1
1
HIGIENA
ŚRODOWISKO NATURALNE
Prof. Danuta Mielżyńska-`
vach
Środowisko naturalne  definicja
2
Środowisko jest to ogół elementów przyrodniczych, takich jak:
powierzchnia ziemi, łącznie z glebą,
wody,
powietrze,
świat roślinny i zwierzęcy,
krajobraz, znajdujący się zarówno w stanie naturalnym, jak
też przekształcony w wyniku działalności człowieka.
Zagrożenia środowiska
3
Zanieczyszczenie środowiska to wprowadzenie do środowiska
(powietrza, wody, ziemi) substancji stałych, ciekłych lub
gazowych, które mogą ujemnie wpłynąć na zdrowie człowieka,
klimat, przyrodę itd.
Uciążliwości dla środowiska to zjawiska fizyczne utrudniające
życie albo dokuczliwe dla otaczającego środowiska (np. hałas,
wibracje, promieniowanie, zmiany klimatu)
Nadzwyczajne zagrożenia środowiska to gwałtowne zdarzenia nie
będące klęską żywiołową (np. awarie, katastrofy statków itd..)
Powietrze atmosferyczne
4
Powietrza atmosferycznego: bezbarwna i bezwonna mieszanina
gazów tworzących atmosferę ziemską .
Skład w pobliżu powierzchni Ziemi (16 km) to:
azot (N2) - 78,09 %,
tlen (O2) - 20,95 %,
argon (Ar) - 0,93 %,
dwutlenek węgla (CO2) - 0,03 %,
gazy szlachetne: neon, krypton, ksenon oraz hel - 0,01%
ozon (O3)  0,05 -0,5 ppm
para wodna
Zanieczyszczenie powietrza
5
5
y
ródła zanieczyszczeń powietrza
naturalne:
wybuchy wulkanów (pył wulkaniczny, dwutlenek węgla, dwutlenek
siarki, i inne)
pożary lasów, stepów (pyły, dwutlenek węgla, tlenek węgla)
erozja gleb i skał (głównie pyły)
procesy gnicia i rozpadu materii organicznej (metan, dwutlenek
węgla, siarkowodór)
pyłki kwiatowe, bakterie, drobnoustroje
antropogeniczne (sztuczne):
przemysł (zwłaszcza energetyczny, wydobywczy, chemiczny,
spożywczy, papierniczy, rafineryjny)
komunikacja
rolnictwo
gospodarka komunalna
Rodzaje zanieczyszczeń
6
6
Zanieczyszczenia powietrza ze względu na ich strukturę i właściwości:
pyłowe
gazowe
Zanieczyszczenia pyłowe:
pyły: cząstki stałe w środowisku gazowym (aerozol)
dymy: cząstki stałe lub ciecz w środowisku gazowym
mgły: ciecz lub para w środowisku gazowym
Podział pyłu ze względu na średnicę cząstek:
opad pyłu >10źm
pył zawieszony:
pyły grube 2,5 źm < da d" 10 źm
pyły drobne 0,1 źm < da d" 2,5 źm
pyły bardzo drobne da d" 0,1 źm
Zanieczyszczenia pyłowe
7
7
Podział pyłów ze względu na skład:
organiczne
pyły zwierzęce (wełna, włosy, odchody itd.)
pyły roślinne (pył drzewny, bawełniany, pyłki)
organizmy żywe (np. bakterie, zarodniki grzybów itd.)
nieorganiczne
pyły metali (żelaza, ołowiu, kadmu, miedzi itd.)
pyły mineralne (piaskowy, węglowy, wapienny)
radioaktywne
mieszane
Zanieczyszczenia pyłowe
8
8
Podział pyłów ze względu na skutki zdrowotne:
frakcja wdychana  cząstki wdychane przez nos i usta oraz
osądzające się na oskrzelach (5  10 źm)
frakcja tchawiczna  cząstki wnikające poza krtań, oskrzela
i oskrzeliki (1 -5 źm)
frakcja respirabilna (pęcherzykowa)  cząstki docierające do
bezrzęskowych dróg oddechowych (poniżej 1 źm).
