Literatura

1. K. Adamowicz : Oczyszczanie ścieków, Serwis Ekologiczny Proekologia
2. Ocena jakości wód powierzchniowych w 2005 roku w regionie tarnowskim, Opracowanie: Wojewódzki

Inspektorat Ochrony Środowiska w Krakowie, Delegatura w Tarnowie, Dział Monitoringu Środowiska,

Tarnów

2006

3. Toksykologia środowiska, 2006
4. D. Cichy, W. Michałow, H. Saudner: Ochrona i kształtowanie środowiska, W-wa 1988, WSiP
5. A.L. Kowal, M. Świderska-Broż: Oczyszczanie wody, Wyd. PWN, W-wa-Wrocław 1996
6. Dijlido – Instrumentalne metody badania wody i ścieków, 1997
7. W. Chełmicki – Woda. Zasoby, degradacja, ochrona, 2001
8. Dobrzański – Ochrona środowiska przyrodniczego
9.

http://pl.wikipedia.org

10.

http://greenworld.serwus.pl

11. R.Graffiti – Biologiczna ocena jakości wody
12. B. Bartkiewicz – Oczyszczanie ścieków płynących, PWN, W-wa 2002
13. B. Koziorowski, J. Kucharski – Ścieki przemysłowe, W-wa 1964
14. B. Głowniak, E. Kempka, T. Winnicki – Podstawy ochrony środowiska, PWN, W-wa 1985
15. Encyklopedia multimedialna PWN, W-wa 1999
16. K. Stępczak – Ochrona i kształtowanie środowiska, WSiP, W-wa 1994
17. L. Kowal – Oczyszczanie wody, PWN, W-wa 2005
18. A. Stańczykowa – Ekologia naszych wód, W-wa 1997
19. B. Alloway – Chemiczne podstawy zanieczyszczeń środowiska, 1999
20. Falkowska – Chemia atmosfery, 1996
21. K. Juda – Rezler – Oddziaływanie zanieczyszczeń powietrza, 2000
22. Cz. Rosik – Dulewska – Podstawy gospodarki odpadami, 2002
23. Bartkiewicz B. - Oczyszczanie ścieków przemysłowych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2002
24. Hartmann L., - Biologiczne oczyszczanie ścieków, Wyd. Instalator Polski, Warszawa 1996
25.

http://www.publikacje.hdwao.pl

26. Mała encyklopedia PWN, PWN, Warszawa, 1995

Komponenty środowiska

- WODA

- POWIETRZE

- GLEBA

Komponenty środowiska

WODA

Woda jest jedynym odnawialnym

surowcem strategicznym,

a równocześnie jako jeden z nielicznych

surowców naturalnych nie ma

substytutu.

„Woda nie jest produktem

handlowym takim jak każdy inny,

lecz raczej dziedzictwem,

które musi być chronione, bronione

i traktowane jako takie.”

Dyrektywa Wodna Unii Europejskiej 2000/60/WE

Większość wody występującej w przyrodzie jest
"słona" (około 97,38%), tzn. zawiera dużo
rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.

W wodzie rozpuszczone są również gazy –
najwięcej dwutlenku węgla.

W wodzie rozpuszczone są również inne sole
mineralne – najwięcej woda morska i wody
mineralne.

Właściwości fizyczne wody

• Temperatura topnienia pod ciśnieniem 1 atm: 0

°

C= 273,15 K

• Temperatura wrzenia pod ciśnieniem 1 atm: 100°C = 373,15 K

• Gęstość w temperaturze 4°C: 1 kg/l

• Temperatura krytyczna: 374°C = 647,15 K

• Ciepło właściwe: 4187 J/(kg*K) = 1 kcal

Rozszerzalność temperaturowa

Woda jako jedna z niewielu substancji nie poddaje się
zasadzie liniowej rozszerzalności temperaturowej –

w zakresie temperatur 0°C - 4°C rozszerza się wraz ze
spadkiem temperatury, a zmniejsza objętość wraz ze
wzrostem temperatury.

Ciągłe krążenie wody w przyrodzie opisuje cykl

hydrologiczny.

Szacuje się, że wszystkie rodzaje wód łącznie mają objętość

1360 mln km

3

Funkcje wody w środowisku

geograficznym

- rzeźbotwórcza (akumulacja rzeczna i lodowcowa, erozja

rzeczna i lodowcowa),

- skałotwórcza (osady morskie z minionych epok

geologicznych)

- magazyn ciepła (para wodna w atmosferze)
- rozpuszczalnik związków organicznych (woda w glebie)
- źródło pożywienia dla człowieka (rybołówstwo)
- droga transportowa (żegluga)
- źródło energii (hydroelektrownie)

Znaczenie biologiczne

Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych

i niezbędnym uzupełnieniem pokarmu wszystkich organizmów.

