Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie został zakłócony przez człowieka - wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa, niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Podział zanieczyszczeń [edytuj]
Ze względu na pochodzenie
naturalne - takie, które pochodzą z domieszek zawartych w wodach powierzchniowych i podziemnych - np. zasolenie, zanieczyszczenie związkami żelaza;
sztuczne - inaczej antropogeniczne, czyli związane z działalnością człowieka - np. pochodzące ze ścieków, spływy z terenów rolniczych, składowisk odpadów komunalnych.
Zanieczyszczenia sztuczne także możemy podzielić na grupę biologicznych (bakterie, wirusy, grzyby, glony) oraz chemicznych (oleje, benzyna, smary, ropa, nawozy sztuczne, pestycydy, kwasy, zasady).
Ze względu na stopień szkodliwości
bezpośrednio szkodliwe - fenole (gazownie, koksownie) kwasy cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz (fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
pośrednio szkodliwe - takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu organizmów wodnych.
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń
rozkładalne - zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki domowe)
nierozkładalne - zawierające substancjne nie ulegające większym przemianom chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
trwałe - zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres czasu (pestycydy, fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na źródło
źródła punktowe - ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe - zanieczyszczenia spłukiwane opadami atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nieposiadających systemów kanalizacyjnych oraz z obszarów rolnych i leśnych,
zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych - zanieczyszczenia pochodzenia komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
ROLNICZE ZANIECZYSZCZENIA WODY
- GNOJÓWKA I ŚCIEKI KOMUNALNE
- NAWOZY SZTUCZNE (AZOTOWE)
- PESTYCYDY
Gnojówka i ścieki komunalne
Ścieki zawierają liczne substancje pochodzenia naturalnego i technicznego o różnym stężeniu. Wpływy na obciążeń na wody stojące i płynące są zdecydowanie różne. Wody stojące: sadzawki, stawy i jeziora, są układami zamkniętymi, w wyniku, czego nie mogą one tak jak w przypadku wód płynących "pozbyć się" obciążeń, które do nich trafiły. Rzeki mają tę przewagę nad wodami stojącymi, że mogą odprowadzić substancje szkodliwe. Doprowadzone do wód ścieki wędrują przez rzeki, potoki do morza. Następstwem tego jest obciążenie mórz. Rozszerza się przy tym zanieczyszczenie związkami organicznymi, a także metalami ciężkimi. Metale ciężkie częściowo osiadają w strefie brzegowej, a częściowo przedostają się do łańcucha pokarmowego. Kumulują się one w organizmach stanowiących dalsze ogniwa troficzne. Ryby i inne zwierzęta morskie, które spożywa człowiek, zawierają pozostałości środków ochrony roślin, przemysłowych chemikaliów i metali ciężkich. W jeziorach zwiększona dawka odżywczych i organicznych związków pochodzenia ściekowego, przyśpieszają bardzo proces zarastania jezior glonami i ich rozmnażanie. W wyniku ich rozrastania światło nie dochodzi do głębszych warstw jeziora, ponadto zmniejsza się ilość tlenu potrzebnego do życia organizmom w wodzie, w wyniku tego następuje zwolnienie rozkładu obumarłych roślin i zwierząt, co prowadzi do starzenia się jezior. Objętość ścieków rośnie bardzo szybko.
