Hydrobiologia

Hydrobiologia

Problemy hydrobiologii

Problemy hydrobiologii

stosowanej

stosowanej

Eutrofizacja
Saprobizacja
Acydifikacja

Eutrofizacja - definicja

Eutrofizacja - definicja



Przez pojęcie eutrofizacji rozumie się
proces wzbogacania wód w mineralne sole
biogeniczne, tak na drodze naturalnej, jak
i sztucznej. Właśnie w takim znaczeniu, na
określenie wzbogacenia wód jeziornych,
użył tej nazwy Hasler w 1947 roku.



Pod tym pojęciem rozumie się więc proces
dynamicznej zmiany stanów
(oligotroficzny - eutroficzny).

Eutrofizacja - przyczyny

Eutrofizacja - przyczyny



Eutrofizacja w zbiorniku wodnym
objawia się zwiększoną produkcją
materii organicznej.



Przyczyny tego zjawiska są różne:
warunkują je czynniki chemiczne,
biologiczne, fizyczne i natury
geograficznej związane z
klimatem.

Eutrofizacja naturalna

Eutrofizacja naturalna



Eutrofizacja zależy od całego kompleksu
czynników

i

jest

zjawiskiem

stałym,

związanym ze spływem wód opadowych ze
zlewni.



Stąd też zachodzi on tak długo, jak długo
istnieją zbiorniki wodne.



Zjawisko

takie

nazywano

eutrofizacją

naturalną ponieważ przyczyny jego mają
pochodzenie naturalne (przyrodnicza erozja
zlewni).

Eutrofizacja sztuczna

Eutrofizacja sztuczna



Naturalny przebieg procesu eutrofizacji

został zintensyfikowany działalnością

człowieka, a przede wszystkim spływem

różnego rodzaju ścieków (komunalnych,

przemysłowych, rolniczych).



Przyspieszenie procesu eutrofizacji

wywołane przez działalność człowieka

zostało określone nazwą eutrofizacji

sztucznej. Jest ona nieodłącznym

atrybutem cywilizacji i związane jest to z

przekształcaniem przez człowieka otoczenia.

Rola

Rola

węg

węg

la

la

, azot

, azot

u

u

i fosfor

i fosfor

u

u

w procesach eutrofizacji

w procesach eutrofizacji



Zapotrzebowanie do produkcji biologicznej
wynikającym ze stosunku C:N:P w ciele
glonów wynoszącym 40:7:1.



W wodach naturalnych zapasy węgla są w
nadmiarze, np. w zbiornikach
oligotroficznych stosunek C:N:P = 600:20:1.



Zupełnie inaczej stosunek ten kształtuje się
w wodach zanieczyszczonych, np. w
ściekach komunalnych wynosi 6:4:1

Eutrofizacja

Eutrofizacja

pierwiastki limitujące

pierwiastki limitujące

produkcję

produkcję



Pierwiastkami limitującymi produkcję i

decydującymi o procesie eutrofizacji są azot,

a szczególnie fosfor.



Zasadnicza rola tego ostatniego pierwiastka

wynika także z łatwiejszej dostępności azotu -

w wielu typach wód, szczególnie w warstwie

powierzchniowej, azot może być uzupełniany

z powietrza dzięki zdolnościom fiksacji

wolnego azotu przez sinice.



W takiej sytuacji proces eutrofizacji jest silnie

uzależniony od stężenia fosforanów w wodzie.

Źródła soli biogennych

Źródła soli biogennych

I

I



Ścieki przemysłowe,



Spływ komunalny i z gospodarstw
wiejskich,



Spływ ze zlewni (ługowanie i
erozja gleb).



Ważną rolę odgrywają również
opady atmosferyczne.

Źródła soli biogennych

Źródła soli biogennych

II

II



Duża ilość związków azotowych, niekiedy

ponad 50% całości, pochodzi z ługowania gleb.



Głównym źródłem fosforu są wody odpadowe z

gospodarstw domowych, w czym istotną rolę

odgrywają środki piorące (detergenty).



