Naujiena

Vanduo yra gyvybės šaltinis, nes jis sudaro pagrindinę kiekvienos gyvos ląstelės sudedamąją dalį, daugiau nei 80 % Žemės faunos ir floros ir apima apie 70 proc. visų mūsų planetos paviršių. Tačiau gėlo vandens kiekis, vertinant pasauliniu mastu, šiuo metu yra tik 3%. Todėl rūpintis gėlo vandens  ištekliais yra labai svarbu, tiek kiekvienoje valstybėje, tiek miestuose, bei savivaldybėse. Vis dažniau susiduriame su vandens gręžinių užterštumu ir tai sukelia labai rimtų ekonominių, socialinių ir ekologinių problemų. Dėl tam tikrų vandens užterštumo lygių vandens tiekimo įmonės, gali būti priverstos laikinai stabdyti geriamojo vandens tiekimą, tokiu būdu, priverstinai paliekant miestų ir kaimų žmones be gėlo vandens. Vien tik vandens tiekimo sustabdymas dar nėra pats blogiausias padarinys, nes  užteršto vandens vartojimas gali turėti tragiškų pasekmių. Tuomet kyla ne vienas klausimas, kaip užterštas vanduo pasiekė gyvenamuosius namus, mokyklas, vaikų darželius ar ligonines, kiek jo buvo panaudota, kodėl užteršto vandens tiekimas nebuvo laiku sustabdytas? Vandens tiekimo sistemose, kurios prasideda vandens išgavimu gręžiniuose ir kuris vartotojus pasiekia vamzdynais, yra labai svarbu sukurti vandens kokybės kontrolės sistemą. Požeminis vanduo yra natūraliai izoliuotas nuo žemės paviršiaus, tačiau jis vis tiek gali būti užterštas įvairias cheminiais junginiais, kurie atsiranda dėl įvairių chemikalų, kuro, pesticidų naudojimo pramonėje ir žemės ūkyje. Nekontroliuojamas vandens iš gręžinių naudojimas taip pat gali sukelti realią grėsmę net ir iš tų vandens gręžinių, kurie iki šiol buvo laikomi saugiausiais. Vandens mėginių paėmimas jo kokybės nustatymui yra vykdomas periodiškai, tačiau ne kasdieną, be to yra santykinai gana brangus.

UAB ,,Trakų vandenys“ Varnikų vandenvietėje yra įdiegta biomonitoringo sistema SYMBIO,kuri nedelsiant informuoja apie Trakų, Senųjų Trakų ir Lentvario gyventojams (viso virš 7300 vartotojų) tiekiamo geriamojo vandens (apie 4 000 m³ per parą), kokybės pokyčius.  

Biomonitoringo sistema – tai išankstinio perspėjimo sistema, apie tiekiamo geriamojo vandens užterštumą, kuri leidžia nuolat ir patikimai apsisaugoti nuo staigaus ar atsitiktinio įvykio metu užteršto vandens patiekimo ir jo panaudojimo. Vadinasi, biomonitoringo sistema gali užtikrinti nuolatinę vandens kokybės kontrolę, kad pateikiamas vanduo visada būtų saugus vartotojų sveikatai.

SYMBIO biomonitoringo sistemos privalumai:

Biomonitoringo sistema, kuri įdiegta UAB ,,Trakų vandenys“ Varnikų vandenvietės vandens gerinimo įrenginiuose (VGI) yra pagrįsta bioindikacijos pagrindu.

Bioindikacija – tai metodas, kai gyvi organizmai naudojami kaip užterštumo indikatoriai. Viena iš aplinkos bioindikacijos krypčių tiria toksinių junginių poveikį aplinkai, o kita – žmonėms. Moksline prasme – bioindikatoriai apibrėžiami kaip tam tikros gyvūnų ar augalų rūšys, susijusios tik su konkrečiu veiksniu (stenotopine rūšimi).

