zanieczyszczenia wód naturalnych
Zanieczyszczenia wód naturalnych
„Czysta woda nabiera coraz większej wartości.
Ilość jej wyznacza niemal granicę rozwoju
ekonomicznego na razie w niektórych rejonach
świata, lecz zagadnienie to stanie się aktualne
w skali światowej w ciągu najbliższych pięć-
dziesięciu lat. Rozwaga nakazuje nauczyć się
gospodarowania zasobami wody śmiało, z
wyobraźnią i z jak najwyższą efektywnością.
Czas na rozwinięcie tych umiejętności jest już
zbyt krótki ”.
A.M. Piper, U.S. Geological Survey ,Water-Supply
Paper, 1797, 1965.
Woda ma tak żywotne znaczenie i jest tak ważnym zasobem, że jakiekolwiek przeliczenie jej na wartości pieniężne nie miałoby najmniejszego sensu. Wartość jej bowiem, jako najcenniejszego ze wszystkich zasobów, jest niewymierna. Jest czynnikiem niezbędnym zarówno dla życia codziennego każdego z nas, jak i dla rolnictwa, przemysłu, gospodarki komunalnej i innych gałęzi. Globalny ekosystem lądowy uzależniony jest od zasobów wód słodkich, stanowiących niewielki procent wszystkich wód (3,5%). Zdecydowana większość stanowią wody oceanu światowego, których uzdatnienie pociąga za sobą tak wielkie koszty, że pozwalają sobie na to tylko bogate kraje naftowe. Problemy z zaopatrzeniem w wodę występują szczególnie w krajach zwrotnikowych i podzwrotnikowych, obfitujących w obszary pustynne. Problemy z wodą stanowią potencjalną przyczynę konfliktów międzynarodowych. Wybudowanie przez Turcję wielkiej tamy na Eufracie wywołało protesty państw bliskowschodnich, przez które przepływa Eufrat w dalszym biegu (m.in. Irak).
Duża ilość wody związana jest w minerałach występujących w skorupie ziemskiej. Jednak dla człowieka i jego działalności ważna jest woda pochodząca z hydrosfery. Całkowita ilość wody w hydrosferze wynosi 1021 litrów. Rozmieszczenie jej jest jednak bardzo nierównomierne. 97,2% wody znajduje się w morzach i oceanach, 2,15% zatrzymane jest w postaci lodowców i lądolodów w obszarach polarnych. Wody mórz służą na razie głównie jako drogi transportu, lecz zarówno obszary morskie, jak i lody polarne kryją w sobie potencjalne możliwości wykorzystania ich w celu otrzymania wody zdatnej do picia i nawadniania. Wody, od których zależy nasza egzystencja, stanowią zaledwie 0,65% ,co jest nikłą częścią całej hydrosfery. Ilość ta byłaby dawno zużyta, gdyby nie istniał cykl hydrologiczny. Energia słoneczna wywołuje proces parowania, skraplania, a następnie kondensacji i opadów atmosferycznych, które zasilają zbiorniki wody na Ziemi. Dzięki temu woda jest zasobem odnawiającym się bez przerwy. Problemy związane z wodą dotyczą nie tylko odpowiedniej jej ilości, lecz również rozmieszczenia i odpowiednich proporcji. Pewne obszary mają wody pod dostatkiem, inne cierpią na jej brak. Woda decyduje o zaludnieniu danego regionu geograficznego.
Źródła zanieczyszczeń
Woda krążąca w przyrodzie rozpuszcza napotkane substancje, w tym wiele szkodliwych dla roślin, zwierząt i ludzi. Najbardziej narażone na zanieczyszczenia są wody opadowe, gruntowe i rzeczne. W wodach opadowych (deszczach, śniegach) rozpuszczają się gazy i pyły emitowane do atmosfery przez zakłady przemysłowe, które nie stosują urządzeń pochłaniających szkodliwe substancje, głównie tlenki azotu i siarki. Wraz z wodą substancje te przenikają do wód gruntowych, skąd są wchłaniane przez rośliny.
Wodom gruntowym zagraża również nadmierna ilość nawozów sztucznych stosowanych w rolnictwie oraz środków ochrony roślin (pestycydów). W miastach pojawiają się dodatkowe źródła zanieczyszczeń. Woda deszczowa spłukuje brudy z dachów i ulic, a te ostatnie w okresie zimowym są intensywnie posypywane solą.