Duże ilości soli biogennych zawarte są w

ściekach z zakładów przemysłu rolnego

(krochmalnie, cukrownie, rzeźnie, gorzelnie,

mleczarnie, browary, drożdżownie). Mogą one

stanowić 50-70% ładunku zawartego w

ściekach miejskich.

Źródła soli biogennych

Źródła soli biogennych

III

III



Współczesne nawożenie mineralne przyspiesza

proces eutrofizacji.



Do zbiorników wodnych dostają się te związki

chemiczne, które bezpośrednio powodują

eutrofizację naturalną.



Z gleb najintensywniej wypłukiwane są związki

wapnia i azotu. Wapń wymywany jest w postaci

rozpuszczalnych kwaśnych węglanów.



Przenoszenie ze zlewni do zbiornika tej postaci

związków wapnia, jak również magnezu,

powoduje wzbogacenie wody w dwutlenek węgla.

Źródła soli biogennych IV

Źródła soli biogennych IV



Azot jest wymywany z gleb głównie w postaci

azotanów.



W rolnictwie stosuje się obecnie nawozy

zawierające więcej formy amonowej, np.

mocznik, saletra amonowa i siarczan amonowy.

Nie ogranicza to jednak ilości azotanów w glebie

ze względu na zachodzącą szybko hydrolizę

mocznika oraz intensywną nitryfikację formy

amonowej.



W efekcie prowadzi to do wzrostu koncentracji

azotu azotanowego, który nie jest zatrzymywany

przez kompleks sorpcyjny gleb

Wymywanie azotu z gleb

Wymywanie azotu z gleb



Uzależnione jest od poziomu nawożenia,

płodozmianu uprawy i właściwości mechanicznych

gleb, szczególnie ich przepuszczalności.

(Gleby

lekkie, przepuszczalne, których w Polsce jest ponad 50%,
sprzyjają nitryfikacji, a w efekcie wymywaniu azotanów)

.



Zjawisko wymywania związków azotowych jest

zwielokrotnione w okresie wiosennych powodzi,

kiedy to równocześnie od wysiewu nawozów

mineralnych zaczynają się roboty polowe.



Przyjmuje się, że odpływ azotu z gleb uprawnych

w Polsce wynosi 10-20 kg/ha rocznie.

W

W

ymywanie fosforu

ymywanie fosforu



Jest niewielkie i zasadniczo nie przekracza 0,5

kg/ha rocznie.



Fosforany, stosowane w postaci superfosfatu,

szybko wiązane są chemicznie w glebie i dlatego

przemieszczanie ich jest bardzo powolne.



Podobnie sole potasowe i amonowe są wiązane w

kompleksie sorpcyjnym gleb, jednak wiązanie to

słabnie w miarę wzrostu kwasoty gleby. Staje się

to coraz bardziej poważnym problemem

wywołanym rozszerzającym się zjawiskiem

zakwaszania środowiska naturalnego.

Rola opadów

Rola opadów

atmosferycznych jako źródła

atmosferycznych jako źródła

biogenów

biogenów



Zależy od stopnia zanieczyszczenia powietrza.

W opadach występuje stosunkowo dużo

związków azotowych, głównie amonowych.

Przewaga formy amonowej nad azotanową

związana jest ze stopniem zanieczyszczenia

powietrza.



Szacuje się, że ilości związków azotowych

pochodzących z opadów atmosferycznych

wynoszą rocznie w rejonach rolniczych około

10 kg/ha, a w przemysłowych ponad 20 kg/ha,

zaś fosforu tą drogą dostaje się około 0,5 kg/ha.

Walka z eutrofizacj

Walka z eutrofizacj

ą I

ą I



Polega na ograniczeniu przyczyn nadmiernego

wzrostu roślin wodnych, w tym przede

wszystkim fitoplanktonu, oraz likwidacji

skutków tego zjawiska.



Ograniczenie przyczyn eutrofizacji polega na

eliminowaniu soli biogennych poprzez

oczyszczanie ścieków.



