WYDZIAŁ RYBACTWA MORSKIEGO I TECHNOLOGII ŻYWNOŚCI

AKADEMIA ROLNICZA W SZCZECINIE

Dr inż. Jacek Kubiak

Dr inż. Agnieszka Tórz

Dr inż. Małgorzata Raczyńska

Mgr inż. Arkadiusz Nędzarek

HYDROCHEMIA I OCHRONA WÓD

(miniskrypt)

SZCZECIN 2000

I. WSTĘP.

I.1. Cel i zakres nauczania w ramach przedmiotu

Hydrochemia (chemia wód naturalnych) zajmuje się badaniem składu chemicznego wód naturalnych oraz dynamiką procesów chemicznych zachodzących w hydrosferze.

Merytoryczny zakres przedmiotu dotyczy problemów gospodarki wodnej i ich ochrony przed zanieczyszczeniami na świecie i w Polsce. Studenci w trakcie zajęć zapoznają się z warunkami hydrochemicznymi w niezanieczyszczonych zbiornikach śródlądowych, estuariach, w środowisku morskim, ze szczególnym uwzględnieniem kompleksowego przebiegu procesów chemicznych, fizycznych i biologicznych. Na podstawie omówionych warunków hydrochemicznych przedstawiany jest problem szkodliwych skutków (antropopresja) w środowisku wodnym ścieków przemysłowych, komunalnych, zanieczyszczeń związanych z gospodarką rolną, rybacką, morską oraz turystyką i rekreacją. Studenci poznają metody i możliwości techniczne przeciwdziałania zanieczyszczeniu wód oraz rekultywacji zbiorników zanieczyszczonych, a także wymogi prawne ochrony wynikające z ustaw krajowych i konwencji międzynarodowych.

II. SPIS TERŚCI.

II.1. Spis wykładów

Wykład I - Hydrologia - nauka o wodzie. Cykl hydrologiczny i bilans wodny w przyrodzie. Ogólne właściwości wody (budowa cząsteczki wody, gęstość, lepkość, ciepło właściwe, napięcie powierzchniowe, rozpuszczalność). Ogólne problemy gospodarki wodnej na świecie i w Polsce.

Wykład II - Morfometria jezior. Typy genetyczne jezior. Statyczne i dynamiczne układy temperatury oraz ich wpływ na czynniki środowiskowe wód morskich i śródlądowych. Czynniki kształtujące rozkład temperatury w wodach powierzchniowych. Stratyfikacja termiczna jezior - podział ze względu na częstotliwość mieszania. Warunki termiczne w wodach estuarium i morskich.

Wykład III - Statyczne i dynamiczne układy natlenienia wód oraz ich wpływ na czynniki środowiskowe wód powierzchniowych. Warunki tlenowe w wodach śródlądowych i morskich.

Wykład IV - Czynniki kształtujące skład chemiczny wód naturalnych i zanieczyszczonych. Procesy erozji wodnej i wietrznej jako czynniki kształtujące skład chemiczny wód naturalnych. Procesy chemiczne.

Wykład V - Cykle biogeochemiczne na przykładzie obiegu azotu. Rola organizmów autotroficznych i heterotroficznych w kształtowaniu warunków chemicznych wód naturalnych ( ekologiczny aspekt zjawisk hydrochemicznych - wpływ asymilacji i dysymilacji .

Wykład VI - Charakterystyka hydrochemiczna wskaźników wód czystych: związki biogenne

Wykład VII - Materia organiczna w wodach naturalnych. Podział związków organicznych (węglowodany, białka, aminokwasy, tłuszcze, substancje humusowe i inne). Proces huminifikacji. Podział substancji humusowych (kwasy huminowe, fulwonwe i huminy), ich znaczenie. Substancje organiczne wytworzone przez człowieka (detergenty, pestycydy, polichlorowane bifenyle, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, substancje powierzchniowo czynne), ich źródła i znaczenie. Rozkład materii organicznej (aerobowy i anaerobowy). Ogólna mineralizacja wód naturalnych. Chemizm osadów dennych. Występowanie wód w glebie.

Wykład VIII - Źródła, formy występowania i zmiany stężenia, CO₂ w wodach naturalnych. Odczyn wody (pH), iloczyn jonowy wody. Twardość wody, jej rodzaje (ogólna, węglanowa i niewęglanowa) i znaczenie.

Wykład IX - Podstawy prawne w zakresie ochrony wód przed zanieczyszczeniem. Rola prawa w ochronie środowiska. System organizacji służb ochrony środowiska ze szczególnym uwzględnieniem ochrony wód w Polsce i w EWG. Wymogi prawne ochrony wód wynikające z ustaw krajowych ( Ustawa o kształtowaniu i ochronie przyrody, Prawo wodne ). Przepisy odnośnie gospodarczego użytkowania środowiska, normy, jakim powinny odpowiadać ścieki oraz kary za naruszanie tych przepisów. Konwencje międzynarodowe w zakresie ochrony wód ratyfikowane przez Polskę ( ochrona środowiska morskiego obszaru M. Bałtyckiego, zapobieganie zanieczyszczeniu mórz olejami ( OJLPOL), zapobieganie zanieczyszczaniu mórz poprzez statki ( MARPOL).

Wykład X - Problemu ochrony środowiska naturalnego i zasobów przyrody, ze szczególnym uwzględnieniem środowiska wodnego. Samooczyszczanie się wód. Wpływ ścieków na skład wody odbiornika. Samooczyszczanie wód powierzchniowych (procesy biodegradacji, sedymentacji i adsorpcji, fotoliza, parowanie z powierzchni wody). Wpływ prędkości przepływu wody oraz rozcieńczenia zanieczyszczonych wód czystymi wodami dopływów. Udział mikroorganizmów w procesach samooczyszczania. Wpływ ścieków na jakość wody, biocenozę, a w szczególności na ichtiofaunę ( choroby środowiskowe ryb )

Wykład XI - Podstawy inżynierii środowiska. Pojecie ścieków. Typologia i charakterystyka ścieków. Podział i charakterystyka ścieków (ścieki bytowo-gospodarcze, przemysłowe, miejskie, opadowe, radioaktywne).

Wykład XII - Ogólne zasady oczyszczania ścieków. Metody oczyszczania ścieków: mechaniczne, fizyczne, chemiczne, biologiczne Stopnie oczyszczania ścieków. Urządzenia do oczyszczania ścieków (kraty, sita, piaskowniki, odtłuszczacze, osadniki, komory napowietrzania). Metody usuwanie fosforu i azotu ze ścieków. Schematy ideowe oczyszczalni mechanicznej, biologiczno - mechanicznej, chemiczno - biologicznej. Środki techniczne chroniące odbiornik

Wykład XIII - Metody uzdatniania wody do celów pitnych i przemysłowych. Obowiązujące normy. Przepisy regulujące zagadnienie właściwej jakości wody do pici w Polsce i w krajach EWG.

Wykład XIV - Problematyka zanieczyszczenia morza.

