Zanieczyszczenia wód
CZYM JEST WODA
Woda jest najpowszechniejszym związkiem chemicznym na Ziemi. Jako lód i ciecz pokrywa 70% powierzchni Ziemi. Jest niezbędna do życia, wypełnia każdą żywą komórką i tworzy trzy czwarte naszego ciała. Odgrywa ważną rolę w ogromnej liczbie procesów chemicznych i fizycznych, od zaparzenia herbaty do produkcji energii jądrowej.
WŁAŚCIWOŚCI
Woda jest wyjątkową substancją, ponieważ występuje powszechnie w trzech stanach skupienia- stałym, ciekłym i gazowym. Normalnie jednak jest cieczą i chociaż część wody paruje w każdej temperaturze powyżej punktu zamarzania (0’C), nie wrze do temperatury 100’C. Również dziwne jest to, że woda rozszerz się zamarzając, jak żadna inna substancja. Dlatego zamarznięte rury pękają. Dlatego też lód pływa, ponieważ rozszerzanie sprawia, że lód ma mniejszą gęstość.
Woda zachowuje się tak z powodu swojego składu chemicznego. W każdej jej cząsteczce znajdują się dwa atomy wodoru i atom tlenu. Układ atomów powoduje, że jedna strona cząsteczki jest naładowana inaczej niż druga. Tę różnicę nazywamy biegunowością, a wodę nazywamy cząsteczką polarną.
Jeden ze skutków biegunowości polega na tym, że ujemny koniec jednaj cząsteczki zostaje przyciągnięty do dodatniego końca drugiej, tworząc wiązanie wodorowe. Woda pozostaje w stanie ciekłym, ponieważ wiązania wodorowe spajają cząsteczki tak silnie, iż cząsteczki nie mogą uciec, by przekształcić się w gaz. Zamrożone cząsteczki organizują się w siatkę krystaliczną, dlatego lód jest mniej gęsty od wody.
Innym skutkiem biegunowości jest to, że woda stanowi dobry rozpuszczalnik. W rzeczywistości rozpuszcza różne substancje tak dobrze, że czysta woda w naturze prawie nie występuje. Na przykład woda morska zawiera 3,5% soli (głównie chlorku sodu, czyli soli kuchennej). Wszystkie istoty żywe korzystają z wodnych (opartych na wodzie) roztworów, takich jak krew, soki trawienne, komórki wewnętrzne, dla wypełnienia niezbędnych funkcji biologicznych.
ZANIECZYSZCZENIE MORZA
Stan czystości rzek wpadających do Bałtyku nadal nie jest zadowalający. Przed każdym sezonem wakacyjnym oczekujemy informacji na temat tego, czy plaże i kąpieliska w strefie nadmorskiej będą otwarte, czy nie. Jeszcze do niedawna Zatokę Pucką, Gdańską i Zalew Szczeciński uznawano za obszary „klęski ekologicznej”. Do morza odprowadzane były bowiem olbrzymie ilości nie oczyszczonych ścieków, pochodzących z miast, osiedli i zakładów przemysłowych zlokalizowanych wzdłuż biegu Wisły i Odry. Obecnie stan środowiska tych zatok uległ znacznej poprawie dzięki wybudowaniu licznych oczyszczalni ścieków.
ZANIECZYSZCZENIE WÓD POWIERZCHNIOWYCH
Stan zanieczyszczenia wód powierzchniowych w Polsce jest katastrofalny. Obecnie mamy 77,7% długości rzek, których wody są zanieczyszczone bakteriami typu Coli, a do 40,7% nie spełnia kryteriów fizykochemicznych. Przyjmuje się, że rzeki prowadzą 92% wód nadmiernie zanieczyszczonych.
ZANIECZYSZCZENIE WÓD PODZIEMNYCH
Źródłem zanieczyszczeń wód podziemnych, jak i powierzchniowych, są ścieki komunalne, przemysłowe, rolnicze, a także specyficzne substancje, np. ropopochodne na obszarach dawnych poligonów radzieckich. Wielkim problemem w Polsce jest zasolenie Wisły i Odry - około 3 mln ton soli rocznie dostaje się do tych rzek z polskich kopalni - jest równoważne ładowności około 450 wagonów kolejowych, co powoduje, że okresami woda w rzekach jest bardziej słona aniżeli w morzu.
Szczególnym źródłem zagrożenia środowiska przyrodniczego są odpady przemysłowe, komunalne i rolne. Zajmują one coraz większą powierzchnię. Zakłady przemysłowe wytwarzają około 180 tys. ton odpadów, z czego 43% trafia na hałdy i składowiska; połowa z nich znajduje się na terenie Górnego Śląska. Około 1,5% odpadów to odpady niebezpieczne dla środowiska i człowieka. Na nielegalne wysypiska trafia około 80% śmieci. Dzikie składowiska w dołach, w dolinach rzek, na miedzach i nieużytkach zajmują najmniej 1000 km2. Niebezpieczne odpady przenikają do gleby i wód podziemnych, stwarzając zagrożenie dla zdrowia ludzi. Wprowadzone do wód substancje mogą wywoływać różne skutki, np.: nadmiar nawozów sztucznych spływających z pól powoduje gwałtowny wzrost roślin i zarastanie jezior, a nawet zanikanie małych akwenów wodnych. Substancje toksyczne powodują zatrucia fauny. Giną ryby ptactwo wodne.
