UNIVERZITET U BEOGRADURUDARSKo - GEoLo Stct FAKULTET

D EPARTMAN ZAHIDROGEOLOGIIU

XIV SRPSKI SIMPOZTITJM

o HIDROGEOLOGIIIsa medunarodnim udeSfum

ZBORNIKMDOVA

ZLATIBORL7-20. mai?OLZ, godine

,t

ffiHc-ww{,#

i

xry SRPSKT STMPOZLIUM O HTDROGEOLOGIIIsa medunarodnim ude5iem

ZBORNIK RADOVA

IZDAVAE:

Univerzitet u BeograduRudarsko -geolo5ki fakultet

DuSina 7

ZAIZDAVAEA:

Prof. dr Vladica Cvetkovid, dekanRudarsko -geoloSki fakultet

TEHNICKI UREDNICI:

Nevena Savt(,, dipl. inZ.Marina Jovanovii, dipl. rnl.

TIRAZ:

150 primeraka

SraruPA:

Stamparij a Grafik Centar

Na 123. sednici Nastavno-nauinog ve6a Departmana za hidrogeologiju doneta je odluka o organizaciji XIVsrpskog simpozijuma o hidrogeologiji sa medunarodnim ude56em, koja je utvrdena saglasno5du Nastavno-naudnog veia Rudarsko-geolo5kog fakulteta o d 24.05.20 1,L.

CIP - Katalogizacija u publikacijiNarodna biblioteka Srbije, Beogradss6.3(082)

SRPSKI simpozijum o hidrogeologiji sa medunarodnim uie5dem (I4;2072; Zlatibor)Zbornik radova XIV srpskog simpozijuma o hidrogeologiji sa meclunarodnim ude5iem,Zlatibo4 77-20.maj201,2. godine /[organizator Rudarsko-geolo5ki fakultet,.. et al.]. - Beograd : #Univerzitet,#Rudarsko-geolo5ki fakultet, 2012 (Beograd : Grafik centar),- [LB],642 str. : ilustr. ; 30 cm

Na vrhu nasl. str.: Departman za hidrogeologiju. - TiraZ 150. - Str. [7-B]:Uvodna ret organizatora / Dejan Milenii, Zoran Stevanovi6. - Abstracts. -Bibliografija uz svaki rad.

rsBN 978-86 -7 352-236-4

a) Hidrogeologija - ZborniciCOBISS.SR-ID 190619660

rtLtil:r

ir

$

ORGANIZACIONI ODBOR:

Predsednik:Prof. dr Deian Milenit,, dipl. ini.

Orga nizaci oni s ekretari :

Nevena Savi t, dipl. ini.Duro Milankovi6, dipl, ini.

elanovi:

L Prof, dr Petar Dokmanovi t,, dipl. ini.2. Prof, dr Olivera Krunid, dipl. ini.3. Dr Vladimir BeliEevid, dipl. ini,4. Dr Milovan Rakii a3, dipl, ini.5. Mihailo Mandid, dipl, ini.6. Zoran Danilovid, dipl, ini,7 . Dragan Mitrovi t,, dipl. ini.B. Nenad Toholi, dipl. ini.9. Vladan Koci(,, dipl. ini.

NAUCIVI ODBOR:

Predsednik:Prof. dr Zoran Stevanovid, dipl, ini.

Clanovi:

1. Prof, dr Nenad Banjac, dipl. ini.2. Prof. dr Adam Dangit,, dipl, ini,3. Prof. dr Petar Milanovid, dipl. Ini.4. Prof, dr Budimir Filipovid, dipl. ini.5. Prof. dr NadeZda Dimitriievid, dipl. ini.6. Prof, dr Borivoie Miiatovid, dipl, ini,7. Prof, dr Milan Dimkit,, dipl, ini.B. Prof, dr Mi6ko Radulovid, dipl. ini.9. Prof, dr Deian Mileni6, dipl. ini,10. Prof. dr Slobodan Vuiasinovid, dipl. ini.

