MANAZMENT KVALITY VODY V POVODI POVRCHOVEHO TOKU (Management of water quality in surface stream basin)

Ing. Svetozar Luther

r Utvar manazmentu a kvality povrchovych tokov a nadrzi VUVH Bratislava

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Definlcia manazmentu kvality vody v povodi povrchoveho toku (Definitionof water quality management insurface stream basin)

„Manazment kvality vody v povodi povrchoveho toku predstavuje starostlivosf o povrchove vody so zamerantm sa nakomplexny subor cinnostt.“

Ciele manazmentu kvality vody v povodi povrchoveho toku (Purposes of water quality management in surface stream basin)

• zabezpecif rozne poziadavky navyuzitie vody v povodi toku • zachovaf resp. zlepsif environmentalne aspekty v povodi: - optimalizaciou vodohospodarskych, hospodarskych, krajino ekologickych a spolocenskych funkcil - zachovanlm biodiverzity ekosystemov povrchovychvod

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Nastroj riesenia manazmentu kvality vodyv povodi (Implement of solution water quality managementin the basin)

Matematickv model kvality vody umoznuje riesenie: • prognozovania, riadeniaa ochrany kvality vody v povodi (*) • vykonavat’ rozhodovacieprocesy: 1/ moznost’predpovede efektu opatrenia v povodi 2/ vyhodnotenie vysledku zasahuv povodi

(*) Zakladne predpokladv pre riesenie otazok zlepsenia kvality vody a zivotneho prostrediav povodi: • identifikacia a analyza vplyvov vsetkych vyznamnych zdrojov znecistenia v povodi • modelove vyhodnotenie ich ucinkov • variantna simulacia stavov po zavedeni napravnych opatreni

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Povodie rieky : ciele riesenia (The Hron river basin: purposes of solution)

• minimalizacia zat’azenia povrchovych vod znecist’uiucimi latkami z vypusfanych odpadovvch vod z vybranych zdroiov znecistenia s vyuzitim prostriedkov manazmentu kvality vody v povodi prislusneho useku toku

• navrh opatreni na zvvsenie kvality vody v toku a zachovanie biodiverzitv ekologickvch svstemov povrchovych vodv sulade s princinmi trvalo udrzatefneho rozvoja pri vyuziti prostriedkov manazmentu kvality vody v povodi prislusneho useku toku

• ekonomicke vyhodnotenie navrhovanychrieseni.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Postup riesenia: (Advance of solution)

• revitalizacia modelovacieho softwaru „DSS-Hron River Basin“ (revitalization of modelling software „DSS-Hron River Basin") - aktualizaciadatabaz, kalibracia a verifikacia podmodelov, - dostupnosf vsetkych potrebnych udajov (pre rok 1999)

• schematizacia povodia Hrona (schematization of the Hron river basin) r - pre model Mappix, rozdelenie celkovej dlzky toku (cca 260 km) na 26 segmentov a 17 podoblastl (ciastkovych povodi) - podl’a situovania monitorovacich startle, vyskytu zdrojov znecistenia (POV, KOV, skladky atd’.). Min dlzka segmentu 3 km, max. 31 km

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com PDF created with

FinePrint pdfFactory

r-j-i

Pro trial version http://www.fineprint.com riekyHron usekov Vyzna£enie ubr. 1S

(number -eislo

^ c.

useku 1 na

of

(segiiwntu) situa£nej

section) untie (Place on

stnenia

the

of mape

...... map

individual jednotlivych

Hron

povodla

river

sections

basin) (d ) potok Bystrica Slav. Pod-V —HE Eupca Efcihova breiova Po ho re la MH7 ^| 4sjH4 4 Hi ^^H2 f |^m

Banska. m Bystrica

Kremnicky potok

Ziar nad Hronom

Samovica

Hronsky Benadik

Kozmalovcc segment) Kalna nad Hronom (samplmcfslation code)

Pohronsky | vj, kod vzorkovacej stanice Ruskov (subcatchment flow) Kamanin Obr. t. 2 vtok 7L ci.'AStkoveh.o povodia Blokova schema riecnych hsekov (segmentov)

DUNAJ toku Hr on a jeho pritokov (Water quality schematization of the Hron river basin))

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com PDF created with

FinePrint

.... pdfFactory

Pro trial version http://www.fineprint.com (Water Obr.c. @ within vody Monitor

H26

- (number

rislo 3 quality v the

povodi

ova

Hron monitoi

monitoring of

tie

Basin) monitoring

rleky

ovacfcj stanice

stanice Hron stations

station)

kvality

Tabul’ka c. 1 Schematizacia rieky Hron (Diaaram of the Hro ri river)