Dość łatwo dają się eliminować fosforany,

poprzez wytrącanie ich w nierozpuszczalnych

solach żelaza, glinu lub wapnia.

Na przykład

dodanie do ścieków w trakcie ich oczyszczania chlorku

żelazowego eliminuje około 90% fosforanów

Walka z eutrofiacją II

Walka z eutrofiacją II



Metod wytrącania z wody nie można
stosować do eliminacji ani azotanów, ani
soli amonowych, gdyż są one dobrze
rozpuszczalne w wodzie.



Próbuje się w tym przypadku stosować
metody fizykochemiczne polegające na
alkalizowaniu ścieków i usuwaniu
gazowego amoniaku lub stosowaniu
wymieniaczy jonowych. Metody te mają
wiele mankamentów i są mało wydajne

Walka z eutrofiacją III

Walka z eutrofiacją III



Większą

wydajnością charakteryzują się

metody biologiczne oparte na denitryfikacji

azotanów.



Duże nadzieje budzą metody, w których glony

są użyte jako eliminatory biogenów. Jest to

typowy przykład oczyszczania biologicznego,

dzięki któremu można by uzyskać prawie

zamknięty

obieg

biogenów,

gdyż

zmagazynowane metabolicznie w glonach

biogeny, pochodzące ze ścieków, mogą być

stosowane w rolnictwie jako doskonały nawóz.

Walka z eutrofiacją IV

Walka z eutrofiacją IV



Przedstawione metody walki z eutrofizacją dotyczą

tzw. punktowych źródeł zanieczyszczeń.



Sytuacja jest znacznie bardziej skomplikowana w

przypadku rolniczych źródeł eutrofizacji, gdyż mamy

tu do czynienia z przestrzennym zanieczyszczeniem.



Eutrofizację rolniczą można ograniczyć przez

stosowanie nawozów wiązanych w glebie, tym

samym wolniej z niej wymywanych i pełniej

wykorzystywanych przez rośliny uprawne.



Ważne są w tym przypadku także zabiegi mające na

celu

zwiększanie

kompleksu

sorpcyjnego

i

ograniczenie erozji gleb.



 

Saprobizacja

Saprobizacja

- definicja

- definicja



Zjawisko zanieczyszczania wód

naturalnych w wyniku działalności

gospodarczej.



Jest ono przedmiotem badań nauki

zwanej saprobiologią lub biologią

ścieków.



Zadaniem tej nauki, wspólnie z

odpowiednimi działami techniki, jest

poznanie, ograniczenie i usuwanie

zanieczyszczeń.

W

W

oda zanieczyszczona

oda zanieczyszczona



to taka, której stan jest tak zmieniony, iż

użytkowanie jej do celów domowych i

przemysłowych jest ograniczone lub niemożliwe.



Wody silnie obciążone biogenami w stanie tzw.

politrofii lub nawet hipertrofii, mogą

funkcjonować według normalnych prawideł

obiegu materii. Jednak sytuacja, w której

następuje taka kumulacja materii organicznej, że

procesy obiegu materii są zahamowane,

przypomina stosunki panujące w zbiornikach

nieharmonicznych.



Stan ten określa się nazwą saprotrofii.

Z

Z

biornik

biornik

saprotroficzny

saprotroficzny



to taki, w którym procesy

destrukcyjne, czyli rozpadowe

(czasami określane jako stan

saprobii), przeważają nad

procesami produkcyjnymi (czyli

nad trofią), mimo dużej zawartości

biogenów w formie wolnej lub

związanej w materii organicznej.

Ściek - definicja

Ściek - definicja



Ściek jest to dopływ wnoszący do

wody naturalnej substancje

zanieczyszczające;



Ścieki w chwili wpływania do

odbieralnika (odbieralnik to

zbiornik wodny, do którego

spływają ścieki), ulegają

rozcieńczeniu i zaczyna się proces

samooczyszczania

.