W najgorszej sytuacji są rzeki. To do nich spływają ścieki komunalne (fekalia, woda po myciu i praniu) oraz przemysłowe (o składzie uzależnionym od rodzaju produkcji ).
Wskaźniki zanieczyszczenia
Wskaźniki zanieczyszczenia – są to stężenia zanieczyszczeń oraz inne parametry, których wartość jest miarą stężenia określonych rodzajów zanieczyszczeń.
Jednym z najważniejszych wskaźników zanieczyszczenia wód powierzchniowych jest stężenie rozpuszczonego tlenu, które może przyjmować maksymalną wartość 8-9 mg/dm3 – mniejsze stężenie tlenu świadczy o zanieczyszczeniu wód związkami organicznymi, rozkładalnymi biochemicznie; spadek stężenia tlenu poniżej 4 mg/dm3 powoduje obumieranie wielu organizmów wodnych.
Innymi wskaźnikami zanieczyszczenia wód naturalnych są:
Biochemiczne zapotrzebowanie tlenu (BZT), będące miarą zawartości rozkładalnych biochemicznie związków organicznych
Chemiczne zapotrzebowanie tlenu (ChZT) – miara zawartości wszystkich związków organicznych.
Obecność zawiesin mineralnych i organicznych
Obecność organicznych i nieorganicznych związków azotu, fosforu
Prócz sposobów oceny zanieczyszczenia wód opartych na wskaźnikach fizycznych i chemicznych (otrzymywanych w wyniku analizy fizycznej i chemicznej wód) stosuje się metody badania stanu biologicznego wody. Najczęściej jest stosowany tzw. system saprobowy, wykorzystujący wyniki analizy hydrobiologicznej wód. W zależności od składu organizmów wodnych, wody dzieli się na:
Oligosaprobowe – czyste ,
Mezosaprobowe – średnio zanieczyszczone
Polisaprobowe – silnie zanieczyszczone
Analiza bakteriologiczna dostarcza informacji o ilości i rodzaju bakterii obecnych w wodzie. Proces usuwania zanieczyszczeń z wody do poziomu umożliwiającego stosowanie jej do określonych celów nosi nazwę uzdatniania wody.
Zasady klasyfikacji wód w Polsce w zależności od stopnia ich zanieczyszczenia określa tzw. prawo wodne, według którego rozróżnia się 3 klasy czystości. Warunkiem zakwalifikowania wody do jednej z nich jest zachowanie fizykochemicznych i biologicznych wskaźników w dopuszczalnych granicach. W 1993 z objętych kontrolą odcinków rzek – 6,2 tys. km – jedynie 2,7% spełniało wymogi stawiane wodom o największej czystości, tj wodom I klasy czystości , 15,2% należało do wód II klasy, 28,1% - III klasy czystości, 54% stanowiły wody pozaklasowe.
Bilans wodny w Polsce
Polska należy do krajów ubogich w zasoby wodne. Woda z opadów atmosferycznych (186km3 rocznie) odpływa do morza po powierzchni jako rzeki i drogą podziemną (57 km3), a reszta (129 km3) paruje bezpośrednio z powierzchni przez liście i łodygi roślin. Z wód odpływających drogą powierzchniową lub podziemną zużywane jest 13km3, z czego 8,5 pobiera przemysł, 3 miasta i 1,5 rolnictwo. Wody te prawie w całości wracają do rzek a tym, że 3,5 km3 w formie zanieczyszczonej, jako wymagające oczyszczenia ścieki. Niestety, tylko część z nich oczyszczana jest w sposób właściwy przed skierowaniem do rzek. Reszta powoduje zanieczyszczenie wód rzecznych i jeziornych, utrudniając lub uniemożliwiając ich wykorzystanie. Ochrona wód przed zanieczyszczeniem jest działalnością kosztowną, ale konieczną.
Literatura:
- B.J.Skinner „Zasoby Ziemi” – PWN 1978r.
- K.M. Pazdro, M.Torbicka „Chemia dla gimnazjalistów, I ” – OE 2000r.
- Encyklopedia Multimedialna PWN 2000 wersja 1.0