Cislo Kod vzork. Nazov useku Rieka Hron(r.km) Dlzka

useku* stanice koniec useku useku (km)

1 H1 Polomka 260.0 20.0

2 H2 Brezno nad 242.0 18.0

3 H3 Valaska 235.0 17.0

4 H4 Cierny Hron 234.0 15.0

5 H5 Podbrezova 222.0 13.0

6 H6 Dubova 210.0 12.0

7 H7 Slovenska Lupca 198.0 12.0

8 H8 Banska Bystrica 175.0 23.0

9 H9 potok Bystrica 192.5 15.0

10 H10 Detva (Hrinova) 28.0

11 H11 Zvolenska Slatina 13.0

12 H12 Zolna (Hucava) 20.0

13 H13 Slatina ustie 170.0 7.0

14 H14 14.0

15 H15 20.0

16 H16 15.0

17 H17 Kremnicka 146.0 15.0

18 H18 125.0 21.0

19 H19 Zarnovica 100.0 25.0

21 H21 Vel’ke Kozmalovce 86.0 3.0

22 H22 Levice 20.0

23 H23 Perec 18.0 30.0

24 H24 Kalna nad Hronom 55.0 31.0

25 H25 Pohronsky Ruskov 25.0 30.0

26 H26 Kamenin 0.0 25.0

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Navrh scenarov a ich analyza v DSS: (Propose scenarios and their analyse inDSS):

1 .vvvoi kvalitv povrchovychvod v povodi v roku 1999

2. vyvoj kvality povrchovych vod v povodi vroku 1999 no rekonstrukcii technologic vacsich komunalnvch \Z COY (nad 10 000 E.O.). s technologiou odstranovania nutrientov - tercialnvm cistenim

3. vyvoj kvality povrchovych vod v povodi po rekonstrukcii a intenzifikacil vacsich komunalnvch \Z COY (nad 10 000 E.O.) s prihliadnutim na planovanv \Z narast poctu ohyvateFov prinoienvch COY. na

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Valaska

dunezuy 3REZNU

BANSKA BYSTRI

ZVRI.EN Betya

Tlmac Obr.c. 7 Situovanie cistiarni odpadovych vod v povodi rieky Hron (Place of water treatment plants in the Hron river basin) Zeiiezovce

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Tab. c. 4 Aktualne a planovane Rapacity vybranych COV v povodi rieky Hron Aglomeracia Pocet E.O. Sucasne Planovana Vyzadovane rok 1999 prftok COV COV kapacita**(E.O.) COV Banska Bystrica 175114 C 544000 CNDP Banska Bela* 400 400 Brezno 16027 CND 50000 CNDP Detva 7890 C 27400 CNDP Hrinova* 3547 10000 CN Kovacova 1250 1250 Kremnicka 5000 5000 Levice 73680 CN 275000 CNDP Nova Baha* 3425 CND 8600 CN Podbrezova 3329 3500 CN Pukanec 607 CND 2500 CN Tlmace 5863 C 10000 CN Valaska 2201 5000 CN

Zeliezovce* 5224 CND 10000 CN Ziar nad Hronom 9164 CND 60000 CNDP Zvolen 48082 C 235000 CNDP * nie je zahrnute v modelovych vypoctoch (T at>.n.4 Topical

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Tab.c.5 Optimalne ucinnosti cistenia pre jednotlive latky a typy COV (v %) Typ upravy nh 4-n N03 -N Celk.P PO4-P Cu Cd Zn Ni Hg Pb Cr As HCH HCB BaP Fa nth PCB153 KOLI BSK5 ChSK NL Biofilter 0 0 10 0 70 60 70 30 70 60 60 50 40 95 95 95 90 50 75 75 80 Sediment., aktiv. a stabiliz. kalu 25 15 10 0 70 60 70 30 70 60 60 50 40 95 95 95 90 85 85 75 80 Sediment.,aktiv. a uplne spr. kalu 25 15 10 0 70 60 70 30 70 60 60 50 40 95 95 95 90 90 90 75 80 Sediment.,aktiv. a kompostovanie 25 15 10 0 70 60 70 30 70 60 60 50 40 95 95 95 90 90 95 75 80 Nizkozat'az.aktiv. a kompostovanie 25 15 10 0 70 60 70 30 70 60 60 50 40 95 95 95 90 95 95 75 80 Sedim.,aktivacia chem.zr.P.spr.kal 95 95 85 90 80 80 80 80 80 80 80 80 80 95 95 95 90 90 90 90 85 Aktiv.,Zvys.biol. odstr.P.spr.kalu 95 95 75 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 95 95 95 90 90 95 85 90

