1. UVOD

Praćenje koncentracija metala u vodenim sustavima obveza je Republike Hrvatske prema Zakonu o vodama (Narodne novine 153/09) u kojem je transponirana Okvirna direktiva o vodama EU (ODV) (2000/60/EC) kao i prema Okvirnoj direktivi o morskoj strategiji (2008/56/EC) prema kojoj se treba uskladiti nacionalno zakonadavstvo o moru, kao i pripadajući podzakonski akti.

      Većina voda sadrži vrlo niske prirodne koncentracije otopljenih metala  i svako onečišćenje ugrožava prirodnu ravnotežu vodenog sustava koji uključuje sediment i žive organizme. Metali suprisutni u vodi, sedimentima i bioti u različitim fizičko-kemijskim oblicima, nisu biorazgradivi, pa se koncentriraju u sedimentima, a posebno u vodenim organizmima (ribama i školjkama). Ako su metali prisutni u povišenim koncentracijama, mogu imati različite toksične efekte na žive organizme, a time posredno i na ljude. Neki metali kao što su živa, kadmij i olovo toksični su već kod vrlo niskih koncentracija (<10^-9 mol/L).

Za sve vode potrebno je poznavati prirodne (pozadinske ili temeljne) koncentracije metala, kako bi se mogao procijeniti antropogeni utjecaj na kvalitetu voda.

1.1.       Monitoring površinskih voda u Republici Hrvatskoj

Praćenje kvalitete površinskih voda ima za cilj ocjenu stanja voda, te utvrđivanje kvalitete voda za korištenje u određene namjene. Monitoring kakvoće voda provodi se na oko 400-tinjak mjernih postaja na temelju godišnjih programa monitoringa.

Kriteriji za ocjenu stanja voda utvrđeni su Uredbom o standardu kakvoće voda (Narodne novine 89/2010), prema kojoj se kemijsko stanje voda ocjenjuje prema prosječnim i maksimalno dozvoljenim koncentracijama kemijskih elemenata i spojeva navedenih u Prilozima 3. i 4. Uredbe o standardu kakvoće voda. U okviru nacionalnog programa monitoringa prate se osnovni fizikalno-kemijski pokazatelji, pokazatelji koji ukazauju na organsko onečišćenje, hranjive tvari, te metali i različita organska onečišćivala.Učestalost uzorkovanja voda i određivanja pojedinih pokazatelja varira od 4 do12 puta godišnje.

1.2.       Okvirna direktiva o vodama Europske unije

Propisi i praksa vodnog gospodarstva u RepubliciHrvatskoj (RH) su u završnoj fazi usklađivanja s propisima Europske Unije,odnosno s načelima koji proizlaze iz Okvirne direktive o vodama EU.

      Programi monitoringa voda prema ODV trebaju omogućiti pregled stanja površinskih (rijeke, jezera, prijelazne i priobalne vode) i podzemnih voda te zaštićenih područja svakog vodnog područja.

      Pojam “stanje voda” usvojen kako u ODV, tako i u Zakonu o vodama (Narodne novine 153/09) u odnosu na površinske vode, stanje voda definira na temelju dva kriterija – ekološkog stanja i kemijskog stanja, ovisno od toga koje je lošije. Ekološko stanje površinskih voda određuje se na temelju hidromorfoloških, bioloških i kemijskih te fizikalno-kemijskih elemenata, a kemijsko stanje na temelju standarda kakvoće okoliša (Dodatak X. ODV). Prema ODV postavljena su dva glavna cilja za površinske vode a) postići “dobro ekološko stanje” (ili “dobar ekološki potencijal” u slučaju umjetnih ili jako promijenjenih vodnih cjelina) i b) postići “dobro kemijsko stanje” u svim vodnim cjelinama u Europi najkasnije do 2015. godine.

Vrlo dobro kemijsko stanje (prirodno ili referentno) u odnosu na prioritetne/opasne tvari prema ODV predstavlja stanje kod kojeg se koncentracije opasnih tvari nalaze u rasponima koncentracija karakterističnim za neporemećene ili slabo poremećene uvjete.Dobro kemijsko stanje je ono kod kojeg koncentracije opasnih tvari (specifičnih sintetskih i nesintetskih zagađivala) ne prelaze standarde kakvoće okoliša. Kemijski standardi kakvoće okoliša mogu se određivati za vodu, sediment i biotu.

      Metode primjenjene u monitoringu pokazatelja ekološkog ili kemijskog stanja moraju biti u skladu s međunarodnim standardima koji omogućuju prikupljanje usporedivih podataka.

