1. Pojęcie zasobów wodnych
- wody nadające się do wykorzystywania (rzeczne, jeziorne, morskie, podziemne, glebowe, lód
lodowców, para wodna w atmosferze).
Według Lwowicza (1979) to:
coroczna odnawialna ilość wody
zapasy wód powierzchniowych i podziemnych
ogół wód powierzchniowych i podziemnych
2. Rodzaje zasobów wodnych
Na zasoby wodne składają się trzy rodzaje wód:
- opady i osady atmosferyczne dostarczające wody bezpośrednio do konsumenta, korzysta z nich
rolnictwo i leśnictwo
- wody podziemne głębokie są przeznaczone w zasadzie do zaopatrzenia ludności, głównie do celów
konsumpcyjnych
- wody powierzchniowe to roczna wielkość odpływu rzecznego, pochodząca z odpływu
powierzchniowego i gruntowego (wody podziemne płytkie), są przeznaczone głównie do przemysłu i
nawodnień
- odpływ rzeczny (roczny), są to zasoby wodne brutto na potrzeby gospodarki narodowej w ogóle.
Bilansowanie zasobów wodnych
1. Zasoby wodne są to wszelkie wody znajdujące się na danym obszarze stale lub występujące
na nim czasowo (Dębski).
2. Przepływ średni roczny – Qśr -jest to średnia arytmetyczna przepływów z wielolecia.
3. Średni roczny odpływ - Vśr średnia arytmetyczna z odpływów rocznych z wielolecia. Jest to
całkowita ilość wody w mln m3 jaka przeciętnie w ciągu całego roku przepływa przez profil
ujściowy, pojęta jako średnia arytmetyczna z wielolecia (Lambor).
4. Moduł odpływu - dzieląc średni roczny odpływ przez powierzchnię zlewni otrzymamy tzw.
moduł odpływu MO.
5. Moduł opadu - odpowiada średniemu rocznemu opadowi z wielolecia MP. Jest to normalny
opad roczny wyrażony w mm.
6. Współczynnik odpływu α - jest to liczba niemianowana, mniejsza od jedności. Wielkość ta
charakteryzuje potencjał zlewni i po pomnożeniu jej przez 100 charakteryzuje procentowy
udział odpływu w stosunku do opadu.
Jednym ze sposobów opracowania bilansu wodnego jest porównanie ilości wody jaka dostaje się do zlewni z wodą zatrzymaną w zlewni oraz ilością jaka z niej odpływa w danym przedziale czasu (np miesiąc, rok, wielolecie). Ponieważ rozwój przemysłu, różnego rodzaju zjawiska klimatyczne (ciąg lat suchych, mokrych), wymuszają zmiany w zasobach wodnych i sposobach użytkowania wody zmieniają się również składniki bilansu. Stąd konieczność sporządzania różnego rodzaju bilansów. Wybór sposobu rozwiązania zależy od rozpatrywanego okresu czasu, od wielkości bilansowanego
obszaru, od celu jakiemu ma służyć bilans itp. Wymaga on dokładnego rozpoznania terenu,
jego budowy geologicznej, pokrycia, ukształtowania, źródeł zasilania itp.
Bilanse szczegółowe, które oprócz opadu, odpływu i strat na parowanie uwzględniają również retencję opracowuje się głownie dla małych obszarów i dla krótkich okresów czasu. Dla długich okresów i znacznie większych obszarów wprowadza się uogólnienia pozwalające na uzyskanie wyników, charakterystycznych dla wielolecia. Mamy wówczas do czynienia z bilansami surowymi polegającymi na zestawieniu opadu i odpływu.
Możemy utworzyć ogólne równanie bilansu dla wybranej zlewni, porównując ilości
wody dopływającej do niej (wejście) z ilością, która odpływa (wyjście).
Z + P = H + S + R
gdzie:
Z - retencja początkowa [mm],
P - opad atmosferyczny [mm],
H - odpływ ze zlewni [mm],
S - straty (głównie na parowanie) [mm],
R - retencja końcowa [mm].
Przekształcając kolejno, otrzymujemy:
Z − R = H + S − P
R − Z = P −(H + S)
R − Z = ΔR
ΔR = P − H − S
Wielkość ΔR może być ujemna lub dodatnia.
Możemy wówczas napisać: P = H + S ± ΔR
W przypadku, kiedy ΔR równa się zero mówimy o uproszczonym bilansie wodnym zlewni.
P = H + S
Dzieląc równanie bilansu przez opad otrzymamy: H/P+S/P =1
Oznaczając: S/P = β otrzymamy zależność współczynnika odpływu α od parametru β -
współczynnika strat. Możemy napisać: α = 1− β
Uproszczony bilans wodny stosujemy często w przypadku kiedy rozpatrujemy dłuższy okres,
np wielolecie. Zdarza się bowiem, że retencja Z na początku okresu równa jest retencji końcowej R.