Uczestniczy w przebiegu większości reakcji metabolicznych, stanowi
środek transportu wewnątrzustrojowego: np. produktów przemiany
materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów.

Reguluje temperaturę.

Stanowi płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych
produktów przemiany materii.

Woda stanowi średnio 60% masy dorosłego człowieka, w przypadku
noworodka ok. 15% więcej.

Wody powierzchniowe klasyfikuje się wg:

- zasolenia
- zawartości składników mineralnych

- temperatury (prądy morskie ciepłe i zimne,

stratyfikacja termiczna)

- możliwości przemieszczania się

1. wody płynące: rzeki, strumienie
2. wody stojące: jeziora, bagna

Zasoby wodne - źródła wody potencjalnie użytecznej
dla człowieka, np. dla celów rolnictwa, przemysłu,
potrzeb gospodarstw domowych, rekreacji itp.

Zasoby wodne tworzą trzy rodzaje wód:
- opady i osady atmosferyczne
- wody podziemne głębszych poziomów
- wody powierzchniowe

Woda w gospodarce

-

woda surowa

o

woda opadowa np. deszczówka

o

woda powierzchniowa np. rzeka

o

woda gruntowa

o

woda głębinowa

o

woda źródlana

o

woda słona np. morska

o

woda słodka

-

ścieki

o

ś

cieki komunalne

o

ś

cieki bytowe

o

ś

cieki przemysłowe

o

fekalia

o

gnojowica

-

woda użytkowa (zasoby

wodne)

o

woda wodociągowa

o

woda pitna

o

woda przemysłowa

o

woda twarda

o

woda miękka

o

woda demineralizowana

o

woda gorzka

o

woda odgazowana

o

woda obiegowa

o

skropliny (kondensat)

o

woda destylowana

o

woda podwójnie destylowana (woda
redestylowana)

Rodzaje wody w zależności od czystości i zastosowania (w przybliżeniu
w kolejności procesu produkcyjnego):

Woda opadowa - woda, która spada na powierzchnię Ziemi w postaci opadów
atmosferycznych (deszczu, śniegu, gradu).

Jej skład zależy od czystości powietrza, które napotyka podczas opadania -
charakteryzuje się dużą zawartością gazów (tlenu, azotu, dwutlenku węgla)
i 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).

Niektóre gazowe zanieczyszczenia (dwutlenek siarki, siarkowodór, tlenek azotu)
obniżają pH jeszcze bardziej, powodując zjawisko kwaśnych deszczy.

Wody powierzchniowe

- wody występujące na powierzchni ziemi, łatwe do

bezpośredniego ujęcia (czerpania).

Dzielimy je na:
- słone (morza, oceany) – 97%
- słodkie (większość wód śródlądowych) – 3%
- płynące (rzeki, strumienie)
- stojące (jeziora, stawy).

Woda gruntowa

to zasoby wody w podziemnych warstwach skał, zwanych warstwą

wodonośną. Jest ona zasilana przez wody opadowe, które przenikają przez warstwy
przepuszczalne dla wody i zatrzymują się ponad warstwami nieprzepuszczalnymi.

Jej gromadzenie i magazynowanie wymaga dziesiątków lub setek lat.

Z tego względu szybkie wykorzystanie, spowoduje jej niedobory (powolna regeneracja).

Woda gruntowa jest ważna dla utrzymania gleby przy życiu. Czystość wód gruntowych
może być zagrożona przez chemizację rolnictwa oraz ścieki i odpady przemysłowe.

Woda słodka

jest to woda zawierająca stosunkowo niewielkie

ilości soli (szczególnie w porównaniu do wody morskiej).

Całość wody słodkiej na kuli ziemskiej (poniżej 3%) pochodzi z
procesów parowania i skraplania (ewentualnie resublimacji –
przejście ze stanu gazowego w stan stały).

Woda morska

– woda występująca w morzach i oceanach

W wodzie morskiej rozpuszczone jest tysiące związków
chemicznych i prawie wszystkie pierwiastki chemiczne obecne na
kuli ziemskiej.

Charakterystyka wody morskiej

Najbardziej charakterystyczną cechą wody morskiej, jest wysokie
stężenie kationów sodu (Na

+

), potasu (K

+

), magnezu (Mg

2+

) i glinu

(Al

3+

) oraz anionów chlorkowych, siarczynowych oraz węglanowych,

które łącznie nadają wodzie morskiej intensywnie gorzki lub gorzko-
słony smak i powodują, że nie nadaje się ona do picia.

Stężenie jonów w wodzie morskiej przelicza się na stężenie kationów
sodu w 1 dm

3

wody.

Stężenie to w oceanach jest względnie stałe i zależy głównie od strefy
klimatycznej. Wynosi ono 32-40 ‰.

W morzach stężenie to waha się w granicach od 3 do 50 ‰.

