Zasoby

wodne

Katarzyna Grabowska

Magdalena Kwiatkowska

Woda

- stanowi podstawę życia

wszystkich organizmów, a także
większości abiotycznych procesów na
Ziemi.
Jest głównym składnikiem organizmów
roślinnych i zwierzęcych, a jej nadmierny
ubytek lub niepożądane
zanieczyszczenia prowadzą do śmierci
roślin, zwierząt i ludzi.

Właściwości wody

.

Z chemicznego punktu widzenia woda

stanowi wodny roztwór substancji

nieorganicznych i organicznych,

występujących na ziemi. W wodzie

mogą znajdować się koloidy i

zawiesiny. Substancje występujące w

wodzie są pochodzenia naturalnego

lub są wprowadzane do wód na skutek

działalności człowieka.

Właściwości

charakteryzujące wodę.

Trójpostaciowość – poniżej 0°C woda

przybiera postać stałą, przy

temperaturze od 1°C ÷ 100°C jest

cieczą, a powyżej 100°C parą wodną,

czyli przybiera postać lotną . Jednakże

i w niższych, wbrew pozorom

temperaturze odbywa się parowanie

wody.

Gęstość – jest niezwykle ważną własnością mającą

żywotne znaczenie dla całej biosfery. Polega ona

na tym, że przy zamarzaniu woda zmniejsza a nie

zwiększa swoją gęstość. Przy oziębianiu wody

początkowo zachodzi zwykły i naturalny proces w

wyniku którego woda staje się coraz gęstsza i

żadnych odchyleń od normy nie zaobserwujemy

dopóki nie oziębimy wody do temperatury 4°C.

Poniżej tej temperatury woda, wbrew wszelkim

prawom, staje się lżejsza, a w trakcie dalszego

zamarzania obserwujemy powstawanie lodu,

który pływa po powierzchni wody. Ta właśnie

cecha wody zabezpiecza zbiorniki wodne (jeziora,

stawy) przed zamarzaniem do dna podczas

surowych zim, umożliwiając tym samym

przetrwanie życia w tych zbiornikach.

Rozpuszczalność – jak wiemy woda jest

bardzo dobrym rozpuszczalnikiem w

porównaniu z innymi cieczami, co w

dużym stopniu wynika

z jej polarności. Ciało stałe, ciecz lub gaz

rozpuszczają się w wodzie w określonym

stopniu. Woda idealnie czysta jako zbiór

cząsteczek H

2

O praktycznie nie istnieje.

Nawet uzyskiwana w laboratoriach o

bardzo wysokim stopniu czystości zawsze

zawiera niewielką ilość rozpuszczonych

substancji.

Napięcie powierzchniowe – dzięki napięciu

powierzchniowemu kropla wody ma kształt
kuli. Napięcie powierzchniowe wody zmniejsza
się przy wzroście temperatury. Woda
charakteryzuje się najwyższym napięciem
powierzchniowym ze wszystkich cieczy. Woda
o zbyt niskim napięciu powierzchniowym jest
szkodliwa dla organizmów wodnych. Napięcie
powierzchniowe wody obniżają takie
substancje jak: substancje powierzchniowo
czynne czyli wszystkie środki myjące,
substancje humusowe, rozpuszczalniki
organiczne itp.

Zasoby wody na świecie.

Wody zajmują 71% powierzchni kuli ziemskiej. Samo

jednak jej rozmieszczenie jest nierównomierne. Na

półkuli północnej wynosi ono tylko 61%, a na półkuli

południowej aż 81% powierzchni. Biorąc jednak pod

uwagę fakt, iż z ogólnego zasobu wodnego ziemi

prawie 98% stanowią wody słone, a tylko ok. 2%

wody słodkie z czego 1,6% to wody uwięzione

w lodowcach i wiecznych śniegach, a 0,4% to wody

słodkie rzek i jezior. Dlatego na niedostatek wód

słodkich cierpi ok. 60% lądowej powierzchni globu.

Wody naszego globu zaliczane są wprawdzie do

zasobów naturalnych odnawialnych, ale nie

zaspokaja to w pełni potrzeb ludzkości ani też

naturalnego środowiska przyrodniczego, gdyż także

opady atmosferyczne rozłożone są bardzo

nierównomiernie.

Istnieją regiony deficytu i nadwyżki wody.

Obszary rzeczywistych nadwyżek

dyspozycyjnych zasobów wodnych są

niewielkie i występują w klimacie

równikowym (np. Amazonia, Kongo.

Kamerun), wilgotnym monsunowym (np.

Assain, Bangladesz) oraz wilgotnym,

umiarkowanym, chłodnym (np. Norwegia).

Obszary z deficytem wody lub poważnie nim

zagrożone stanowią większość. Największymi

zasobami wód płynących, mierzonymi

odpływami rzek, dysponują obszary byłego

Związku Radzieckiego, Chiny, Indie, Brazylia,

Norwegia i Francja (Chiny i Indie ze względu

na gęstość zaludnienia są ubogie w wodę, a

Norwegia i Brazylia są w nią bogate).

Ciągłe zwiększanie się zużycia wody doprowadziło do

tego, iż wiele regionów na Ziemi cierpi na niedostatek

wody. Na niedobory wody na naszej planecie składa

się wiele czynników, z których działalność człowieka

wydaje się być najbardziej znacząca. Początkowo

odkształcenia

w cyklu hydrologicznym miały charakter lokalny.