Wykład XV - Ochrona wód i rekultywacja jezior.

Wykład I.

1. Hydrologia - nauka o wodzie

2. Cykl hydrologiczny i bilans wodny w przyrodzie

3. Ogólne właściwości wody (budowa cząsteczki wody, gęstość, lepkość, ciepło właściwe, napięcie powierzchniowe, rozpuszczalność).

4. Ogólne problemy gospodarki wodnej na świecie i w Polsce.

1. Hydrologia - nauka o wodzie

• Hydrologia, podział: hydrometria, hydrografia ( hydrologia opisowa ), hydronomia ( hydrologia pragmatyczna )

• Podział hydrologii w zależności od miejsca występowania wody: hydrometeorologia, potamologia, limnologia, oceanologia, agrohydrologia, geohydrologia,

• Podział hydrologii w zależności od rodzaju badań: hydrologia właściwa ( krążenia ), hydrobiologia, hydrofizyka, hydrochemia

• Podział hydrologii w zależności od czynności wykonywanych w czasie bada: hydrometria, hydrografia, hydronomia

Hydrochemia inaczej hydrologia chemiczna, dział hydrologii zajmujący się chemicznymi właściwościami wód na powierzchni i pod powierzchnia ziemi oraz przemianami chemicznymi zachodzącymi w wodach naturalnych

2. Cykl hydrologiczny i bilans wodny w przyrodzie.

• Pojecie hydrosfery, jej zasięg oraz składowe ( wody oceanu światowego, wody podziemne, wody glebowe, lodowce oraz stałą pokrywa śniegowa, marzłoć trwałą, jeziora, bagna, rzeki, wody atmosferyczne, woda biologiczna )

• Wody naturalne, ich podział, wody powierzchniowe, wody podziemne, wody opadowe, wody śródlądowe, wody morskie

• Cykl hydrologiczny, mały i duży obieg wody, faza atmosferyczna i kontynentalna obiegu wody, mechanizm ruchu i krążenia wody w przyrodzie - przyczyny ruchów ( energia cieplna, siła ciężkości, przyciąganie Księżyca i Słońca, ciśnienie atmosferyczne, reakcje chemiczne i fizjologiczne organizmów żywych, siły międzycząsteczkowe w gruncie, działalność człowieka ), podstawowe reguły krążenia wody

• Bilans wody w przyrodzie, proporcje udziału wody w obiegu miedzy oceanami i morzami a atmosferą - dużego ( udział opadów, parowania i dopływu lądowego ) oraz obiegu związanego z powierzchnią lądów - małego ( udział opadów, parowania i dopływu lądowego )

• Lądową część cyklu hydrologicznego; opady atmosferyczne, parowanie terenowe, odpływ podziemny, powierzchniowy, rzeczny, retencja,

• Ocean jako część cyklu hydrologicznego

3. Budowa i właściwości cząsteczki wody

• Budowa cząsteczki wody, przestrzenna struktura wody, wiązania chemiczne występujące w cząsteczce, dipolowa budowa cząsteczek wody, asocjacje cząsteczek wody

• Właściwości wodorków pierwiastków grypy szóstej układu okresowego w porównaniu z właściwościami wody ( H₂O-H₂S-H₂Se-H₂Te-H₂Po)

• Anormalne właściwości wody i ich skutki dla życia na Ziemi: zmiany gęstości wody wraz ze zmianami temperatury, ciepło parowania, ciepło topnienia, ciepło właściwe, zamarzanie wody i zmiany objętości w jego trakcie, temperatura wrzenia, nieściśliwość, napięcie powierzchniowe

• Woda jako rozpuszczalnik, rola wody w procesach geologicznych

• Znaczenie wody dla życia biologicznego.

4. Ogólne problemy gospodarki wodnej na świecie i w Polsce.

• Gospodarcze znaczenie wody

• Zasoby wodne kuli ziemskiej, Europy i Polski

• Bilans wodny Polski

• Zapotrzebowanie i zużycie wody w Polsce

• Stan wód pod względem czystości

• Regionalne zróżnicowanie zużycia wody

• Zużycie wody przez poszczególne działy gospodarki narodowej

• Zmiany w czasie w zużyciu wody

• Ogólny stan zanieczyszczenia wód w Polsce - rzecznych, jeziornych, morskich

Wykład II

1. Morfometria jezior.

2. Typy genetyczne jezior

3. Statyczne i dynamiczne układy temperatury oraz ich wpływ na czynniki środowiskowe wód morskich i śródlądowych.

4. Czynniki kształtujące rozkład temperatury w wodach powierzchniowych. Stratyfikacja termiczna jezior - podział ze względu na częstotliwość mieszania. Warunki termiczne w wodach estuarium i morskich.

1. Morfometria jezior.

- znaczenie rozpoznania morfometrii jeziora ( ustalenie ewolucji tj. kierunku i skali zmian powierzchni wody i dna, ustalenie warunków rozwoju zjawisk i procesów w jeziorze, ocena zasobów wodnych oraz ich zmian, bilans wodny jeziora i jego zlewni, porównywanie poszczególnych akwenów),

- wskaźniki określające morfometrię jeziora: podstawowe ( nawodne) - powierzchnia, długość, szerokość, szerokość średnia, wskaźnik wydłużenia, długość linii brzegowej, rozwinięcie linii brzegowej, uwyspienie, dorzecze, współrzędnie geograficzne, subakwalne - długość poszczególnych izobat, powierzchnie objęte poszczególnymi izobatami, powierzchnia dna, głębokość maksymalna i średnia, wskaźnik głębokości względnej, wskaźnik kształtu misy, rozwinięcie objętości, wskaźnik osłonięcia, wskaźnik zwartości, nachylenie dna jeziora, objętość jeziora.

2. Typy genetyczne jezior

- dla warunków polskich można wyróżnić ok. 20 typów mis jeziornych

1. Jeziora tektoniczne

2. Jeziora wulkaniczne

3. Jeziora utworzone przez osuwiska

4. Jeziora glacjalne

5. Jeziora krasowe

6. Jeziora związane z działalnością rzek

7. Jeziora ukształtowane przez działalność wiatru

8. Jeziora towarzyszące liniom brzegowym mórz

9. Jeziora związane z akumulacją roślinną

3. Statyczne i dynamiczne układy temperatur oraz ich wpływ na czynniki środowiskowe wód morskich i śródlądowych

• Temperatura jako najważniejszy czynnik fizyczny regulujący procesy życiowe w środowisku wodnym,

• Insolacja jako podstawowy czynnik kształtujący warunki termiczne 0 w wodach powierzchniowych, ruchy wód jako czynnik modyfikujący układy termiczne w wodach morskich i śródlądowych ( falowanie, piętrzenie wiatrowe, pływy, prądy, sejsze, układy cieplno - wagowe)

• Wiatr jako czynnik modyfikujący układy termiczne akwenów, intensywność oddziaływania wiatru na jeziora - zależność od cech morfologicznych i osłonięcia.