Skład pierwiastków w wodzie

morskiej (% wagowe)

Pierwiatek

%

Tlen

85,7

Wodór

10,8

Chlor

1,9

Sód

1,05

Magnez

0,1350

Siarka

0,0885

Wapń

0,04

Potas

0,0380

Brom

0,0065

Węgiel

0,0026

Chlorek sodu

77,5

Chlorek magnezu

10,8

Siarczan magnezu

4,7

Siarczan wapnia

3,6

Siarczan potasu

2,5

Węglan wapnia

0,35

Bromek magnezu

0,22

> 34 pierwiastki

0,33

Typowy skład soli w wodzie
morskiej

Woda pitna

- czysta woda, która nadaje się do spożycia bez zagrożenia

dla zdrowia.

Powinna ona zawierać odpowiednią ilość soli mineralnych (dlatego woda
destylowana, mimo wysokiej czystości, nie nadaje się do celów
konsumpcyjnych), a nie zawierać zanieczyszczeń organicznych
i nieorganicznych.

Czasami wodę pitną można uzyskać przez przegotowanie wody
powierzchniowej, lecz nie daje to gwarancji unieszkodliwienia wszystkich
drobnoustrojów.

Spożywanie wody skażonej bakteriologicznie może być przyczyną
zatrucia.

W krajach wysokorozwiniętych coraz powszechniej spożywa się wodę
mineralną.

Woda wodociągowa

- woda dostarczana do mieszkań, za pośrednictwem

komunalnej sieci wodociągowej.
- jest to najczęściej uzdatniana woda rzeczna lub z ujęć podziemnych.
- jest oczyszczona ze szkodliwych substancji, ale zawiera rozpuszczone

sole wapnia, magnezu, żelaza i innych pierwiastków.

Woda przemysłowa

jest to woda zazwyczaj piątej klasy czystości, której

skład chemiczny lub bakteriologiczny nie zezwala na używanie jej do celów
spożywczych ani w gospodarstwie domowym, ale może być używana w celach
technologicznych.

Woda przemysłowa stosowana jest między innymi:

- do celów technologicznych w elektrowniach
- w instalacjach centralnego ogrzewania
- w ogrodnictwie i sadownictwie
- do gaszenia pożarów

Woda twarda

jest to woda zawierająca znaczne stężenie soli różnych

metali, a zwłaszcza wapnia i magnezu np. chlorków, siarczanów (VI),
wodorowęglanów wapnia i magnezu.

Podczas gotowania wody twardej powstaje nierozpuszczalny osad
węglanu wapnia lub magnezu tzw. kamień kotłowy.

Woda miękka

- jest to woda posiadająca niskie stężenie minerałów.

Posiada odczyn lekko kwaśny.

Woda gorzka

-jest to woda zawierająca rozpuszczone związki

magnezu, głównie siarczan (VI) magnezu zwanego solą gorzką.

Woda demineralizowana

- woda pozbawiona obcych jonów przez

wymianę ich na jony wodorowe i wodorotlenowe pochodzące z wymieniacza
jonowego lub przez wielokrotną destylację.

Woda destylowana

- woda pozbawiona, metodą destylacji, soli

mineralnych oraz innych substancji zanieczyszczających.

Zawiera rozpuszczone gazy (głównie dwutlenek węgla, tlen, azot).

Stosowana jest tam, gdzie wymagana jest wysoka czystość roztworu.

Ś

cieki

- to zużyte ciecze, roztwory, koloidy lub zawiesiny, a także

odpadowe ciała stałe odprowadzane za pomocą rurociągów do
odbiorników naturalnych.

Ze względu na ich pochodzenie ścieki dzieli się na:

- komunalne - pochodzące głównie z gospodarstw domowych -

zawierają one zwykle odpadki żywności, detergenty i fekalia.

- przemysłowe - zawierają najczęściej rozmaite związki

chemiczne, będące ubocznym produktem procesów
technologicznych stosowanych w zakładach przemysłowych.

- rolniczne - powstające z wód spływających z pól i gospodarstw

wiejskich – zawierają zwykle nawozy sztuczne, pestycydy oraz
zanieczyszczenia drobnoustrojami.

Składniki organiczne ścieków:
- białka
- węglowodany
- tłuszcze
- oleje
- żywice
- barwniki
- fenole
- produkty naftowe
- detergenty
- pestycydy itp.
Składniki nieorganiczne ścieków:
- zasady
- kwasy nieorganiczne
- metale ciężkie (ołów, miedź, rtęć, cynk, kadm, chrom)
- arsen
- chlor
- siarkowodór
- jony siarczanowe, chlorkowe, azotanowe, fosforanowe, węglanowe,

amonowe itd.