Stoga težište projekta treba biti istraživanje tragova metala u svim oblicima u površinskim i podzemnim vodama, koja trebaju uključiti kvantitativno određivanje toksičnih tragova metala, i to u otopljenom obliku i vezanom za čestice. Budući da su vrste (specije) tragova metala u vodi raspodjeljene u različite fizičko-kemijske oblike, npr: jednostavne anorganske i organske spojeve, labilne i postojane (inertne)komplekse, te vrste adsorbirane na čvrstim i koloidnim česticama, a promjene u raspodjeli kemijskih oblika (specijacija) nekog elementa utječu na njegovu biodostupnost. Zbog toga je osim određivanja ukupnih koncentracija tragova ekotoksičnih metala, potrebno i određivanje prisutnosti njihovih fizičko-kemijskih oblika. Tragovi metala koji neosporno utječu na vodene, priobalne i pridnene ekosustave su bakar, kadmij, krom, olovo, cink, nikal, kobalt i živa, i kao takovi trebaju biti istraženi u uzorcima voda.

Mjerenja treba obaviti primjenom različitih analitičkih tehnika, kao npr.  elektrokemijskim tehnikama, prvenstveno za slane i boćate vode, kao i za vrlo niske koncentracije metala u slatkim vodama. Zbog očekivane niske koncentracije žive, za određivanje treba primijeniti atomski apsorcijski spektrometar hladnih para s fluoroscentnim detektorom, a za ostale metale tehniku masene spektrometrije s inducirano spregnutom plazmom i/ili atomski apsorpcijski spektrometar s elektrotermičkom tehnikom.

       Razvoj eksperimentalnih postupaka za određivanje metala u niskom koncentracijskom području, koje se očekuje u prirodnim vodama je znanstveni i stručni izazov. Primjena elektrokemijskih tehnika omogućava osjetljive i reproducibilne analize velikog broja uzoraka prirodnih voda uz minimalno narušavanje kemijske ravnoteže uzorka i to na razinama koncentracija znatno nižim od 10^-9 mol/L. Njihova primjena u monitoringu prirodnih, nezagađenih voda znatno pridonosi kontroli čistoće voda kako u očuvanju vodnih resursa tako i pri uvođenju njegovih novih načina iskorištavanja u Republici Hrvatskoj. Prema tome, dva su osnovna modela praćenja kvalitete voda:

-      onaj koji prati čistoću voda sukladno odredbama Uredbe o standardu kakvoće voda i

-      onaj koji upozorava na promjene kakvoće čistih voda.

      Mogućnosti gore navedenih metoda su izrazito velike pa se njima mogu mjeriti koncentracije niže od dozvoljenih koncentracija. Dakle, sustavnim praćenjem stvarnog stanja kvalitete voda u RH, stvara se temelj za pravovremeno djelovanje u sprječavanju onečišćenja voda ekotoksičnim metalima iznad dozvoljenih koncentracija propisanih Uredbom o standardu kakvoće voda. Time će se dati i smjernice za poboljšanje zakonske regulative za održivirazvoj RH.

2.  SVRHA I CILJ PROJEKA

Kako je glavni cilj ODV postizanje dobrog stanja u svim vodnim tijelima u Europi, ovim projektom želi se dati doprinos nacionalnim propisima u smislu stvaranja prijedloga za prirodne/referentne vrijednosti koncentracija metala u našim vodama.

Da bi se moglo utvrditi kemijsko stanje određene vodne cjeline, te stupanj onečišćenja, nužno je,dakle, utvrditi pozadinske (prirodne) vrijednosti koncentracija metala u njima.Stoga je cilj ovog projekta i utvrđivanje odnosa prirodnih koncentracija metala i koncentracija prouzročenih ljudskim aktivnostima. Istraživanje, također,treba utvrditi stupanj opterećenja voda metalima kao posljedicama geoloških, pedoloških, geomorfoloških i vegetacijskih uvjeta unutar riječnih slivova uodnosu na difuzne i točkaste izvore onečišćenja.

Osnovne smjernice i ciljevi projekta

• Definiranje prirodnih graničnih vrijednosti koncentracija tragova ekotoksičnih metala u vodama.
• Unaprjeđenje spoznaja o odnosima između kemijskog sastava vode, te između onečišćenja vode i pravog rizika i utjecaja na funkcioniranje ekosustava.
• Unaprjeđenje spoznaja o procesu transporta metala uvodama u smislu korištenja zemljišta i vode, te hidroloških (klimatskih) promjena.