Dziś wiemy, że nastąpiły już nieodwracalne zmiany w

światowym bilansie wodnym. Potwierdzenie tego faktu

jest trudne, ponieważ woda jest najruchliwszym (woda

na Ziemi jest w ciągłym ruchu, zmieniając stany

skupienia krąży między Ziemią, a niebem; jest jedną

z nielicznych substancji, którą w normalnych

warunkach na Ziemi można spotkać we wszystkich

trzech fazach: stałej - lód, ciekłej i gazowej - para

wodna), szybko odnawialnym elementem środowiska,

co powoduje inny mechanizm wyczerpywania się tego

zasobu niż stabilnych elementów środowiska, takich

jak

np. surowców mineralnych.

Odnawialność zasobów wodnych zależy od

ilości i intensywności opadów atmosferycznych

- w Polsce blisko połowa sumy opadów pochodzi

z deszczy o dużej intensywności lub wręcz

ulewnych, co stwarza warunki dla szybkiego

powierzchniowego odpływu tych wód, a procent

wód głęboko przenikających do podłoża, czyli

magazynowanych na dłużej w naszym kraju,

jest jednym z najniższych w Europie - średnio

18%.
Jedna trzecia ludzkiej populacji cierpi z powodu

braku świeżej wody lub nieodpowiedniej jej

jakości. W Kanadzie i w Chinach spada rocznie

podobna ilość deszczu, ale w Chinach jest 40

razy więcej ludzi. Tak więc na jednego

Chińczyka przypada z grubsza 40 razy mniej

wody niż na Kanadyjczyka.

Udowodnienie groźby deficytu wody w

przyrodzie jest utrudnione także ze

względu na zmiany w nasileniu się różnych

procesów zachodzących w cyklu

hydrologicznym, zarówno w czasie jak i

przestrzeni. Przykładem może być duża

zmienność sumy opadów z miesiąca na

miesiąc, czy z roku na rok. Zaburzenia w

cyklu hydrologicznym na skutek

antropopresji dostrzec można dopiero

wtedy, gdy przewyższają one naturalne

sezonowe czy wieloletnie zmiany. Człowiek

przyczyniając się do degradacji wód

poprzez ich zanieczyszczanie, uszczupla w

znaczący sposób i tak skąpe zasoby

wodne nadające się do eksploatacji.

Na świecie zapotrzebowanie na wodę wzrasta,
a działalność ludzka w wielu regionach sprzyja
jej nadmiernemu poborowi. Woda z wód
powierzchniowych uzupełniana jest wodą
wydobywaną z głębin ziemi, czasem przy
użyciu tradycyjnych studni, kiedy indziej zaś
za pomocą nowoczesnych stacji pomp
głębinowych.
I chociaż wydobywanie wody bywa drogie,
źródła jej wyczerpują szybciej niż może
uzupełnić je natura. Mogą minąć setki, a
nawet tysiące lat, zanim woda zgromadzi się
ponownie w wyczerpanych źródłach.

Tak więc z uwagi na ciągle malejące zasoby
wody i ciągłe jej zanieczyszczanie przez nas
powinniśmy zastanowić się w jaki sposób
możemy przyczynić się do poprawy zarówno
jakości jak i ilości wody na naszej planecie.
W związku z tym należy przejść od słów do
czynów jeśli chcemy aby przyszłe pokolenia
miały możliwość korzystania z czystej wody,
która jak wiemy jest czynnikiem niezbędnym
do funkcjonowania i życia organizmów
żywych.

Zasoby wodne Polski

Zasoby wody słodkiej na Ziemi, szacuje się na 37,5 milionów km

3

.

Na Polskę przypada z tego około 220 km

3

wody. Z tej objętości ponad

70% tracimy na skutek parowania, reszta – średnio 62 km

3

odpływa

rzekami głównie do Bałtyku. W przeliczeniu na jednego mieszkańca
daje to 1580 m

3

rocznie, a zatem trzykrotnie mniej niż wynosi średnia

Europejska. Tylko dwa Europejskie kraje – Belgia i Malta – mają
mniejsze od nas zasoby wodne
w przeliczeniu na jednego mieszkańca. Dla zaopatrzenia w wodę
istotne są jednak nie wartości średnie, lecz ilość wody realnie dostępna.
Od objętości odpływu rzecznego trzeba więc odjąć około 8 km

3

- mowa

o wodzie dopływającej rzekami spoza granic naszego kraju, którą
teoretycznie sąsiedzi mogą w całości wykorzystać. Z pozostałych 54
km3 należy pozostawić w rzekach jako przepływ nienaruszalny mniej
więcej 1/3 aby zapewnić przetrwanie ekosystemów rzecznych.
Pozostaje wiec średnio do wykorzystania 36 km

3

wody w roku, przy

czym ponad 1/3 tej ilości odpływa bezużytecznie w czasie wezbrań.
Możemy wiec przyjąć, że średnie dyspozycyjne zasoby wodne naszego
kraju to ok. 22 km

3

wody rocznie.

W przeliczeniu na jednego mieszkańca jest to nie więcej niż 560 m

3

w

roku.
Ale należy pamiętać, że w tej wielkości mieszczą się również wody
zanieczyszczone.