Różnorodne związki organiczne i nieorganiczne
nadają ściekom określone cechy fizyczne takie
jak:

- mętność
- barwa
- zapach
- zawiesiny

Zanieczyszczenia w ściekach

- mechaniczne np. muł
- koloidalne np. olej
- roztwory np. sól
- biologiczne np. bakterie (miano Coli), wirusy

Niektóre zanieczyszczenia wody
można usunąć dokładniej przez:

- utlenianie związków organicznych
- usuwanie twardości na wymieniaczach

jonowych (woda demineralizowana)

- odgazowanie termiczne (woda odgazowana)
- korygowanie składu przy odsalaniu

Miano coli, miano pałeczek okrężnicy - najmniejsza
objętość wody, z której w hodowli powstanie jedna
kolonia Escherichia coli.

Obecność Escherichii coli w wodach powierzchniowych
(tzw. miano Coli) jest często stosowanym wskaźnikiem ich
zanieczyszczenia.

Określanie miana coli jest podstawową metodą oceny, czy

woda lub żywność zostały skażone odchodami

.

Parametry wody

-

barwa

-

mętność

-

zapach

-

przewodność elektryczna właściwa

-

ilość zawiesin w wodzie

-

własności i skład chemiczny

-

twardość wody

-

odczyn

-

utlenialność wody

Twardość wody

- jest to cecha wody, będąca funkcją stężenia soli

wapnia, magnezu i innych metali, które są zdolne do tworzenia soli na
wyższym niż pierwszy stopni utlenienia.

Twardość wody ma bardzo silny wpływ na jej napięcie powierzchniowe.

Im większe napięcie powierzchniowe wody, tym trudniej zwilża ona
wszelkie powierzchnie, na skutek czego trudno jest przy jej pomocy prać
i zmywać naczynia.

Dodatek detergentów powoduje zmniejszenie twardości wody.

Twarda woda posiada intensywny, metaliczny posmak i trudniej
zaspokaja pragnienie.

Twardość wody dzieli się na:

- nietrwałą, zwaną też węglanową - wywołana przez wodorowęglany:

wapniowy Ca(HCO

3

)

2

oraz magnezowy Mg(HCO

3

)

2

.

- trwałą - generowana przez sole innych kwasów, głównie chlorki, ale też

siarczany, azotany i inne.

Ca(HCO

3

)

2

->CaCO

3

+ CO

2

+ H

2

Mg(HCO

3

)

2

->MgCO

3

+ CO

2

+ H

2

Nazwa "nietrwała" wynika z faktu, że węglany są nietrwałe i można się ich
pozbyć przez przegotowanie wody, natomiast chlorki, siarczany i azotany są
trwałe i pozostają się również po przegotowaniu wody.

Twardość ogólna

jest to suma twardości węglanowej (przemijającej) oraz

niewęglanowej (trwałej) wody.

Twardość wody wyraża się trzech różnych skalach:

- stopniach niemieckich (°n) - 1 °n = 17,86 mg CaO w 1 litrze wody
- stopniach francuskich (°f) - 1 °f = 10 mg CaCO

3

w 1 litrze wody

- milivalach na litr (mval/l) - 1 mval = 1 miligramorównoważnik

(0,5 milimol) jonów Ca

2+

.

Twardość ogólną wody wyraża się zwykle w stopniach niemieckich, które
odpowiadają liczbie gramów CaO w 1 hl wody.

Typowa twardość wody kranowej wynosi ok. 10 °n.

Woda poniżej 3 °n jest uważana za miękką, zaś woda powyżej 30 °n jest
uważana za twardą.

ODCZYN

Skala pH to ilościowa skala kwasowości
i zasadowości roztworów wodnych związków
chemicznych.

Skala ta jest oparta na stężeniu jonów oksoniowych -
[H

3

O

+

] w roztworach wodnych

.

Przykładowe wartości ph

- 1M kwas solny

0

- kwas akumulatorowy

<1,0

- kwas żołądkowy

1,5 – 2,0

- sok cytrynowy

2,4

- Coca – Cola

2,5

- ocet

2,9

- sok pomarańczowy

3,5

- piwo

4,5

- kawa

5,0

- herbata

5,5

- kwaśny deszcz

<5,6

- mleko

6,5

- czysta woda

7,0

- ślina człowieka

6,5 – 7,4

- krew

7,1 – 7,4

- woda morska

8,0

- mydło

9,0 – 10,0

- woda amoniakalna

11,5

- woda wapienna

12,5

- 1M roztwór NaOH

14,0

Utlenialność to wielkość wyrażająca ilość tlenu
potrzebną do utlenienia substancji organicznych
zawartych w wodzie.

Jest to umowny wskaźnik określający zużycie
nadmanganianu potasu (KMnO

4

) przez łatwo

utleniające się substancje chemiczne, np. siarkowodór,
siarczyny, azotyny.

Utlenialność wody wynosi od 4 mg O

2

/dm

3

dla wód

czystych do kilkuset mg O

2

/dm

3

dla wód

zanieczyszczonych.