REDAKCIONI ODBOR:

Clanovi:

1.0. Deian Dra5kovit,, dipl. ini.11. Ivan Dokic, dipl. ini,12. ZoricaVukidevid, dipl. ini.L3. Ivana Demi t,, dipl. ini.t4. Neda Devi6, dipl. ini,15. UroS Uro5evid, dipl. ini16, Tibor Slimak, dipl. ini17. Du5an Duri6, dipl. iniLB. Mihailo Kurela dipl. ini

It. Prof, dr Vojislav Tomi6, dipl, ini.12. Prof. dr Milojko Lazif , dipl. ini,L3. Prof, dr Veselin Dragi5id, dipl. ini.1,4. Prof. dr lvan Mati6, dipl. ini,15. Prof, dr Mihailo Milivojevif, dipl. ini,L6, Prof, dr Milenko PuSi6, dipl. ini,17, Prof. dr Petar Papi6 , dipl, hem,

L8. Prof, dr Zoran Nikie , dipl. ini,19. Dr Milenko Vasiljevid, dipl. ini,20. Mr Milena Zlokolica Mandit,, dipl. int.

Prof, dr Zoran Stevanovi6, dipl. ini,Prof. dr Deian Mileni6, dipl. ini.Doc. dr Vesna Ristid-Vakaniac, dipl. ini.Prof. dr DuSan Polomtid, dipl. ini.Doc. dr Igor femcov, dipl. ini.

>--

ORGANIZATO R SIM P O ZUUMA:

UNIVERZITET U BEOGRADU

RU DARSKO - G E O LO S KI FAKT] LTET

D EPARTIVIAN ZA H I D RO GE O LO GIJ U

u saradnji sa

DRuSrvoM GElLoSruu INZENJERA r rnHNrcena nRBTIE

.SRPS KIM GE O LO S rcIM D RU SrVO YI

NACIONALN IM KOIWITETOIW IAH

SPONZORI:

GENERALNI SPONZOR;

Institu t zavodoprivredu "laroslav eerni"

POKROVITELJ:

Op5tina C"ietina:-

' SPONZORI:

SIEMENS d.o.o.: REHAU d.o.o,

GRAD CECET<

DONATORI:

Departman za hidrogeologiju, Rudarsko-geolo5ki fakultet

"HidJffH:,ffidoo,,Geo ing system" d.o.o.

,,Hidro-geo rad" d.o.o.

,,Geco -inZenj ering" d.o.o.

Republifki zavod za geolo5ka istraZivanja, Republika Srpska

,,Zlatibor voda"

,,Ma5inoprojekt KOPRING" a.d.

xlv sRpsKl HIDROGEOLOSXI SIMPOZIJUM sa medunarodnim ucescem

ARSEN U PODZEMNIM VODAM AZAVODOSNABDEVANJEVOJVODINEARSENIC IN GROUNDWATER FOR WATER SUPPLY INVOJVODINA

Marina Cukl, Maja Todorovidl, Jana Stojkovi6l1(Jniverzitet u Beogridu,Rudarsko-geolo5ki fakultet,Duiina 7, 11000 Beograd

E-mail: marinacui@ymail.com, maia.todorovicS7@ymail.com, ianaslojkovic@gmail.com

ApSTRAKT:Vodosnabdevanje stanovniiltva na prostoru Voivodine organizovano ie zahvataniem

podzemne vode bu1enim buiarima. Najvelideo podzemnih vgda Voivodine pokazuie nezadovoliavaiudi'hemizam,

Sto je posledica sloienosti geotoSkih i hidrohemiiskih uslova. Visoka alkalnost ovih voda, mala

tvrdo6a, visoi saarZal prirodnih organikih materija ivisoka koncentraciia arsena su generalne odlike ovih

voda. jedan od najie1ih problema vezanih za vodosnabdevanie na teritoriii Voivodine ogleda se upoveianim konceitracijama arsena. Na osnovu 400 hemiiskih analiza podzemnih voda za'vodosnabdevanje,

uradena je hidrohemijska karta podzemnih voda sa aspeffia reonizaciie arsena, na

kojoj se kao nijugro2enija podru1ja izdvajaju zapadna Baika i y"qnjt-Banat. Naikriti\niia situaciia ie uS;iAotici, Zrenjaninu i Xi*iiAi, sa-koncentracijama arsena i preko 200 1tg/L. U iu2nom _Banatu (VrSac,

Kovin, Bela irkva) nisu zabeleilene povisene koncentraciie ovog toksiinog elementa. Podruiie Srema

se izdvaja po kvalitetnijoj podzemnoj vodi, i na ovom podruCiu koncentraciie arsena su u okviru

dozvoljenih vrednosti u vodi za pi6e.