Wielkość opadu i odpływu określane są bezpośrednio na podstawie obserwacji (deszczomierze,
pluwiografy, łaty wodowskazowe, limnigrafy) natomiast straty określa się w sposób pośredni,
w zależności od różnych czynników wpływających na ich kształtowanie.
Określając bilans z wielolecia dla danego obszaru posługujemy się wielkościami średnimi
czyli:
P - średnią roczną wysokością opadu obszarowego z wielolecia [mm],
H - średnią roczną wielkością odpływu z wielolecia [mm],
S - średnią roczną wysokością strat bilansowych, tzw. deficytem odpływu [mm].
Średni roczny opad obszarowy z wielolecia obliczamy przy zastosowaniu jednej z metod
graficznych, służących do wyznaczania opadu średniego dla danego obszaru. Metody te
bazują na danych pochodzących z posterunków opadowych rozmieszczonych na badanym
terenie. W przypadku braku stacji pomiarowych opad średni można określić na podstawie
atlasu klimatycznego.
Średnią roczną wielkość odpływu z wielolecia w przypadku prowadzonych na rzece
obserwacji wodowskazowych ustalamy jako średnią arytmetyczną rocznych odpływów podzielonych
przez powierzchnię zlewni. W przypadku braku obserwacji do obliczenia przepływu
średniego rocznego z wielolecia stosujemy wzory empiryczne (np. wzór Iszkowskiego, Punzeta ).
Wody powierzchniowe w tej klasie charakteryzują się bardzo dobrą jakością: -spełniają wymagania określone dla wód powierzchniowych wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia, w przypadku ich uzdatniania sposobem właściwym dla kategorii A1, - wartość wskaźników jakości wody nie wskazują na żadne oddziaływanie antropogeniczne.
Wody podziemne w tej klasie charakteryzują się bardzo dobrą jakością: - wartości wskaźników jakości wody są kształtowane jedynie w efekcie naturalnych procesów zachodzących w warstwie wodonośnej, - żaden ze wskaźników jakości wody nie przekracza wartości dopuszczalnych jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi;
Wody powierzchniowe w tej klasie można określić jako wody o charakterze dobrym: - spełniają w odniesieniu do większości jakości wody wymagania określone dla wód powierzchniowych wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia, w przypadku ich uzdatniania sposobem właściwym dla kategorii A2, - wartość biologicznych wskaźników jakości wody wskazują na niewielki wpływ oddziaływania czynników antropogenicznych.
Wody podziemne w tej klasie można określić jako wody o charakterze dobrym: - wartości wskaźników jakości wody nie wskazują na oddziaływania antropogeniczne, - wskaźniki jakości wody, z wyjątkiem żelaza i manganu, nie przekraczają wartości dopuszczalnych jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi;
Wody powierzchniowe w danej klasie określić można jako wody zadowalające: - spełniają wymagania określone dla wód powierzchniowych wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia, w przypadku ich uzdatniania sposobem właściwym dla kategorii A2. - wartości biologicznych wskaźników jakości wody wykazują umiarkowany wpływ oddziaływań antropogenicznych;
Wody podziemne w danej klasie określić można jako wody zadowalające: - wartości wskaźników jakości wody są podwyższone w wyniku naturalnych procesów lub słabego oddziaływania antropogenicznego, - mniejsza część wskaźników jakości wody przekracza wartości dopuszczalne jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi;
Wody podziemne tej klasy scharakteryzować można jako niezadowalającej jakości: - wartości wskaźników jakości wody są podwyższone w wyniku naturalnych procesów oraz słabego oddziaływania antropogenicznego, - większość wskaźników jakości wody przekracza wartości dopuszczalne jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi;
Wody podziemne danej klasy identyfikować można z wodami złej jakości:
wartości wskaźników jakości wody potwierdzają oddziaływania antropogeniczne,
woda nie spełnia wymagań określonych dla wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi.
Bilans wodny - jest to zestawienie obiegu wody w przyrodzie na poszczególnych obszarach (np. dorzecze, zlewisko itd.), z rozróżnieniem na przychody i rozchody (odpływy). Mierzy się go, biorąc pod uwagę ilość opadów na danym terenie, odpływ powierzchniowy i podziemny z danego terenu, parowanie.
Do obliczania bilansu wodnego stosuje się "Równanie bilansu wodnego Pencka- Oppokowa"
P=H+E+ΔR
gdzie : P - opady;
H - odpływ (podziemny, powierzchniowy);
E - parowanie;
ΔR - zmiana retencji (retencja powierzchniowa, podziemna)
Równanie to wyznacza się dla określonego obszaru (zlewni, dorzecza) dla roku hydrolog.
Zasoby wodne – zasoby wód powierzchniowych i podziemnych, występujące na pewnym obszarze. Ze względu na stosunkowo niedużą objętość wód podziemnych nadających się do eksploatacji i ograniczoną zasobność jezior.
Cechy szczególne zasobów wód powierzchniowych to:
ciągłe przemieszczanie się;
okresowa odnawialność;
podatność na zanieczyszczenia;
w okresowych warunkach zdolność do samooczyszczenia.