Zmienność zasobów

Ani zasoby wodne świata, ani Polski nie są stałe – zmieniają się
zarówno w czasie jak i przestrzeni. Charakterystyczną cechą

reżimu hydrologicznego naszych rzek jest występowanie lat

suchych

i mokrych oraz nierównomierny rozkład zasobów wodnych na

obszarze kraju. W cyklu rocznym odpływ rzeczny ulega zmianom

związanym z występowaniem pór roku o różnym charakterze

i intensywności zasilania. Deficyt wody zaznacza się najsilniej

w regionach o wysokiej koncentracji wodochłonnego przemysłu

i w dużych aglomeracjach miejskich. W latach mokrych realnym

zagrożeniem są duże wezbrania. Na terenie Polski występują

głównie wiosenne wezbrania roztopowe i letnie wezbrania

opadowe (deszczowe). Te drugie dominują w południowej górzystej

części kraju. W pasie wyżyn środkowych obserwujemy równowagę

w częstotliwości występowania i wielkości wezbrań roztopowych

i opadowych. Na pozostałym obszarze kraju dominują wezbrania

roztopowe. W Polsce rzeki zaspakajają 84% zapotrzebowania na

wodę, z wód podziemnych pobieranych jest tylko 16%. Przemysł

i energetyka zużywają łącznie 69% krajowego poboru wody,

rolnictwo i leśnictwo 11%, gospodarka komunalna 20%.

Lokalny bilans wody

Podstawowym zagadnieniem ekohydrologii
jest bilans wodny w danym punkcie. Bilans
wodny opisuje ilość wody jaka przechodzi
do gruntu
i musi być równa ilości wody jaka opuszcza
grunt plus zmiany w ilości wody w gruncie
(retencja). Bilans wodny obejmuje
podstawowe przepływy wody: opad na
powierzchnię, parowanie, ujście do
głębszych rejonów niedostępnych dla
roślin, oraz odpływ powierzchniowy wody.

Infiltracja, parowanie i ubytek zależą głównie od nasycenia gruntu.
Opad, jest czynnikiem zewnętrznym (zależność od czasu). Odpływ
powierzchniowy zależy od nasycenia gruntu jak i od czynników
zewnętrznych. Infiltracja, odpływ i ubytek może w pewnych
sytuacjach oznaczać także napływ wody (podsiąkanie, napływ
wewnętrzny lub powierzchniowy) do analizowanej objętości gruntu,
wówczas składniki te przyjmują wartości ujemne.
By rozwiązać to równanie, trzeba znać zależność szybkości parowania
jako funkcję wilgotności gruntu. Dla obszarów pokrytych roślinnością
zakłada się, że powyżej pewnego stanu nasycenia, rośliny mają
wystarczająco wody i wówczas parowanie zależy tylko od czynników
klimatycznych takich jak wiatr, temperatura i natężenie
promieniowania słonecznego. Poniżej tego punktu, niedobór wody dla
roślin wywołuje ograniczenie jej parowania, wówczas intensywność
parowania jest zależna liniowo od wilgotności gruntu i zmniejsza się
aż dochodzi do sytuacji, w którym roślinność nie jest
w stanie uzyskać wody.
Wprawdzie z fizycznego punktu widzenia współczynnik nasycenia nie
może przekroczyć wartości 1, ale przy dużych opadach może dojść do
przekroczenia tej wartości, wówczas nadmiarowa część wody
pozostaje
na powierzchni i ulega spływowi powierzchniowemu.

Klasy czystości wody

Klasa pierwsza
Wody w tej klasie charakteryzują się bardzo dobrą jakością: a)

spełniają wymagania określone dla wód powierzchniowych

wykorzystywanych

do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia, w

przypadku ich uzdatniania sposobem właściwym dla kategorii A1,

b) wartość wskaźników jakości wody nie wskazują na żadne

oddziaływanie antropogeniczne.

Klasa druga
Wody w tej klasie można określić jako wody o charakterze dobrym: a)

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,

b) wartość biologicznych wskaźników jakości wody wskazują na

niewielki wpływ oddziaływania czynników antropogenicznych.

Klasa trzecia
Wody w danej klasie określić można jako wody zadowalające: a)

spełniają wymagania określone dla wód powierzchniowych

wykorzystywanych

do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia, w

przypadku ich uzdatniania sposobem właściwym dla kategorii A2,

b) wartość biologicznych wskaźników jakości wody wskazują na

umiarkowany wpływ oddziaływania czynników antropogenicznych.

Klasa czwarta
Wody tej klasy scharakteryzować można jako niezadowalającej

jakości: a) spełniają wymagania określone dla wód

powierzchniowych wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w

wodę przeznaczoną do spożycia, w przypadku ich uzdatniania

sposobem właściwym dla kategorii A3, b) wartość biologicznych

wskaźników jakości wody wskazują, na skutek oddziaływań

antropogenicznych, zmiany ilościowe i jakościowe w populacjach

biologicznych.

Klasa piąta
Wody danej klasy identyfikować można z wodami złej jakości:

a) nie spełniają wymagań określonych dla wód powierzchniowych

wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną

do spożycia, b) wartość biologicznych wskaźników jakości wody

wykazują na skutek oddziaływań antropogenicznych, zmiany

polegające na zaniku występowania znacznej części populacji

biologicznych.

RODZAJE I ŹRÓDŁA DEGRADACJI HYDROSFERY.