Zanieczyszczenia pyłowe
9
Podział pyłów ze względu na skutki zdrowotne:
pyły o działaniu zwłókniającym
pyły o działaniu drażniącym
pyły o działaniu alergizującym
pyły o działaniu toksycznym
pyły o działaniu rakotwórczym
Właściwości biologiczne pyłów
10
Pyły o działaniu zwłókniającym:
krystaliczne formy dwutlenku krzemu (kwarc, krystobalit) oraz niektórych
krzemianów (azbest, talk, kaolin), pył z kopalni węgla lub rudy żelaza,
powodują odczyn wytwórczy ze strony tkanki łącznej włóknistej,
prowadzą do uszkodzenia układu oddechowego, a w konsekwencji także
do układu krążenia,
zwiększa predyspozycje płuc do chorób o charakterze infekcyjnym,
mogą być przyczyną nowotworów układu oddechowego.
Pyły o działaniu drażniącym:
węgiel, żelazo, szkło, aluminium, związku baru,
brak rozrostu tkanki łącznej włóknistej w płucach,
zmiany czynnościowe układu oddechowego w niewielkim stopniu.
Właściwości biologiczne pyłów
11
Pyły o działaniu alergizującym:
pochodzenia organicznego (bawełna, wełna, konopie, len, pyły sierści,
jedwab, surowe owoce, sporysz, puder ryżowy, pyły mąki)
pochodzenia chemicznego (leki, pyły niektórych metali (chromu, kobaltu,
niklu)
schorzenia alergiczne, w tym astma oskrzelowa,
zwiększają predyspozycje do chorób infekcyjnych
uszkadzają narząd oddechowy i układ krążenia.
Pyły o działaniu toksycznym:
zawierają ołów, siarkę, związki chromu, środki owadobójcze,
mogą prowadzić do zatruć ostrych i przewlekłych o różnym stopniu
nasilenia objawów.
Pyły o działaniu rakotwórczym:
pyły krzemionki, azbest,
zawierają związki organiczne o działaniu rakotwórczym
Skutki zdrowotne działania pyłów
12
Pylice płuc
przewlekła choroba układu, wywołana długotrwałym wdychaniem pyłów
występowanie przewlekłego zapalenia oskrzeli i postępowej rozedmy
płuc,
powstania serca płucnego i niewydolności krążenia
zmiany w obrębie tkanki płucnej, czego konsekwencją jest
niewydolność oddechowa
W zależności od zmian anatomopatologicznych pylice dzieli się na:
kolagenowe
niekolagenowe
mieszane
Skutki zdrowotne działania pyłów
13
Pylice kolagenowe:
pylica krzemowa (silicosis) - powstająca w następstwie wdychania pyłu
krzemionki krystalicznej,
pylica azbestowa (asbestosis) - charakteryzująca się śródmiąższowym
włóknieniem tkanki płucnej, często z odczynem opłucnowym,
pylica talkowa (talcosis) - cechująca się włóknieniem tkanki płucnej typu
śródmiąższowego a częściowo typu ogniskowego ,
pylica aluminiowa (aluminosis) - zmiany w płucach spowodowane są
wdychaniem pyłu drobno sproszkowanego glinu lub dymów
powstających przy prażeniu boksytów
Pylice niekolagenowe:
choroby wywołane wdychaniem pyłów niezwłókniających np.
pyłu żelaza (siderosis)
cyny (stannosis)
siarczanu baru (barytosis).
Skutki zdrowotne działania pyłów
14
Pylice wywołane pyłem mieszanym:
pylica górników kopalń węgla - wdychanie pyłu kopalnianego (mieszanina
pyłu węglowego, krzemionki, glinokrzemianów i wielu innych składników w
tym metali śladowych)
pylica spawaczy elektrycznych - wdychanie dymów i gazów podczas
spawania
Schorzenia przebiegające bez odczynów włóknistych:
nieżyty górnych dróg oddechowych
przewlekłe zapalenie oskrzeli (PZO)
schorzenia alergiczne (astma, przewlekłe zapalenie pęcherzyków płucnych).