4. Czynniki kształtujące rozkład temperatury w wodach powierzchniowych. Stratyfikacja termiczna jezior - podział ze względu na częstotliwość mieszania. Warunki termiczne w wodach estuarium i morskich.

• Zmienność sezonowa i dobowa temperatury w wodach powierzchniowych,

• Uwarstwienia termiczne w płynących i stojących wodach śródlądowych

• Stratyfikacja termiczna wód jeziornych - pojęcia epilimnionu, skoku termicznego ( termokliny), hypolimnionu, występowanie w poszczególnych porach roku stagnacji lub mieszania,

• Klasyfikacja termiczna jezior ( j. polarne, subpolarne, strefy umiarkowanej, subtropikalne, tropikalne),

• Podział jezior z punktu widzenia mechanizmu mieszania się wód: jeziora amiktyczne i miktyczne, jeziora holomiktyczne i meromiktyczne (monimolimnion i miksolimnion, jeziora meromiktyczne ektogenne, krenogenne, biogenne), podział jezior holomiktycznych ( oligomiktyczne, monomiktyczne zimne, monomiktyczne ciepłe, dimiktyczne), podział jezior dimiktycznych ( bradymiktyczne - leniwie mieszające się, tachymiktyczne - mieszające się intensywanie, eumiktyczne), j. polimiktyczne - wielokrotnie mieszajace się

• Zróżnicowanie ( pionowe i poziome) temperatury w wodach morskich ( działanie wiatru, ruch wirowy Ziemi, prądy konwekcyjne, konwekcja termohaliczna, prądy gradientowe - barogradientowe, gęstościowe, kompensacyjne) i w estuariach, termika wód oceanicznych - O. Spokojny, Atlantycki, Indyjski i morskich - M. Bałtyckie

Wykład III

1. Statyczne i dynamiczne układy natlenienia wód oraz ich wpływ na czynniki środowiskowe wód powierzchniowych. Warunki tlenowe w wodach śródlądowych i morskich.

1. Układy tlenowe wód śródlądowych i morskich

• Rozpuszczalność gazów w wodzie - prawo Henryego, zależność rozpuszczalności gazów od temperatury ( odwrotnie proporcjonalne), ciśnienia ( wprost) i ciśnienia parcjalnego ( wprost)

• Znaczenie tlenu - umożliwia rozwój życia organicznego, znaczenie geochemiczne warunkuje procesy utleniania w wodzie morskiej

• Źródła i ubytki tlenu w wodzie: procesy wzbogacające wodę w tlen ( fotosynteza, dyfuzja z atmosfery), procesy zmniejszające ilość tlenu w wodach ( dysymilacja - rozkład materii organicznej i oddychanie, utlenianie chemiczne, desorpcja do atmosfery). Warunki tlenowe wód jako wzajemny stosunek procesów zwiększających i zmniejszających zawartość tlenu w wodach.

• Nasycenie wody tlenem jako wskaźnik przedstawiający wzajemny stosunek procesów zwiększających i zmniejszających zawartość tlenu w wodach, tablice rozpuszczalności tlenu w wodzie, wzór na obliczanie procentowego natlenienia wód

• Stratyfikacja tlenowa w jeziorach - warstwa trofogeniczna, trofolityczna, poziom kompensacji, kształtowanie się warunków tlenowych w poszczególnych warstwach, widzialność wody i jej pomiar krążkiem Secchiego, wzór Yoshimury na położenie poziomu kompensacji, strefy: eufotyczna, dysfotyczna i afotyczna w jeziorach.

• Podział jezior ze względu na trofię: jeziora harmoniczne (oligotroficzne skrajne, oligotroficzne, mezotroficzne, eutroficzne, hypertroficzne ( poli- ) i nieharmoniczne, ( dystroficzne, alkalitroficzne, argilotroficzne, acydotroficzne, dystroficzne, siderotroficzne).

• Układy tlenowe jeziorach skrajnie oligotroficznych, oligotroficznych, mezotroficznych i eutroficznych, krzywe tlenowe ortogragowa, heterogardowa dodatnia i ujemna oraz klinogradowa, położenie poziomu kompensacji w poszczególnych jeziorach oraz minimum i maksimum zawartości tlenu rozpuszczonego

• Warunki tlenowe w wodach morskich - zawartość tlenu rozpuszczonego w wodach morskich i oceanicznych, pionowe zróżnicowanie zawartości tlenu ( warstwa górna - 3 poziomy przypowierzchniowy, największej fotosyntezy w O. Atlantycki - 115%O₂, w M. Barentsa - 120%O₂, w M. Ochockim - 130%O₂ i dolny ), pośrednia ( z minimum tlenowym ) i głębinowa ( z dużymi stężeniami tlenu - ok. 5 ml O₂/dm³ oraz 70 - 80%O₂ ), źródła tlenu w poszczególnych warstwach, położenie poszczególnych warstw, warstwa fotyczna, dysfotyczna i afotyczna

• Sezonowe, dobowe i przestrzenne zróżnicowanie warunków tlenowych w wodach powierzchniowych

Wykład IV

1. Czynniki kształtujące skład chemiczny wód naturalnych i zanieczyszczonych. Procesy erozji wodnej i wietrznej jako czynniki kształtujące skład chemiczny wód naturalnych. Procesy chemiczne.

W przyrodzie woda pozostaje w skomplikowanych wzajemnych związkach z organizmami, skałami i atmosferą. Większość pierwiastków chemicznych migruje za pośrednictwem roztworów wodnych w postaci jonów, molekuł lub koloidów, które posiadają ogromną energię i odgrywają bardzo dużą rolę w kształtowaniu środowiska. Znaczenie wody jest przyrównywane do roli krwi, a systemy wód płynących bywają określane jako systemy krwionośne krajobrazu. Stanowią ważną część składową środowiska, w nich odbywa się większość reakcji chemicznych. Woda służy również jako istotny środek transportu, za pośrednictwem, którego pierwiastki chemiczne krążą zarówno wewnątrz, jak i między różnymi ekosystemami.