Zanieczyszczenie wód – to niekorzystne zmiany właściwości

fizycznych, chemicznych i bakteriologicznych wody
spowodowane wprowadzeniem w nadmiarze substancji
nieorganicznych (stałych, płynnych i gazowych),
organicznych, radioaktywnych, czy wreszcie ciepła, które
ograniczają lub uniemożliwiają wykorzystanie wody

do picia i celów gospodarczych

.

Zanieczyszczenia wód mogą być:

• naturalne – pochodzące z domieszek zawartych w wodach

powierzchniowych i podziemnych, np. zasolenie,

zanieczyszczenie humusem, związkami żelaza;

• sztuczne (antropogeniczne) – związane z działalnością

człowiek,

a pochodzące głównie ze ścieków, a także z powierzchniowych

i gruntowych spływów z terenów przemysłowych, rolniczych,

składowisk odpadów komunalnych (wysypisk śmieci).

Zanieczyszczenia sztuczne dzielimy na :

• biologiczne – spowodowane obecnością drobnoustrojów,

np. bakterii, wirusów, glonów, grzybów, pierwotniaków i ich

toksyn;

• chemiczne – odnoszą się do zmian składu chemicznego i

odczynu (pH). Należą do nich: oleje, benzyna, smary, ropa,

chemiczne środki ochrony roślin – pestycydy, nawozy sztuczne,

węglowodory aromatyczne, sole metali ciężkich, kwasy,

zasady, fenole.

Główne zanieczyszczenia chemiczne i ich
źródła:

GŁÓWNE ZANIECZYSZCZENIA

CHEMICZNE WÓD

ŹRÓDŁA CHEMICZNE ZANIECZYSZCZEŃ

Detergenty

Gospodarstwa domowe, pralnie, myjnie,
przemysł papierniczy, farbiarski, gumowy,
szklarski, tekstylny, budownictwo

Środki ochrony roślin –
pestycydy, nawozy sztuczne
(azotany, fosforany)

Przemysł chemiczny, rolnictwo i leśnictwo

Fenole

Przemysł chemiczny, spożywczy, ścieki
komunalne, rafinerie, koksownie, gazownie,
garbarnie

Związki metali ciężkich (Hg,
Cd, CR, Mn, Cu, Fe)

Transport samochodowy, ścieki
przemysłowe, garbarnie, metalurgia,
górnictwo, hutnictwo

Węglowodory aromatyczne

Petrochemia, przemysł chemiczny

Radioizotopy (radanu, strontu)

Eksplozje jądrowe, przemysł zbrojeniowy,
odpady, ścieki

Cyjanki

Galwanizeria

Benzyna, nafta, olej, ropa
naftowa, smary

Komunikacja, transport samochodowy i
wodny, awarie i katastrofy tankowców,
platform wiertniczych, przemysł paliwowo-
energetyczny

Detergenty – syntetyczne substancje czyszczące,
zawierające składniki organiczny, obniżający napięcie
powierzchniowe, dzięki czemu następuje osłabienie sił
wiążących cząstki brudu z podłożem. Stanowią główny
składnik środków piorących, myjących, zwilżających. Są
bardzo trwałe i nie ulegają biodegradacji (rozkładowi pod
wpływem mikroorganizmów). Detergenty wpływają
hamująco na procesy samooczyszczania się wody i działają
toksycznie na organizmy żywe.
Pestycydy – środki ochrony roślin, owadobójcze – do
zbiorników wodnych dostają się w wyniku spłukiwania z
opylonych lub opryskanych uprzednio roślin, wymywania z
gleby oraz spływania wraz ze ściekami zakładów
produkcyjnych te związki. Powodują pogarszanie stanu
sanitarnego wód podziemnych, działają toksycznie,
naruszają procesy samooczyszczania wód, przyczyniają się
do zjawiska eutrofizacji wód. Mają długi czas rozpadu i
zdolność kumulowania w środowisku.

Fenole – to związki aromatyczne, jedne z najbardziej

uciążliwych dla otoczenia. Dostają się do wód wraz ze ściekami

komunalnymi i przemysłowymi (z rafinerii, wytwórni tworzyw

sztucznych, koksowni, przetwórstwa drzewnego i włókna

syntetycznego). Woda zanieczyszczona fenolami ma

odrażający smak, a ryby w niej żyjące nie nadają się do

spożycia. Są to substancje toksyczne i wywołujące oparzenia

skóry.
Węglowodory aromatyczne – do wód powierzchniowych

dostają się ze ściekami z koksowni, z gazami i

rozpuszczalnikami. Pochodzą głównie z przemysłu, motoryzacji

i spalania węgla. Są słabo rozpuszczalne w wodzie, kumulują

się w osadach dennych oraz tkance tłuszczowej zwierząt

wodnych. Są rakotwórcze. Węglowodory aromatyczne rolne to

spłukiwane z pól nawozy sztuczne i środki ochrony roślin (tzw.

Chemizacja rolnictwa) oraz ścieki z intensywnej hodowli

zwierząt (gnojowica). Można wprawdzie sprawdzić, że określone

zasoby wodne staną się w wyniku zanieczyszczenia

nieprzydatna dla człowieka lub nawet szkodliwe, ale zarówno

w procesach naturalnych, jak i sztucznych możliwe jest ich

oczyszczenie i powtórne użycie.