KtjuEne re6i: arsen, podzemna voda, vodosnabdevanje, hidrohemiia, voivodina

ABSTRACT:T1e water suppty for the poputation of Voivodina is provided by ground water catchment by

drilted wels tapping two'waier-bearing hoizons. Ifte maior part of groundwater of Voivodina shows

unsatisfactory'cneiism, which is the -consequence of the comptexity of geological and hydrochemical

characteristics. The high atkalinity of this water, Iow hardness, the high content of natural organic matters

and the high conceitration of arsenic are general characterisfics of this water. lncreased arsenic

concentnti6ns which in some cases exceed-, significantty, allowed concentrations of this element in

drinking water represent one of the biggest problems related to the water supply in Voivodina. On the

basis of 400 chemical analyses of grouidwater, a hydrochemica! map of groundwater from the g|pect of.

arsenic zoning was made in whicn western Baeka and middle Banat are singled ouf as the most

endangered r-egions. The most critical situation is rnSubofica , Zrenianin and Kkinda with concentrations

that iven exceed fhose yalues . ln southern Banat (Vr*ac, Kovin, Bela C*va) increased concentrations

of this toxic element have not been recorded. Tie regiion of Srem is slng/ed out by its qulitative-

groundwater, and in this region the concentrations of arsenic in drinking water are wthin the frame of

allowed values.

Key words: arsenic, groundwater,water supply, hydrochemistry, Voivodina

611

Marina

1, UVOD

Arsen u Zivotnoj sredini moZe biti geolo5kogili antropogenog porekla, a njegov transportse vr5iputemvode. Problem uklanjanja arsena iz plitkih izdani je ra5iren, narodito nakon Sto su EPA (US EnvironmentalProtection Agency, 2001) idrugimedunarodni standardi smanjili MDK arsena u vodi za pice sa 50 na 10 pg/L(66FR 6976 I 22. januar 2001.)

U prirodnim vodamaarsen je uglavnom zastupljen u svom neorganskom obliku, koji se nalazi u vodamakao As(lll) i As(V). Jedinjenja As(lll) su toksidnija od oblika koje formira As(V), zbog dega je vaZno da se odredizastupljenost oba tipa arsena. As(V)je najceS6e zastupljen u jonskom obliku (H2AsO+- i HAsOa"-), dok je As(;1)zastupljen u molekulskoj formi (H3AsO3) (Markovi6 D. i dr, 2008).

Arsen je redoks-senzitivan element i na njegovu sudbinu i na oblike nalaZenja u prirodnoj sredini utidu:pH vrednost sredine, redoks-potencijal, distribucija drugih jonskih oblika, hemizam vodene sredine, prisustvoorganskih materija i mikrobioloSka aktivnost.ldentifikovan je veii brol Stetnih efekata arsena na zdravlje ljudi, kaoSto su promene na ko2i, efekti na kardiovaskularni i respiratorni sistem, neurolo5ki efekti, pojava kancera ko2e i

drugih organa (Petru5evski B. i dr, 2005). Zbog svoje raSirenosti u vodi za pi6e, kao i zbog navedenog Stetnogdejstva na zdravlje ljudi, arsen predstavlja predmet mnogih istraZivanja.

2. METODE

Analize sadr2aja arsena u podzemnoj vodi su vr5ene u bunarima za vodosnabdevanje stanovniStva nateritoriji Vojvodine.Analize su urailene od strane Geozavoda (Mandi6, M. 2004), Rudarsko-geolo5kog fakulteta izBeograda (Papii P., 2005), kao i Prirodno-matematidkog fakulteta iz Novog Sada(Dalmacija B., 2008).Za izraduhidrohemijske karte uradena je statistidka obrada vi5e od 400 hemijskih analiza podzemnih voda, pri demu jekori56en program za statistiku IBM SPSS 19.0. Podaci su statistiOki obradeni igrafidki interpretirani po izvori5timai naseljenim mestima. Hidrohemijska karta reonizacije arsena u podzemnoj vodi za vodosnabdevanje Vojvodineje uradena uESR|-jevom paketu ArcGlS 9.3, u razmeri 1:650 000.