1. Procesy migracji pierwiastków w skorupie ziemskiej, ze szczególnym uwzględnieniem, hipergenezy

• Procesy warunkujące obieg pierwiastków w skorupie ziemskiej - procesy magmowe, pomagmowe, metamorficzne, ultrametamorficzne oraz hipergeniczne zachodzące pod wpływem czynników hydrosfery, atmosfery i biosfery, sumaryczna ich działalność stanowi o cyklu rozwojowym skorupy ziemskiej w tym o kształtowaniu się warunków chemicznych hydrosfery,

• Hipergeneza, łączna działalności atmosfery, hydrosfery i biosfery ( wietrzenie, transport, sedymentacja, diageneza, pedogeneza, kształtowanie składu chemicznego wód powierzchniowych i płytkich podziemnych ) na odsłonięte składniki litosfery ( skały minerały, złoża ), procesom hipergenetycznym towarzyszą przemiany energetyczne, podstawowym źródłem jest promieniowanie słoneczne, w procesach hipergenetycznych szczególną rolę odgrywają procesy biogeochemiczne

• Wietrzenie przeobraża składniki mineralne skał na nowe związki chemiczne, część tych związków zostaje rozpuszczona i odprowadzona w roztworach, część pozostaje jako zwietrzelina

• Wietrzenie fizyczne ( mechaniczne ), zasięg, głownie czynniki, insolacja i związane z nią zmiany temperatury, zamarzanie wody, mechaniczne działanie organizmów,

• Wietrzenie chemiczne, chemiczne oddziaływanie wody zawierającej tlen i dwutlenek węgla oraz inne rozpuszczone gazy ( tylko powyżej punktu zamarzania ), aktywne składniki zawarte w wodzie ( amoniak i tlenki azotu, dwutlenek węgla, chlor, kwas siarkowy, węglany sodu, potasu i wapnia, substancje humusowe i kwasy organiczne ,

• Czynniki kierujące geochemiczną wędrówką pierwiastków w roztworach wodnych, stężenie i aktywność substancji i jonów w roztworze, odczyn pH, potencjał oksydacyjno - redukcyjny, kompleksy jonowe, stany koloidalne, procesy adsorpcji i wymiany jonowej,

• Wpływ czynników kierujących geochemiczną wędrówką pierwiastków w roztworach wodnych na skład wód naturalnych,

• Naturalne przemiany promieniotwórcze w kształtowaniu składu chemicznego wody i wód naturalnych

• Rola transportu i sedymentacji w kształtowaniu chemii wód naturalnych i osadów dennych, erozja wodna, eoliczna, glacjalna, morska,

• Diageneza, całokształt przeobrażeń osadów dennych po nagromadzeniu w środowisku sedymentacyjnym ( zmiany fizyczne jak i chemiczne ),

• Metamorfizm i ultrametamorfizm, przemiany skał osadowych lub magmowych pod wpływem wzrostu temperatury i ciśnienia, wpływ na warunki chemiczne wód

Wykład V

1. Cykle biogeochemiczne na przykładzie obiegu azotu. Rola organizmów autotroficznych i heterotroficznych w kształtowaniu warunków chemicznych wód naturalnych ( ekologiczny aspekt zjawisk hydrochemicznych - wpływ asymilacji i dysymilacji .

1. Cykle biogeochemiczne

• Rola organizmów autotroficznych ( fotosynteza ) i heterotroficznych ( dysymilacja ) w kształtowaniu warunków chemicznych wód naturalnych ( ekologiczny aspekt zjawisk hydrochemicznych - wpływ asymilacji i dysymilacji

• Wpływ asymilacji CO₂ na warunki hydrochemiczne; warunki tlenowe, zawartość różnych form CO₂, zawartość biogenów i mikroelementów,

• Wpływ dysymilacji na warunki hydrochemiczne; warunki tlenowe, zawartość różnych form CO₂, zawartość biogenów i mikroelementów,

• Pojęcie cyklu biogeochemicznego ( gazowy, sedymentacyjny ),

• Rola biosfery w migracji pierwiastków chemicznych: powstawanie żywej materii organicznej i je rozkład jako procesy warunkujące migrację biogeniczną pierwiastków, wpływ czynników biologicznych na przebieg procesów hipergenicznych, procesy endo- i egzotermiczne w przemianach w biocenozie

• Wpływ oddziaływań antropogennych na cykle biogeochemiczne,

• Cykle biogeochemiczne węgla, fosforu i azotu

Wykład VI

1. Charakterystyka hydrochemiczna wskaźników wód czystych: związki biogenne

1. Związki biogenne (azot, fosfor).

• Czynniki limitujące produkcję pierwotną w wodach powierzchniowych, prawo minimum Lebiega, pierwiastki minimum.

• Formy azotu i fosforu w związkach nieorganicznych,

• Obieg związków azotu w przyrodzie.

• Rola azotu w życiu organizmów,

• Procesy biochemiczne związków azotu (dezaminacja, amonifikacja, nitryfikacja, denitryfikacja),

• Źródła związków biogennych w zbiornikach wodnych,

• Zależność występowania form azotu amonowego (NH₄, NH₃) od pH środowiska oraz ich toksyczność,

• Rola fosforu w życiu organizmów,

• Obieg związków fosforu w przyrodzie,

• Występowanie fosforu, jego akumulacja w osadach dennych, recyrkulacja fosforu do wody - wymiana z osadami dennymi (znaczenie potencjału oksydacyjno-redukcyjnego, zawartość jonów wapnia i żelaza oraz tlenu),

• Sezonowa, dobowa i przestrzenna zmienność w występowaniu biogenów w wodach powierzchniowych

• Naturalna eutrofizacja, eutrofizacja terminologia, źródła biogenów ( ścieki komunalne i przemysłowe, rolnictwo, opady atmosferyczne, osady denne, dopływ biogenów z obszaru zlewni - udział poszczególnych źródeł w obciążeniu zbiornika biogenami ), symptomy eutrofizacji, skutki eutrofizacji, przeciwdziałanie procesowi, eutrofizacja antropogenna a eutrofizacja naturalna, eutrofizacja a ichtiofauna ( rybactwo),

• Przeciwdziałanie eutrofizacji,

• Problemy analizy związków azotu i fosforu

Inne związki biogenne i ich rola w procesie biosyntezy.

• Mikroelementy - miedź, cynk, mangan, żelazo, kobalt, molibden,

• Krzem

• Siarka

Wykład VII

1. Materia organiczna w wodach naturalnych. Podział związków organicznych (węglowodany, białka, aminokwasy, tłuszcze, substancje humusowe i inne). Proces huminifikacji. Podział substancji humusowych (kwasy huminowe, fulwonwe i huminy), ich znaczenie. Substancje organiczne wytworzone przez człowieka (detergenty, pestycydy, polichlorowane bifenyle, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, substancje powierzchniowo czynne), ich źródła i znaczenie. Rozkład materii organicznej (aerobowy i anaerobowy).

2. Ogólna mineralizacja wód naturalnych.

3. Chemizm osadów dennych

4. Występowanie wód w glebie

1. Materia organiczna w wodach naturalnych.

• Podział związków organicznych (węglowodany, białka, aminokwasy, tłuszcze, substancje humusowe i inne). Ich źródła, materia organiczna allochtoniczna i autochtoniczna, rola w procesie eutrofizacji. Wskaźniki zanieczyszczeń organicznych

• Proces huminifikacji. Podział substancji humusowych (kwasy huminowe, fulwonwe i huminy), ich znaczenie.

• Substancje organiczne wytworzone przez człowieka (detergenty, pestycydy, polichlorowane bifenyle, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, substancje powierzchniowo czynne), ich źródła, znaczenie i oddziaływanie na środowisko wodne

• Rozkład materii organicznej (aerobowy i anaerobowy).