Metale ciężkie – dostają się do wód wraz ze ściekami

przemysłowymi, z odpadami, ze spływami z pól, z hałd
hutniczych. Mają zdolność kumulowania się w osadach
dennych, są toksyczne dla organizmów również dla
człowieka, mogą powodować trwałe i nieodwracalne
uszkodzenia różnych narządów, np. nerek, mózgu, rdzenia
kręgowego.

Radioizotopy – ich źródłem jest: wybuchy bomb atomowych

i wodorowych, reaktory jądrowe, kopalnie oraz zakłady
posługujące się substancjami promieniotwórczymi.

Mikroorganizmy – przede wszystkim bakterie

chorobotwórcze i wirusy przedostające się do wód ze
ścieków komunalnych, a także przemysłu, np. skórzanego.

Ze wzgląd na pochodzenie, zanieczyszczenia można

podzielić na :
komunalne – są to głównie ścieki miejskie,

powstające na skutek działalności człowieka

i będące mieszaniną odpadów z gospodarstw

wydalin fizjologicznych człowieka i zwierząt

domowych, odpadów szpitalnych, łaźni, pralni oraz

niektórych zakładów przemysłowych. Są to głównie

związki organiczne (białka, tłuszcze i węglowodany);
przemysłowe – mogą się dostosować do wód

pośrednio jako ścieki przemysłowe lub z atmosfery

w postaci kwaśnych deszczów, pyłów oraz różnych

związków chemicznych. Specyficznym rodzajem

zanieczyszczeń są zanieczyszczenia termiczne,

związane ze spuszczeniem, do zbiorników wodnych

wód ciepłych i gorących (wody z procesów

chłodzenia).

Proces samooczyszczania wód.

Jest to naturalny proces, zachodzący stale w przyrodzie.
Polega na sedymentacji (opadaniu na dno) zawiesin,
rozkładzie zanieczyszczeń organicznych na mineralne przez
odpowiednie mikroorganizmy (mineralizacja), a następnie
pobraniu w postaci soli mineralnych przez rośliny. Dzięki tym
procesom, im dalej od źródła zanieczyszczenia, tym bardziej
woda jest czysta. Zakres samooczyszczania wody określa
zawartość tlenu w wodzie i to zarówno dostarczonego z
powietrza, jak i przez rośliny obecne w wodzie. Woda płynąca
szybkim nurtem, dzięki większej zawartości tlenu, posiada
większe możliwości samooczyszczania w porównaniu z
wodami wolno płynącymi lub stojącymi. Wody silnie
zanieczyszczone tracą zdolność do samooczyszczania i część
lub wszystkie nagromadzone w nich zanieczyszczenia
docierają w końcu do mórz i oceanów. Powodują tam skażenie
różnych organizmów, w tym morskich ryb, będących ważnym
źródłem wyżywienia ludzi.

Eutrofizacja wód.

Eutrofizacja, czyli wzrost żyzności wód, to proces stopniowego

wzbogacania zbiornika wodnego w substancje pokarmowe

wskutek wzmożonego ich dopływu. Głównymi źródłami tych

składników są ścieki i nawozy (azotowe, fosforowe i potasowe)

oraz przemysł (spożywczy przetwórczy i chemiczny).

Eutrofizacja prowadzi do zachowania równowagi ekologicznej,

bujnego wzrostu danej roślinności wodnej, zbyt intensywnej

aktywności drobnoustrojów zużywających duże ilości tlenu.

Skutkiem tego jest deficyt tlenowy i zahamowanie rozkładu

tlenowego materii organicznej (stopniowe zapełnienie

zbiorników rozkładającą się substancją organiczną) i

wyniszczenie wielu najwrażliwszych tlenowych organizmów, w

tym najwartościowszych ryb. Bardzo wyraźne zagrożenie dla

życia organizmów tlenowych, a także dla jakości wody,

stanowią tzw. zakwity. Wywołane są one gwałtownym

rozwojem populacji glonów i sinic. Glony w późniejszym

okresie wydzielają substancje toksyczne, których ilość wzrasta

wraz ze zwiększeniem się ilości tych organizmów, stając się

groźnym dla zwierząt, a nawet dla samych glonów. Glony

obumierając, wydzielają dl środowiska inne substancje

aktywne biologicznie (olejki eteryczne), nadające wodzie

nieprzyjemny zapach i smak. Stadium eutroficzne zbiornika

jest jednocześnie początkiem jego zaniku przez spłycenie

zbiornika, aż do jego zaniku z powierzchni ziemi.

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.:

• 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;

• składowanie odpadów w legalnych miejscach specjalnie do tego

przystosowanych;

• stosowanie filtrów czyszczących wodę;
• mini oczyszczalnie domowe dzięki którym można czyścić wodę we własnym

zakresie;

• zachęcenie ludzi do korzystania z myjni samochodowych;
• unikać nieznanych środków czyszczących;
• rozdawanie ulotek informacyjnych na temat przyrody i skutków jej

zanieczyszczania;

• sadzenie drzew przy zbiornikach wodnych
• ułatwianie wywożenie ścieków

LODOWCE - to naturalne masy lodu, pozostające w stałym
powolnym ruchu, które powstały na lądzie w wyniku
nagromadzenia i przeobrażenia śniegu.
Na Ziemi wyróżnia się następujące typy lodowców:

lądolody i czasze lodowe – pokrywają wielkie obszary Antarktydy, Grenlandii i Islandii;

lodowce górskie i dolinne – tworzą się w górach powyżej granicy
wiecznego śniegu;

lodowce przedgórskie – powstają przez połączenie się kilku lodowców
górskich w wielkie pole lodowe, np. Malaspina na Alasce

lodowce szelfowe – charakterystyczne dla strefy brzegowej
lądolodów, ich podstawa znajduje się poniżej poziomu morza
i unosi w wodach oceanu lub leży na dnie szelfu, np. Lodowiec
Szelfowy Rossa na Antarktydzie.

