Reka Kamniška Bistrica, CČN Domžale-Kamnik, kemijska analitika, čebula in ribe

0
108

Človekove dejavnosti, povezane z različnimi tehnološkimi procesi so lahko resen problem za okolje še posebej za vodne ekosisteme, ki lahko kvarno vplivajo na kakovost le-teh. Najpogosteje se soočamo z odpadnimi vodami (OV). Vendar je problem rešljiv v učinkovitih ČN. Čistilne naprave (ČN) so danes samoumevni objekti, saj se čiščene vode ponovno vračajo v vodne ekosisteme, v našem primeru v reko Kamniško Bistrico. Učinek čiščenja na CČN in posledični vpliv iztoka iz CČN se kontrolira z fizikalno-kemijskimi in kemijskimi analizami in biološkimi testi. Biološki testi v okoljskih raziskavah temeljijo na podlagi meril, ki omogočajo realno oceno potencialnega suma strupenosti.

Centralna čistilna naprava (CČN) Domžale-Kamnik zgrajena 1980 je z nadgradnjo v letu 2016 pridobila še terciarno čiščenje, ki obsega čiščenje dušikovih in fosfornih snovi in vključuje nov sistem sekvenčnih bioloških reaktorjev (SBR). Proces deamonifikacije oz. čiščenje odpadnih vod z visoko vsebnostjo dušikovih sestavin pomeni dodatno izboljšano kakovost čiščenih iztočnih vod. Zgrajen je tudi nov vstopni objekt, ki omogoča sprejem večje količine OV, kakor tudi ustrezno pred-čiščenje.

Podrobni opis vzorčnih lokacij
I. Kamniška Bistrica – Drinov rob
II. Kamniška Bistrica – kraj Študa (950 m pred CČN)
III. Odpadna voda (dotok na CČN)
IV. Voda po mehanski stopnji
V. Čiščena voda (iztok iz CČN)
VI. Kamniška Bistrica – kraj Bišče (1750 m za CČN)

Kako zdrava je voda?
Je vprašanje, ki ne pušča ravnodušnosti. Njeno sporočilo zamotano v biološko znanost, nam odpira svet, da lahko z danes znanim biološkim opazovanjem razlik v dolžini rasti korenin testne rastline mlade čebule (Allium cepa L.) in poškodbah kromosomov v njihovih celicah v odvisnosti od okolja določa kakovost vode.

“Pretehtajte preden pijete”
Samo kemijske analize ne dajo dovolj zanesljivega odgovora na vprašanje kako zdrava je voda, kajti težko je identificirati na tisoče kemičnih snovi v vodi. Biološke testne metode pa razkrivajo celosten vpliv na rast in razvoj živih celic ali organizmov ter zaznava prisotnost škodljivih snovi v koncentracijah na meji zaznavnosti analitskih, nižjih od 0,1 ppb (0,1 µg/l). Od približno 700 prepoznavnih snovi, ki se lahko znajdejo na primer v pitni vodi, jih z običajnimi fizikalno-kemijskimi analizami nadzorujemo le slabih 10 odstotkov (Vir: EU Chemical Bureau, Natural Resources Defence Council: Think before you drink – Pretehtajte preden pijete).

Splošna strupenost (toksičnost) – dolžina korenin
Različna odzivnost rasti korenin testne rastline (Allium cepa L.) je splošni pokazatelj kakovosti okoljskega vzorca. Rast naravnost pokaže v kako za življenje primerni vodi so zrasle (Slika 4). Daljše ko so korenine boljša je kakovost okoljskega vzorca in krajše ko so korenine slabša je kakovost vzorca.

Raven poškodbe kromosomov (genotoksičnost)
Pogled na celično raven v rastnih vršičkih korenin testne rastline in krvi sliki rib (Pisces), še bolj pa pregledovanje celic, ter njihovo razmerje med celicami s poškodovanimi kromosomi in celicami brez poškodovanih kromosomov (Slika 5 in 6) v njej in prisotnost ali odsotnost MN (Slika 7), pa daje že zelo natančno sliko o kakovosti vode oziroma kar odgovor na vprašanje, kako zdrava je voda.

Diagnoza krvi, pokazatelj kakovosti rečne vode – Mikronukleus (MN) metoda
Mikronukleus (MN) metoda ena najbolj učinkovitih metod za analizo mutagenih učinkov kemikalij. MN je posledica poškodbe kromosomov, npr. odlomljeni kromosomski fragmenti v eritrocitih krvi vodnih vretenčarjev. MN ima okroglo obliko, z obsegom 1/20 do 1/10 večjega celičnega jedra (Slika 7).

Ocena tveganja
Ni le dovolj ugotoviti, kaj nas ogroža (koncentracije določenih onesnaženih snovi v okolju), temveč, kako resno je (ali in kako prihaja do škodljivih učinkov v bioloških sistemih). S tem nesporno pokažemo, da so MDK (Mejne Dovoljene Koncentracije) nek sporazum podrejen praktični uporabi. Z biološkimi testi dokazujemo ali ugotovljene koncentracije snovi v okoljskih vzorcih povzročajo strupene učinke v bioloških sistemih ali jih ne povzročajo.