2. Ogólna mineralizacja wód naturalnych.

• Podstawowe jony w wodach śródlądowych ( jeziora, rzeki), ich źródła

• Podstawowe jony w wodach morskich i oceanicznych,ich źródła

• Podstawowe jony w wodach opadowych, ich źródła

• Wskaźniki określające, zawartość substancji nieorganicznych w wodach

3. Chemizm osadów dennych.

4. Występowanie wód w glebie

• Geneza wód podziemnych; wody kondensacyjne, juwenilne, reliktowe

• Strefy występowania wód podziemnych i typy wód w nich występujące: strefa aeracji - napowietrzenia ( woda higroskopijna, błonkowata, kapilarna, kapilarna zawieszona, zawieszona), strefa wzrostu kapilarnego, strefa saturacji - nasycenia

• Fizyczne i organoleptyczne własności wód podziemnych

• Chemizm wód podziemnych

• Zasoby wód podziemnych i ich ochrona

• Wody podziemne jako źródło wody pitnej

Wykład VIII

1. Źródła, formy występowania i zmiany stężenia CO₂ w wodach naturalnych.

2. Odczyn wody (pH), iloczyn jonowy wody

3. Twardość wody, jej rodzaje (ogólna, węglanowa i niewęglanowa) i znaczenie.

1. Źródła, formy występowania i zmiany stężenia CO₂ w wodach naturalnych

• Procesy zwiększające i zmniejszające ilość CO₂ w wodach naturalnych, wpływ asymilacji i dysymilacji na występowanie CO₂ w wodach powierzchniowych,

• Występowanie poszczególnych form CO₂ (CO_2aq, HCO₃^-, CO₃^- ) w wodzie, dwutlenek węgla wolny i związany, węgiel nieorganiczny,

• Rola dwutlenku węgla w biogeochemii akwenów - fotosynteza, regulacja odczynu

• Współzależność występowanie forma CO₂ w zależności od pH środowiska, system węglanowy ( jego znaczenie dla naturalnego środowiska wodnego, rola buforująca ), pojęcie zasadowości ( zdolność wody do zobojętniania silnych kwasów ) i kwasowości wody ( zdolność do zobojętniania silnych zasad ), stan równowagi węglanowej decydującej o odczynie wód, dwutlenek węgla równowagi, dwutlenek węgla agresywny

• Proces biologicznego odwapniania wody ( powstawanie kredy jeziornej ) .

• Zmiany sezonowe, dobowe i przestrzenne w występowaniu CO₂.

2. Odczyn wody (pH), iloczyn jonowy wody.

• Odczyn wody (pH)- iloczyn jonowy wody, pH = -log[H⁺],

• Zależność pH od czynników środowiskowych (temperatura, układ węglanowy, dopływ ścieków, rodzaj podłoża, gleb i zlewni, opady atmosferyczne - kwaśne deszcze, wpływ procesów biologicznych: fotosynteza, oddychanie, mineralizacja).

• Wpływ pH na organizmy żywe.

• Podział wód ze względu na ich odczyn

• Zmiany sezonowe, dobowe i przestrzenne w odczynie wód

4. Twardość wody,

• Pojęcie twardości wody, ogólna zawartość w wodzie magnezu i wapnia

• Rodzaje twardości (ogólna, stała, przemijająca, węglanowa i niewęglanowa),

• Znaczenie twardości dla jakości wody technologicznej, kamień kotłowy, higieniczne znaczenie twardości wody

Wykład IX

1. Podstawy prawne w zakresie ochrony wód przed zanieczyszczeniem

2. Rola prawa w ochronie środowiska. System organizacji służb ochrony środowiska ze szczególnym uwzględnieniem ochrony wód w Polsce i w EWG.

3. Wymogi prawne ochrony wód wynikające z ustaw krajowych ( Ustawa o kształtowaniu i ochronie przyrody, Prawo wodne ),

4. Przepisy odnośnie gospodarczego użytkowania środowiska, normy, jakim powinny odpowiadać ścieki oraz kary za naruszanie tych przepisów.

5. Konwencje międzynarodowe w zakresie ochrony wód ratyfikowane przez Polskę ( ochrona środowiska morskiego obszaru M. Bałtyckiego, zapobieganie zanieczyszczeniu mórz olejami ( OJLPOL), zapobieganie zanieczyszczaniu mórz poprzez statki ( MARPOL)

1. Podstawy prawne w zakresie ochrony wód przed zanieczyszczeniem

• Konstytucja Rzeczypospolitej. Ustawa o ochronie i kształtowaniu środowiska, Prawo Wodne

• Zasady ogólne prawa ochrony środowiska; zasada niedopuszczalności pogorszenia stanu środowiska, zasada oszczędnego gospodarowania zasobami przyrodniczymi, zasada powszechności ochrony środowiska, zasada kompleksowości ochrony środowiska, zasada priorytetu ochrony środowiska nad działalnością gospodarczą, zasada uwzględniania aktualnego stanu wiedzy w celu ochrony środowiska, zasada planowości ochrony środowiska

• Ewolucja pojęć i poglądów na temat ochrony środowiska 1919 - 1980: Państwowa Zasadnicza Ustawa Sanitarna ( 08-02-1919 ) - zarząd państwowej służby zdrowia za podstawowe zadania miał pieczę nad czystością powietrza, gleby i wody, nad zaopatrzeniem ludności w wodę do picia i potrzeb gospodarczych, nad należytym usuwaniem wód zużytych i nieczystości oraz nad odprowadzaniem wód ściekowych; Ustawa wodna ( 19-09-1922) np. przedsiębiorcy zostali zobowiązani do „ założenia i utrzymywania urządzeń, które by okolice o pięknym krajobrazie mogły uchronić od zeszpecenia „ - obowiązywała do 1962 r., w 1932 r. 7 marca uchwalona została ustawa o rybołówstwie - obowiązywała do 1985 r., 10 marca 1934 r. Uchwalona została ustawa o ochronie przyrody - obowiązywała do 1949 r. Po II wojnie światowej w 1962 i 1974 r. Uchwalono ustawy jako prawo wodne ( instytucje takie jak np. pozwolenie wodnoprawne, księgi wodne, spółki wodne znane były z ustawy wodnej z 1922 r. ),

• Proces zmian wprawie z dziedziny ochrony środowiska po 1985 r.- utworzenie 12.11.1985 r. Urzędu Ministra Ochrony Środowiska i Zasobów Naturalnych, 16,10,1991 ustawa o ochronie przyrody, 28,09,1991 ustawa o lasach, 20-10-1991 ustawa o Państwowej Inspekcji Ochrony Środowiska,

• Struktura polskiego prawa ochrony wód śródlądowych i środowiska wodnego: U. O kształtowaniu środowiska art. 18 -24 ⇒ Prawo wodne, Prawo o rybactwie śródlądowym

2. Rola prawa w ochronie środowiska. System organizacji służb ochrony środowiska ze szczególnym uwzględnieniem ochrony wód w Polsce i w EWG.