Wszystkie lodowce powstają ponad granicą

wiecznego śniegu, czyli na wysokości,

powyżej której przeważa akumulacja

(gromadzenie) śniegu i lodu nad ich

topnieniem w ciągu roku.
Wysokość granicy wiecznego śniegu na

lądach jest uwarunkowana zróżnicowanym

dopływem energii słonecznej do powierzchni

Ziemi oraz wielkością opadów. Najniżej

granica wiecznego śniegu przebiega

w obszarach okołobiegunowych (0 m n.p.m.),

tam też powstają lądolody. W miarę

przesuwania się ku niższym szerokościom

geograficznym jej wysokość wzrasta do około

6000 m n.p.m. w obszarach zwrotnikowych

i 5000 m n.p.m. nad Równikiem. 

Globalne ocieplenie

Globalne ocieplenie jest prawdopodobnie skutkiem rozwoju przemysłu

i motoryzacji. Wprawdzie podwyższenie temperatury jest niemal

niezauważalne przez człowieka, ale wpływ ocieplenia na planetę może

być katastrofalny w skutkach.
Rezultatem globalnego ocieplenia klimatu Ziemi mogą być susze,

katastrofalne powodzie, huraganowe wiatry i pożary. Zauważalne zmiany

mogą dotyczyć również świata roślin i zwierząt. Dla naukowców pytanie

o przyczyny ocieplania się klimatu i poszukiwanie sposobów

przeciwdziałania temu procesowi jest równie ważne jak przeciwdziałanie

jego skutkom.
Jeśli przyczyną wzrostu temperatury na kuli ziemskiej nie byłaby

działalność człowieka, odpowiedzi należałoby szukać w naturalnych

procesach, jakie od milionów lat zachodzą na Ziemi. Geolodzy odkryli

ślady co najmniej kilku epok lodowych, kiedy następował gwałtowny

spadek temperatury,

a znaczna część naszej planety pokrywała się lodem. Również

w czwartorzędzie, młodszym okresie kenozoiku trwającym od około

2 milionów lat temu do dziś, lodowce pokryły ogromne obszary kuli

ziemskiej. Młodsza epoka czwartorzędu, trwająca obecnie - holocen,

traktowana jest przez wielu naukowców za jaszcze jeden interglacjał,

czyli cieplejszy okres między dwoma glacjałami (zlodowaceniami), kiedy

to lodowce zanikają lub ograniczają swój zasięg do małych obszarów. Na

przestrzeni dziejów temperatura Ziemi wielokrotnie była znacznie wyższa

niż obecnie. Wyraźne globalne ocieplenie klimatu miało na przykład

miejsce w pliocenie, najmłodszej epoce trzeciorzędu od ok. 5 do ok. 2

mln lat temu, kiedy to poziom morza był o 30-35 metrów wyżej niż

obecnie.

Epoki lodowcowe są najprawdopodobniej wynikiem

zmiany kąta nachylenia osi ziemskiej i jej orbity w

stosunku do Słońca. Zmiany temperatury mogą

mieć również związek z ilością wysyłanej w kierunku

Ziemi energii słonecznej, ilością pyłu wulkanicznego

w atmosferze i wreszcie w pewnym, choć ciągle

trudnym do oszacowania stopniu z działalnością

człowieka. A więc zarówno globalne ocieplenie jak i

zlodowacenia są to naturalne procesy ziemskie.
Naukowcy dysponują dowodami, że w ciągu

ostatnich 100 lat temperatura Ziemi wzrosła o 0,5

stopnia. Obecnie prawdopodobnie o 0,3 stopnia w

ciągu 10 lat. Jeśli człowiek będzie nadal

zanieczyszczał atmosferę, w XXI wieku średnia

temperatura Ziemi może wzrosnąć od 1 do 5 stopni.

Jak to się dzieje?
Jedną z przyczyn wzrostu temperatury Ziemi jest nadmierne
nagromadzenie w atmosferze pary wodnej, dwutlenku węgla,
tlenku azotu, dwutlenku siarki i metanu. Znaczne ilości tych
gazów dostają się do atmosfery również w wyniku procesów
naturalnych. Jednak za wzrost koncentracji tych związków w
atmosferze w ostatnim stuleciu odpowiedzialny jest głównie
człowiek. Porównanie sposobu, w jaki nagromadzone w
atmosferze gazy oddziałują na bilans cieplny Ziemi do
procesów zachodzących w szklarni jest jak najbardziej
adekwatne. Atmosfera ziemska, podobnie jak ściany szklarni,
przepuszcza krótkofalowe promieniowanie Słońca (światło
i promieniowanie ultrafioletowe), dzięki czemu znaczna część
energii słonecznej dociera do powierzchni Ziemi. Tu zamieniana
jest na ciepło czyli promieniowanie długofalowe, które Ziemia
wypromieniowałaby z powrotem w przestrzeń kosmiczną,
gdyby nie atmosfera, a właściwie para wodna i inne gazy, które
są taką samą pułapką dla ciepła, jak ściana szklarni.