ZANIECZYSZCZENIA ŚRODOWISKA MORSKIEGO
Najcenniejszą częścią morskich wód oceanicznych jest strefa wzajemnego oddziaływania lądu i morza, czyli strefa przybrzeżna. Jest ona najbardziej narażona na zanieczyszczenia pochodzące z lądów. Do wód trafiają ścieki komunalne, przemysłowe i rolnicze, które zawierają substancje biogeniczne, metale ciężkie, środki ochrony roślin, nawozy mineralne, produkty ropopochodne, bakterie chorobotwórcze. Większość zanieczyszczeń pochodzących z lądów czy przenoszonych przez atmosferę nie ulega biodegradacji, lecz przenika do łańcuchów pokarmowych roślin i zwierząt, zwiększając ich śmiertelność i obniżając rozrodczość. W głębinach mórz brakuje tlenu wobec czego postępują beztlenowe procesy przemiany materii, co prowadzi do powstawania toksycznego siarkowodoru, metanu i dwutlenku węgla. Gazy te powodują zakwaszenie środowiska wodnego i zanik życia organicznego. Przykładem takich procesów jest Bałtyk, którego dno w około 20% pokryte jest wodami z siarkowodorem. W wodach oceanów pojawia się coraz więcej zanieczyszczeń, które nie ulegają biodegradacji. Dlatego podejmowane są działania na rzecz ochrony tych wód.
NADMIERNE NAWOŻENIE PRZYCZYNIA SIĘ DO ZANIECZYSZCZENIA WÓD
Przy obfitym stosowaniu nawozów, zwłaszcza sztucznych, część soli mineralnych jest wypłukiwana z gleby i dostaje się do wód powierzchniowych - strumieni, rzek i jezior. Najgroźniejsze są związki fosforu, powodujące bujny rozwój glonów, które po pewnym czasie obumierają. Bakterie rozkładające ich ciała zużywają tlen, wskutek czego w niedotlenionej wodzie giną ryby i inne zwierzęta wodne. Podczas rozkładu materii organicznej bez udziału tlenu powstaje siarkowodór - trujący gaz o charakterystycznym zapachu zgniłych jaj.
Wypłukane z gleby nawozy dostają się także do wód gruntowych, zanieczyszczając ujęcia wody pitnej.
SKAŻENIE ROPĄ NAFTOWĄ ZAGRAŻA EKOSYSTEMOM WODNYM
Górnictwo naftowe, a zwłaszcza wypadki podczas transportu ropy naftowej, powodują poważne skażenie środowiska. Co roku dziesiątki tysięcy ton ropy dostaje się do mórz i oceanów w wyniku zatonięć tankowców. Na przykład ze zbiorników "Exxon Valdez", który uległ wypadkowi u wybrzeży Alaski, wyciekło 40 tysięcy ton ropy. Ale tylko część ropy, która zanieczyszcza wody morskie, trafia do nich w wyniku katastrof statków - 1/3 ropy pochodzi z rutynowych operacji na tankowcach, takich jak opróżnianie zbiorników z balastu, dalszą 1/3 stanowią odpady przemysłowe i komunalne. Związki z ropy naftowej są zabójcze dla wielu organizmów wodnych, zwłaszcza dla żyjących w bogatych ekosystemach przybrzeżnych.
ELEKTROWNIE WODNE NIE ZANIECZYSZCZAJĄ ŚRODOWISKA, ALE PRZYCZYNIAJĄ SIĘ DO NISZCZENIA PRZYRODY DOLIN RZECZNYCH.
SKAŻENIE ŚRODOWISKA ZABIJA LUDZI
Skażenie powietrza, gleby i wód jest cichym zabójcą. Substancje trujące mogą gromadzić się w organizmie i wywoływać chorobę dopiero po dłuższym czasie. Czasem bezpośrednia przyczyna śmierci, np. rak, choroby układu oddechowego albo układu krążenia, wydają się nie mieć bezpośrednio związku z zatruciem środowiska. Badania wykazują jednak zwiększoną śmiertelność niemowląt i krótszą średnią długość życia w silnie skażonych rejonach przemysłowych.
ŹRÓDŁEM METALI CIĘŻKICH W ŚRODOWISKU JEST GŁÓWNIE PRZEMYSŁ
Metale ciężkie dostają się do wód i gleby przede wszystkim wskutek działalności przemysłu ciężkiego - kopalni i hut metali nieżelaznych - ale także np. wytwórni świetlówek tworzyw sztucznych. Do najgroźniejszych, bo powszechnie używanych metali ciężkich należą rtęć i ołów. Lista trujących metali jest długa, zawiera m.in. kadm, chrom, tal, a także cynk i miedź - dwa pierwiastki, które w śladowych ilościach są niezbędne dla organizmu, w dużym stężeniu jednak są trujące. Skażenie metalami ciężkimi jest bardzo duże wokół kopalni i hut cynku i ołowiu. W Polsce rudy cynku i ołowiu wydobywa się w Olkuszu i Bukowinie, duże huty znajdują się w Miasteczku Śląskim (dzielnica Tarnowskich Gór) i w Szopienicach (dzielnica Katowic). Najbliższe okolice huty w Szopienicach są tak zatrute, że nie rosną tam żadne rośliny.