• Funkcja organizacyjna prawa: na podstawie aktów prawnych powoływane są do życia różnego rodzaju instytucje, jako podmioty zorganizowanego działania na rzecz ochrony środowiska ( wód ),

• Funkcja reglamentacyjno ochronna: wprowadzanie ograniczeń i zasad korzystania z zasobów środowiska albo nadawania poszczególnym elementom środowiska lub całym ekosystemom charakteru obiektów chronionych

• Funkcja ochrony praw podmiotowych: funkcja , głownie o charakterze majątkowym , polega na zaspokajaniu różnego rodzaju roszczeń typu kompensacyjnego ( np. naprawienie szkody, wypłata odszkodowania ), zapobiegawczego ( żądanie zaniechania zakłóceń w środowisku ) albo przywrócenia stanu zgodnego z prawem,

• Funkcja stymulatora procesów gospodarczych: stosowanie środków ekonomiczno - prawnych, stanowiących system oddziaływań motywacyjnych na podmioty gospodarcze, w celu zachęcenia ich do działań korzystnych dla środowiska

• Funkcja wdrażania postępu technicznego: prawo w postaci norm technicznych ( PN - polskie normy, BN - normy branżowe, ZN - zakładowe normy, ISO - normy międzynarodowe ),

• Funkcja represyjna; ustalanie sankcji karnych za naruszenie prawa ochrony środowiska,

• Funkcja ochrony walorów lub zasobów przyrody o znaczeniu ponadnarodowym; ratyfikacja i realizacja prawnomiędzynarodowych zobowiązań w dziedzinie ochrony środowiska

• Wieloaspektowy charakter ochrony prawnej środowiska: aspekt gospodarczy - zmierza do zapewnienia racjonalnego gospodarowania zasobami przyrodniczymi, zwłaszcza poprzez ustalenie i egzekwowania określonych prawem zasad reglamentacji korzystania z zasobów środowiska, aspekt sanitarny; ochrona życia i zdrowia ludzkiego przed szkodliwym oddziaływaniem przekształconego środowiska, aspekt zachowawczy - konserwatorska ochrona przyrody ( określonych elementów lub walorów środowiska ).

3. Wymogi prawne ochrony wód wynikające z ustaw krajowych ( Ustawa o kształtowaniu i ochronie przyrody, Prawo wodne )

• Ustawa o kształtowaniu środowiska z 31-01-1980 tekst jednolity DzU nr 49 z 1994 z późniejszymi zmianami ) : rozdział 2, Ochrona wód oraz środowiska wodnego art. 18 - 24, definicja ochrony

• Prawo wodne ( z 24-10-1974 ), przepis wykonawczy do UKŚ, Dział I rozdziały. 1, 2, Dział II rozdz. 1, 2, 3, 4, Dział III rozdz. 1, 2, Dział IV rozdz. 3

• Przepisy wykonawcze do Prawa Wodnego - Rozporządzenie M. Ochrony Środowiska , Zasobów naturalnych i Leśnictwa z 5 listopada 1991 w sprawie zasad ustanawiania stref ochronnych źródeł i ujęć wodnych, z 5 listopada 1991 w sprawie klasyfikacji wód oraz warunków, jakim powinny odpowiadać ścieki wprowadzane do wód i do ziemi,

4. Przepisy odnośnie gospodarczego użytkowania środowiska, normy, jakim powinny odpowiadać ścieki oraz kary za naruszanie tych przepisów.

• Rozporządzanie Rady Ministrów z 27,12,1993 r. w sprawie opłat za szczególne korzystanie z wód i urządzeń wodnych, z dn. 20,06,1995 r. w sprawie zasad i trybu ustalania kar pieniężnych za naruszenie warunków, jakim powinny odpowiadać ścieki wprowadzane do wód lub do ziemi

5. Konwencje międzynarodowe w zakresie ochrony wód ratyfikowane przez Polskę

• Konwencja o rybołówstwie i ochronie żywych zasobów M. Bałtyckim i w Bełtach 13-09-1973,

• Konwencja o ochronie środowiska morskiego obszaru Morza Bałtyckiego 22-03-1974

• Konwencja o zapobieganiu zanieczyszczeniu mórz olejami ( OJLPOL) - Londyn 12-05-1954,

• Konwencja o zapobieganie zanieczyszczaniu mórz poprzez statki ( MARPOL)

Wykład X

1. Problemu ochrony środowiska naturalnego i zasobów przyrody, ze szczególnym uwzględnieniem środowiska wodnego.

2. Samooczyszczanie się wód. Wpływ ścieków na skład wody odbiornika. Samooczyszczanie wód powierzchniowych (procesy biodegradacji, sedymentacji i adsorpcji, fotoliza, parowanie z powierzchni wody). Wpływ prędkości przepływu wody oraz rozcieńczenia zanieczyszczonych wód czystymi wodami dopływów. Udział mikroorganizmów w procesach samooczyszczania.

3. Wpływ ścieków na jakość wody, biocenozę, a w szczególności na ichtiofaunę ( choroby środowiskowe ryb )

1. Problemy ochrony środowiska wodnego.

• Zanieczyszczenie środowiska naturalnego jako konsekwencja postępu technologicznego i wzrostu demograficznego

• Początki globalnych przedsięwzięć międzynarodowych w ochronie środowiska: Raport Sekretarza Generalnego ONZ U Thanta 26 maja 1969 „ po raz pierwszy w historii ludzkości pojawił się kryzys o zasięgu ogólnoświatowym, obejmujący zarówno kraje rozwinięte jak i rozwijające się - kryzys dotyczący stosunku człowieka do środowiska „, Konferencja w Sztokholmie -1972, Konferencja w Rio de Janeiro „ Środowisko i Rozwój „

• Klub Rzymski a ochrona środowiska, granice wzrosty

• Stan zanieczyszczenia wód Polski

• Polityka wodna Unii Europejskiej i jej implikacje dla Polski

• Standardy jakości i ochrony wód powierzchniowych w przepisach Unii Europejskiej i w przepisach polskich,

2. Samooczyszczanie się wód

• Zmiany w wodach odbiornika na skutek odprowadzania ścieków, procesy występujące w trakcie samooczyszczania ( procesy biochemiczne, sedymentacja, adsorpcja, rozcieńczenie i mieszanie ), wpływ ścieków na jakość wód

• Elementy hydrologii wód płynących

• Charakterystyka procesu samooczyszczania się wód, rola tlenu, kinetyka procesu BZT, natleniania i samooczyszczania,

• System saprobowości Kolkwitza - Marsona, charakterystyka poszczególnych stref

• Wpływ ścieków na odbiornik - substancje toksyczne, zakwaszenie wód, metale ciężkie, zasolenie wód, podgrzewanie wód, wzrost trofii, wskaźniki podstawowe, eutroficzne, nieorganiczne, nieorganiczne niebezpieczne, organiczne niebezpieczne

• Eutrofizacja wód jako specyficzny rodzaj zanieczyszczenia wód - eutrofizacja naturalna i antropogenna, przyczyny, skutki, przeciwdziałania

3. Wpływ ścieków na biocenozę

• Wpływ na biocenozę ścieków toksycznych i o znacznej zawartości materii organicznej, zmiany warunków hydrochemicznych i hydrobiologicznych w cieku pod wpływem odprowadzanych ścieków

• Choroby ryb wywołane czynnikami środowiskowymi: przyducha, branchionekroza, choroba siarkowodorowa, choroba gazowa, methemoglobinemia

• Wpływ skażenia środowiska na mechanizmy obronne ryb ( immunotoksyczne działanie pestycydów, zanieczyszczeń organicznych, fenole, węglowodory aromatyczne, jony azotynowe, metale ciężkie )

• Wpływ żywienia ryb środowisko wodne.