Podział zanieczyszczeń wód ze

względu na pochodzenie

1. Naturalne

-

Rozkład substancji nieorganicznych

-

Obumieranie organizmów wodnych

2. Antropogeniczne

-

Pestycydy

-

Substancje powierzchniowo czynne

-

Węglowodory ropopochodne

-

Fenole

-

Metale ciężkie

-

Wody podgrzane

Rozróżnia się zanieczyszczenia:

-

punktowe

-

obszarowe

Podział zanieczyszczeń wód

Zanieczyszczenia fizyczne

– zawiesiny nierozpuszczalnych substancji stałych

np. kurz, pył, cząstki obumarłych roślin i zwierząt, cząstki mineralne gleby,
wytracone koloidalne związki żelaza i glinu

Zanieczyszczenia chemiczne

– substancje organiczne i mineralne,

rozpuszczalne w wodzie np. sole, kwasy, zasady, związki toksyczne (cyjanki),
związki metali ciężkich (Cd, Hg, Pb)

Zanieczyszczenia bakteriologiczne

– drobnoustroje, których większość

odgrywa ważną rolę w procesie samooczyszczania się wody oraz wirusy
i bakterie chorobotwórcze

Zanieczyszczenia radioaktywne

– występują w małych ilościach.

Niebezpieczeństwo występuje podczas przedostania się do wód ścieków
z elektrowni jądrowych lub placówek naukowo - badawczych

Najważniejsze zanieczyszczenia występujące

w ściekach spływających do wód

powierzchniowych

- detergenty (substancje powierzchniowo czynne)

- WWA (wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne)

i chlorowcopochodne węglowodorów

- pestycydy

- fenole

- PCB (polichlorowane bifenyle)

- inne substancje organiczne, nietoksyczne

- fosforany i azotany

- metale ciężkie (Pb, Cd, Hg, Cu, Zn, Ni)

- wody podgrzane

Sektory przemysłowe, z których odprowadzane są

ścieki biologicznie rozkładalne

•Przetwórstwo mleka

•Produkcja i przetwórstwo owoców i warzyw

•Produkcja i butelkowanie napojów bezalkoholowych

•Przetwórstwo zbóż i ziemniaków

•Chów, hodowla i przetwórstwo zwierząt gospodarskich

•Browary

•Produkcja alkoholu i napojów alkoholowych

•Produkcja pasz zwierzęcych z surowców roślinnych

•Produkcja żelatyny i klejów ze skór i kości zwierzęcych

•Słodownie i drożdżownie

•Przetwórstwo rybne

•Produkcja tłuszczów roślinnych i zwierzęcych

•Cukrownie

Metody oczyszczania ścieków

- mechaniczne
- chemiczne
- biologiczne
- mieszane
- dezynfekcja

W zależności od rodzaju ścieków proces oczyszczania powinien
być tak pomyślany, aby przy minimalnym nakładzie kosztów
uzyskiwać najwyższy możliwy stopień oczyszczenia.

W tym celu stosuje się jedną lub kilka z metod oczyszczania.

Oczyszczanie ścieków

– usuwanie ze ścieków zawartych

w nich zanieczyszczeń w celu zminimalizowania ich

szkodliwego oddziaływania na odbiornik tj. wody

powierzchniowe lub grunty.

1. oczyszczanie mechaniczne

-

Kraty i sita – zanieczyszczenia pływające

-

Piaskowniki – ciężkie zawiesiny ziarniste

-

Odtłuszczacze – tłuszcze i oleje

-

Osadniki – drobne zawiesiny

2. oczyszczanie biologiczne

-

Komory napowietrzania lub rowy cyrkulacyjne

-

Reaktory z osadem czynnym lub błoną biologiczną – przekształcanie
azotanów

-

Usuwanie azotanów i fosforanów – stawy glonowe

3. oczyszczanie chemiczne

-

Dezynfekcja

Oczyszczanie mechaniczne

– usuwanie zanieczyszczeń stałych, stopień

oczyszczenia nie przekracza 30% ubytku BZT5

Zabiegi mechaniczne stanowią pierwszy stopień oczyszczania ścieków.

Kraty

służą do zatrzymania i oddzielenia ciał stałych (szmaty, papiery, gałęzie, liście

itp.). Instaluje się je w celu ochrony pomp i innych urządzeń mechanicznych, przez
które przepływają ścieki. Kraty mogą być:
- rzadkie (prześwit 40 - 100 mm),
- średnie (prześwit 20 - 30 mm),
- gęste (prześwit 10 - 15 mm)

Sita

służą one do zatrzymywania włókien, cząsteczek celulozy, papieru, włosów itp.

Mają różną konstrukcję, a wielkość zatrzymywanych zawiesin zależy od szerokości
szczelin w sicie.