Schorzenia nowotworowe ( pyły azbestu, pyły zawierające: związki chromu,
arsenu, barwniki organiczne, pochodne smołowcowe, węglowodory
aromatyczne)
Zanieczyszczenia gazowe
15
Zanieczyszczenia gazowe:
związki siarki (SO2, SO3, H2S)
związki azotu (NO, NO2, N2O, NH3)
tlenki węgla (CO, CO2)
węglowodory alifatyczne (CxHy, np. metan)
wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (np. C20H12, benzo(a)piren)
Zanieczyszczenia gazowe
16
Związki siarki:
dwutlenek siarki (SO2)
trójtlenek siarki (SO3)
siarkowodór (H2S)
kwas siarkowy (H2SO4)
siarczany różnych metali
Dwutlenek siarki (SO2):
gaz bezbarwny, niepalny, o silnej drażniącej woni, duszącej woni
powstaje m. in. w wyniku spalania zanieczyszczonych siarką paliw stałych
i płynnych (np. węgla, ropy naftowej) w silnikach spalinowych,
w elektrociepłowniach, itd.
jest uznawany za wskaz
nik zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego
Zanieczyszczenia gazowe
17
Związki azotu:
tlenek azotu (NO) (bezbarwny i bezwonny)
dwutlenek azotu (NO2) (brunatny o duszącej woni)
amoniak (NH3)
kwasy: azotawy -HNO2 i azotowy - HNO3
powstają podczas wysokotemperaturowych procesów spalania.
Związki węgla:
tlenek węgla (CO)
gaz bezbarwny, bezwonny, niewykrywalny przez narządy zmysłów
powstaje
w wyniku niezupełnego spalania węgla lub jego związków
dwutlenek węgla (CO2)
gaz bezbarwny, bezwonny i niepalny gaz, dobrze rozpuszczalny
w wodzie i cięższy od powietrza
powstaje podczas wszelkich procesów spalania paliw stałych, ciekłych
i gazowych, a także w procesie oddychania organizmów żywych
Zjawiska wpływające na stan powietrza
18
Smog
utrzymujące się nad terenami wielkich miast i okręgów przemysłowych
zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego
mieszanina
zanieczyszczeń pierwotnych (pyły, gazy i pary emitowane przez
zakłady przemysłowe, energetyczne, silniki spalinowe pojazdów
itp.)
zanieczyszczeń wtórnych (produkty fotochemiczne i chemiczne
przemian)
zachodzi w warunkach inwersji temperatury, podczas braku ruchów
powietrza (pogoda bezwietrzna) oraz przy odpowiednim ukształtowanie
terenu (doliny)
Zjawiska wpływające na stan powietrza
19
Smog fotochemiczny (utleniający, letni, typ Los Angeles)
tworzy się w czasie silnego nasłonecznienia w wyniku fotochemicznych
przemian występujących w dużym stężeniu tlenków azotu, węglowodorów
i innych składników spalin (głównie samochodowych)
Smog kwaśny (redukujący, mgła przemysłowa, zimowy, typ londyński)
powstaje w wilgotnym powietrzu silnie zanieczyszczonym tzw. gazami
kwaśnymi, głównie dwutlenkiem siarki (SO2) i dwutlenkiem węgla (CO2),
oraz pyłem węglowym
Skutki zdrowotne zanieczyszczenia
powietrza
20
Wzrost zachorowań lub nasilenia objawów ze strony układu oddechowego
(przewlekle zapalenia oskrzeli, rozedma płuc, dychawica oskrzelowa,
nowotwory płuc).
Podrażnienie błon śluzowych oczu, nosa i górnych dróg oddechowych.
Działanie uczulające, mutagenne, rakotwórcze.
Niedotlenienie tkanek.
Trwałe zmiany w ośrodkowym układzie nerwowym.
Nasilenie zmian skórnych.
Efekt cieplarniany
21
Wzrost temperatury planety spowodowany zwiększoną
koncentracją gazów nieprzezroczystych (szklarniowych) dla
promieniowania podczerwonego.
Gazy szklarniowe przepuszczają widoczne pasmo fal
słonecznych, natomiast adsorbują promieniowanie
podczerwone zapobiegając tym ucieczce ciepła w kosmos
(wzrost temperatury).
Najważniejszym gazem atmosferycznym przyczyniającym
się do powstawania efektu cieplarnianego jest dwutlenek
węgla, a także metan, tlenek azotu, ozon i freony.
Skutki efektu cieplarnianego
22
Wzrost średniej temperatury powietrza na Ziemi.
Topnienie lodowców i zalewania przez ich wody obszarów nadmorskich.
Przesunięcie stref klimatycznych o 150-500 km ku biegunom do końca
XXI wieku.
Zaburzenia równowagi w ekosystemach: ginięcie wielu gatunków o
małych zdolnościach adaptacyjnych lub rozwój gatunków
niepożądanych.
Zwiększona częstotliwość występowania ekstremalnych zjawisk
pogodowych
i katastrof klimatycznych (fale upałów, powodzie, huragany).