Pati bioindikacijos idėja nėra nauja – ji buvo naudojama ir anksčiau vandens kokybės būklei įvertinti. Kaip indikatoriai buvo naudojami gyvūnai, pvz. arkliai ar žuvys, pagal kuriuos buvo nustatomas galimas apsinuodijimas geriamuoju vandeniu. Panašiai ir kasybos srityje buvo naudojamos kanarėlės dėl informacijos gavimo apie galimus žmonių apsinuodijimo pavojus kenksmingomis dujomis. Šie metodai buvo paprasti, bet pakankamai veiksmingi ir patikimi, kadangi jie daug kartų gelbėjo žmonių gyvybes, nors nebuvo žinoma, kokia koncentracija ir kokia medžiaga užteršė vandenį arba orą. Vandens užterštumo laipsnio įvertinimą, naudojant bioindikacijos metodus, galima atlikti trumpalaikiais veiksmais, vadinamais biotestais arba ilgalaikiu stebėjimų metodu, nuolat fiksuojant vandens organizmų elgseną – biomonitoringą. Pastebėti įprastinio bioindikatorių elgesio pokyčiai yra atsiradusio streso apraiška, nuo neigiamo ar žalingo išorinių veiksnių poveikio. Atrankos kriterijai organizmams, kurie veiks optimaliai biomonitoringo sistemoje yra griežtai apibrėžti: jie turi greitai ir patikimai reaguoti į aplinkos pokyčius, jų reakcijos turi būti nedviprasmiškos ir lengvai interpretuojamos. Indikatorinių organizmų laikymas laboratorinėmis sąlygomis yra nesudėtingas, nereikalauja didelių sąnaudų ir darbo.

Šių organizmų gyvenimo būdas ir sąlygos leidžia nuolat (automatiškai) stebėti jų elgesį.  Be to, bioindikacija leidžia nustatyti ir suminį visų kenksmingų medžiagų toksiškumą, daugeliu atvejų veikiančių sinergiškai. Todėl bioindikacijos analizės metodu galima įvertinti bendrą išbandomos sistemos toksiškumą ir, tokiu būdu, puikiai papildyti periodiškai atliekamas chemines analizes vandens monitoringo laboratorijose. Šis metodas taip pat leidžia nuolat atlikti dažnus stebėjimus, kurie  praktiškai vyksta realiuoju laiku (on-line).

Biomonitoringo sistema naudojama nuolatinei paimamo (pakeliamo) vandens kokybės kontrolei nustatyti. Sistemoje yra naudojamos gėlavandenės midijos, kurių natūrali reakcija į staigų aplinkos parametrų pasikeitimą yra jų užsidarymas kiaute. SYMBIO vandens biomonitoringo sistemoje vienu metu naudojamos 8 midijos, kurios dedamos į specialių rezervuarą 3 mėnesiams. Šis laikotarpis yra optimalus jų veikimui sistemoje, kadangi jo metu midijoms nereikia papildomo maitinimo. Rezervuare midijoms sudaromos labiausiai jų natūralią aplinką atitinkančios sąlygos, kurios lemia natūralų midijų elgesį. Po 3 mėnesių midijos pakeičiamos kitomis, o iki tol buvusios sistemoje midijos grįžta į natūralią aplinką.

Midijos yra neaktyvūs dvigeldžiai moliuskai, gyvenantys stovinčiuose vandenyse (ežere ir tvenkiniuose) ar lėto tekėjimo upėse vandens telkinių dugne. Dauguma šių gyvų organizmų galima rasti ežerų pakrantės zonoje, 0,2 - 1,0 m gylyje, tačiau pasitaiko ir didesniame gylyje. Midijos per savo filtravimo aparatą praleidžia didžiulį kiekį vandens. Per įleidimo sifoną vanduo teka į mantijos ertmę, pernešdamas maisto daleles ir deguonį. Taip yra išskalaujamos žiaunos ir išskiriamas deguonis. Blakstienos epitelis sukelia vandens judėjimą ir maisto dalelių nusėdimą ant žiaunų paviršiaus. Jos minta midijų detrito dalelėmis (negyvos organinės medžiagos), mažo dydžio planktoniniais organizmais, bakterijomis ir pirmuonimis. Nuolatinis vandens srautas leidžia išvalyti midijų kriauklės vidinėje pusėje esančią mantijos ertmę nuo sekreto ir  išskyrų. Vanduo kartu su ekskrementais išleidžiamas per išleidimo sifoną. Elementas, kuris gali palaikyti vandens tekėjimą per midijos kūną, yra kiautų judėjimas (uždaromas raumenimis, atidaromas dėl natūralaus plastiškumo ir elastingumo). Korpuso judėjimo greitis ir šių judesių skaičius yra vienas pagrindinių midijų aktyvumo požymių.