Zadaniem

piaskowników

jest usunięcie ze ścieków substancji pochodzenia

mineralnego, o wymiarach cząstek większych niż 0,2 mm, stanowiących ciężkie
zawiesiny, jak piasek, popiół, żużel, gruz, drobny złom metalowy i szklany.

W

osadnikach

usuwane są ze ścieków zawiesiny drobne, łatwo opadające.

Odtłuszczacze

służą do oddzielania ze ścieków zanieczyszczeń lżejszych od wody.

Oczyszczanie biologiczne

– usuwanie zanieczyszczeń rozproszonych, stopien

oczyszczania 85 – 93% ubytku BZT5

Drugi stopień oczyszczania ścieków polega na poddaniu ich procesom
mikrobiologicznego rozkładu.

Łatwo rozkładające się substancje organiczne (węglowodany, białka, tłuszcze)
absorbowane są na żywych organizmach, następnie przenikają do środka komórek,
gdzie utleniane są w procesach enzymatycznych do dwutlenku węgla i wody; jednak
pewna ich część wykorzystywana zostaje do syntezy nowych organizmów.

Organizmy dokonujące mineralizacji to głownie bakterie tlenowe, pierwotniaki i inne.
Poprzez błonę komórkową dokonują wymiany materii z otoczeniem; przez nią
wydzielają również enzymy, które rozpuszczają ciała stałe i koloidy, czyniąc je dla
siebie przyswajalnymi.

Rozkład substancji organicznej może zachodzić pod wpływem mikroorganizmów
w warunkach tlenowych i beztlenowych. Procesom rozkładu zachodzącym
w warunkach tlenowych, przeprowadzanym przez organizmy tlenowe (aerobowe),
towarzyszy wydzielanie dużych ilości ciepła.

Oczyszczanie chemiczne

– usuwanie biogenów, stopień oczyszczenia 92 –

95% ubytku BZT5

Trzeci stopień oczyszczania polega na usunięciu ze ściekach związków azotu
i fosforu.

Można to zrobić metodą biologiczną, wykorzystując bakterie denitryfikujące, dla
których źródłem tlenu są azotany (bakterie osadu dennego, stawy glonowe).

Azot można też usunąć metodami chemicznymi, stosując np. procesy adsorpcji,
odpędzania amoniaku w wieżach desorpcyjnych czy wymianę jonową. Metody te są
jednak bardziej kosztowne.

Fosfor można wytrąca na różnych etapach oczyszczania mechaniczno-biologicznego
ścieków (w osadnikach wstępnych, równocześnie z biologicznym oczyszczaniem i po
biologicznym oczyszczaniu).

Najbardziej uciążliwymi elementami procesu strącania fosforu jest tworzenie się
dużych ilości osadu. Osad ten musi być specjalnie traktowany-nie może trafić do
komór fermentacyjnych, gdyż w beztlenowym procesie fermentacji metanowej
fosfor ulega redukcji i z postaci stałej hydrolizuje.

Usuwanie resztkowych zanieczyszczeń pozostałych
w ściekach w postaci tzw. związków refrakcyjnych –
odnowa wody

Przez odnowę wody należy rozumieć zespół procesów
i metod, które prowadzą do takiego oczyszczenia ścieków,
że te mogą być ponownie użyte jako woda pitna i na
potrzeby gospodarcze albo też nabierają cech wód
naturalnych.

Wykorzystuje się w niej takie jednostkowe procesy jak:
filtrację, adsorpcję, destylację, ekstrakcję, wymianę
jonową i inne.

Stopień redukcji zanieczyszczeń w ściekach na
poszczególnych etapach oczyszczania:

- oczyszczanie mechaniczne - 25% oczyszczenia
- oczyszczanie biologiczne - 90% oczyszczenia
- usuwanie zwiazków biogennych - 93% oczyszczenia
- procesy odnowy wód - do 100% oczyszczenia

Przeróbka osadów z oczyszczalni

ścieków

- Odwodnienie

- Eliminacja organizmów chorobotwórczych

- Stabilizacja (zapobieganie gniciu)

1. napowietrzanie

2. fermentacja metanowa

- Mechaniczne odwadnianie na prasach

- Suszenie

Stopień zanieczyszczenia wód określa się za
pomocą tzw. wskaźników zanieczyszczenia.

Jednym z najważniejszych wskaźników
zanieczyszczenia wód powierzchniowych jest
stężenie rozpuszczonego tlenu.