Soodvisnost kemizacije okolja
Zaznava citotoksičnih in/ali genotoksičnih snovi z biološkimi testi dokazujemo z biomarkerji. Biomarkerji (kromosomske poškodbe, MN) so merljivi odzivi v citogenotoksičnih poskusih, ki registrirajo potencialne učinke na celičnem in/ali organizemski raveni. Obstajajo tehtni dokazi da nekatere kemikalije, ki povzročajo kromosomske poškodbe; znane kot genotoksične snovi izkazujejo lastnosti kancerogenosti, kakor tudi značilnost hormonskih motenj (HDC – Hormone Disturbance Chemicals) v bioloških sistemih.

Izpostavljam naslednje poudarke:
• Vtok na CČN vsebuje genotoksične in citotoksične snovi
• Odpadne vode zavirajo rasti korenin in inducirajo kromosomskih poškodbe v testnih rastlinah
• Iztok iz CČN ima izrazito zmanjšane genotoksične in citotoksične snovi
• Iztok iz CČN ne poslabša kakovosti sprejemnega vodotoka in kvarno ne vpliva na populacijo avtohtonih rib.
• Iztok iz CČN ne ogroža ribje favne v reki Kamniški Bistrici.

Reka Kamniška Bistrica (ribolovni revir K4-Ribiška družina Bistrica, Domžale) ima dva stalna iztoka iz ČN: iztok iz ČN Količevo in iztok iz CČN Domžale-Kamnik; vendar se biološki testi in druge analize na reki opravljajo le v sektorju pred iztokom in za iztokom slednje. Za iztokom iz ČN Količevo, v sektorju Študa v Kamniški Bistrici kažejo vse izlovljene vrste večjo pojavnost MN v eritrocitih periferne krvi, kakor v sektorju Bišče. Iz primerjave med Pisces MN testom in fizikalno-kemijskimi analizam in tudi Allium M testom je razvidno, da slednje niso zaznale razlik v genotoksičnosti, ki jih je kakovostno zaznal MN test na ribah. Sedaj je potrebno določiti snovi, ki to povzroča in odpraviti vir onesnaženja.

Peter Firbas, u.d.biol., zasebni lab. za rastlin. citogenetiko

Naslovna fotografija:
Izlov rib poteka z nahrbtnim elektro agregatom in lovilnim sakom. Ribolov sta izvajala Martin Movern (predsednik) in Drago Poljanšek (gospodar ribolova) iz RD Bistrica, Domžale. v reki Kamniški Bistrici smo treh terminih smo izlovili devet vrst. Te vrste so značilni predstavniki, ki živijo v evropskih sladkovodnih hitro tekočih ekosistemih z veliko kisika. Ribe so bolj ali manj izrazit senzitiven instrument za uporabo »in situ« (izlov na mestu samem). Ribe so tako neposredni pokazatelji za vrednotenje kakovosti vodnih ekosistemov.

V dveh rečnih sektorjih pred in za CČN DK smo z MN testom na avtohtonih ribah dokazovali kakovost reke Kamniške Bistrice, ki je končna destinacija iztoka iz CČN in primerjali s sektorjem Drinov rob, 1000 m za izvirom reke Kamniške Bistrice, kot kontrolo oz. lokacijo, ki kaže odsotnost kakršne koli morebitne onesnaženosti.

Iz območja škržnih lamel z injekcijsko iglo izsesamo (do 0,2 ml.)

Dolžina korenin testnih rastlin navadne čebule (Allium cepa L.) v biotehnoloških vzorcih in rečnih vzorcih Kamniške Bistrice: A) Drinov rob, B) Študa, C) dotočna odpadna voda – dotok na CČN, D) po mehanski stopnji, E) čiščena iztočna voda – iztok iz CČN, F) Bišče. Testne rastline, navadne čebule (Allium cepa L.) so bile 72 ur izpostavljene v odpadni vodi, po mehanski stopnji in čiščeni iztočni vodi ter v treh rečnih vzorcih. Odpadne vode znižujejo delitev celic, kar se kaže v zavirani rasti korenin testnih rastlin testnih rastlin A. cepa L.

Nepoškodovani kromosomi v meristemskih celicah korenin čebule (Allium cepa L.). Povečava na negativu Leica fornata 24 mm x 36 mm je 1000 X.

Kromosomske poškodbe z lomi in fragmenti v meristemskih celicah korenin čebule (Allium cepa L.). V odpadnih vodah (OV) so prisotne številne genotoksične snovi, ki sprožijo proces nastanka kromosomskih poškodb v meristemskih celicah korenin.

Eritrociti z mikronukleusom (MN) označeni s puščici periferne krvi rib (Pisces) v reki Kamniški Bistrici: a) potočna postrv (Salmo trutta fario), b) lipan (Thymallus thymallus), c) mrena (Barbus barbus), d) pohra (Barbus meridionalis), e) pisanec (Phoxinus phoxinus), f) Klen (Leuciscus cephalus), g) kapelj (Cottus gobio), h) podust (Hondrostoma nasus), i) ostriž (Perca fluviatilis) (Fotografije: P. Firbas, mikroskop OLYMPUS BX 41 s fotosistemom PM 10 SP – Japonska).