Przyspieszenie parowania wody i opadanie jej w nowych rejonach -
zmniejszenie zasobów wody pitnej.
Dziura ozonowa
23
Ozon stratosferyczny pochłania część promieniowania ultrafioletowego
docierającego do Ziemi ze Słońca.
Niektóre rodzaje promieniowania ultrafioletowego:
uszkadza komórki (oparzenia) oraz materiał genetyczny komórek
wywołując zmiany nowotworowe
Obniżenie stężenia ozonu (O3) w stratosferze atmosfery ziemskiej jest
spowodowane emisją freonów (związki chloru i fluoru).
Skutki dziury ozonowej
24
Zamieranie szczególnie wrażliwych organizmów roślinnych i zwierzęcych
tworzących plankton.
Niszczenia przez promienie UV chlorofilu roślin uprawnych.
Osłabianie systemu immunologicznego (zmniejszenie odporności na infekcje
i choroby, w tym także nowotworowe).
Podrażnienie spojówek (wzrost występowania licznych chorób oczu, głównie
zaćm).
Przyspieszenie procesów starzenia się skóry.
Kwaśne deszcze
25
Powstają w wyniku łączenia się kropelek wody z dwutlenkiem siarki, tlenkami
azotu, siarkowodorem, dwutlenkiem węgla i chlorowodorem.
Naturalna kwasowość wody opadowej wynosi ok. pH=5,6 (CO2, H2O).
Przenikanie tlenków siarki może mieć postać:
depozycji suchej ( opad suchy) - sorpcja substancji gazowych
bezpośrednio przez rośliny, glebę, wody powierzchniowe, budynki
depozycji mokrej - gdy wraz z opadami atmosferycznymi,
zanieczyszczenia spadają na ziemię i roślinność w postaci opadu
Skutki kwaśnych deszczy
26
Wpływ na roślinność:
bezpośredni
uszkodzenia igieł i liści, uszkadzanie błon biologicznych (powoduje
zakłócenie w systemie odżywiania i w bilansie wodnym)
pośrednie
zakwaszenia gleby,
zmniejszanie dostępności substancji odżywczych,
zwiększenie zawartości szkodliwych metali rozpuszczonych
w roztworze glebowym,
uszkodzenie korzeni i zabicie flory grzybów mikoryzowych,
zmniejszenie się odporności roślin na choroby i owady (ataki owadów
lub pasożytniczych grzybów).
Skutki kwaśnych deszczy
27
Zaburzenia rozmnażanie ptaków żyjących przy brzegach zakwaszonych jezior
Zmiana składu roślinności - wpływ na zwierzęta uzależnione od danego
zbiorowiska roślinnego (brak właściwych dla siebie gatunków roślin).
Uszkodzenia różnych budynków, pomników i zabytków, (wymywanie wapnia).
Znaczenie wody
28
Woda jest podstawowym składnikiem każdej żywej komórki:
ciało człowieka - od 58% do 65% wody
ryby - około 80%
rośliny lądowe - od 50% do 75%
rośliny wodne - do 98%.
W ciągu doby dorosły, zdrowy człowiek powinien spożyć 2,5l wody:
przyjmuje wodę w pokarmach i napojach
wydala w postaci moczu i potu,
część jest używana w procesach przemiany materii.
Zbyt mała ilość spożycia wody powoduje odwodnienie organizmu oraz zaburzenie
procesów życiowych: trawienia, oddychania, krążenia krwi i wydalania.
Zużycie wody
29
W Polsce:
cele produkcyjne i energetyczne przeszło 70% poboru wody
cele komunalne około 20%
nawodnienie w rolnictwie i leśnictwie oraz uzupełnienie stawów rybnych
około 10%.
Wzrost zużycia wody na jednego mieszkańca z 126 dm3 na dobę do 210
dm3 na dobę w ciągu 20 lat
Zużycie wody (w m3) na wyprodukowanie 1 tony:
stali  20
ziemniaków  300
żelaza - 50
jedwabiu - 400
spirytusu - 60
suchego siana - 700
kauczuku syntetycznego - 80
dobrego papieru -1000
Rodzaje wód w przyrodzie
30
W przyrodzie występują wody:
powierzchniowe
opadowe
podziemne
Wody powierzchniowe
31
Wody występujące na powierzchni ziemi, łatwe do bezpośredniego ujęcia
(czerpania)
Dzielimy je na:
słone (morza, oceany), słone jeziora  zajmują 97% wód
słonawe (brakkiczne)  wody w ujściach rzek, a także wody Bałtyku
słodkie (większość wód śródlądowych)  zajmują pozostałe 3% wód
płynące (rzeki, strumienie)
stojące (jeziora, stawy).