Kategorie ścieków

Kategorie ścieków



- ścieki gospodarcze, inaczej domowe,
powstałe w wyniku używania wody do celów
domowych, obciążone są one w znacznym
stopniu odchodami;



- ścieki komunalne, pochodzące z osiedli,
zawierają one ścieki gospodarcze i przemysłu
komunalnego, z mleczarni, rzeźni itp.;



- ścieki przemysłowe, z dużych zakładów
chemicznych, celulozowych, garbarskich i in.

Zjawisko

Zjawisko

samooczyszczania

samooczyszczania



Samooczyszczanie się wody jest procesem

biologicznym.



Polega on na adsorpcji i resorpcji przez

organizmy żywe zanieczyszczeń oraz na

rozkładzie i mineralizacji rozpuszczonej materii

organicznej przy udziale mikroorganizmów.



Ścieki przemysłowe zawierające cyjanki, fenole

lub sole metali ciężkich powodują zatrucie

organizmów, co wyklucza zaistnienie zjawiska

samooczyszczania odbywającego się dzięki

procesom biologicznym.

Etapy samooczyszczania I

Etapy samooczyszczania I



Na pierwszym etapie samooczyszczania
aktywne są przede wszystkim te
organizmy, które potrzebują materii
organicznej jako pożywienia.



Są to bakterie i grzyby, żywiące się
materią organiczną.



Do grupy tej należą też miksotroficzne
glony, częściowo wykorzystujące materię
organiczną rozpuszczoną w wodzie.

Etapy samooczyszczania II

Etapy samooczyszczania II



Szybko namnażające się bakterie są
usuwane ze środowiska, przez zjadające je
zwierzęta

-

ameby,

orzęski,

wrotki,

rozwielitki, skąposzczety, larwy owadów i
inne.



Tak więc na materii organicznej ścieków
powstaje nowe życie.



Przyjmuje się, że rzeka potrafi się sama
oczyścić, gdy ilość ścieków organicznych w
stosunku do czystej wody wynosi 1:50.

System saprobów

System saprobów

-

-

definicja

definicja



System saprobów oparty jest na

różnicach w składzie gatunkowym

organizmów zasiedlających rzekę

od wpłynięcia do niej ścieków, aż po

ich oczyszczenie i zmineralizowanie.



Organizmy, które zasiedlają to

zanieczyszczone środowisko noszą

nazwę saprobów (od greckiego

słowa sapros - gnijący).

S

S

ystemem saprobów

ystemem saprobów

Kolkwitza i Marssona

Kolkwitza i Marssona

1908-

1908-

1910

1910



- polisaproby żyjące w wodach silnie

zanieczyszczonych;



- -mezosaproby - w wodach średnio

zanieczyszczonych;



- -mezosaproby - w wodach mniej

zanieczyszczonych;



- oligosaproby - w wodach mało

zanieczyszczonych.



Organizmy bytujące w wodach nie

zanieczyszczonych określa się nazwą

katarobów

Kategorie gatunków

Kategorie gatunków

kryterium: zdolność do bytowania w wodzie

kryterium: zdolność do bytowania w wodzie

zanieczyszczonej

zanieczyszczonej



- saprobionty, żyjące wyłącznie w wodach

zanieczyszczonych;



- saprofile, żyjące zwykle w wodach

zanieczyszczonych,

ale

występujące

także w wodach czystych;



- saprokseny - żyjące tylko w wodach

czystych,

unikające

środowisk

zanieczyszczonych;



- saprofoby - niezdolne do życia w

obecności zanieczyszczeń.