Najpowszechniej odprowadzane ścieki rolnicze to gnojówka. Jest ona bardzo niebezpieczna dla wód stojących i nie powinna być ona wpuszczana do nich. Wpuszczanie gnojowicy do wód może doprowadzić do całkowitego wyniszczenia ryb. Przy rozwiniętej masowej hodowli zwierząt rolnicy niewiedzą, co mają z nią zrobić i jak powinna być ona zużywana. W tym wypadku gnojowica zamiast być nawozem naturalnym staje się bardzo uciążliwym odpadem. Rolnicy nawożą gnojowicą puste pola, kiedy nie ma wegetacji jesienią i zimą, skąd spływają do jezior i rzek. Skutki są katastrofalne. Problemy ze ściekami są zjawiskiem towarzyszącym cywilizacji. Już w średniowieczu liczne zbiorniki wodne zmieniły się w cuchnące "kloaki" przez odprowadzanie do nich różnego rodzaju ścieków. Aby przeciwdziałać powstawaniu w naszych czasach cuchnących zbiorników wodnych buduje się oczyszczalnie ścieków. Ponieważ wody naturalne są w coraz większym stopniu zagrożone ściekami w ostatnim czasie prowadzi się uprzedmiotowione wysiłki, aby ścieki były oczyszczone a nie odprowadzane różnego rodzaju sposobami do wód.
Aby chronić naszą wodę przed ściekami z gospodarstw rolnych, oraz aby ograniczyć ich przepływ do wód gruntowych gospodarstwa rolne powinny:
- wszystkie produkowane w gospodarstwie odchody i odpady ciekłe przechowywać w specjalnych zbiornikach usytuowanych w odpowiedniej odległości od gospodarstw i granic zagrody wiejskiej,
- zbiorniki na odchody płynne zwierzęce powinny mieć ściany i dno nieprzepuszczalne oraz powinny być szczelnie pokryte płytą zaopatrzoną w otwór wejściowy i wentylacyjny lub pływającą po powierzchni szczelną pokrywa,
- dążyć do zmniejszenia ilości gnojowicy produkowanej w gospodarstwie poprzez racjonalizację ilości wody zużywanej do higieny pomieszczeń inwentarskich oraz ograniczenie wycieków z poideł, aby nie zwiększyć objętości masy, która będzie transportowana na pole,
- gnojówka, ewentualnie wraz z wodą gnojowa, może być przechowywana wyłącznie w szczelnych, specjalnie skonstruowanych zbiornikach,
- gnojowica powinna być tak zbudowana, aby nie była źródłem zakażenia ludzi i zwierząt, a także chroniła obornik przed wyschnięciem, ale jednocześnie nie powinna być zalewana przez wody deszczowe i podziemne,
- soki z pryzm kiszonkowych powinny być odprowadzane do własnych studzienek odciekowych, które są częścią składową silosów, w których składowana jest kiszonka,
- ścieki nie przyłączone do sieci kanalizacyjnej, a odprowadzane bezpośrednio do wód otwartych stanowią zagrożenie dla środowiska,
nie dopuszczać się nawożenia ściekami roślin przeznaczonych do spożycia na surowo.
Nawozy azotowe
Rolnicy stosują nawozy mineralne a w szczególności azotowe, które mają im pomóc w uzyskaniu lepszych plonów. Powierzchnie uprawne mogą być wtedy lepiej zagospodarowane. Rolnicy jednak często "zapominają", iż zbyt duża ilość nawozów może też powodować szkody. Nawozy przedostają się do gleby i w ten sposób zanieczyszczają zarówno glebę jak i wody, gdzie przedostają się wraz z deszczem. Przeprowadzając systematyczne badania w czasie późnej zimy, wczesnej wiosny, a zatem w okresie topnienia śniegu, po silnych deszczach w lecie i jesieni, gdy duża ilość wody "wędruje" do powierzchniowych warstw gleby, wynika, że przechodzenie azotanów do wód gruntowych i powierzchniowych zwiększa się z roku na rok coraz bardziej. Zanieczyszczenie środowiska wodnego nawozem azotowym można nie tylko spowodować przez nieracjonalne ich stosowanie, ale również przez niewłaściwe składowanie nawozów oraz czyszczenie zagrody rolniczej.