Woda opadowa
32
Woda, która powstaje przez kondensację pary wodnej w atmosferze i spada na
powierzchnię Ziemi w postaci opadów atmosferyczne (deszcz, śnieg, grad).
Jej skład zależy od czystości powietrza, które napotyka podczas opadania.
Charakteryzuje się dużą zawartością:
gazów (tlenu, azotu, dwutlenku węgla)
może zawierać sadzę, pyłki roślinne, pył przemysłowy, mikroorganizmy,
pewne ilości soli mineralnych.
Ze względu na zawartość rozpuszczonego dwutlenku węgla pH wody
opadowej wynosi około 6 (odczyn kwaśny).
Wody podziemne
33
Wody, zalegające pod powierzchnią Ziemi na różnych głębokościach.
Powstają na skutek różnych procesów geologicznych.
Stanowią ok. 4,12% ogólnej objętości zasobów hydrosfery Ziemi.
Dzielimy je na:
zaskórne (podskórne): do 5 cm, zanieczyszczone, nie nadają się do picia
gruntowe (płytkie): zasilane przez opady atmosferyczne, na głębokości ok.
20 m, mają stałą temperaturę, są przeważnie czyste, klarowne, chłodne
wgłębne (głębokie): występują w warstwach wodonośnych pokrytych
utworami nieprzepuszczalnymi, mniej wrażliwe lub w ogóle niewrażliwe na
zmiany klimatyczne i inne zmiany na powierzchni gruntu, względna stałość
właściwości fizycznych i chemicznych
Klasy czystości wód
34
Klasa I : wody tej klasy czystości mogą być wykorzystywane jako z
ródło
zaopatrzenia ludności w wodę pitną, jako z
ródło zaopatrzenia przemysłu
spożywczego i innych gałęzi przemysłu wymagających tej klasy czystości
wody oraz hodowli ryb łososiowych.
Klasa II: wody tej klasy czystości mogą być wykorzystywane jako z
ródło
zaopatrzenia w wodę hodowli zwierząt, do celów rekreacji, sportów
wodnych i kąpielisk oraz do hodowli ryb z wyjątkiem łososiowatych.
Klasa III: wody tej klasy czystości mogą być wykorzystywane jako z
ródło
zaopatrzenia w wodę zakładów przemysłowych z wyjątkiem tych, dla
których wymagana jest klasa I i II oraz do celów nawodnienia terenów
rolnych i ogrodniczych.
Wskaz
niki: ilość rozpuszczonego tlenu, BZT, ChZT, stężenie fenoli,
chlorków, siarczanów, substancji rozpuszczonych i zawiesin
Woda do picia
35
Woda do picia i zastosowań gospodarczych powinna być:
bezbarwna
bezwonna
klarowna
orzez
wiająca w smaku
pozbawiona szkodliwych zanieczyszczeń
z
ródłem odpowiedniej ilości mikroelementów
dostępna w dużej ilości.
Podział ujęć wody do picia:
ujęcia wód podziemnych
ujęcia wód powierzchniowych
ujęcia z
ródeł
Wskaz
niki jakości wody
36
Wskaz
niki jakości wody:
fizyczne
chemiczne
mikrobiologiczne
Wskaz
niki fizyczne
37
Temperatura
Jest funkcją energii cząsteczek. Ten parametr ma podstawowe znaczenie
w technice cieplnej (chłodnictwo), a także w przemyśle spożywczym.
Barwa
Woda chemicznie czysta nie ma barwy. W warunkach naturalnych w
grubych warstwach przyjmuje odcień błękitu. Wody zanieczyszczone
przyjmują zabarwienie od związków chemicznych w nich rozpuszczonych.
Jest to najczęściej zabarwienie zielono-żółte.
Mętność
Mętność wody wywołują zawiesiny organiczne jak np. związki humusowe
i nieorganiczne takie jak trudno rozpuszczalne wodorotlenki metali np.
Fe(OH)3, Mn(OH)2 , iły, gliny itp.