Zasoby wodne w mniejszych zlewniach i jednostkach administracyjnych mogą obejmować zapasy wód podziemnych i wodę zgromadzoną w jeziorach. Błędne jest ujmowanie w obliczeniach zasobów wodnych całej objętości jezior, można przyjmować jedynie aktywną warstwę wody jeziora, podlegającą wymianie w cyklu hydrologicznym. W hydrogeologi wyróżnia się zasoby statyczne i dynamiczne wód podziemnych. Zasoby statyczne obejmują całkowitą objętość wody wolnej, zawartej w danym poziomie wodonośnym.
Zasoby statyczne mogą być nieodnawialne (nie uzupełniane w cyklu hydrologicznym) i odnawialne (uzupełniane dzięki naturalnym czynnikom zasilania).
Zasoby dynamiczne określa się, podając natężenie przepływu strumienia wody podziemnej w przekroju poprzecznym danego poziomu wodonośnego. Zasoby eksploatacyjne wód podziemnych stanowią część naturalnych zasobów dynamicznych lub statycznych, których pobór nie zakłóci równowagi hydrologicznej i nie wyrządzi szkód innym użytkownikom zasobów wodnych.
Woda to życie. Jej wpływ na ludzi i otoczenie jest ogromne, a bez niej nie byłoby na ziemi życia. Jest ona wykorzystywana do różnych celów m.in. do mycia, prania, czyszczenia, bezpośredniego spożycia, itp. Wszechstronne możliwości wód są wykorzystywane w przemyśle (do produkcji energii elektrycznej, poruszania młynów wodnych, do chłodzenia maszyn i urządzeń, rozcieńczania i rozpuszczania barwników, oraz produkcji wielu produktów), a także w rolnictwie (do nawadniania pól, podlewania roślin, pojenia zwierząt itp.). Choć jest ona jednym z najważniejszych substancji na ziemi to stoi w obliczu zagrożenia tzw. zanieczyszczenia. Problem zanieczyszczeń dotyczy nie tylko mórz i oceanów, ale przede wszystkim wód śródlądowych. Zanieczyszczone są m.in. rzeki, strumienie, kanały, jeziora, a nawet stworzone przez człowieka sztuczne zbiorniki.
Ludzie głównie zaopatrują się w wody powierzchniowe. Prawie cała woda która zostaje pobierana przez ludzi zostaje oddana w postaci wód zużytych posiadających różne substancje mineralne, chemiczne i organiczne. Ładunki zanieczyszczeń które są również zawarte w wodach zużytych uniemożliwiają dalsze korzystanie z wód powierzchniowych.
Wody podziemne mimo pewnych niekorzystnych zjawisk są mniej narażone na zanieczyszczenia ze względu na istnienie warstw izolacyjnych. O wiele bardziej narażone są wody powierzchniowe. Rozwój gospodarczy, w tym zwłaszcza powstawanie różnych gałęzi przemysłu, stwarza groźbę zwiększonego zanieczyszczenia środowiska, w tym zanieczyszczenia wód. Może mieć on znaczny wpływ na ich skład chemiczny. Głównym źródłem zaopatrzenia ludzi w wodę są wody powierzchniowe, przede wszystkim zaś wody płynące, oraz wody podziemne, zalegające w płytkich warstwach geologicznych. Prawie cała ich ilość pobierana przez człowieka wraca do wód powierzchniowych w postaci wód zużytych, obciążonych różnymi substancjami mineralnymi i organicznymi. Zanieczyszczenia wprowadzane do wód powierzchniowych płynących, które są głównym odbiornikiem ścieków pochodzenia antropogenicznego, przyczyniają się do problemów przy dalszym ich użytkowaniu.
Głównymi źródłami zanieczyszczeń są ścieki przemysłowe i komunalne. Te drugie to ścieki z gospodarstw domowych, odchody, mydliny, środki piorące, czyszczące, nawozy sztuczne. Ścieki przysparzają wiele szkód człowiekowi i przyrodzie. Zanieczyszczenia wody spowodowane są również zanieczyszczeniami powietrza. Staje się tak, gdy zanieczyszczenia dostające się do powietrza wraz z opadami wracają na ziemię zatruwając wodę. W wyniku połączenia kropelek wody z gazowymi zanieczyszczeniami powietrza powstaje kwaśny deszcz. Na drodze ku ziemi pochłania dwutlenek węgla, amoniak i inne gazy, wymywa cząstki brudu i zanieczyszczenia chemiczne z atmosfery i przenosi je do ziemi. Wody morskie zanieczyszczone są przede wszystkim przez wycieki ropy, mycie statków i awarie zbiorników oraz próby nuklearne. Skażenie wód np. substancjami promieniotwórczymi, kwasami i metalami ciężkimi, będące skutkiem arogancji cywilizacyjnej człowieka, ma często bardzo duży i nieprzewidywalny zasięg. Coraz częściej jednak stosuje się oczyszczanie ścieków. Oczyszczalnie ścieków (mechaniczne, fizyczne, chemiczne) umożliwiają redukcję zanieczyszczeń zawartych w ściekach odprowadzanych do wód powierzchniowych.