Nawozy mineralne w postaci płynnej i stałej powinny być przechowywane w oryginalnych opakowaniach lub w przystosowanych do tego celu zbiornikach, w magazynach lub pod zadaszeniem. Dopuszcza się przechowywanie tych nawozów w pryzmach uformowanych na utwardzonym i nieprzepuszczalnym podłożu. Załadunek i rozładunek nawozów stałych i przetaczanie nawozów płynnych muszą się odbywać w sposób wykluczający ich dostanie się na powierzchnię gleby. Przy nadmiernym obciążeniu wód nawozami azotowymi stacje wodociągowe tylko mają jedno wyjście: sprowadzić wodę mniej skażoną z odległych terenów.Wiele krajów zamierza zmniejszyć stosowanie nawozów, a w szczególności nawozów azotowych. Praktyka jednak dowodzi, że przez długi okres wytyczne te pozostaną jeszcze w świecie marzeń. Każdy rolnik powinien ograniczyć przedostawanie się z jego gospodarstwa nawozów azotowych do wód przez zastosowanie poniższych zasad:
- nawozy mineralne zawierające azot powinny być stosowane bezpośrednio przed rozpoczęciem sezonu wegetacyjnego,
- należy unikać stosowania nawozów azotowych w okresie przedłużającej się suszy,
- na trwałych użytkach zielonych można stosować nawożenie azotowe do początku września, jeżeli temperatura we wrześniu będzie sprzyjająca dla wzrostu traw,
- aby uniknąć skażenia wód, nie należy stosować żadnych nawozów, jeżeli są przewidywane duże opady deszczu w ciągu najbliższych 48 godzin,
- nie należy przekraczać zalecanej dawki azotu,
- narzędzia używane do rozprowadzania nawozów mineralnych i organicznych powinny być w dobrym stanie technicznym, gdyż to zapewnia zastosowanie określonej dawki azotu,
- wysokość nawożenia należy dostosować do potrzeb pokarmowych rośliny w określonej fazie wzrostu, w konkretnych warunkach glebowych, które będzie gwarantowało plon optymalny ekonomicznie i bezpieczny ze względu na środowisko,
- dawkę nawozów azotowych należy podzielić na kilka części, zależnie od pobierania składnika przez rośliny. Pierwszą dawkę stosuje się przed siewem, sadzeniem roślin jarych lub w okresie ruszenia wegetacji roślin ozimych, a następnie w okresach intensywnego wzrostu roślin.
Pestycydy
Pestycydy to chemiczne środki ochrony roślin stosowane w rolnictwie. Pestycydy zwłaszcza polichlorowęglowodorowe, są szkodliwe ze względu na długi czas rozpadu i zdolności kumulowania się w środowisku oraz łatwość wchodzenia w szeregi troficzne. Do zbiorników wodnych dostają się w wyniku spłukiwania z opylonych lub opryskanych uprzednio roślin, wymywania z gleby oraz spływania ze ścieków zakładów produkujących te związki. Pestycydy powodują pogorszenie stanu sanitarnego wód podziemnych, działają toksycznie, naruszają procesy samooczyszczania się wód. W dużym stopniu przyczyniają się do eutrofizacji wód. Zanieczyszczenia pestycydami są trudne do usunięcia w procesie uzdatniania wody przeznaczonej do picia.