Udział poszczególnych typów

Udział poszczególnych typów

saprobiontów w różnych strefach

saprobiontów w różnych strefach

saprobii

saprobii

System zbiorowisk

System zbiorowisk

saprobowych

saprobowych

wg

wg

Fjerdingstada

Fjerdingstada

I

I



1. Kaprozoiczna (ścieki komunalne

zawierające fekalia) 1 - bakterie; 2 - zespół

wiciowców bezbarwnych z rodzaju Bodo; 3 -

zbiorowisko zawierające oba zespoły razem



2. Alfa-polisaprobowa (odpowiada

polisaprobii w systemie Kolkwitz-Marssona)

1 - Euglena; 2 - Rhodo- i Thiobacteriae; 3 -

jednorodne skupienia Chlorobacterium



3. Beta-polisaprobowa 1 - Beggiatoa; 2 -

Thiothrix nivea; 3 - Euglena



4. Gamma-polisaprobowa 1 - Oscillatoria

chlorina; 2 - Sphaerotilus natans

System zbiorowisk

System zbiorowisk

saprobowych

saprobowych

wg

wg

Fjerdingstada

Fjerdingstada

II

II



5. Alfa-mezosaprobowa (odpowiada mezosaprobii

w systemie Kolkwitz-Marssona) 1 - Ulothrix

zonata; 2 - zespół sinic bentonicznych z rodzaju

Oscillatoria; 3 - Stigeoclonium tenue



6. Beta-mezosaprobowa 1. Cladophora fracta; 2 –

Phormidium



7. Gamma-mezosaprobowa 1 - zespół

krasnorostów z gatunkami Batrachospermum

moniliforme, Lemanea fluviatilis; 2 - zbiorowiska

zielenic z dominacją Cladophora glomerata lub

Ulothrix zonata (typ czystowodny)

System zbiorowisk

System zbiorowisk

saprobowych

saprobowych

wg

wg

Fjerdingstada

Fjerdingstada

III

III



8. Oligosaprobowa (odpowiada oligosaprobii w

systemie Kolkwitz-Marssona) 1 - zbiorowisko

zielenic z dominacją Draparnaldia glomerata; 2 -

Meridion circulare; 3 - zbiorowisko

krasnorostów z gatunkami Lemanea annulata;,

Batrachospermum vagum, Hildenbrandtia

rivularis; 4 - Vaucheria sessilis; 5 - Phormidium

inundatum



9. Katarobowa 1 - zbiorowisko zielenic z

Chlorotylium ataractum i Draparnaldia plumosa;

2 - zbiorowisko krasnorostów z Hildenbrandtia

rivularis; 3 - zbiorowiska glonów

inkrustowanych węglanem wapnia (Calothrix)

Przyczyny modyfikacji

Przyczyny modyfikacji

systemu saprobów

systemu saprobów



Rozwój przemysłu - pojawienie się nowych typy
ścieków, o specyficznym charakterze
ekologicznym.



Dla określenia zanieczyszczenia wód, obok
saprobowości, wprowadzono stany toksyczności i
radioaktywności, a dla określenia odpowiednich
stopni zanieczyszczenia posłużyły zespoły
gatunków proponowane przez Fjerdingstada oraz
liczebność bakterii, a przede wszystkim zjawiska
metaboliczne określające potencjał produkcyjny.

Cztery kategorie wód:

System Sládečka



- katarobowe najczystsze, zdatne do picia bez
dodatkowego oczyszczania;



- limnosaprobowe - zanieczyszczone, dzielące się
na: ksenosaprobowe, oligosaprobowe, -mezo-

saprobowe, -mezosaprobowe i polisaprobowe;



- eusaprobowe - ściekowe, obejmujące:
izosaprobowe, hipersaprobowe i ultrasaprobowe;



- transsaprobowe - ścieki nie rozkładające się w
procesach biologicznych; są to: antysaprobowe,
kryptosaprobowe i radiosaprobowe.