Zanieczyszczenia wód lądowych
Wody powierzchniowe
Zanieczyszczenie wód powierzchniowych ma swoje źródło głównie w odprowadzaniu ścieków pochodzenia antropogenicznego. Wysoki stopień zanieczyszczenia wód ściekami bytowo-gospodarczymi, przemysłowymi i specyficznymi, doprowadził do wyczerpania się zdolności samooczyszczania wielu rzek. Z badań 40 głównych rzek w Polsce, według kryterium biologicznego, nie ma wód w I klasie czystości, II klasę posiada 1,6%, a III klasę 9,7% rzek. Pozostałe główne rzeki w Polsce są ciekami wodnymi pozaklasowymi (wg badań z 1994 roku). Podstawowymi przyczynami bardzo niskiej jakości wód powierzchniowych są zrzuty ścieków zawierające ładunki zanieczyszczeń nie poddawane redukcji na urządzeniach oczyszczalni ścieków o niskiej efektywności oraz stale rosnąca ilość ścieków pochodzenia komunalnego.
Niewielkie ilości wody będące w dyspozycji w Polsce, a zwłaszcza nieodpowiednia jej jakość, uniemożliwiają spełnianie przez nią funkcji społecznych, gospodarczych i ekologicznych.
Do najważniejszych zanieczyszczeń występujących w wodach powierzchniowych, które pojawiają się w następstwie zrzutu do nich ścieków, można zaliczyć:
- fosforany i azotany, metale ciężkie (ołów, rtęć, kadm),
- substancje powierzchniowo czynne, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne i
chlorowcopochodne węglowodorów, pestycydy, fenole, polichlorowane bifenyle (PCB),
- inne nietoksyczne substancje organiczne, wody podgrzane.
Podział źródeł zanieczyszczeń ze względu na powstawanie
- Punktowe:
Ścieki (wody zwrotne) z systemów kanalizacyjnych (przemysłowych i komunalnych)
stanowią główne źródło zanieczyszczeń wód, zwłaszcza powierzchniowych. Należą do nich ścieki:
· Bytowo-gospodarcze (tzw. komunalne) są to wody zużyte do celów higienicznych i gospodarczych, w gospodarstwach domowych, zakładach pracy i zakładach użyteczności publicznej. Ścieki bytowo-gospodarcze charakteryzują się na ogół stałym składem, wynikającym z powtarzalności zabiegów higienicznych i czynności związanych z prowadzeniem gospodarstw domowych.
· Ścieki komunalne odprowadzane są w sposób zorganizowany bądź niezorganizowany, w miejsca przypadkowe i bez oczyszczania powodują zanieczyszczenia wód. Głównymi zanieczyszczeniami zawartymi w ściekach komunalnych są substancje organiczne wyrażane wskaźnikiem BZT5 oraz związki azotu i fosforu zwane biogenami. .
· Przemysłowe są to wody zużyte w zakładach produkcyjnych i usługowych w wyniku procesów technologicznych. Ich skład zależy od rodzaju przemysłu, materiałów stosowanych w produkcji oraz w technologii. Stan gospodarki ściekowej w zakładach jest nadal niezadowalający. Wynika to z braku wystarczających urządzeń do oczyszczania ścieków gwarantujących wymaganą redukcję zanieczyszczeń. Inną przyczyną jest trudna sytuacja finansowa wielu zakładów. Nie ułatwia to podejmowania drastycznych decyzji o unieruchomieniu zakładów prowadzących niewłaściwie gospodarkę wodno-ściekową. Ten rodzaj ścieków odznacza się na ogół większym stężeniem i wyższym stopniem zanieczyszczenia od ścieków bytowo-gospodarczych.
· Opadowe z terenów skanalizowanych, tj. głównie wody deszczowe i roztopowe oraz wody zużyte na polewanie ulic i placów. Ścieki te cechuje znacznie mniejsze zanieczyszczenie i niewielkie stężenie, szczególnie po pewnym czasie trwania deszczu lub roztopów. Wody filtracyjne (gruntowe) przedostające się do kanalizacji przez nieszczelności i pęknięcia przewodów kanalizacyjnych.
· Podgrzane wody chłodnicze innym rodzajem zanieczyszczeń przemysłowych to zanieczyszczenia powstające na skutek działalności elektrociepłowni. Stały się problemem w wyniku rozbudowy przemysłu paliwowo-energetycznego. Obiekty te wpuszczają do wód naturalnych wodę o wyższej temperaturze. Zrzuty wód podgrzanych podnoszą temperaturę wody o kilka stopni . Podwyższenie temperatury wód powierzchniowych ma zazwyczaj wpływ na biocenozę, w wyniku czego następuje wyraźne przyspieszenie procesów biologicznych , częściej i dłużej występują zakwity planktonu roślinnego , bujnie rozwijają się rośliny wyższe oraz gwałtownie przebiegają procesy gnilne Kumulacja materii organicznej prowadzi z kolei do wzrostu biologicznego zapotrzebowania na tlen, przy jednoczesnym zmniejszeniu jego rozpuszczalności, niedobór tlenu może być przyczyną śnięcia ryb.