- 8-9 mg/dm3 – woda czysta
- poniżej 8 mg/dm3 – woda zanieczyszczona związkami

organicznymi

- poniżej 4 mg/dm3 – obumieranie organizmów wodnych

Wskaźniki czystości wód

Fizyczne

- temperatura – 35°C
- zapach i smak
- mętność (przezroczystość)
- barwa

Chemiczne

- odczyn (ph)
- BZT

5

i ChZT

- zawartość rozpuszczonego tlenu
- twardość
- alkaliczność
- zawartość związków azotu
- zawartość chlorków – 1000mg/l
- zawartość siarczanów – 1mg/l
- zawartość Fe i Mn
- zawartość fluoru
- sucha pozostałość po prażeniu
- zawartość gazów rozpuszczonych w wodzie
- zawartość pierwiastków śladowych (Cu, Mn, Fe, Zn, Ni, Co, Cd, Mo, Se, Br)
- zawartośc substancji trujących (cyjanki, związki Cr (VI), Pb, Hg)

Bakteriologiczne
Biologiczne

System saprobowy

- wody oligosaprobowe

- wody mezosaprobowe

- wody polisaprobowe

Najwyższe dopuszczalne wartości wskaźników zanieczyszczeń dla ścieków

z oczyszczania gazów odlotowych, z procesu termicznego przekształcania

odpadów

Nazwa wskaźnika lub rodzaj substancji

Jednostka

miary

Najwyższa

dopuszczalna wartość

Temperatura

ºC

35

Odczyn

ph

6,5 – 8,5

Zawiesiny ogólne

mg/l

45

Rtęć i jej związki w przeliczeniu na rtęć

mg/l

0,03

Kadm i jego związki w przeliczeniu na kadm

mg/l

0,05

Tal i jego związki w przeliczeniu na tal

mg/l

0,05

Arsen i jego związki w przeliczeniu na arsen

mg/l

0,15

Ołów i jego związki w przeliczeniu na ołów

mg/l

0,2

Chrom i jego związki w przeliczeniu na chrom

mg/l

0,5

Miedź i jej związki w przeliczeniu na miedź

mg/l

0,5

Nikiel i jego związki w przeliczeniu na nikiel

mg/l

0,5

Cynk i jego związki w przeliczeniu na cynk

mg/l

1,5

Dioksyny i furany, określone jako suma

indywidualnych dioksyni furanów

ng/l

0,3

Zgodnie z Programem Państwowego Monitoringu Środowiska
badania wód ukierunkowano głównie na:

- ocenę ogólną (ekologiczną) jakości wód tzw. ocenę wg 5 klas
- ocenę narażenia wód powierzchniowych na zanieczyszczenie

związkami azotu ze źródeł rolniczych oraz
ocenę stopnia eutrofizacji wód powierzchniowych

- identyfikację jakości wód w zależności od aktualnego ich

przeznaczenia

- oceny jakości wód pod względem ich przydatności do

bytowania ryb w warunkach naturalnych,

- oceny jakości wód pod względem wykorzystania ich do

zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 11 lutego 2004 r.

w sprawie klasyfikacji dla prezentowania stanu wód

powierzchniowych i podziemnych, sposobu prowadzenia monitoringu

oraz sposobu interpretacji i prezentacji stanu tych wód

Klasyfikacja ustala pięć klas jakości wód, określając standardy jakości środowiska
i graniczne wartości stężeń zanieczyszczeń dla poszczególnych klas:

1) klasa I - wody o bardzo dobrej jakości:

a) spełniają wymagania określone dla wód wykorzystywanych do zaopatrzenia
ludności w wodę przeznaczoną do spożycia, w przypadku ich uzdatniania sposobem
właściwym dla kategorii A1;
b) wartości wskaźników jakości wody nie wskazują na żadne oddziaływania
antropogeniczne

2) klasa II - wody dobrej jakości:

a) spełniają w odniesieniu do większości wskaźników wymagania określone dla wód
wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia,
w przypadku ich uzdatniania sposobem właściwym dla kategorii A2,
b) wartości elementów biologicznych wykazują niewielki wpływ zaburzeń
wynikających z antropopresji;

3) klasa III - wody zadowalającej jakości:

a) spełniają wymagania określone dla wód wykorzystywanych do zaopatrzenia
ludności w wodę przeznaczoną do spożycia, w przypadku ich uzdatniania sposobem
właściwym dla kategorii A2,
b) wartości elementów jakości biologicznej wykazują umiarkowany wpływ
antropopresji

4) klasa IV - wody niezadawalającej jakości:

a) spełniają wymagania określone dla wód wykorzystywanych do zaopatrzenia
ludności w wodę przeznaczoną do spożycia, w przypadku ich uzdatniania sposobem
właściwym dla kategorii A3,
b) wartości elementów jakości biologicznej wykazują poważny wpływ antropopresji
i populacje biologiczne odbiegają znacznie od zespołów normalnie związanych z tym
typem wód powierzchniowych

5) klasa V - wody złej jakości:

a) wody nie spełniają wymagań dla wód wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności
w wodę przeznaczoną do spożycia,
b) wartości elementów jakości biologicznej wykazują, na skutek oddziaływań
antropogenicznych, zmiany polegające na zaniku występowania znacznej części
populacji biologicznych