Charakterystyka wód

Charakterystyka wód

zanieczyszczonych

zanieczyszczonych

wg. Fjerdingstada i Sládečka I

wg. Fjerdingstada i Sládečka I

Charakterystyka wód

Charakterystyka wód

zanieczyszczonych

zanieczyszczonych

wg. Fjerdingstada i Sládečka II

wg. Fjerdingstada i Sládečka II

Charakterystyka wód

Charakterystyka wód

zanieczyszczonych

zanieczyszczonych

wg. Fjerdingstada i Sládečka III

wg. Fjerdingstada i Sládečka III

Charakterystyka wód

Charakterystyka wód

zanieczyszczonych

zanieczyszczonych

wg. Fjerdingstada i Sládečka IV

wg. Fjerdingstada i Sládečka IV

Metody mechaniczne

Metody mechaniczne

oczyszczania ścieków

oczyszczania ścieków



Pierwszym etapem oczyszczania ścieków
jest oczyszczanie mechaniczne, w trakcie
którego dzięki odpowiednim urządzeniom
technicznym

i

seriom

odstojników

usuwane są większe materiały, zawiesina i
substancje olejowe.



Natomiast wśród biologicznych sposobów
oczyszczania ścieków wyróżnia się zabiegi
naturalne, półnaturalne i techniczne.

Metody naturalne

Metody naturalne



Zabiegi naturalne polegają na
podlewaniu wodami ściekowymi łąk lub
pól uprawnych.



Wówczas obecne w glebie
mikroorganizmy spełniają rolę
reducentów mineralizujących materię
organiczną zawartą w ściekach.



Takiej utylizacji mogą podlegać tylko
ścieki nietoksyczne.

Metody półnaturalne

Metody półnaturalne



Metody półnaturalne to takie, kiedy
ścieki przepływają przez kilka
sztucznych zbiorników dobrze
naświetlonych i natlenionych.



Zachodzi w nich proces
samooczyszczenia drogą naturalną.



W końcowych etapach tego procesu
zbiorniki te mogą być wykorzystane do
hodowli ryb.

Metody techniczne

Metody techniczne



Metody techniczne mają za zadanie
uefektywnienie i przyspieszenie
procesu samooczyszczania.



W tym celu stosuje się tzw. osad
czynny lub tzw. złoże biologiczne.



Metody te charakteryzują się dużą
wydajnością.

Osad czynny

Osad czynny



. Osad czynny to zawiesina ścieków z
odpowiednimi grupami bakterii,
najczęściej w postaci kłaczkowatych,
śluzowatych skupień.



Jest on stale mieszany i przewietrzany.



Osad czynny powoduje skupianie się
zawiesiny i koloidów, przy
jednoczesnym rozkładzie chemicznym.

Złoże biologiczne

Złoże biologiczne



Złoża biologiczne są to kilkumetrowej długości,
cylindryczne kolumny wypełnione porowatym
gruzem mineralnym - koksem lub żużlem.



Od góry sączą się przez nie ścieki, zaś
powietrze jest tłoczone pod ciśnieniem od
dołu, tak więc w górnej części zachodzą
procesy beztlenowe, natomiast w dolnej
tlenowe, z przewagą nitryfikacji, dzięki
obecnym tam bakteriom, pierwotniakom,
wrotkom, nicieniom, a nawet larwom owadów

Mankamenty

Mankamenty

oczyszczania

oczyszczania

biologicznego

biologicznego



Oczyszczanie biologiczne nie

usuwa soli biogennych ze
ścieków, dlatego też ważny
jest etap oczyszczania
chemicznego - chemicznie nie
oczyszczone wody pościekowe
powodują eutrofizację.

Acydyfikacja definicja

Acydyfikacja definicja



Zjawisko zakwaszania środowiska.



Intensyfikacja przemysłu i motoryzacji -
zwieszenie w atmosferze dwutlenku siarki
i tlenków azotu.



Normalny odczyn deszczu - pH=5-6.



Aktualnie w Europie pH wody deszczowej
jest dużo mniejsze, między 4,5 i 5. W
pojedynczych przypadkach notowano
jeszcze mniejsze wynoszące około 3.

Opad suchy

Opad suchy



Część emitowanego z kompleksów
przemysłowo-komunalnych dwutlenku siarki
(S0

2

) i tlenku azotu (NO) opada na ziemię w

pobliżu - mówimy wówczas o tzw. suchym
opadzie. Pozostała, większa część jest
przenoszona na znaczne odległości ruchami
powietrza.