· Zasolone wody kopalniane są to zrzuty z zasolonych wód kopalnianych, z których większość zawiera duże stężenie chlorków i siarczanów. Stanowią one istotne zagrożenie dla wód płynących. Wody takie są nader uciążliwym zanieczyszczeniem dyskwalifikującym wodę do celów spożywczych i nawodnień rolniczych (zasolenie gleb) oraz do celów przemysłowych (korozja urządzeń).
- Liniowe:
· zanieczyszczenia pasmowe wzdłuż szlaków komunikacyjnych
· zanieczyszczenia te są związane z emisją spalin przez pojazdy mechaniczne. Zawierają one związki ołowiu, mogące przedostać się do wód gruntowych.
- Obszarowe:
· Odpływy z terenów rolniczych stanowią najgroźniejsze źródło zanieczyszczeń obszarowych. Zawierają duże ilości związków chemicznych z nawozów sztucznych i środków ochrony roślin. Są to głównie związki azotu i fosforu powodujące, zwłaszcza w wodach stojących, nadmierny wzrost ich żyzności, prowadzący do politrofi (przeżyźnienia). Te źródła zanieczyszczeń w zasadzie nie podlegają kontroli.
· Odpływy z terenów przemysłowych składowiska takie często usytuowane są w niewłaściwym miejscu i są niedostatecznie zabezpieczone, pozostają nieujęte w systemy kanalizacyjne. Zanieczyszczenia te przenikają najczęściej do wód gruntowych, a wraz z nimi przedostają się do wód powierzchniowych. Do najszkodliwszych zanieczyszczeń należą tu: pestycydy i detergenty oraz produkty ropy naftowej.
SPOSOBY OCHRONY WÓD
Najskuteczniejszym sposobem ochrony czystości wód jest niedopuszczenie do ich zanieczyszczenia, a najlepszym sposobem zachowania równowagi wodnej jest oszczędne gospodarowanie zasobami wód. Prawie każde wykorzystanie wody powoduje jej zanieczyszczenie, co w konsekwencji prowadzi do powstania problemu ścieków. Poprawie oszczędności zużycia wody służy mierzenie jej zużycia, co przy regulacjach ekonomicznych w zakresie opłat za wodę, przyczynia się do zmniejszenia zużycia. Celowi temu służy również stosowanie zamkniętych obiegów technologicznych z użyciem wody. Nie zawsze można jednak nie dopuszczać zanieczyszczenia, a gdy jest to niemożliwe należy starać się je zmniejszyć poprzez np.:
a) budowanie oczyszczalni ścieków – w gminie Miedźno w 2002r ruszyła pierwsza nowoczesna oczyszczalnia ścieków i kolejna w kraju; dzięki niej możliwe jest oczyszczanie wody i wprowadzanie jej do wtórnego użycia;
b) składowanie odpadów w legalnych miejscach specjalnie do tego przystosowanych;
c) stosowanie filtrów czyszczących wodę;
d) mini oczyszczalnie domowe dzięki którym można czyścić wodę we własnym zakresie;
e) zachęcenie ludzi do korzystania z myjni samochodowych;
f) unikać nieznanych środków czyszczących;
g) rozdawanie ulotek informacyjnych na temat przyrody i skutków jej zanieczyszczania;
h) sadzenie drzew przy zbiornikach wodnych
i) ułatwianie wywożenie ścieków
Rodzaje zanieczyszczeń i ich przyczyny:
Zanieczyszczenie kałowe określane jest przy pomocy miana Coli. Przyczyną wysokiego stężenia tych zanieczyszczeń jest bezpośrednie odprowadzanie odpadów komunalnych do wód powierzchniowych z gospodarstw domowych i zakładów przemysłowych. Zawartość szamb jest wykorzystywana jako nawóz do użyźniania gleby, szczególnie na wsiach. Słabo rozwinięta sieć kanalizacyjna, która odprowadza ścieki do oczyszczalni oraz ceny ustalone za przewóz odchodów wozami inseminacyjnymi nie zachęcają do dbania o środowisko.