Wpływ pestycydów na organizm ludzkiSubstancje czynne w pestycydach Działanie
Chlorprofam Powoduje uszkodzenie wątroby i nerek
Profam Oddziałuje na układ nerwowy, środek rakotwórczy
Fumiganty bromowe Oddziałuje na układ nerwowy
winklozolina Objawi niespecyficzne
Glikofen, iprodion Apatia, zaburzenia oddychania, brak apetytu, może być mutagenny
Ditiokarbaminiany Mdłości, zaburzenia układu krążenia, potencjalny alergen
Bromki nieorganiczne Oddziałuje na układ nerwowy
procymidin objawy niespecyficzne,
Kaptan Potencjalny kancerogen, teratogen i alergen, objawy niespecyficzne,
Dichlofluanid, eurapen objawy niespecyficzne, potencjalny mutagen,
Etyloparation Silna trucizna, potencjalny kancerogen i czynnik mutagenny, uszkadza układ nerwowy,
paration Ostra trucizna, uszkadza układ nerwowy, powoduje zaburzenia porodu , wzroku,
Siarczan endosulfanu, endosulfan, tiodan, Betea-endosulfan, dikofol, kelfan, objawy niespecyficzne, bóle głowy, dezorientacja,
chlorotalonil Potencjalny kancerogen, alergen, osłabia aktywność, powoduje biegunkę i zaburzenia oddychania,
tetradifon objawy niespecyficzne,
tolilfluanid Zaburzenia oddychania i zachowania,
lindan Potencjalny kancerogen, teratogen i alergen
folpet Potencjalny kancerogen, teratogen i alergen
chlorpirifos Oddziałuje na układ nerwowy, potencjalny mutagen,
fozalon Oddziałuje na układ nerwowy,
dimetoat Potencjalny czynnik mutagenny, wpływa na układ nerwowy,
difenyloamina Zmiany w krwi i nerkach.
Zanieczyszczenia przemysłowe
Powstają między innymi przy wydobywaniu surowców, w trakcie chłodzenia urządzeń, filtracji, destylacji i podczas wielu innych czynności wykonywanych w różnorakiej produkcji. Ich skład jest bardzo zróżnicowany i zależny od rodzaju produkcji, np. ścieki z garbarni zawierają związki wapnia, chromu, siarczki, chlorki, związki azotu, a także tłuszcze i inne związki organiczne. Są one szkodliwe dla organizmów żywych, gdyż działają na nie, niszcząc wątrobę, przewód pokarmowy i układ krążenia.
Zanieczyszczenia rolnicze
Składają się na nie środki ochrony roślin, które mają na celu nisz-czenie szkodliwych organizmów, niszcząc również organizmy pożyteczne. Duże znaczenie mają także nawozy sztuczne, tylko częściowo wykorzystywane przez rośliny. Ich nadmiar spływa z wodami deszczowymi i gruntowymi do zbiorników wodnych, powodując gromadzenie się środ-ków odżywczych tylko dla pewnych gatunków roślin, co w efekcie prowadzi do zakłócenia równowagi ekologicznej.
Zanieczyszczenie ekosystemów wodnych przez człowieka wynika z ogromnego zapotrzebowania na wodę (czystą) w skutek silnego i szybkiego rozwoju gospodarki. Wszelka działalność człowieka współczesnego wymaga wody, zużywa ją i zanieczyszcza. Niemal wszystkie zanieczyszczenia atmosfery i gleb wskutek spływów powierzchniowych trafiają ostatecznie do wód powierzchniowych, powodując w nich różnorodne, zwykle niekorzystne zmiany.
Zanieczyszczenia wód dzielimy na:
a) zanieczyszczenia przemysłowe
Zakłady przemysłowe wpuszczają do wody ścieki, w których znajdują się surowce, półfabrykaty, różne substancje trujące. Ścieki przemysłowe to pojęcie bardzo ogólne. Mogą one mieć różny charakter: inne są ścieki z zakładów przemysłu ciężkiego, inne z fabryk chemicznych, jeszcze inne z zakładów spożywczych. Ścieki chemiczne i ścieki przemysłu ciężkiego zawierają często sole metali ciężkich, które nawet w niewielkich koncentracjach są trujące dla organizmów.
Wody zanieczyszczone są także substancjami organicznymi pochodzącymi z rafinerii ropy naftowej, z procesów destylacji smoły, z wytwórni tworzyw sztucznych, mas plastycznych i barwników.
Do ścieków przemysłu spożywczego zaliczamy odpady z mleczarni, browarów, cukrowni, przetwórni mięsnych i rybnych. Ścieki te powodują głównie silne deficyty tlenowe w ekosystemach wodnych.