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27 listopada

2002 r. w sprawie wymagań, jakim powinny odpowiadać

wody powierzchniowe wykorzystywane do zaopatrzenia

ludności w wodę przeznaczoną do spożycia

W zależności od wartości granicznych wskaźników jakości wody ustalono
trzy kategorie:

1)

kategoria A1

- woda wymagająca prostego uzdatniania fizycznego,

w szczególności filtracji oraz dezynfekcji

2)

kategoria A2

- woda wymagająca typowego uzdatniania fizycznego

i chemicznego, w szczególności utleniania wstępnego, koagulacji,

flokulacji, dekantacji, filtracji, dezynfekcji (chlorowania końcowego)

3)

kategoria A3

- woda wymagająca wysokosprawnego uzdatniania

fizycznego i chemicznego, w szczególności utleniania, koagulacji,
flokulacji, dekantacji, filtracji, adsorpcji na węglu aktywnym,
dezynfekcji (ozonowania, chlorowania końcowego).

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 23 grudnia

2002 r. w sprawie kryteriów wyznaczania wód wrażliwych

na zanieczyszczenie związkami azotu ze źródeł rolniczych

Za wody wrażliwe na zanieczyszczenie związkami azotu ze

źródeł rolniczych uznaje się wody zanieczyszczone oraz

wody zagrożone zanieczyszczeniem, jeżeli nie zostaną

podjęte działania ograniczające bezpośredni lub pośredni

zrzut do tych wód azotanów i innych związków azotowych

mogących przekształcić się w azotany, pochodzących

z działalności rolniczej.

Za wody zagrożone zanieczyszczeniem uznaje się:

a) śródlądowe wody powierzchniowe, a w szczególności
wody, które pobiera się lub zamierza się pobierać na
potrzeby zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do
spożycia i wody podziemne, w których zawartość
azotanów wynosi od 40 do 50 mg NO

3

/dm

3

i wykazuje

tendencję wzrostową;

b) śródlądowe wody powierzchniowe oraz morskie wody
wewnętrzne i morza terytorialnego, wykazujące tendencję
do eutrofizacji, którą skutecznie można zwalczać przez
zmniejszenie dawek dostarczanego azotu.

Za wody zanieczyszczone uznaje się:

a) śródlądowe wody powierzchniowe, a w szczególności
wody, które pobiera się lub zamierza się pobierać na
potrzeby zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do
spożycia i wody podziemne, w których zawartość
azotanów wynosi powyżej 50 mg NO

3

/dm

3

;

b) śródlądowe wody powierzchniowe oraz morskie wody
wewnętrzne i morza terytorialnego, wykazujące
eutrofizację, którą skutecznie można zwalczać przez
zmniejszenie dawek dostarczanego azotu.

Stan wody w Polsce

- zaledwie 2% stanowią wody w I klasie czystości - zdatne
do picia przez ludzi, przydatne dla przemysłu
farmaceutycznego i spożywczego oraz nadające się do
hodowli ryb łososiowatych

- 12,2% to wody w II klasie - przydatne do hodowli ryb i
zwierząt gospodarskich oraz nadające się na kąpieliska, do
rekreacji i uprawiania sportów wodnych

- 24,0% to wody w III klasie - nadające się do celów
produkcyjnych i nawodnień

- 61,8%to wody pozaklasowe - całkowicie nieprzydatne,
nawet do celów produkcyjnych.

Wisła

na całej swej długości prowadzi wodę bardzo zanieczyszczona,

przy czym w 44, 2% biegu woda mieści się w III klasie czystości, a aż w
55,8% jest pozaklasowa

Odra

na 7,6% swej długości prowadzi wody II klasy, na29,0% długości

- III klasy, a na 63,4% długości - wody pozaklasowe

Warta

wykazuje pozaklasowe wody na około 51,0% swego biegu,

a w pozostałych 49,0% prowadzi wódę III klasy

Stan wód dużych jezior w Polsce:

- na 130 zbadanych jezior tylko jedno mieściło się w I klasie czystości wód
- 60 w II i III klasie
- wody pozaklasowe stwierdzono w 70 zbiornikach ( ok. 53,0%)

Ogólnie ponad 2/3 zbadanych jezior było silnie zanieczyszczonych
ściekami

SPOSOBY OCHRONY WÓD PRZED

ZANIECZYSZCZENIAMI

Ochrona zasobów wodnych polega przede wszystkim na
rozwiązaniach technicznych, takich jak:

- stosowanie bezściekowych technologii w produkcji

przemysłowej

- napowietrzanie wód stojących
- zamykanie obiegów wodnych w cyklach produkcyjnych

i odzysk wody ze ścieków

- utylizacja wód kopalnianych oraz powtórne wtłaczanie tych

wód do górotworu

- zabezpieczanie hałd i wysypisk
- oczyszczanie ścieków i unieszkodliwianie osadów ściekowych