Głównymi źródłami zanieczyszczeń fosforanami i azotynami są zakłady i gospodarstwa domowe stosujące środki czystości i detergenty. Nasz powiat ma charakter rolniczy, wobec czego znaczny udział w dostarczaniu fosforanów i azotynów mają nawozy sztuczne i naturalne. Rozpuszczalne związki azotynowe i fosforowe przedostają się w głąb gleby, stanowiąc źródło zanieczyszczeń wód. Skutkiem zwiększenia ilości składników pokarmowych w środowisku jest przyspieszone rozmnażanie mikroorganizmów w wodzie, głównie glonów, sinic, bakterii, a widocznym efektem tzw. "zakwit wody" (4). Wzrost liczebności drobnoustrojów powoduje zwiększenie biologicznego zapotrzebowania na tlen. Przyczyną zanieczyszczeń metalami ciężkimi są spaliny uwalniane z samochodów, a także pestycydy i nawozy sztuczne. Spalanie niektórych paliw stałych powoduje przedostanie się metali do powietrza a następnie wraz z opadami atmosferycznymi do wód powierzchniowych (1).
Na terenie powiatu skierniewickiego problemy zanieczyszczenia wód powierzchniowych rozwiązuje się różnymi metodami. W Skierniewicach funkcjonuje oczyszczalnia ścieków, która oczyszcza ścieki komunalne oraz te pochodzące z mleczarni, Hortex i Philips Ferpol. Oczyszczalnia powoduje poprawę jakości ścieków wypływających dzięki mechanicznemu i biologicznemu oczyszczeniu. Miasto Skierniewice i powiat powinny zadbać o rozbudowę i modernizację sieci kanalizacyjnej, co pozwoliłoby na wygodniejsze odprowadzanie ścieków do oczyszczalni. Na terenach nieobjętych siecią kanalizacyjną warto instalować przydomowe oczyszczalnie ścieków, a ceny wywozu ścieków można byłoby obniżyć, aby zachęcić ludzi do wywożenia ich do oczyszczalni. Dobrym posunięciem byłoby zwiększenie restrykcji względem przyoczyszczalni w zakładach przemysłowych. Wtedy w ściekach wprowadzanych do oczyszczalni zmniejszyłaby się ilość zanieczyszczeń specyficznych dla danej gałęzi przemysłu.
Aby poprawić stan jakości wód powierzchniowych w powiecie można by rozbudować kanalizację deszczową i sadzić drzewa wzdłuż zbiorników wodnych. Drzewa pobierając sole mineralne z gleby, chronią wodę przed wnikaniem zanieczyszczeń.
Na terenach rolniczych ilość zastosowanych nawozów sztucznych i naturalnych powinno być dostosowane do wymagań uprawianych roślin. Spowoduje to, pełne ich wykorzystanie i wyeliminuje spływ do wód gruntowych. Zwiększenie ilości myjni samochodowych oraz obniżenie cen oferowanych usług zachęci kierowców do korzystania z nich i ograniczy ilość środków chemicznych dostających się wód powierzchniowych. Ograniczenie ilości wytwarzanych ścieków można osiągnąć poprzez zmniejszenie ilość wody używanej podczas kąpieli, mycia zębów oraz zmywania naczyń np. poprzez korzystanie z prysznica lub kupno pralek, zmywarek przystosowanych do zużywania minimalnej ilości wody. Istotną sprawą wydaje się być edukacja ekologiczna w szkołach, dzięki temu moglibyśmy uczyć dzieci jak ważnym zagadnieniem dla człowieka i środowiska jest woda oraz jej czystość. Powiększając świadomość ludzi moglibyśmy zyskać najwięcej, niż zmniejszając wiele źródeł zanieczyszczeń wód.
Powódź – przejściowe zjawisko hydrologiczne polegające na wezbraniu wód rzecznych lub morskich w ciekach wodnych, zbiornikach lub na morzu powodujące po przekroczeniu przez wodę stanu brzegowego zatopienie znacznych obszarów lądu - dolin rzecznych, terenów nadbrzeżne lub depresyjnych, doprowadzające do wymiernych strat społecznych i materialnych. Jest jedną z najbardziej groźnych i niszczycielskich w skutkach klęsk żywiołowych. Walka z nią jest stale aktualnym problemem ogólnoświatowym. Poważny wpływ na występowanie powodzi ma istniejący układ rzek oraz występująca w poszczególnych okresach roku sytuacja hydrologiczno-meteorologiczna.
Powodzie w Polsce ze względu na proces powstawania, wezbrania można podzielić na typy:
opadowe – których przyczyną są silne opady naturalne czyli o dużym natężeniu lub rozlewne na dużym obszarze zlewnym.
roztopowe – których przyczyną jest gwałtowne topnienie śniegu
zimowe – których przyczyną jest nasilenie niektórych zjawisk lodowych
sztormowe – których przyczyną są silne wiatry, sztormy występujące na zalewach i wybrzeżach
Przyczyny wystąpienia powodzi mogą więc być wielorakie: intensywne opady deszczu, roztopy wiosenne, zatamowanie biegu rzeki przez zatory lodowe czy osuwiska, uszkodzenie obiektów hydrotechnicznych (np. przerwanie tamy), cofka, tsunami i in. Paradoksalnie, częstym i bardzo groźnym zjawiskiem na terenach suchych jest tzw. powódź błyskawiczna (z ang.: flash flood).