Część promieniowania słonecznego

dochodzącego do powierzchni Ziemi nie jest

pochłaniana i zamieniana na ciepło, lecz

ulega odbiciu i wraca w przestrzeń

kosmiczną. Stosunek ilości promieniowania

odbitego do ilości promieniowania

padającego na daną powierzchnię określa się

mianem albedo. Jego wartość zależy od

charakteru powierzchni - szczególnie dużym

albedo charakteryzuje się pokrywa i górna

powierzchnia chmur. Dlatego im mniejsze

stają się obszary pokryte wiecznym

śniegiem, tym mniejsza część

promieniowania ulega odbiciu i tym szybciej

rośnie temperatura na Ziemi.

Koncentracja gazów
Naukowcy spierają się co do pochodzenia i przyczyn wahań ilości obecnych

w atmosferze gazów cieplarnianych. Jednym z najważniejszych jest

dwutlenek węgla. Dwutlenek węgla jest naturalnym składnikiem atmosfery

powstającym w procesach oddychania, gnicia i spalania. Gaz ten jest

wchłaniany przez rośliny w procesie asymilacji, w którym z wody

i dwutlenku węgla pod wpływem światła słonecznego powstaje materia

organiczna. Uzupełnieniem tego procesu jest oddychanie, w którym

z materii organicznej i tlenu powstaje energia, woda i dwutlenek węgla

wydalony do atmosfery. W ten sposób rośliny biorą udział w regulowaniu

ilości CO

2

  w atmosferze. Wahania stężenia CO

2

  w warstwie przyziemnej są

zatem często związane z metabolizmem roślin. W dzień jest go mniej niż w

nocy w związku z intensywną asymilacją, więcej w pochmurny dzień

i zimą, kiedy do Ziemi dociera mniej światła, a procesy asymilacyjne

ulegają spowolnieniu. Duże ilości CO

2

  magazynowane są przez wody mórz

i oceanów. Między atmosferą i oceanami zachodzi wymiana CO

2

, dzięki

czemu stosunek ilości tego gazu w powietrzu i wodzie jest stały. Rola mórz

i oceanów polega również na tym, że są one środowiskiem życia

fitoplanktonu. Ma on tą samą zdolność do asymilacji dwutlenku węgla, co

rośliny lądowe. Nadmiar fitoplanktonu może być jednak niebezpieczny.

Co jakiś czas opinię publiczną alarmują doniesienia o toksycznych

zakwitach fitoplanktonu na wodach przybrzeżnych, które mają związek z

wyższą temperaturą wód morskich i nadmierną koncentracją

zanieczyszczeń działających na plankton jak nawozy na rośliny uprawne.

Stężenie CO

2

w atmosferze wzrasta także na skutek

działalności człowieka. W wielkich miastach

przemysłowych ilość CO

2

  osiąga nawet do 0,05-

0,07% (średnie zanieczyszczenie CO

2

  w atmosferze

wynosi 0,03%), szczególnie w zimie przy

pochmurnej pogodzie. Dwutlenek węgla jest

ubocznym produktem spalania drewna i paliw

kopalnych. Uzależnienie naszej cywilizacji od tych

paliw jako podstawowego źródła energii w

połączeniu z eksplozją demograficzną spowodowały

wzrost ilości CO

2

 emitowanego

do atmosfery. Ogromne ilości tego gazu powstają

również przy wypalaniu lasów – najpopularniejszym

w wielu regionach świata sposobie zdobywania

nowych pól

i pastwisk.
Efektem spalania paliw kopalnych jest również

emisja dwutlenku siarki. Silniki wszechobecnych

samochodów wytwarzają tlenek azotu.

Metan (CH4) jest produktem beztlenowej fermentacji celulozy
pod wpływem bakterii metanowych. Środowiskiem życia tych
organizmów są podmokłe gleby, zamulone dna zbiorników
wodnych, bagna, ścieki komunalne i przewody pokarmowe
przeżuwaczy oraz termitów. Część metanu uwięziona jest w
regionach polarnych w wiecznej zmarzlinie (stale zamarznięta
warstwa gruntu). W miarę ocieplenia klimatu i wytapiania
pokrywy lodowej i wiecznej zmarzliny metan jest uwalniany do
atmosfery. Istotnym źródłem metanu w atmosferze są również
procesy zachodzące w przewodach pokarmowych zwierząt
domowych. Szacuje się, że w ciągu ostatnich stu lat ilość
metanu w atmosferze podwoiła się.
Freony to gazy stosowane w chłodziarkach oraz jako gazy
nośne w opakowaniach aerozolowych. Po zużyciu opakowań, te
bardzo trwałe gazy przedostają się do atmosfery i gromadzą w
stratosferze na wysokości 20-25 km. Tu powodują rozbijanie
zbudowanych z trzech atomów tlenu cząsteczek ozonu. Tak
niszczona warstwa ozonowa przepuszcza do powierzchni Ziemi
więcej promieniowania ultrafioletowego, co przyczynia się do
globalnego ocieplenia klimatu.

