zasoby wody w biosferze
występuje w całej biosferze, ale jej ilość i dostępność są zróżnicowane
ważny środek transportu i wymiany w biosferze (labilność, cechy chemiczne) aktywnie kształtuje krajobraz, jakość gleb, klimat, rzeźbę terenu
w krajobrazach zdegradowanych przyczynia się do szybszej migracji zanieczyszczeń i ich przenoszenia do innych ekosystemów
łączne zasoby Ziemi - 1.5mld km3, 94% - oceany, dostępna woda słodka 38385tys km3
strefa aktywnej wymiany do 100m głębokości
gospodarka wodna
człowiek potrzebuje średnio w ciągu doby 1.5-3dm3 do konsumpcji bezpośredniej
przeciętny pobór wody na mieszkańca
Kanada 1800m3
Europa Zachodnia 600-900m3
Polska 400m3
problemy z deficytem wody wiążą się nie tylko z obszarami w strefie zwrotnikowych pustyń
Polska dysponuje wystarczającymi zasobami wód powierzchniowych i podziemnych dla zaspokajania potrzeb ludności, przy jednoczesnych zachowaniu walorów środowiska przyrodniczego
główne źródła zanieczyszczenia wód
odprowadzanie ścieków komunalnych (z miast i wsi) i przemysłowych
odprowadzanie wód kopalnianych
spływy powierzchniowe z terenów użytkowanych rolniczo (nawozy sztuczne)
spływy powierzchniowe z terenów przemysłowych oraz składowisk odpadów
zrzuty niezorganizowane ze źródeł lokalnych (bez kanalizacji)
zanieczyszczenia atmosferyczne
katastrofy i wypadki (rurociągi, statki, cysterny)
powodzie (lokalizacja na obszarach zalewanych oczyszczalni ścieków, wysypiska odpadów komunalnych, magazyny chemiczne, cementownie)
kryteria oceny jakości wód
związane z:
możliwością wykorzystania danego rodzaju wody dla potrzeb człowieka
wpływem stanu czystości wód na rozwój biocenoz wodnych
podstawą oceny jakości wód są wskaźniki fizyczne, chemiczne i biologiczne
wartości odnoszone są do obowiązujących w danym kraju norm prawnych
ocenę jakości wód powierzchniowych przeprowadza się etapowo, w kilku grupach wskaźnikowych
etap I - określenie barwy, temperatury, pH, przezroczystości, mętności (ilości zanieczyszczeń), zapachu, twardości oraz przewodnictwa elektrycznego
etap II - określenie BZT (biochemicznego zapotrzebowania tlenu, który zużywają drobnoustroje podczas utleniania związków organicznych zawartych w badanej próbce wody, proces biochemicznego rozkładu trwa ok. 3 tygodni, ale najintensywniej przebiega przez pierwsze 5 dni, w praktyce używa się więc wskaźnika 5-dniowego BZT5, kiedy ok. 70% substancji organicznych ulega rozkładowi), określenie ChZT (chemicznego zapotrzebowanie tlenu, który informuje o ilości substancji organicznych i niektórych nieorganicznych [np sole żelaza i siarki] ulegających utlenieniu pod wpływem silnych utleniaczy i w wysokiej temperaturze)
etap III - określenie zawartości różnych związków i pierwiastków, najczęściej analizuje się zawartość węgla organicznego, azotu organicznego i amonowego, metali ciężkich, detergentów, fosforanów, WWA, substancji promieniotwórczych, chlorków i siarczanów oraz nawozów sztucznych
etap IV - określenie parametrów sanitarno-epidemiologicznych (bakterii, grzybów chorobotwórczych)
klasy czystości wód (jakości I, II, III i poza klasą)
do I klasy należą wody nadające się do zaopatrzenia ludności w wodę pitną oraz do zaopatrzenia zakładów przemysłowych wymagających wody o takiej jakości jak woda pitna
do II klasy czystości należą wody nadające się do hodowli zwierząt gospodarskich oraz do celów rekreacyjno-sportowych
do III klasy czystości należą wody nadające się do zaopatrzenia zakładów przemysłowych oraz do nawadniania pól, a także upraw ogrodniczych i szklarniowych
do wód pozaklasowych zalicza się wody nie spełniające normatyw III klasy
przy ocenie klasy czystości wód poszczególnych wskaźników (57 wskaźników, w tym 2 wskaźniki mikrobiologiczne, tj. miano coli i miernik obecności bakterii chorobotwórczych) obowiązuje następująca zasada: „o klasie czystości wód przesądza `najgorsza', w liczbach bezwzględnych najwyższa ocena jakościowa choćby jednego z badanych wskaźników
mierniki mikrobiologiczne, a w szczególności kryterium obecności bakterii chorobotwórczych jest do tego stopnia surowe, że przesądza na podstawie nawet niewielkich ilości mikroorganizmów chorobotwórczych i zakwalifikowania badanych wód jako pozaklasowych
do oceny jakości wód w jeziorach w Polsce wprowadzono dodatkową ocenę w zakresie podatności jezior na degradację
strategia ochrony hydrosfery
odpowiednia ilość oczyszczalni ścieków
w przemyśle - zamykanie technologicznych obiegów wody
w energetyce - zaprzestanie zrzutu wód podgrzanych
w górnictwie - odsalanie wód kopalnianych
unowocześnianie technologii przemysłowych celem wyeliminowania produkcji wodochłonnych
wydzielenie zlewni chronionych oraz wprowadzenie tam uregulowań prawnych i ekonomicznych prowadzących do zwiększania zasobów
doskonalenie prawa (i jego egzekucji) z zakresu ochrony wód
współpraca środowisk politycznych, inżynierskich i ekologicznych
techniczne instrumenty ochrony hydrosfery
wprowadzanie zmian w asortymencie produkcyjnym dla wyeliminowania produkcji wodochłonnej
zmiany technologii wytwarzania na mniej wodochłonne
wprowadzanie zamkniętych obiegów wody
wyeliminowanie strat wody z nieszczelności systemu
racjonalizacja zużycia wody
rozbudowa sieci wodociągowo-kanalizacyjnej dla likwidacji niezorganizowanego zrzutu ścieków
budowa oczyszczalni ścieków i stacji uzdatniania wody
oczyszczanie ścieków:
etap oczyszczania mechanicznego - usuwanie zanieczyszczeń stałych (sita, kraty, piaskowniki, osadniki)
etap oczyszczania biologicznego - ukierunkowane wykorzystanie mikroorganizmów dla zintensyfikowania zjawisk samooczyszczania ze związków organicznych, polega na dobraniu odpowiedniego zespołu mikroorganizmów a następnie na stworzeniu optymalnych warunków dla ich aktywności z zachowaniem ciągłości procesów (sterowanie stężeniem substratu dla biokatalizatorów - enzymów, zachowanie optymalnej temperatury, pH)
etap oczyszczania chemicznego - prowadzenie rozmaitych procesów chemiczno-fizycznych redukujących ładunek ścieków na drodze utleniania, redukcji, neutralizacji, sorpcji, koagulacji
ustanowiona w 2000 roku Dyrektywa Ramowa UE 2000/60/WE nałożyła na kraje członkowskie szereg zobowiązań mających na celu ujednolicenie działań dla zachowania, ochrony i poprawy jakości środowiska wodnego