Opad suchy po spadnięciu na ziemię, a w
szczególności do wody, ulega transformacji
jonowej i daje w efekcie kwasy.

Opad mokry - „kwaśne

Opad mokry - „kwaśne

deszcze”

deszcze”



W czasie przemieszczania w atmosferze

następuje utlenianie gazów i tworzy się

kwas siarkowy (H

2

SO

4

) i kwas azotowy

(HNO

3

), które w wilgotnym środowisku

chmur ulegają dysocjacji.



W takiej formie mieszanki jonów: SO

4--

,

NO

3-

i H

+

dostają się na powierzchnię

ziemi podczas opadów.



Kumulacja tych jonów zachodzi w

glebie i w zbiornikach wody naturalnej

Charakter polskich

Charakter polskich

opadów atmosferycznych

opadów atmosferycznych



Notuje się dużą ilość związków siarki.



Spowodowane

jest

to

właśnie

zanieczyszczeniem

atmosfery

dwutlenkiem siarki.



Roczny opad tych związków w Polsce
w rejonach rolniczych waha się w
granicach 10-15 kg/ha, a w okręgach
przemysłowych 32-95 kg/ha.

Pierwszy etap acydyfikacji

Pierwszy etap acydyfikacji



W tym okresie nie stwierdza się spadku
pH, jednak zawartość jonów węglanowych
po pewnym czasie zacznie spadać.



Konsekwencją tego będzie stopniowe
osłabienie zdolności buforującej, czyli
zobojętniania dopływających kwasów i w
pewnym momencie, gdy dopływ nie
ustanie, zasoby dwuwęglanu zostaną
wyczerpane.



Nie stwierdza się zmian w procesach
życiowych w zbiornikach wodnych.

Drugi etap acydyfikacji

Drugi etap acydyfikacji



Jony wodorowe nie są już neutralizowane;



Wartość pH staje się niestabilna i zaczyna
spadać znacznie szybciej niż poprzednio.



Ma to swoje odbicie w bezpośrednich i
rozległych biologicznych szkodach, takich jak
masowe śnięcie ryb lub spadek zdolności
reprodukcyjnej wielu gatunków ryb.



W tym etapie acydyfikacji wartość pH wód
powierzchniowych w niektórych okresach
roku jest mniejsza od 5,5.

Trzeci etap acydyfikacji I

Trzeci etap acydyfikacji I



Wartość pH wody stabilizuje się wokół
4,5;



Na tym etapie zakwaszenia substancje
humusowe i glin zaczynają działać jako
bufory.



Substancje humusowe, które co prawda
są kwasami, "wyłapują" jony wodorowe
zamiast uwalniać je do środowiska.

Trzeci etap acydyfikacji II

Trzeci etap acydyfikacji II



W średnio kwaśnych wodach jony glinu (Al

+

++

) funkcjonują jako kwas i reagują z wodą

tworząc wodorotlenek glinu.



Dalsze zakwaszanie powoduje
rozpuszczanie Al(OH)

3

, co w efekcie

neutralizuje pH (Al(OH)

3

+ 3H

+

--> Al

+++

+

3H

2

O).



W kwaśnych wodach powierzchniowych
drastycznie wzrasta zawartość jonów glinu.

Trzeci etap acydyfikacji III

Trzeci etap acydyfikacji III



Glin ma silnie działanie toksyczne;



Rzeczywistą przyczyną masowych śnięć
ryb są zatrucia aluminium.



Pojawia się całkiem nowy ekosystemem,
gdzie fauna ryb w większości znikła, a
mało jest dominujących gatunków roślin;



Duża przezroczystość wody, która
zwiększa się z około 4-5 m w jeziorach
normalnych do 15-20 m w zakwaszonych.