Smak i zapach
Są to parametry badane organoleptycznie. Smak i zapach nadają wodzie
rozpuszczone w niej związki nieorganiczne takie jak sole, kwasy, gaz
i organiczne - najczęściej produkty metabolizmu organizmów żyjących w
wodzie w warunkach naturalnych.
Wskaz
niki chemiczne
38
Chemiczne wskaz
niki jakości
odczyn,
twardość,
utlenialność,
zasadowość,
BZT (biochemiczne zapotrzebowanie na tlen),
ChZt (chemiczne zapotrzebowanie na tlen)
zawartość substancji azotowych, chlorków, siarczanów, fosforanów,
żelaza, manganu, krzemu, magnezu i wapnia.
Wskaz
niki chemiczne
39
Odczyn (pH)
Wskazuje, czy woda jest kwaśna czy alkaliczna. Odczyn większości wód
naturalnych waha się w granicach 6,8-8,5 pH.
Zasadowość
Jest to własność wody spowodowana obecnością wodorotlenków,
wodorowęglanów i węglanów Ca2+, Mg2+, K+, Na+. Zasadowość może być
zatem pochodzenia wodorowęglanowego, węglanowego i wodorotlenowego.
Utlenialność
Miara zanieczyszczenia wody związkami chemicznymi. Związki łatwo
utlenialne powodują brak tlenu dla organizmów żywych.
BZT
Wyraża ilość mg tlenu potrzebna do utlenienia substancji organicznych, aż
do ich całkowitego zmineralizowania.
ChZT
Wyraża ilość mg tlenu potrzebna do utlenienia substancji nieorganicznych.
Wskaz
niki chemiczne
40
Twardość (ogólna)
Jest to zawartość jonów wapniowych i magnezowych w wodzie. Twardość
wyraża się ilością milivali jonów wapniowych i magnezowych w decymetrze
sześciennym wody. Do jej wyrażania stosowane są również tzw. stopnie
twardości.
twardość węglanową nadają wodzie rozpuszczone wodorowęglany
wapnia i magnezu. Można ją usunąć przez ogrzewanie wody do wrzenia.
twardość niewęglanową tworzą rozpuszczone chlorki, siarczany,
krzemiany. Nie można usunąć przez ogrzewanie wody do wrzenia.
Twardość stała pozostaje w wodzie po doprowadzeniu jej do wrzenia pod
normalnym ciśnieniem. Następuje wtedy rozkład wodorowęglanów
i wytrącenie węglanów.
Ponieważ część węglanów pozostaje w wodzie w postaci rozpuszczonej
(głównie MgCO3), dlatego twardość przemijająca jest mniejsza od twardości
węglanowej.
Wskaz
niki chemiczne
41
Chlorki
Jon chlorkowy występuje we wszystkich wodach naturalnych.
Chlorki mogą przenikać do wód naturalnych z gleby, pokładów naturalnych
soli, ze ściekami, z odpadkami pochodzenia zwierzęcego.
Zawartość chlorków w wodzie może być pochodzenia naturalnego lub
wynikać
z zanieczyszczenia wody. Chlorki pochodzące z zanieczyszczeń czynią
wodę nieprzydatną do picia. W tym ostatnim przypadku jonom, chlorkowym
towarzyszą znaczne ilości związków azotowych.
Smak wody zależy od rodzaju soli występujących w wodzie. Smak słony jest
spowodowany obecnością w wodzie chlorku sodu.
Wysokie stężenie jonów chlorkowych zwiększa korozyjność wody.
Wskaz
niki chemiczne
42
Azotany(III), azotany(V) I amoniak
Azotany(III) mogą być pochodzenia organicznego lub nieorganicznego.
Są one produktem przejściowym w cyklu azotowym zachodzącym w wodach
naturalnych. Azotany(III) są nietrwałe i łatwo przechodzą w amoniak lub
azotany(V).
Azotany(V) występują we wszystkich rodzajach wód.
Dostają się ze ścieków komunalnych i przemysłowych, z pól nawożonych
nawozami azotanowymi, a także z rozkładu organicznych związków
azotowych.
Azotany występujące w wodach powierzchniowych przyspieszają
eutrofizację, co powoduje zmniejszenie wydajności procesów uzdatniania
wody oraz pogarsza jej smak i zapach.
Amoniaku pochodzi z terenów gospodarstw rolnych, nawożenia pól,
wprowadzenia ścieków, nieszczelnych szamb. Wody te są narażone również na
skażenie bakteriologiczne.