Bez cistenia 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 25 0 0

(Table n.5 Optimal efficiencies of waste water treatment for individual parameters and WWTP types ( %))

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Priemyse! c ►

Prie myscljie ristiaxne odpadovyok I— COV iavody *

oil re ■Domac nosti < *

odtok podiemniej ■Podloiit 41'' septlky vody

pc Vi£*he^ -----Ptil’noh. SEPTIK podirstin)

mies Yjia atniosferic kar Atlrtosf. pavTchava —Prinodni1 Sfe- spad. spad vo da ;

doprava . a c^sty ----- Doprava-^

skladka ^ Bansky o dp ado v odtok ►

Obr. e. 5 Schema produkcie a sprac ovania n dp ado v v povodi rieky Hron (Schematization of the waste load production and treatment in the Hron river basin)

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Obrx. 27 Lokalizacia zdrojov znecistenia banskym; vodami 1- Vajskova 2- Spania Doiina 3- Malachov 4- Kremnica. Horna Ves 5- Kremnica, Potorky 6- Bartska Hodrusa-Hamre 7- Banska Stiavnica,Banska Bela 8-

(Pict.n.27 The locations of the mines)

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Vysledky modelovania kvality vodyv grafoch — (Graphical review of water quality model results) Obr.c. 8 Priemerna koncentracia celkoveho fosforu pri roznych alternativach Zoznam lokallt: (Average concentration of total phosphorus at different scenarios) (Register of locations)

□ 1999 □ 1999-Re k. n Buducnost’ 1 - Pohorela 2 - Polomka 3 - Brezno 4 - Cierny Balog 5 - Podbrezova 6 - Dubova 7 - Slovenska Lupca 8 - Banska Bystrica 9 - potok Bystrica 10 - Detva 11 - Zvolenska Slatina 12 - Zolna 13 - Slatina ustie

14 - Zvolen 15 - Jasenica 16 - Kremnicky potok 17 - Kremnicka 18 - Ziar nad Hronom 19 - Zarnovica lll.trieda 20 - Hronsky Benadik kvality 21 - Kozmalovce

22 - Levice 23 - Perec Lokalita 24 - Kalna nad Hronom 25 - Pohronsky Ruskov 26 - Kamemn

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com ------1------1------1------1------1------1------1------1------1------1

Obr. c . 9 Hmotnostny prietok celkoveho fosforu z jednotlivych zdrojov na sledovanych lokalitach v roku 1999

□ komunAlny dPRIEMYSELNY d BANSKY dZMIESANY dTOKY dNEURCENE dCOV (Domestic Industry Minetail Mixed Streams Unspecify WWTP)

12 Lokalita Pict.n. 9 Mass flow of total phosphorus from individual sources at follow location in the year 1999 i

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com PDF created with Celk. P (t/rok) 2000 2500 1000 1500

500 FinePrint Obr.c. pdfFactory (WWTP ■ (Total

cov

10

Kumulovany phosphorus:

Pro trial nTOKY STREAMS version

cumulative

hmotnostny http://www.fineprint.com

D lokalitach

PRIEMYSELNY INDUSTRY

waste

in prietok

v the

roku

load year

celkoveho

1999

profile 1999) ZMIESANY MIXED

of

fosforu

discharges

v DKOMUNALNY

sledovanych DOMESTIC)

to

the

Hron

river, Zoznam lokalit:

1 - Pohorela Obr.c.13 Priemerna koncentrapia NH4-N pri roznych sUternativach (Average concentration of ammonia-nitrogen at different 2 - Polomka scenarios) 3 - Brezno □ 1999 n1999-Rek. nBuducnosf 4 - Cierny Balog 5 - Podbrezova 6 - Dubova 7 - Slovenska Lupca 8 - Banska Bystrica 9 - potok Bystrica 10 - Detva 11 - Zvolenska Slatina 12 - Zolna 13 - Slatina ustie 14 - Zvolen . trieda kvality 15 - Jasenica 16 - Kremnicky potok 17 - Kremnicka 18 - Ziar nad Hronom 19 - Zarnovica 20 - Hronsky Benadik 21 - Kozmalovce 22 - Levice 23 - Perec 24 - Kalna nad Hronom 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 25 - Pohronsky Ruskov

Lokalita 26 - Kamemn

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Zoznam lokalit:

Obr.c. 16 Priemerna koncentracia N03-N pri roznych alternatfvach . 1 - Pohorela (Ayerage concentration of nitrate-nitrogen at different scenarios J 2- Polomka □ 1999 D 1999-Rek. D Buducnosf 3- Brezno 4- Cierny Balog 7.0 5- Podbrezova