Trzeci etap acydyfikacji IV

Trzeci etap acydyfikacji IV



Wzrasta rozpuszczalność toksycznych
metali ciężkich (kadm, cynk, ołów,
magnez),



Fluktuacje w zawartości biogenów: mniej
fosforanów (wiązanie jonów
fosforanowych z glinem i kumulacja ich w
osadach), więcej azotanów (deficyt fosforu
w procesach metabolicznych roślin).



Niektóre inne pierwiastki, np. selen, który jest bardzo ważny w
procesach wzrostowych wielu roślin wodnych, w kwaśnych
jeziorach występuje w ilościach niewystarczających, ponieważ
zawartość selenu zależna jest od pH wody.

Biologiczne reakcje na

Biologiczne reakcje na

procesy acydyfikacyjne I

procesy acydyfikacyjne I



Glony, tak fitoplankton, jak i peryfiton,
charakteryzują się zmniejszoną
liczebnością gatunków, gdy pH spada
poniżej 6.



Liczba gatunków glonów planktonowych
wynosi zwykle 5-10, gdy w porównaniu z
jeziorami niezakwaszonymi jest ich 30-80.



Zaledwie kilka gatunków spośród zielenic
nitkowatych jest zdolnych do masowej
reprodukcji w takich ekstremalnych
warunkach.

Biologiczne reakcje na

Biologiczne reakcje na

procesy acydyfikacyjne II

procesy acydyfikacyjne II



Dobrze rozwijają się torfowce
(Sphagnum) i unikają pH powyżej 6.



Rośliny lobeliowe (Lobelia, Isotes,
Litorella) mogą tworzyć zwarte kobierce
na dnie płytkich zakwaszonych jezior,



Trzcina (Phragmites communis), rdestnice
i in. usuwają się lub znikają całkowicie.

Rośliny o liściach pływających są lepiej przystosowane,
ponieważ ich grube korzenie są osadzone głęboko w
podłożu - korzystają z substancji odżywczych z
głębszych pokładów, gdzie pH jest jeszcze wyższe.

Biologiczne reakcje na

Biologiczne reakcje na

procesy acydyfikacyjne III

procesy acydyfikacyjne III



Zwierzęta planktonowe, takie jak skorupiaki
i wrotki, ubożeją (pojedyncze gatunki
dominujące, zwykle spośród widłonogów
(Copepoda) lub wioślarek (Cladocera).



Owady wodne i ich larwy spadek liczby.
Podobnie reaguje zoobentos;



Jednym z wczesnych sygnałów procesu
acydyfikacji jest pojawienie się zwierząt z
bardzo cienkimi pancerzami i muszlami.

Biologiczne reakcje na

Biologiczne reakcje na

procesy acydyfikacyjne IV

procesy acydyfikacyjne IV



Brak wielu gatunków ryb i drapieżców
żerujących na larwach Chironomidae;



Ryby mogą dłużej przeżyć w wodach
brunatnych bogatych w humus, niż w
jeziorach czystych, zakwaszonych.

Przyczyna tego tkwi w możliwości fiksacji
glinu przez substancje humusowe, co
ogranicza toksyczne jego oddziaływanie.



Żaby i ropuchy wykazują zaburzenia w
rozmnażaniu w wodach kwaśnych.

Zagrożenie acydyfikacją

Zagrożenie acydyfikacją



Najbardziej narażone na procesy
acydyfikacji są zbiorniki nieduże,
wykształcone na skałach twardych,
granitowych.



Skutki zakwaszania są wolniejsze i
mniej drastyczne, gdy w rejonie
zlewni i w samym zbiorniku znajdują
się pokłady węglanu wapnia.

Metody walki z

Metody walki z

acydyfikacją

acydyfikacją



Wapniowanie wód powierzchniowych;
(daje ono co prawda pozytywne efekty,
jednak jest bardzo kosztowne ).



Wapniowanie jest jedynie zabiegiem
profilaktycznym. W celu ograniczenia
acydyfikacji trzeba wyeliminować jej
przyczyny, czyli usunąć źródła emisji
dwutlenku siarki, poprzez
zastosowanie odpowiednich
technologii w produkcji przemysłowej.