RTĘĆ DOSTAJE SIĘ DO ŚRODOWISKA GŁÓWNIE ZE ŚCIEKÓW PRZEMYSŁOWYCH
Związki rtęci niszczą układ nerwowy, zwłaszcza mózg, wywołują zaburzenia wzroku, koordynacji ruchów, a nawet upośledzenie umysłowe i śmierć. Rtęć dostaje się do środowiska ze ścieków przemysłowych, np. fabryk plastiku, oraz podczas produkcji świetlówek, które są napełniane jej parami, a także spalania paliw kopalnych, np. węgla kamiennego, zawierających jej związki. Dawniej używano związków rtęci do zaprawiania nasion w celu ochrony przed grzybami.
Pierwszy wypadek masowego zatrucia rtęcią stwierdzono u mieszkańców wiosek rybackich nad zatoką Minamata w Japonii. W 1951 roku wytwórnia tworzyw sztucznych zaczęła spuszczać ścieki skażone związkami rtęci. Dwa lata później przyszło na świat pierwsze dziecko z uszkodzeniem mózgu. „Choroba Minamata” dotknęła kilka tysięcy osób, jednak dopiero w 1959 roku ustalono ponad wszelką wątpliwość, że przyczyną było zatrucie rtęcią. Stężenie rtęci w wodzie zatoki było bardzo niskie, wynosiło około dwie części na miliard - taką wodę można pić. Ale związki rtęci kumulowały się w łańcuchach pokarmowych. W wyniku tego w ciele dużych drapieżnych ryb stężenie tego pierwiastka było 2 000 - 10 000 razy wyższe niż w wodzie. Ryby zaś stanowiły główny składnik pożywienia mieszkających nad zatoką ludzi.
TLENKI SIARKI ZAKWASZAJĄ WODĘ DESZCZOWĄ
Dwutlenek siarki w powietrzu utlenia się w trójtlenku siarki, który łącząc się z parą wodną tworzy kwas siarkowy. Zakwasza on silnie wodę deszczową, w wyniku czego powstają kwaśne deszcze, które są bardzo szkodliwe dla roślin. Uszkadzają liście, zmieniają odczyn gleby i przyczyniają się do wypłukiwania soli mineralnych. Ponadto, silnie zakwaszona gleba nie sprzyja rozwojowi grzybów, które współżyją z korzeniami drzew.
Kwaśne deszcze są też dużym zagrożeniem dla jezior. Nagły dopływ silnie zakwaszonej wody, np. z topniejącego śniegu, może tak zmienić warunki życia w jeziorze, że giną ryby i inne organizmy wodne. Silnie zakwaszona woda opadowa jest groźna dla przyrody.
CZY WIECIE, ŻE
Na terenach byłego ZSRR leży Morze Aralskie, niegdyś czwarte co do wielkości jezioro świata, dziś zagrożone zagładą. Aby nawodnić pola uprawne, ludzie zawrócili bieg obu rzek, które do niego wpadały. W ciągu 25 lat powierzchnia morza zmniejszyła się o połowę, a poziom wody opadł o 14m! Spowodowało to taki wzrost zasolenia, że zginęło dużo ryb. Teraz w wielu miejscach, gdzie niegdyś była woda, ciągnie się pustynia ze sterczącymi tu i tam wrakami statków. Jeśli ludzie temu nie zaradzą, z Morza Aralskiego zostanie niebawem mały brudny staw.
WSZYSCY MOŻEMY DBAĆ O CZYSTOŚĆ WÓD !
Powinniśmy zacząć od naszego gospodarstwa domowego. Możemy zmniejszyć zużycie wody, nie nadużywać szkodliwych detergentów, nie wyrzucać resztek pożywienia do ubikacji, segregować śmieci. Kiedy jesteśmy na wycieczce nad rzeką powinniśmy pamiętać, że nie należy wrzucać śmieci do wody, nie niszczyć przyrody nad brzegiem rzeki. W gospodarstwach rolnych należy ograniczać zużycie nawozów sztucznych, które przedostają się do wód gruntowych i spływają do rzek.
Warto dbać o czystość wód, bo są one niezbędne człowiekowi do życia.
Do napisania referatu wykorzystałam informacje z internetu, czasopisma „Focus” i następujących książek:
- „Ratujmy naszą planetę”- Tony Hare
- „Podstawy ochrony środowiska”- Bohdan Głowiak, Edward Kempa, Tomasz Winnicki
- „Księga ekologii”- Hakan Pleijel
- „Ziemia. Atlas zarządzania planetą”- pod redakcją Normana Myersa
- „Szkolna encyklopedia”- John Farndon
- „Przyroda- niezwykłe zjawiska”- redakcja: Halina Szal