da je manje tetan po prirodu, ve naprotiv, on je obogauje. Poznato je da je on jedan od biogenih elemenata i da kao takav ulazi u sastav svih bioloki vanih jedinjenja, sa time, to se ovo odnosi primarno na biljke, a sekundarno i na njihove potroae. Biljke usvajaju taj elementarni azot direktno, ali se mnogo vea njegova gasna zapremina usvoji, posredno, simbiozom izmeu bakterija azotofiksatora i nodusa ( kvrica ) korenova nekih biljaka iz familije Fabaceae seu Papilionaceae ( mahunarke ili leptirnjae ). Rodovi ovih bakterija, koji dolaze u obzir, su: Azotobacter, Beijerinckia, Clostridium, Rhizobium... Najznaajniji meu njima je, verovatno, Rhizobium sp. Svi oni skupa iz azota i vodonika grade amonijak ( 3NH ) koji se ugrauje u biljne proteine, i njima punim, plodove ( f-la: 3.2.4. ).Vie biljke iz ove simbioze daju vee prinose, ali i obogauju celokupno zemljite amonijakom koji predstavlja prirodno ubrivo za sve ostale biljke koje se kasnije uvode u plodored iza njih.

32 232 NHHN + Formula 3.2.4: Reakcija denitrifikacije

- Reakcije nitrifikacije su praene oslobaanjem izvesne koliine energije ( koja je ovde data u Kcal po molu ), a denitrifikacija iziskuje i potronju pre produkcije energije: ( 15 ATP adenosin-3-fosfata ), elektrone iz fotosinteze i enzim nitrogenazu. Vano je rei da su ovo izuzetno pogodne i povoljne preventivne mere i jedne od najisplativijih, pa, bar u vreme pisanja ovog rada. - Napomena: navedeni procesi i reakcije se u literaturi svrstavaju u bioloke postupke spreavanja zagaenja otpadnih i komunalnih voda, zbog uea biolokih agenasa ( bakterija ), dok su ovde oni predstavljeni kao hemijski ( biohemijski ) metodi jedino iz didaktikih razloga.

3.3. Bioloke manipulacije:

- Praksa u svetu je pokazala da je najefikasnije reenje problema prenamnoavanja algi uspostavljanje uslova za opstanak tzv. vodenih buva, dafnija ( slika: 3.3.1. ) koje se, filtrirajui vodu, hrane algama i time kontroliu njihovu brojnost. One uglavnom nestaju usled jako loeg sastava faune riba. Preko 95% riba ine babuke ( Carassius auratus srebrni kara ) kojima su vodene buve ( Daphnia magna ) jedna od osnovnih izvora hrane. Do prenamnoavanja babuki ( slika: 3.3.2. ) dolazi zbog odsustva, njima kompetitornih i grabljivih, vrsta riba, a koje su prve stradale od prisustva svakojakih polutanata.

- Velika vodena buva je glavni regulator brojnosti algi u plitkim slatkovodnim stajaim vodama. - Ovaj metod se, donekle, primenjuje na sam uzrok problema i pokazuje zadovoljavajue rezultate.

,, Cvetanje vode

Stefan Grozdanovi 9

4. Zakljuak:

- Na osnovu svega, do sada, iznetog, moe se zakljuiti da se nalazimo pred velikim problemom i izazovom. Elem, svaki je problem reiv, pa tako i problem eutrofikacije i ,, cvetanja vode . Bitno je samo primeniti valjanu i odgovarajuu meru predostronosti i metodu izbora najpogodniju za individualni ekosistem, a da bi se to uradilo kvalitetno, najpre treba sagledati sve aspekte koji dovode do naruavanja homeostaze ekosistema kojeg pratimo, a zatim delovati u povoljnom, kauzalnom pravcu, odnosno, u pravcu koji e se ,, koncentrisati na uzronike koji dovode do disbalansa.

- Ne treba ni svu krivicu svaliti samo na alge. Ipak, treba se imati na umu da smo zahvaljujui njima i mi tu gde jesmo. One su bile primarni producenti, i jo uvek su, glavni izvor kiseonika koji nam je ,, udahnuo ivot i koji nas u istom konstantno odrava. Jednostavno, ne treba se previe meati u te fine bioloke i fizioloke procese algi i ivog sveta u celosti. ak, i kada ovek misli da radi neto dobro za prirodu, verovatno nije tako. To su izuzetno povezani i komplikovani odnosi koji vladaju meu ivim organizmima i odlino funkcioniu sve dok ih i najbanalniji faktor ne ,, izbaci iz ravnotee. Tako smo videli, da pokuajem oveka da povea prinose svojih useva korienjem raznih amonijanih ubriva, u stvari smanjuje brojnost nekih drugih populacija, njemu tada nevanih. Kada primeti ta je uradio, verovatno je, ve kasno. Na sreu, ovek se za ovaj propust iskupio. Obraa se vea panja na hemijski sastav stajiskog ubriva i stalno se unapreuje i poboljava ( smanjuje mu se odnos amonijanih komponenti, a poveava odnos proteinskih i drugih mineralno neutralnih kompleksa jedinjenja ).