SYMBIO biomonitoringo sistemoje naudojamos midijos (smailiosios midijos – naminės rūšys) atitinkančios visus keliamus reikalavimus indikatoriniams organizmams. Midijų reakcija neduoda informacijos apie tai, kas ir kokiais kiekiais yra vandenyje, bet staigus kiauto uždarymas arba staigus midijų elgesio pasikeitimas rodo vandens parametrų pasikeitimą. Tokiu būdu, midijos siunčia signalą, kad pasikeitė vandens paramemetrai ir midijos šį parametrų pasikeitimą atpažįsta kaip kenksmingą ir pavojingą.

SYMBIO biomonitoringo sistema yra patogi ir tuo, kad UAB ,,Trakų vandenys“ jos prižiūrėti nereikia, o tik reaguoti (akustiniu ir vizualiniu būdu) į midijų elgesį.

Sistemos esmė yra ta, kad ji generuoja ir siunčia pavojaus signalą atsitiktinio vandens užteršimo atveju. Midijų atsivėrimo laipsnio tyrimas atliekamas kas 1 sekundę, o  bendras vandens toksiškumo tyrimas atliekamas internetu. Todėl sistema puikiai papildo vandens tyrimų laboratorijos periodinį darbą. Šis metodas leidžia vandenyje aptikti staigiai  sukeltą vandens kokybės pokytį nuodingų medžiagų atžvilgiu. Be to, biomonitoringo sistemos veikimas, patikimumas ir funkcionavimas užtikrinamas mažomis eksploatacinėmis sąnaudomis. Į sistemą patalpintos midijos keičiamos kas 3 mėnesiai, tam, kad būtų užtikrintas tinkamas indikatorinių organizmų jautrumas vandens kokybės pokyčiams.

Rezervuaras. Pagamintas iš  nerūdijančio plieno ir sukurtas siekiant pašalinti arba sumažinti tokių veiksnių įtaką, kurie galėtų neigiamai paveikti midijų veiklą. Į SYMBIO rezervuarą dedami 8 midijų individai.

Rezervuaras suteikia šešėliavimą, turi triukšmo izoliaciją bei didžiąja dalimi sugeria nedideles žemės vibracijas. Matavimo zondai  atvedami prie rezervuare esančių midijų, kurios  turi magnetą, pritvirtintą prie moliusko kiauto.

Matavimo zondai fiksuoja midijos kiauto atsivėrimo laipsnį ir vandens temperatūrą.

Vanduo, esantis rezervuare, kuriame ,,gyvena“ midijos yra ,,judantis“ ir nuolat atsinaujina: tas pats vanduo, kuris tiekiamas vartotojams, prateka per rezervuarą, o iš rezervuaro perteklinis vanduo tiesiogiai nukreipiamas į nuotekų sistemą.

Valdymo pultas (Valdiklis). Valdiklis yra integruota sistemos rezervuaro dalis. Pagrindinė valdiklio paskirtis yra gaunamų iš zondų duomenų apdorojimas ir jų perkėlimas į kompiuterį. Valdiklis taip pat atlieka aliarmų generavimo funkciją, kompiuterio ar programinės įrangos gedimo ar sutrikimo atveju.  