Wykład XI

1. Podstawy inżynierii środowiska. Pojecie ścieków. Typologia i charakterystyka ścieków.

2. Podział i charakterystyka ścieków (ścieki bytowo-gospodarcze, przemysłowe, miejskie, opadowe, radioaktywne).

1. Podstawy inżynierii środowiska wodnego. Typologia i charakterystyka jakościowa i ilościowa ścieków.

• Rodzaje ścieków: ścieki miejskie, bytowo - gospodarcze ( charakterystyka składu ), przemysłowe ( charakterystyka składu np. ścieków z wybranej gałęzi przemysłu spożywczego ), opadowe ( charakterystyka składu ), wody infiltracyjne ( charakterystyka składu ),

• Rodzaje zanieczyszczeń zawartych w ściekach - substancje organiczne i nieorganiczne w postaci roztworu rzeczywistego, koloidów i zawiesiny

• Wskaźniki zanieczyszczeń zawartych w ściekach - odczyn, wskaźniki zawartości materii organicznej ( ChZT_Mn, ChZT_Cr, BZT₅), wskaźniki zawartości związków azotu (N_NO2, N_NO3,N_NH4,N_org.), Wskaźniki zawartości związków azotowych ( P_PO4, P_PP, P_org. ), wskaźniki zawartości związków mineralnych ( zawiesiny mineralne, aniony i kationy, rozpuszczone ciała mineralne, metale ciężkie ), substancje niebezpieczne ( I grypy - związki fluorowcoorganiczne, fosfoorganiczne, cyjanoorganiczne, rakotwórcze, rtęć i jej związki, kadm i jego związki, oleje mineralne i ropopochodne, trwałe substancje syntetyczne, które mogą pływać, pozostawać w zawieszeniu lub tonąć, powodując utrudnienia w wykorzystaniu wód, II grupy - metale i ich związki, substancje wpływające na smak i zapach, toksyczne i trwałe związki krzemu, fosfor i jego związki nieorganiczne, nietrwałe oleje mineralne i ropopochodne, cyjanki, fluorki, substancje mające wpływ na warunki tlenowe odbiornika )

• Przebieg procesu biochemicznego utleniania związków organicznych

• Rodzaje kanalizacji - ogólnospławna, rozdzielcza, sieć sanitarna, deszczowa, ścieki dowożone do oczyszczalni

• Ilości ścieków miejskich ( w przybliżeniu odpowiada zużyciu wody przez mieszkańców i przemysł, zwiększonemu o wody infiltracyjne), charakterystyki, współczynniki nierównomierności dobowej i godzinowej.

• Odbiornik ścieków

• Wymagania stawiane ściekom odprowadzanym do środowiska: Rozporządzenie Ministra Ochrony Środowiska, zasobów Naturalnych i Leśnictwa z dn. 05-11-1991 w sprawie klasyfikacji wód oraz warunków, jakim powinny odpowiadać ścieki wprowadzane do wód i do ziemi ( DzU nr 116/91, poz. 503 ), zakaz odprowadzania ścieków, dopuszczalne wartości wskaźników zanieczyszczeń,

• Grunt jako odbiornik ścieków ( rolnicze wykorzystanie ścieków, rola roślinności przy oczyszczaniu ścieków w gruncie )

• źródła zanieczyszczenia wód: źródła punktowe, zanieczyszczenia obszarowe, pasmowe, liniowe

• Wody powierzchniowe jako odbiornik ścieków, klasyfikacja wód, stan czystości rzek kontrolowanych w Polsce, wody płynące jako odbiornik ścieków, profil hydrochemiczny, wody stojące jako odbiornik ścieków, ocena podatności jezior na degradację, wody morskie jako odbiornik ścieków

• Elementy hydrologii wód płynących i stojących

• Bilans tlenowy odbiornika ścieków: płynących oraz stojących

Wykład XII

1. Ogólne zasady oczyszczania ścieków

2. Metody oczyszczania ścieków: mechaniczne, fizyczne, chemiczne, biologiczne Stopnie oczyszczania ścieków. Urządzenia do oczyszczania ścieków (kraty, sita, piaskowniki, odtłuszczacze, osadniki, komory napowietrzania). Metody usuwanie fosforu i azotu ze ścieków. Schematy ideowe oczyszczalni mechanicznej, biologiczno - mechanicznej, chemiczno - biologicznej

3. Środki techniczne chroniące odbiornik.

1. Ogólne zasady oczyszczania ścieków

• Procesy zachodzące podczas oczyszczania ścieków (procesy fizyczne: cedzenie, filtrowanie, sedymentacja, flotacja, wytrącanie, zawiesin, koagulacja, procesy biochemiczne: utlenianie i redukcja związków mineralnych i organicznych, procesy biologiczne ), oczyszczanie ścieków (mechaniczne, biologiczne, chemiczne). Stopnie oczyszczania ścieków.

• Metody oczyszczania ścieków

• Oczyszczanie mechaniczne, oczyszczanie wstępne, rola oczyszczania wstępnego, procesy tej fazy oczyszczania ( cedzenie, sedymentacja, flotacja ), urządzenia do wstępnego oczyszczania ścieków ( sita, kraty, piaskowniki, odtłuszczacze, osadnik Imhoffa )

• Chemiczne oczyszczanie ścieków: metody strąceniowe, neutralizacja ścieków, utlenianie i redukcja,

• Dezynfekcja ścieków,

• Mikrobiologiczne podstawy biologicznego oczyszczania ścieków

• Biologiczne oczyszczanie ścieków w naturalnym środowisku gruntowym: studnie chłonne, drenaż rozsądzający, filtry gruntowe, pola irygowane, pola nawadniane, oczyszczalnie roślinno - glebowe ( oczyszczanie hydrobotaniczne, filtry gruntowo - roślinne ),

• Biologiczne oczyszczanie ścieków w naturalnym środowisku wodnym, ( stawy biologiczne: tlenowe, napowietrzane, fakultatywne, stawy beztlenowe; oczyszczanie hydrobotaniczne - filtry gruntowo - roślinne, zbiorniki z roślinnością pływającą )

• Biologiczne oczyszczanie ścieków na złożach zraszanych ( opis procesu i rodzaje złóż, rodzaje wypełnienia, zastosowanie ), na złożach obrotowych ( opis procesu, zastosowanie ),