- Ostaje nam jo ta obaveza, da naa sva pozitivna, a i negativna iskustva prenosimo dalje, naim naratajima i pokolenjima i da se nadamo da oni nee initi iste greke koje smo inili mi. Ali, pre nego to oni dou, treba da se postaramo da sve povratimo u preanje stanje, u stanje koje je vladalo pre no to smo se pojavili mi. Ako e potomci uti za nau sramotu, ne moraju bar da je gladaju uivo i brinu se za svoje potomstvo koje e rasti u njoj i sa njome.

- Gledajui dugoronost posledica, eutrofizacija je jedan od najznaajnijih negativnih trendova u vezi sa vodama. Treba znati i to, da se priroda uvek obnavlja, odnosno, vri autopurifikaciju ( samopreiavanje ), te da se od nas trai samo da joj ne odmaemo u tom procesu i, ako je to potrebno, da joj samo malo pripomognemo. To nije nita za nas, odnosno, ne treba da bude, ali za prirodu znai tako mnogo i za istu je od neprocenjive vanosti i esencije ( znaaja ).

Slika 3.3.1: Velika, vodena buva ( Daphnia magna )

Slika 3.3.2: Babuka, srebrni kara ( Carassius auratus )

,, Cvetanje vode

Stefan Grozdanovi 10

Literatura:

[1.] Dr Nada erban, Dr Mirko Cvijan, Dr Radia Jani, ( 2006. ), ,, Biologija za I razred gimnazije i poljoprivredne kole, Zavod za udbenike i nastavna sredstva, Beograd;

[2.] Dr Miodrag P. Stanisavljevi, ( 2008. ), ,, Procesi u ivotnoj sredini i upravljanje kopije predavanja i vebi ( materijal za pripremu ispita ), VTSS, Poarevac;

[3.] Dr Miodrag P. Stanisavljevi, ( 2010. ), ,, Tehnologije prerade otpadnih voda i industrijskog opasnog otpada monografija, VTSS, Poarevac;

[4.] Dr Ivica Radovi, Dr Brigita Petrov, ( 2005. ), ,, Raznovrsnost ivota I , Zavod za udbenike i nastavna sredstva, Beograd;

[5.] Dr Predrag Simonovi, Mr Ljiljana Tomovi, Mr Jelena Radojii, Mr Imre Krizmani, Mr Saa Mari, ( 2004. ), ,, Sistematika vertebrata praktikum, NNK Internacional, Beograd;

[6.] Dr Radia Jani, ( 2006. ), ,, Botanika za 2. razred medicinske kole, Zavod za udbenike i nastavna sredstva, Beograd;

[7.] Dr Ruica Ratajac, Dr Dragan Veselinovi, Dr Gligorije Antonovi, Dr Bogdan Bokovi, Dr Mirjana Cvetkovi, ( 2008. ), ,, Ekologija i zatita ivotne sredine za 1. ili 2. razred medicinske kole, prehrambene i srednje kole u delatnosti linih usluga, Zavod za udbenike, Beograd;

[8.] Dr orevi-Miloradovi Jasminka, ( 1999. ), ,, Biologija za studente I godine autorizovana skripta, VTSS, Poarevac;

[9.] Mr Svetlana Vujovi, ( 2009. ), ,, Pregled osnova nitrifikacije i denitrifikacije u postupku sa aktivnim muljem , Fakultet tehnikih nauka, Novi Sad;

[10.] Mr Jelica Simeunovi, Dr Zorica Svirev, ,, Problem cvetanja cijanobakterija i pojave cijanotoksina u vodi namenjenoj za vodosnabdevanje , Departman za biologiju i ekologiju, PMF, Novi Sad;

[11.] Mladen Jurai, ( 2008/2009. ), ,, Eutrofikacija i oneienje mora geologija zatite okolia ( 9 ) , Prirodno matematiki fakultet, Sveuilite u Zagrebu;

[12.]http://sr.wikipedia.org/srel/%D0%A6%D0%B2%D0%B5%D1%82%D0%B0%D1%9A%D0%B5_%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%B5;

[13.] http://opsta-algologija.blogspot.com/2008/02/ekologija-algi.html;

[14.]http://www.protegoorg.org/index.php?option=com_content&task=view&id=113&Itemid=80;

[15.] http://diurnarius.info/index.php/sr/story/16-reportaze-price/23-kako-se-spaavaju-jezera;