Wpływ ocieplenia na ekosystem

Globalne ocieplenie klimatu może doprowadzić do topnienia

pokryw lodowych. Przypuszcza się nawet, że pęknięcie, które

pojawiło się w ostatnich latach w pokrywie lodowej Zachodniej

Antarktydy jest właśnie wynikiem globalnego ocieplenia klimatu.

Topnienie pokryw lodowych może spowodować podwyższenie się

poziomu mórz i zagrożenia dla milionów ludzi żyjących na nisko

położonych wybrzeżach mórz i w pobliżu ujść rzek. Szacuje się że

poziom morza podnosi się o 6 cm w ciągu 10 lat. Jeśli temperatura

na Ziemi będzie nadal wzrastać, miasta takie jak Rotterdam,

London, Nowy Orlean czy Wenecja znajdą się pod wodą. Z praw

fizyki wynika również, że wzrost temperatury wody powoduje

wzrost jej objętości, co może jeszcze spotęgować efekt wywołany

topnieniem lodu.
W miarę ocieplania się klimatu wiele regionów nawiedzają

katastrofalne susze - obszary te stają się bardziej zagrożone

pożarami. Przykładem może być trudny do opanowania pożar

Parku Narodowego Yellowstone w 1992 roku, czy pożary regularnie

nawiedzające obszary górskie krajów śródziemnomorskich. Pożary

są wprawdzie naturalnym zjawiskiem w miejscach takich jak

Yellowstone czy śródziemnomorska makia, wydaje się jednak, że

powierzchnia obszarów suchych i częstotliwość pożarów w

ostatnich latach wzrasta.

Człowiek, spalając coraz więcej paliw, wycinając lasy i

zakładając na ich miejscu miasta, zakłady przemysłowe i

pola uprawne, przyczyniła się pośrednio do globalnego

ocieplenia i zmiany klimatu. W niektórych rejonach brakuje

wody, co powoduje obniżenie plonów w wielu dotychczas

żyznych rejonach świata. Charakterystyczne dla obecnych

zmian klimatu jest również obserwowane od pewnego już

czasu w wielu regionach świata częstsze pojawianie się

katastrofalnych huraganów. Wzrost temperatury powoduje

też uwolnienie wody uwięzionej dotychczas w

wysokogórskich pokrywach śnieżnych, lodowcach i

otoczonych lodowymi barierami jeziorach, co prowadzi do

nasilania zjawisk powodziowych. Katastrofalne powodzie

mają też związek z wycinaniem górskich lasów. Pozbawione

roślinności stoki nie zatrzymują wody, są bardziej podatne na

erozję i stanowią zagrożenie dla mieszkańców górskich

miasteczek i wiosek. W maju 1998 roku w górach w okolicach

Neapolu w południowych Włoszech pod błotną lawiną zginęło

kilkaset osób. O skali zagrożenia najlepiej świadczy fakt, że

góry stanowią 40% powierzchni lądów.

Nawet małe zmiany temperatur mają poważny wpływ na świat
żywych istot. Wzrost temperatury powoduje migrację zwierząt i
przesuwanie obszarów występowania roślin ku chłodniejszym
dotychczas regionom - na północ na półkuli północnej i na południe na
półkuli południowej.
Topnienie lodowców jest faktem i coraz bardziej niepokoi naukowców.
Przyczyną jest globalne ocieplenie klimatu, które powstaje m.in.
poprzez wprowadzanie gazów cieplarnianych przez człowieka.
Oceanograf z Harvard University James McCarthy zauważył, że
podczas powrotu z rejsu po Arktyce na rosyjskim lodołamaczu jeszcze
sześć lat temu statek przebijał się przez lód bieguna o grubości trzech
metrów, a teraz pokrywa była bardzo cienka i promienie słoneczne
łatwo przenikały do wody pełnej planktonu. W latach 50. i 60.
prowadzono pomiary z pokładów wojskowych łodzi i już wtedy
stwierdzono, że klimat na Arktyce się ociepla i jej lody są coraz
bardziej kruche. Ostatnie badania prowadzone przez naukowców z
NASA dowodzą, że pokrywa lodowa całego basenu arktycznego jest
dzisiaj o 45 procent cieńsza niż 22 lata temu. Do pomiaru powierzchni
i grubości lodowców w różnych częściach świata wykorzystywane są
satelity. Mogą nieustannie śledzić zachodzące zmiany. Wykonywane
są zdjęcia Oceanu Arktycznego z dokładnością do 100 m, co pozwala
monitorować pojawiające się pęknięcia w lodzie. Dzięki temu wiemy,
że objętość lodowców zmniejsza się na wszystkich kontynentach. Z
czasem spowoduje to podniesienie poziomu mórz.

Topnienie lodowców wiąże się także z

kurczeniem się zasobów wody pitnej,

ponieważ to właśnie one stanowią 70%

światowych zasobów wody pitnej!
W Himalajach woda wypływająca z lodowców

tworzy jeziora, które łatwo mogą wystąpić

z brzegów, powodując katastrofalne

powodzie nawet w odległości 100 km od

brzegu.
Natomiast jak lodowce rozpuszczą się

całkowicie, zabraknie wody pitnej, której

dotychczas dostarczały wielu ludziom.
Topnienie lodów dla archeologów jest

natomiast szansą na dokonanie wielu nowych

odkryć – topniejąc odsłaniają zwierzęta, ludzi

i przedmioty, które zamarznięte przetrwały w

ich wnętrzu setki lub tysiące lat.