3. REZULTATI I DISKUSIJA

Za potrebe vodosnabdevanja u Vojvodini koriste seovo podrucje se sastoji od neogenih i kvartarnih naslagarazlicitog strukturnog tipa poroznosti i rasprostranjenosti. U

uslovno lo5eg kvaliteta, ali se tehnolo5kim postupcima mogu(Dalmacija 8., 2009).

iskljucivo podzemne vode.U hidrogeoloSkom smisluvelike debljine sa brojnim vodonosnim sredinamapogledu kvaliteta ovih voda smatra se da su onedovesti na zakonom propisan kvalitet vode za prce

Slika 1. Trilinearni Pajperov dijagram hemijskog sasfava podzemnih voda VojvodineFigure 1. Piper diagram of the chemical composition of groundwater in Vojvodina

Na slici 1 je prikazan osnovni hemizam podzemnih voda za vodosnabdevanje Vojvodine. Od parametarakoji ne zadovoljavaju propisane vrednosti u vodi za pi6e istidu se gvoZde, amonijum jon i arsen.U tabeli 1

prikazani su osnovni statistidki parametri koncentracije arsena u vodi za pice na osnovu obradenih analizapodzemnih voda Vojvodine.

612

-.';\

Arsen u zemnim vodama za vodosnabdevanie

Tabela l,Statistiiki parametri koncentracije arsena u podzemnoj vodi za vodosnabdevanje Vojvodine(/8M SPSS1e.0)Table 1. Statistical parameters of arsenic concentrations in groundwater for water supply inVojvodina (lBM SPSS 19.0)

Banat Badka Srem

Broiuzoraka 244 146 64

Minimum 0 0 0

Maksimum 217 210 48

Sr,vrednost 11.07 43.55 6.60

Std.'Deviiaciia 23.19 41 .67 7.06

Variiansa 537.72 1736.26 49.87

Banat

Na osnovu hidrohemijskih ispitivanja arsena, iz 244 bunara u Banatu, izdvajaju se Zrenjanin i Kikindakao najugro2enija podrudja sa izuzetno visokim koncentracijama arsena, koje u pojedinim bunarima i do 20 putaprelaze MDK arsena u vodi za pi6e. Ove vode se izdvajaju i po svom hemijskom sastavu od ostalog dela Banata,i pripadaju natrijum-hidrokarbonatnom tipu (Slika 1), a dominira njihov alkalni karakter (pH=7.4-8.9). Boja vode jeuglavnom Zuta i uslovljena je visokim sadrZajem organskih materija prirodnog porekla (utro5ak KMnO+ je 14-95mg/L), Sto ukazuje na prisustvo huminskih i fulvo kiselina.

Jtb3tJ,4

g.xo:oNtob

6

0 80 tCIo 150 200 250

Asb€/LI Prricra Kovn xfrird{ Znrirm

Slika 2. A) Histogram koncentracije arsena u podzemnim vodama Banata, B)Vrednosti arsena u vodi za pi6e upojedinim gradovaima Banata: minimalne, maksimalne vrednosti sa medijanom

Figure 2. A) Distribution of mean arsenic concentrations in water supp/y sysfems in BanatDistrict, B) The valuesof arsenic in drinking water in some cifies in Banat: minimum,maximum values of the median

Uzrok hemijske neispravnosti podzemnih voda juZnog Banatauglavnom predstavljaju povi5enekoncentracije gvoZda i mangana, a na nekim lokacijama amonijum jon prelazi dozvoljene vrednosti. U bunarima uokolini Vr5ca, Alibunara i Kovina nisu zabeleZene povi5ene koncentracije arsena u vodi za vodosnabdevanje.UKova6ici, od analiziranih 17 bunara samo u jednom bunaru koncentracija arsena prelazi MDK, a u pitanju jenajpli6i bunar koji sa 32 m dubine zahvata vodu prve (slobodne) izdani.