Innym rodzajem zanieczyszczeń przemysłowych to zanieczyszczenia powstające na skutek działalności elektrociepłowni. Obiekty te wpuszczają do wód naturalnych wodę o wyższej temperaturze. Zrzuty wód podgrzanych podnoszą temperaturę wody o kilka stopni. W wyniku czego następuje wyraźne przyspieszenie procesów biologicznych, częściej i dłużej występują zakwity planktonu roślinnego, bujnie rozwijają się rośliny wyższe oraz gwałtownie przebiegają procesy gnilne.
b) zanieczyszczenia komunalne
Zanieczyszczenia te pochodzą z miast i osiedli, związane są z rozwojem sieci kanalizacyjnej. Ścieki komunalne zwiększają w wodach ilość rozkładającej się substancji organicznej, następuje silne zużycie tlenu, powstają warunki uniemożliwiające życie wielu organizmom. Ścieki komunalne zawierają także bakterie chorobotwórcze oraz środki zmydlające - detergenty.
c) zanieczyszczenia rolnicze
Intensyfikacja i rozwój rolnictwa, a także jego chemizacja w dużym stopniu wpływa na eutrofizację wód. Eutrofizacją nazywamy wzrost żyzności spowodowany zwiększoną koncentracją soli mineralnych (szczególnie tzw. biogenów: fosforu, azotu, węgla) i następujące wskutek tego środowiskowe i biologiczne zmiany jakości wód. Biogeny dopływające do zbiornika wywołują:
masowy rozwój glonów fitoplanktonowych, glonów nitkowatych, czasem roślin nasiennych, znaczne wahania dobowe koncentracji tlenu, a nawet jego okresowe braki, w skrajnych przypadkach obejmujące nawet całą masę wody, wydzielanie przy deficytach tlenowych siarkowodoru, zmiany w składzie gatunkowym biocenoz wodnych, możliwość zatrucia toksynami wydzielanymi przez niektóre masowo występujące glony, czy produkty rozkładu materii organicznej. Na jakość wód oddziałują bezpośrednio: nawożenie pól, zabiegi melioracyjne i przeciwerozyjne . Nawożenie pól coraz większymi ilościami nawozów mineralnych zwiększa wyraźnie stężenie soli pokarmowych w wodach. Związki wapnia i azotu, jak również boru, manganu, miedzi i cynku, są łatwo ługowane z gleb. Związki fosforu i potasu dostają się do wody m.in. wskutek erozji gleb i spływu powierzchniowego.
Jednym z ubocznych skutków intensywnych zabiegów uprawowych jest także zanieczyszczenie wód przez chemiczne środki ochrony roślin, owado-, grzybo- i chwastobójcze, tzw. pestycydy, spływające z otaczających pól, ogrodów i sadów. Pestycydy mogą gromadzić się w znacznych ilościach w ciałach wielu organizmów, stanowiąc zarówno dla nich, jak i dla spożywających je pośrednio ludzi, niebezpieczeństwo. Obecnie związki trudno rozkładalne powoli wycofywane są z powszechnego użycia, do zwalczania szkodników stosuje się związki rozkładające się szybko i szybko tracące swoje własności toksyczne.
Zanieczyszczenia mogą mieć różny charakter i w różny sposób oddziaływać na ekosystemy wodne. Ogólnie dzielimy je na dwie zasadnicze grupy:
do pierwszej zaliczamy substancje organiczne, ulegające łatwo procesom rozkładu, pochodzące przede wszystkim ze ścieków komunalnych i niektórych przemysłowych, drugą grupę stanowią ścieki chemiczne, przemysłowe, często toksyczne, wytwarzane przez człowieka i obce środowisku wodnemu. Są one na ogół trudno rozkładalne i mogą pozostawać w wodzie albo na dnie zbiornika w stanie nierozłożonym przez długi czas, a w pewnych przypadkach w ogóle nie podlegające procesowi samooczyszczania .