Wskaz
niki chemiczne
43
Żelazo występuje w postaci rozpuszczonej, jako wodorowęglan żelaza (III),
siarczan (VI) żelaza (II) lub chlorek żelaza (II).
W wodach rejonów bagiennych, zalesionych oraz warstwach zawierających
torf, żelazo może występować w połączeniu ze związkami organicznymi,
najczęściej z kwasami humusowymi.
Nadmiar żelaza w wodzie psuje jej smak, jest szkodliwy dla zdrowia oraz
może być przyczyną rozwoju bakterii żelazistych i zarastania rurociągów.
Mangan występuje w wodach podziemnych zazwyczaj razem z żelazem
w ilości 10-20% zawartości żelaza, w podobnych związkach jak żelazo. Jego
szkodliwość dla zdrowia jest podobna jak żelaza.
Wskaz
niki biologiczne
44
Skład mikroflory wodnej:
Bakterie samożywne (autotrofy)  nitkowate bakterie żelaziste, manganowe, siarkowe
Bakterie cudzożywne (heterotrofy):
saprofityczne (żyjące i rozmnażające się na martwej materii)
prototroficzne (żyjące i rozmnażające się w organizmach żywych, do wody
przedostają się z wydalinami zwierząt i ludzi)
chorobotwórcze: Salmonella, Shigella, Vibrio cholerae, gronkowce,
paciorkowce.
Wirusy: enteroewirusy, rotawirusy itd.
Jaja pasożytów: glista ludzka, tasiemiec, owsiki
Pierwotniaki: płazak czerwonki, rzęsistek pochwowy.
Wskaz
niki biologiczne
45
Analiza bakteriologiczna wody obejmuje badania:
ilościowe: określa się liczbę kolonii wyrosłych na pożywce
jakościowe: mają na celu wykrycie bakterii chorobotwórczych w wodzie.
Analiza jakościowa polega na oznaczania bakterii wskaz
nikowej, którą jest
Escherichia coli (pałeczki okrężnicy).
Bakteria ta świadczy o zanieczyszczeniu fekaliami i wzbudza podejrzenie co do
obecności bakterii chorobotwórczych.
Ilość pałeczek okrężnicy wyraża się jako miano coli, które oznacza najmniejszą
objętość wody (w cm3), w której wykryto 1 bakterię okrężnicy.
Im mniejsze jest miano coli, tym woda jest bardziej zanieczyszczona.
Dla wody nadającej się do picia miano coli powinno wynosić 100 i powyżej.
y
ródła zanieczyszczeń wody i ich rodzaje
46
Ze względu na pochodzenie:
naturalne - pochodzą z domieszek zawartych w wodach
powierzchniowych i podziemnych - np. zasolenie, zanieczyszczenie
związkami żelaza,
sztuczne ( antropogeniczne) - pochodzące ze ścieków, spływów
z terenów rolniczych, składowisk odpadów komunalnych,
biologiczne (bakterie, wirusy, grzyby, glony),
chemiczne (oleje, benzyna, smary, ropa, nawozy sztuczne, pestycydy,
kwasy, zasady).
Samooczyszczania się wód
47
Proces fizyko-chemiczny polegający na eliminowaniu
zanieczyszczeń przez samą naturę, bez ingerencji człowieka.
Dotyczy to zarówno rzek, jak i jezior i innych zbiorników
stojących.
W trakcie samooczyszczania zachodzą takie procesy jak:
rozcieńczanie,
sedymentacja,
adsorpcja,
procesy fotolizy oraz parowania powierzchniowego
oczyszczanie biologiczne (biosorpcja, mineralizacja,
bioakumulacja, immobilizacja).
Oczyszczania wód
48
Sedymentacja
usunięcie z wody cząsteczki mające ciężar właściwy większy niż woda.
Koagulacja
usuwanie z wody bardzo drobnych cząstek z wykorzystywaniem soli
glinu i żelaza. Z koloidami usuwane są również inne zanieczyszczenia,
np. bakterie, jony metali ciężkich, pestycydy i inne.
Filtracja
mechaniczne usuwanie zawiesin i koagulantów w połączeniu z innymi
zanieczyszczeniami.
Dezynfekcja
celem jest zniszczenie mikroorganizmów obecnych w wodzie po
wcześniejszych procesach jej oczyszczania oraz zabezpieczenie wody
przed wtórnym (w sieci) rozwojem organizmów żywych, głównie bakterii.