Wielkość powodzi określa się w 3-stopniowej skali:
małe - o zasięgu lokalnym,
średnie - o zasięgu regionalnym, nie mają wpływu na funkcjonowanie państwa,
duże - o zasięgu krajowym, mają charakter klęski żywiołowej, zakłócają normalne funkcjonowanie państwa lub jego dużej części, istnieje wtedy konieczność pomocy międzynarodowej.
ZAGROŻENIA NATURALNE
POWÓDŹ
Od początku istnienia ludzkości woda stanowiła nieodłączne źródło życia, ale i zagrożenia. Konieczność dostępu do niej powodowała, że ludzie zaczęli coraz częściej zagospodarowywać tereny leżące wzdłuż rzek. Coraz częściej odczuwali też skutki takiego postępowania. Zagospodarowywanie naturalnych terenów zalewowych powodowało, że z powodu występowania rzek z koryt straty były coraz większe. O ile określenie terenów zalewowych w wypadku powodzi jest z pewnym prawdopodobieństwem możliwe, o tyle w wypadku innych zjawisk bardzo trudno jest określić zarówno miejsce, jak i zasięg oraz ewentualne skutki związane z zalaniem terenów. W wyniku np. dużych opadów deszczu na terenach o wysokim poziomie wód gruntowych występuje podtopienie terenu. Dotyczyć to może nie tylko obszarów zlokalizowanych w pobliżu rzek, ale także w pewnej odległości od nich, np. w starorzeczach, gdzie podtopienia mogą nastąpić nawet wówczas, gdy nie dojdzie do przelania się wody przez koronę wałów, które jest kolejną możliwą przyczyną zalania lub podtopienia obszarów. Do zalania może dojść także w wypadku małej retencji gruntowej.
Dotyczy to szczególnie miast z dużymi obszarami o utwardzonych nawierzchniach, sieci dróg, parkingami czy niewydolną kanalizacją. Kolejnymi przyczynami zalewania terenów mogą być intensywne spływy wód opadowych, roztopy, przecieki przez nieszczelne obwałowania, awarie zbiorników wodnych i innych urządzeń oraz przerwanie wałów.
Powodzie można podzielić według następujących kryteriów: zasięgu, wielkości i genezy. Ze względu na zasięg dzielimy powodzie na lokalne, regionalne i krajowe. Jeśli przyjąć kryterium wielkości, powodzie mogą być zwyczajne, wielkie i katastrofalne. Ze względu na genezę powodzie dzieli się na cztery główne grupy: opadowe, roztopowe, zatorowe i sztormowe.
Straty i zniszczenia powodziowe zależą od kilku czynników. Są to czynniki zagrożenia związane z charakterem powodzi oraz charakterystyką obszaru zalewowego.
Czynniki zagrożenia związane z charakterem powodzi dotyczą głównie:
- poziomu wody: im poziom większy, tym straty i zniszczenia większe,
- prędkości przepływu wody,
- czasu zastoju wody,
- stopnia zanieczyszczenia wody, gruzowiska.
Czynniki zagrożenia związane z charakterystyką obszaru zalewowego dotyczą:
- stanu zabudowy,
- stosowanych materiałów budowlanych,
- infrastruktury i jej uodpornienia na zalanie,
- ukształtowania terenu, zalesienia, retencji,
- zagospodarowania przestrzennego.
PRZEWIDYWANIE
Przewidzenie zjawiska powodzi jest możliwe dzięki właściwemu monitoringowi, prognozowaniu, stosowaniu modeli symulacyjnych. Jest to jednak bardzo ogólne stwierdzenie, że takie zjawisko da się przewidzieć. Zazwyczaj trudno jest określić charakter powodzi, czas trwania, rzeczywiste stany wód na obszarach zalewowych czy inne parametry.
Istnieje jednak możliwość określenia wielu czynników charakteryzujących powódź, choć w odniesieniu do tzw. flash flood – powodzi nagłej w terenie górskim jest to bardzo trudne. Tu czas reakcji liczy się w pojedynczych godzinach.
ZAPOBIEGANIE
Zapobieganiem nazywamy działania w sferze technicznej (strukturalnej) mające za zadanie zapobiec wystąpieniu powodzi lub ograniczyć skutki w razie jej wystąpienia. Do głównych przedsięwzięć technicznych zaliczamy:
- budowę zbiorników retencyjnych, wałów przeciwpowodziowych,
- budowę kanałów ulgi, budowę polderów przepływowych,
- retencyjne przysposobienie zlewni.
Zbiornik wodny (czasami w nomenklaturze urzędowej wodozbiór) – zagłębienie terenu wypełnione wodą stojącą (w przeciwieństwie do rzek - wód płynących). Wyróżnia się zbiorniki wodne naturalne: oceany, morza, jeziora, stawy itp. oraz sztuczne zbiorniki wodne (antropogeniczne) – jeziora zaporowe, zbiorniki powyrobiskowe, zbiorniki elektrowni szczytowo-pompowych i inne. Zbiorniki wodne dzieli się również na dopływowe, odpływowe, przepływowe i bezodpływowe, oraz stałe i okresowe (wysychające).