Kompiuteris. Kompiuteryje įdiegta programa  yra atsakinga už duomenų archyvavimą ir vizualizavimą bei ataskaitų apie Sistemos veikimą rengimą. Ji  atlieka naujausią sistemos veikimo įvertinimą, stebi midijų elgesį ir jo pokyčius bei kaupia duomenis. Tačiau pagrindinė programinės įrangos užduotis yra nustatyti, ar staigius midijų bioritmų pokyčius sukelia atsitiktinis vandens užteršimas. Jei yra fiksuojami midijų bioritmų pakitimai, rodantys užterštumą, programa nedelsiant informuoja UAB ,,Trakų vandenys“ atsakingus darbuotojus apie įvykį. Kita programinės įrangos funkcija yra automatinis zondų prijungtų prie midijų, kalibravimas. Kiekvienai midijai pagal jos bioritmą yra individualiai pritaikytas  didžiausias kiauto atidarymo ir uždarymo slenkstis. Duomenų vizualizacija atliekama dviem būdais: linijinėmis diagramomis, atskirai parodančiomis kiekvienos midijos kiauto atsivėrimo procentą esamuoju laiku (vandens atrankos laikotarpis yra 1 sekundė) ir vaizdo grafikais, leidžiančiais sekti kiekvienos midijos elgseną būtuoju laiku, tai yra ankstesniais periodais (vizualizacijos būdų pavyzdžiai pateikti žemiau).

Aliarmai (garsiniai signalai) ir įspėjimai apie staigius vandens kokybės pokyčius

Nuo išorinių veiksnių izoliuotame rezervuare, kuriame midijoms yra sudarytos optimalios, artimos natūralioms, sąlygos, su vandens aeracijos siurbliu, esant kontroliuojamai temperatūrai, kiekvienos midijos bioritmas gali būti suskirstytas į 2 skirtingus individualius periodus: cikliškai padidėjusio ir sumažėjusio aktyvumo periodus. Sumažėjusio aktyvumo periodo metu midijų, kiautas gali būti iš dalies ar visiškai užsidaręs nuo keleto iki keliasdešimties valandų. Midijos kiauto užsidarymas gali būti įvairus: nuo vos kelių procentų iki visiško užsidarymo, tačiau tai nereiškia, kad visuomet kiauto uždarymas yra streso požymis, kadangi tai yra natūralus kiekvieno gyvo organizmo elgesys, atspindintis jo esamą būseną – poilsį (pasyvumas) ar veiklą (aktyvumas). Tačiau reikia pabrėžti, kad net visiškai uždaras moliuskas vis tiek filtruoja vandenį, paimdamas iš jo maistines medžiagas ir deguonį. Tik staigus midijų kiauto uždarymas, kaip grupinis atsakas į pablogėjusią vandens kokybę, gali būti laikoma streso reakcija. Įvykus avarinei situacijai - pasikeitus (pablogėjus) vandens kokybei, visos midijos staiga uždaro savo kiautus ir sistema sukuria garsinį pavojaus signalą – aliarmą. Atsitikus tokiai situacijai, midijos, automatiškai atsiriboja nuo nepalankios aplinkos ir pereina prie anaerobinio kvėpavimo, kuris leidžia apsisaugoti nuo užteršimo. Stebėdama ir fiksuodama natūralią midijų gynybinę reakciją į nepalankias sąlygas, programinė įranga generuoja aliarmą, kuris signalizuojamas kompiuterio monitoriuje garso forma per kompiuterio garsiakalbius, o vaizdine forma – uždegant signalinę lemputę.

Apibendrinant biomonitoringo (SYMBIO) sistemą, svarbu akcentuoti, kad ši sistema yra novatoriška ir patraukli tuo, kad gavus signalą apie vandens kokybės pokyčius, UAB ,,Trakų vandenys“ turi galimybę nedelsiant reaguoti ir imtis neatidėliotinų, aktyvių veiksmų bei pašalinti potencialią grėsmę, susijusią su netinkamos kokybės vandens patekimu vartotojams.

Be to, šiuo metu ypač aktuali yra civilinė sauga, susijusi su geriamuoju vandeniu ir jo užteršimo rizikos veiksniais. UAB ,,Trakų vandenys“ įdiegta biomonitoringo sistema yra viena iš patikimiausių ir operatyviausių priemonių Lietuvoje vandens kokybės pokyčiams fiksuoti ir juos eliminuoti.