U juZnom Banatu, po visokim koncentracijama arsena izdvaja se Pandevo. Vodosnabdevanje ovoggrada se vr5i iz centralizovanog vodovodnog sistema sa tri izvoriSta (Sibnica, Gradska Suma, Filter). Bunari naovim izvori5tima zahvataju podzemnu vodu iz prve izdani. Koncentracije arsena su od 1.1 pg/L do 45.5 pg/L uvodi za pice i najveci broj uzoraka ne prelazi 10 pg/L.

Sa histograma (Slika 2A) se uodava da 175 (71o/o) uzoraka podzemnih voda ima koncentraciju arsenamanju od 10;rg/L arsena, ito su najve6im delom vode iz juZnog Banata, dok se na podru;ju srednjeg Banataizdvajaju najviSe koncentracije arsena u vodi za pi6e (Slika 2B).

Badka

Podrudje severne Ba6ke snabdeva se vodom najvedim delom preko organizovanih centralizovanihgradskih vodovodnih sistema. Manja, seoska naselja snabdevaju se vodom iz lokalnih izvori5ta. Ve6ina bunara uSevernobadkom okrugu kaptira prvu izdan i zahvata vode sa intervala 70-207 m od povr5ine terena (DalmacijaB.,2009).Sto se tide prostora zapadne Badke vode iz kvartarnih naslaga kaptiraju se sa dubina od 26 - 134 m odpovr5ine terena, dok se neogene naslage na ovom prostoru kaptiraju sa dubina od oko 105 - 150 m(Zdravkovid

613

ikovic

J., 2008).U ovim podzemnim vodama se nalazi relativno mala koli6ina organskih materija i huminskih kiselina saprihvatljivim stepenom obojenosti. Me5anjem voda u pojedinim bunarima, zahvatanjem vode iz plitkih i OuOofiilizdani dolazi do odredenog pobolj5anja kvaliteta.-Vode dublje, neogene izdani u Severnobadkor onujr'izapadnoj Badkoj, karakteri5u povecani sadrZaji sulfata i hlorida (i do 50 %ekv), dok su koncentracije hlorija ukvartarnim naslagama Sire okoline Subotice izuzetno niske (do 5 mg/l)(Mandi6 M. idr. 2005).

f'lo1€(to

100 150

As[ys/Lf

o.rqiLoHJ0o

Slika 3.

Figure 3.

A)Histogram koncentracije arsena u podzemnim vodama BaCke, B)Vrednosti arsena u vodi za pice upojedinim gradovaima Baike: minimalne, maksimalne vrednosti sa medijanom

A) Distribution of mean arsenic concentrations in water supply systems in BackaDistrict, B) The vatuesof arsenic in drinking water in some cities in Backa: minimum,

maximum values of the median

Najve6i broj-uzoraka (98 analiza - 67%) pripada izvori5tima u severnoj Badkoj: Subotica, Palic, Badkivinogradi, Bajmok, eantavir, Durdin, Mi5i6evo, Mala Bosna, Kelebija, trlovi ZeOnif, Stari Zednik, Visnjevac,Zmajevo i Kula Horgo5(Zdravkovi6 J., 2008).

Na osnovu histograma se uodava da je samo 46 uzoraka podzemnih voda imalo koncentracijuarsenaispod 1Opg/L (Slika 3A).

Najvi5a koncentracija arsena u podzemnim vodama, na podrucju Badke, registrovana je u bunaru B 1-6,u Novom Bedeju, koja je iznosila 2201.t91L, dok na podrudju Apatina, Sombora, Vrbasa i Badke Topolekoncentracije arsena retko prelaze MDK (Slika 3B).

Srem

Kvalitet voda koje se zahvataju za vodosnabdevanje Srema je znatno bolji, u odnosu na Banat i Badku.Uzroci fizidko-hemijske neispravnosti podzemnih voda na podrudju Srema su najde5ce povi5ene koncentracijegvoZda i mangana (Mandic M. i dr 2008). Ovaj deo Vojvodine gotovo da nema koncentracije arsena iznadmaksimalne dozvoljene vrednosti u vodi za pice, Sto je uzrkovala drugadija geolo5ka grada sedimenalaiz kojih sezahvala podzemna voda za vodosnabdevanje. U pojedinim uzorcima vode za pice u Simanovcima jeustanovljena povedana konbentracija arsena (Slika 4).