Jezioro zaporowe - jezioro powstałe w wyniku zatamowania odpływu wody przez:
osady moreny czołowej lub bocznej - jezioro morenowe
osady rzeczne (aluwium)
potok lawy
budowlę hydrotechniczną (zapora wodna, jaz itp.) - zbiornik retencyjny.
Podstawowe funkcje zbiorników retencyjnych to:
gromadzenie wód na potrzeby ludności i przemysłu,
wykorzystanie energii wodnej (hydroenergetyka),
ochrona przed powodziami lub utrzymanie żeglowności rzeki poprzez zmniejszenie nieregularności przepływów wody,
wykorzystanie w celach irygacyjnych,
W odniesieniu do zbiorników retencyjnych nie powinno używać się terminu jezioro, zarezerwowanego dla naturalnych zbiorników wodnych.
Zbiorniki retencyjne – zbiorniki, których zadaniem jest magazynowanie wody w okresach jej nadmiaru w celu wykorzystania jej w innym okresie. Zbiorniki retencyjne charakteryzują się dużymi różnicami poziomów wody. Wahania stanów zależą od wielkości dopływu wody ze zlewni oraz od potrzeb gospodarczych użytkowników.
Zbiorniki wyrównawcze – specyficzny rodzaj zbiorników, funkcjonują one jako zbiorniki pomocnicze przy dużych zbiornikach retencyjnych. Głównym zadaniem zbiorników wyrównawczych jest magazynowanie tzw. przepływów szczytowych ze zbiorników retencyjnych celem ich wyrównania.
Zbiorniki przepływowe – powstają w wyniku przegrodzenia rzek jazami, których zadaniem jest utrzymanie w zasadzie stałego poziomu piętrzenia. Typowe zbiorniki przepływowe nie maja zdolności retencyjnych i charakteryzują się w zasadzie stałym poziomem piętrzenia.
Zbiorniki suche – zbiorniki przeciwpowodziowe. Budowle piętrzące, tworzące zbiorniki suche mają urządzenia upustowe bez zamknięć. Rzeka swobodnie przepływa przez czaszę zbiornika i urządzenia upustowe, do czasu gdy przepływ staje się większy od zdolności przepustowych stopnia. Większe dopływy są magazynowane w zbiorniku. Po przejściu fali powodziowej następuje stopniowe opróżnienie zbiornika. Pomiędzy przejściami fal powodziowych czasze zbiorników najczęściej są wykorzystywane jako pastwiska.
ZASOBY WOD POWIERZCHNIOWYCH
Zasoby wód powierzchniowych są kształtowane gł. przez opady atmosferyczne i parowanie, charakteryzuje duża zmienność w czasie i przestrzeni — dla niektórych rzek górskich stosunek minimalny do maksymalnego przepływu wynosi 1 : 1000 (Wisłoka). Czynniki te powodują, że dużo wody odpływa jałowo w czasie wezbrań, znacznie ograniczając ilość wody, jaką można dysponować dla zaspokojenia potrzeb użytkowników. Czynnikiem ograniczającym możliwości korzystania z zasobów wodnych jest konieczność zachowania przepływów nienaruszalnych (minimalna ilość wody w korycie zapewniająca życie biologiczne). W związku z nierównomiernością przepływów i koniecznością zachowania przepływu nienaruszalnego wprowadzono pojęcie dyspozycyjnych zasobów wód powierzchniowych oraz odnawialnych zasobów wód podziemnych, tj. tej części zasobów, które można pobierać w sposób ciągły przy zachowaniu odpowiedniego stopnia gwarancji poboru. Do zmiany czasowo-przestrzennego rozkładu wielkości zasobów dyspozycyjnych i ich jakości służą obiekty hydrotechniczne, takie jak: zbiorniki retencyjne (wodny zbiornik), które pozwalają na gromadzenie wody w okresach wezbrań oraz udostępnianie jej użytkownikom w okresie niskich przepływów w rzekach (w ten sposób spełniają 2 podstawowe zadania: eliminują lub zmniejszają niebezpieczeństwo powodzi oraz poprawiają warunki zaopatrzenia w wodę); kanały przerzutowe, umożliwiające przemieszczanie wód z regionów zasobnych w wodę do regionów, w których występują jej niedobory; oczyszczalnie ścieków, umożliwiające redukcję zanieczyszczeń zawartych w ściekach odprowadzanych do wód powierzchniowych (ścieków oczyszczanie), oraz inne śródlądowe obiekty hydrotechniczne (hydrotechnika).
Zasoby wodne Polski są stosunkowo niewielkie. W niektórych regionach Polski (Wielkopolska, Kujawy, część Mazowsza) wskaźnik ten spada poniżej wielkości 1 tys., uznawanej za granicę ostrego deficytu.