6- Dubova 7- Slovenska Lupca 6.0 8 - Banska Bystrica 9- potok Bystrica 5.0 10 - Detva 11 - Zvolenska Slatina 12 - Zolna 4.0 13- Slatina ustie O) 14- Zvolen II. trieda kvality 5 3.0 15 - Jasenica 16 - Kremnicky potok 17- Kremnicka 2.0 > 18 - Ziar nad Hronom 19 - Zarnovica 20 - Hronsky Benadik 1.0 21 - Kozmalovce 22- Levice 0.0 23- Perec 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 24- Kalna nad Hronom Lokalita 25 - Pohronsky Ruskov 26 - Kamemn J____ L J____ L

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Obr.c. 19 Priemerna koncentracia BSK5 pri roznych alternativach (Average concentration of BOD at different scenarios) Zoznam lokalit: □ 1999 □ 1999-Rek. □ Buducnost’ 1 - Pohorela 2 - Polomka 20 3 - Brezno 4 - Cierny Balog 18 5 - Podbrezova 6 - Dubova 16 7 - Slovenska Lupca 8 - Banska Bystrica 14 9 - potok Bystrica 10 - Detva 11 - Zvolenska JT 12 Slatina

™ 10 12 - Zolna * 13 - Slatina ustie (Z) trieda 14 - Zvolen “ 8 kvality 15 - Jasenica 16 - Kremnicky potok 17 - Kremnicka 18 - Ziar nad Hronom 19 - Zarnovica

20 - Hronsky Benadik 21 - Kozmalovce 22 - Levice

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 23 - Perec 24 - Kalna nad Lokalita Hronom 25 - Pohronsky Ruskov 26 - Kamenfn

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Prehl’ad vysledkov modelovania kvality vodyv roku 1999 (Review of water quality model results in the year 1999)

Vyznamny zdroj znecistenia v povodi Hrona - komunalne odpadove vody. Na celkovom znecisteni sa komunalne odpadove vody podiefali: 52 % celkoveho fosforu, 71 % amoniakalneho dusika a 72 % BSK5.

Priemvselne odpadove vody vcitane vod z agropotravinarskeho priemyslu a z plosnych zdroj ov znecistenia sa na celkovom znecisteni v povodi podiefali: 90 % kadmium, 88 % ortut’, 35 % arzen, 16 % olovo, 21 % amoniakalny dusik,19 % BSK5

Banske odpadove vody sa na celkovomznecisteni podiefali: 52 % zinku a 42 % arzenu.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Prehl’ad ucinkov navrhnutych alternativ (Review of effects of propose scenarios)

Vypocitany ucinok navrhnutych alternativ (spocivajuci v intenzifikacii

V a rekonstrukcii komunalnych COY nad 10 000 E.O.) - znizenie priemernych koncentraciiv Krone :

celkovy fosfor o (19 % - 41 %),

amonne iony o (30 %),

dusicnany o (5 %),

BSK5o (5 % - 21 %).

r Ucinok navrhnutych alternativ len v ramci spracovania znecistenia v ROY.

Nizky ucinokpre kadmium, olovo, arzen - vyskyt v POV a BOV.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Zavery (Conclusions)

Na zaklade dosiahnutych vysledkov mozno konstatovat’:

- kFucovu ulohu v redukcii znecistenia nutrientami v rieke Hron V maju komunalne COY,

- stay existuiucich komunalnych COY nezodpoveda sucasnym poziadaykam potrebnym k dosiahnutiu pozadovaneho stupna vyvoja kvality vodv povodi,

- navrhnute altemativy (spocivajuce v intenzifikacii a rekonstrukcii V komunalnych COY nad 10 000 E.O.) boli postacuiuce pre dosiahnutie pozadovanei III, triedy kvality vody Hrona pre nutrientv.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Ekonomicke hodnotenie (Economy evaluation)

Financne naroky na rekonstrukciu a intenzifikaciu komunalnych

V COY v povodi Hrona boli podrobne analyzovane vramci riesenia 2,etapv ciastkovej ulohy. Na vyriesenie odvadzania a cistenia KOV v povodi Hrona pre aglomeracie nad 2000 E.O. je odhadovanych cca 6 mid. Sk (V cenovej urovni r. 2000). Z toho nakladv na

V rekonstrukciuresp. vvstavbu COY cca El mid. Sk (20 %). Na rekonstrukciu existujucich a vystavbu novych stokovych sieti cca 4,8 mid. Sk (80 %). Nad 2 mld.Sk sa odhaduju nakladv pre aglomeraciu BanskaBystrica..

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Dakujem za pozornost’!

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com