?0 30

Aslttg/LlP#anka

Slika 4. A)Histogram koncentracije arse,na u podzemnim vodama Srema,B)Srednje vrednosti arsena u vodi zapice u pojedinim gradovaima Srema

Figure 4. A) Distribution of mean arsenic concentrations in water supply sysfems in SremDistrict, B) The valuesof arsenic in drinking water in sorne crtles in Srem District

614

-9' a0af.o'Y

oL,co

t0

Apslin Sornbor Vrbas Sr&oDca Be*e;

A

Arsen u dzemnim vodama za vodosnabdevan

Rezultat obrale hemijskih analiza podzemnih voda za vodosnabdevanje Vojvodine je Prognozna hidrohemijskakarla reonizacije arsena (Slika 5).

Slika 5. Prognozna hidrohemijska kafta reonizacije arsena u podzemnim vodama za vodosnabdevanje VojvodineFigure 5. Prognostic hydrochemical map with arsenic zoning of cdies in Vojvodina

4. ZAKLJUEAK

Na osnovu izradene hidrohemijske karte reonizacije arsena u podzemnoj vodi za vodosnabdevanjeVojvodine, jasno se mogu uoditi gradovi koji imaju problem sa vodosnabdevanjem zbog povi5enih koncentracijaarsena u vodi za pi6e. Kao najugroZenija podrudja mogu se izdvojiti Zrenjanin, Kikinda, Pandevo, Be6ej i

Subotica, odnosno srednji Banat i severna Badka, sa koncentracijama arsena koje i do nekoliko puta prelazepropisanuvrednost od 10 pg/L u vodi za pi6e. U juZnom Banatu (Vriac, Kovin, Bela Crkva) nisu zabeleZenepoviSene koncentracije ovog toksidnog elementa. Podrudje Srema ima najkvalitetn'rju vodu za piee, u odnosu nadruge delove Vojvodine.

LITERATURA:

DALMACIJA 8., 2008: Monitoring arsena u vodi bunara za vodosnabdevanje stanovniStva na podrueju Ju1nogBanata

DALMACIJA B., 2009: Strategija vodosnabdevanja i zaitite voda u AP Vojvodini - Univerzitet u Novom Sadu,Prirodno-matematidki fakultet, Departman za hemiju:

EPA United States Environmental Protection Agency,2006:http://water.epa.govhttp://www.eko.vojvodina.gov.rs/files/file/dokumenti/sajto/o20strategija%20vodosnabdevanjaTo29io/o20zastileo/o2lvoda%20apv.pdfhttp://www.eko.vojvodina.gov.rs/files/file/monitoring/vodal20lSljuznio/o29banal%o21arseno/o2l2008.pdfMANDIC M., 2004: Anatiza kvaliteta podzemnih voda sa aspekta njihovog koriilenja za vodosnabdevanje -

Gepzavod, lzveStaj ll faze, BeogradMANDIC M., PAPIC P., 2005: Prilog poznavanju Kvalitativnih svojstava podzemnih voda Vojvodine - 14. Kongres

geologa Srbije i Crne Gore, str 385-390, Novi SadMARKoUC D., PACIC 1., PETKOVC S., URoSEVIC D., 2008: Arsen u Zivotnojsredinii mogucnosti smanjenja

njegovog Stetnog uticaja, Ecologica 15, str.47-52.PETRUSEVSKI 8., SHARMA S., SCHIPPERS J.C., 2005: Arsen u vodi za pi6e - osnovna hemija, detekcija,

standardi, rasprostranjenost i efekat na zdravlje, Voda i sanitarna tehnika 35,str 11-18.ZDMVKOVIC 1., ZOOA: Kvalitet podzemnih voda Severo-zapadne Baike sa aspekta vodosnabdevanja -

Diplomski rad, RGF, Beograd

615