Czynniki dezynfekujące:
chlor (najczęściej używany), chloraminy, dwutlenek chloru,
promieniowanie UV, ozon.
Wtórne zanieczyszczenie wód
49
Transport wody do użytkownika czyli systemy wodociągowe:
rury żeliwne i ich korozja,
rury plastikowe z pcv,
rury azbestowo-cementowe,
rury ze stali ocynkowanej lub miedzi,
elementy z mosiądzu (zawory, łączki itd.)
elementy z powłoką aluminiową.
Higiena gleby
50
Gleba - biologicznie czynna powierzchniowa warstwa litosfery, powstała ze
skały macierzystej pod wpływem czynników glebotwórczych (głównie
organizmów żywych, klimatu i wody) i podlegająca stałym przemianom.
Gleba składa się z trzech faz:
stałej  obejmującej cząstki mineralne, organiczne i organiczno-
mineralne o różnym stopniu rozdrobnienia,
ciekłej  wody, w której są rozpuszczone związki mineralne i organiczne
tworzące roztwór glebowy,
gazowej  mieszaniny gazów i pary wodnej.
Właściwości fizyczne gleby
51
Porowatość: suma wolnych przestrzeni w glebie.
Przepuszczalność: szybkość przenikania wody przez warstwę
gleby.
Przewiewność: zdolność do przenikania powietrza i innych
gazów do gleby.
Włosowatość lub kapilarność: tendencja do przenikania
wilgoci do góry wbrew sile ciążenia.
Temperatura: intensywność nagrzewania oraz szybkość utraty
ciepła gleby ma związek z barwą oraz wilgotnością tej gleby.
Właściwości chemiczne gleby
52
Zawartość materii organicznej gleby.
W glebie prawidłowo użytkowanej występuje równowaga pomiędzy
substancjami organicznymi i tworzącymi się związkami próchnicowymi.
W przypadku przyspieszonej mineralizacji możemy wnioskować, iż doszło
do zakwaszenia lub akumulacji toksycznych związków.
Zawartość próchnicy
Węgiel i próchnica pozwalają oszacować zawartość substancji organicznej
w glebie, a także stopień jej humifikacji.
Zawartość azotu.
Zależny od jakości oraz ilości substancji organicznej, a także od stopnia
rozkładu.
Zawartość azotu w glebie to zawartość azotu organicznego + zawartość
związków mineralnych azotu.
Właściwości biologiczne gleby
53
Organizmy glebowe to:
mikroorganizmy (glony, pierwotniaki, grzyby i bakterie),
mezofauna (nicienie, skoczogonki, drobne stawonogi i wazonkowce)
makrofauna (dżdżownice, ślimaki, większe wazonkowce i stawonogi).
Mikroorganizmy żyjące w glebie wraz z innymi organizmami, należą do
czynników tworzących glebę.
Wśród mikroorganizmów glebowych najważniejsze są bakterie i grzyby, gdyż
są one związane z przepływem energii i obiegiem podstawowych
pierwiastków w ekosystemach lądowych.
Aktywność fizjologiczna mikroorganizmów jest podstawą takich procesów
glebowych takich jak:
dekompozycja (rozkład substancji organicznej),
mineralizacja azotu (nitryfikacja, amonifikacja),
mineralizacja związków fosforu i przemiany siarki.
Właściwości biologiczne gleby
54
Bakterie chorobotwórcze
forma zarodników: laseczki tężca, wąglika, zgorzeli gazowej
i jadu kiełbasianego,
formy aktywne: duru brzusznego, paradurów, czerwonki.
Inne organizmy patogenne:
jaja glisty ludzkiej, owsików, włosogłówki, tasiemca.
Samooczyszczanie gleby
55
Czynnik, od których zależy proces samooczyszczania:
rodzaj i stężenie zanieczyszczeń,
żyzność gleb (zawartość substancji organicznych)
zawartość mikroorganizmów
Samooczyszczanie gleby:
warunki tlenowe (aerobowe)  utlenianie, mineralizacja, nitryfikacja
(procesy korzystne).
powstają naturalne nawozy ze związków organicznych (siarczany,
fosforany, azotany)
warunki beztlenowe (anaerobowe)  gnicie i fermentacja (procesy
niekorzystne).
Ze związków organicznych powstają substancje szkodliwe dla środowiska
(amoniak, siarkowodór, fosforowodór)
56
56
Dziękuję za uwagę.