• Biologiczne oczyszczanie ścieków metodą osadu czynnego: opis procesu, układ technologiczny do oczyszczania ścieków metodą osadu czynnego, odmiany procesu osadu czynnego'

• Usuwanie substancji biogennych ze ścieków metodami biologicznymi: rola trzeciego stopnia oczyszczania ścieków, zasady biologicznego usuwania fosforu i azotu ( wydzielona nitryfikacja i denitryfikacja, denitryfikacja wstępna, symultaniczna ), łączne i rozdzielne metody usuwania biogenów,

• Usuwanie fosforu ze ścieków metodami chemicznymi: strącanie wapnem, solami glinu i żelaza

• Beztlenowe oczyszczanie ścieków ( opis procesu, skuteczność i zastosowania ),

• Przeróbka i unieszkodliwianie osadów ściekowych: charakterystyka osadów ściekowych, zagęszczanie , stabilizacja i kondycjonowanie osadów, odwadnianie i higienizacja osadów, zagospodarowywanie, utylizacja i unieszkodliwianie osadów ściekowych, wymagania prawne regulujące użytkowanie osadów ściekowych.

3. Środki techniczne chroniące odbiornik

• Sztuczne zwiększenie zdolności samooczyszczania odbiornika, wyrównywanie odpływu wód i odprowadzania ścieków).

Wykład XIII

1. Metody uzdatniania wody do celów pitnych i przemysłowych. Obowiązujące normy. Przepisy regulujące zagadnienie właściwej jakości wody do pici w Polsce i w krajach EWG.

• Zapotrzebowanie na wodę, podstawowe pojęcia i określenia, ujęcia wody - źródła wody, zasoby wodne, ujęcia wód podziemnych, powierzchniowych, infiltracyjnych, źródlanych, strefy ochronne ujęć i źródeł wody, eksploatacja ujęć wody

• Ocena jakości wody, wymagania stawiane wodzie wykorzystywanej dla różnych celów ( woda do picia, dla przemysły spożywczego, dla hodowli zwierząt, dla celów kotłowych, agresywność wody),

• Zabiegi, procesy i urządzenia w uzdatnianiu wody powierzchniowej, podziemnej i w specjalnym uzdatnianiu ( fluorkowanie, zmiękczanie, demineralizacja, odgazowywanie),

• Urządzenia do chłodzenia wody, do poprawy właściwości organoleptycznych wody, urządzenia do dezynfekcji wody

• Gospodarka osadowa i ściekowa w stacjach uzdatniania wody.

Wykład XIV

1. Problematyka zanieczyszczenia morza.

• Definicja zanieczyszczenia morza, charakterystyka źródeł zanieczyszczenia - spływ śródlądowy, ścieki ze statków.

• Eksploatacja zasobów mineralnych dna morskiego.

• Zanieczyszczenie mórz ropą naftową i jej pochodnymi.

• Oczyszczanie oraz unieszkodliwianie ścieków na statkach i w portach ( mechaniczne, biologiczne, chemiczne).

• Konwencje międzynarodowe w zakresie ochrony wód morskich ratyfikowane przez Polskę ( ochrona środowiska morskiego obszaru M. Bałtyckiego, zapobieganie zanieczyszczeniu mórz olejami ( OJLPOL), zapobieganie zanieczyszczaniu mórz poprzez statki ( MARPOL)

Wykład XV

1. Ochrona wód i rekultywacja jezior.

• Ochrona jezior - źródła punktowe ( III stopień oczyszczania ścieków i glebowe wykorzystanie i oczyszczania ścieków ), źródła rozproszone, ograniczanie spływu związków biogennych i organicznych nadmiernie obciążających zbiornik ( wyznaczenie obszaru zlewni hydrologicznej, rozpoznanie sposobu jej zagospodarowania oraz zinwentaryzowanie źródeł zanieczyszczeń, zbilansowanie zanieczyszczeń wprowadzanych ze źródeł punktowych, rozproszonych, obszarowych, liniowych i atmosferycznych, określenie możliwości ich przyjęcia przez jezioro ),

• Ochrona wód przed dopływem biogenów ze źródeł rozproszonych

• Sposoby rekultywacji jezior: metody techniczne - przemywanie, inaktywacja biogenów poprzez ich wytracanie z wody, natlenianie wód hypolimnionu ( z destratyfikacją i bez destratyfikacji ) i osadów dennych, usuwanie przeżyźnionych wód hypolimnionu, usuwanie lub izolowanie osadów dennych, iniekcje azotanów do osadu, metody biologiczne - biomanipulacje - zarybianie, odłów ryb ( eutrofizacja jezior a ichtiofauna ), usuwanie roślinności, głownie makrofitów ( ich rola w kształtowaniu trofii jezior ), rola małży w usuwaniu biogenów z obiegu, stosowanie algicydów, tworzenie sztucznych podłoży ( zwiększanie powierzchni ) dla osiadłych organizmów filtrujących

• Rybackie metody przeciwdziałania eutrofizacji jezior,

• Skuteczność różnych metod rekultywacji jezior, reakcja ekosystemów na przerwanie lub zmniejszenie dopływu biogenów, zawartość fosforu w różnych składnikach ekosystemu, sedymentacja a trofia,

• Biomanipulacje - ( manipulacja organizmami żywymi w kierunku zmniejszenia zanieczyszczenia wód , ostatni najczęściej rozumiana jako wprowadzanie zmian w stosunkach ilościowych i jakościowych ryb w celu oddziaływania na zoo- i fitoplankton ) procesy biocenotyczne a czystość wód

• Możliwości sterowania eutrofizacją w jeziorach

• Ochrona a rekultywacja jezior -„ trzeba jednoznacznie stwierdzić, że na nic zda się wdrożenie jakichkolwiek metod renowacji jezior, jeżeli równocześnie nie zadba się o ograniczenie dopływu związków biogennych i organicznych ze zlewni „

• Zabiegi rekultywacyjne na jeziorach w Polsce.

III. PIŚMIENNICTWO.

• Alekin O. A. 1970 Osnowy gidrochimii Gidrometeoizdat., Leningrad

• Alekin O.A., Ljahin J.I. 1984 Chimija okiejana Gidrometeoiadat, Leningrad

• Allan D. J., 1998 Ekologia wód płynących PWN Warszawa

• Bajkiewicz - Grabowska E., Zdz. Mikulski 1999 Hydrologia ogólna PWN Warszawa

• Benndorf J., 1985, Dynamiczne modele ekologiczne jako pomoc przy podejmowaniu decyzji o sterowaniu eutrofizacją. Wiadomości Ekologiczne Tom XXXI z. 4, 335-350

• Boć J., Nowcaki K., E. Samborska - Boć, 2000, Ochrona środowiska, Kolonia Ltd, Kolonia

• Choiński A., 2000, Jeziora kuli ziemskiej. PWN Warszawa

• Choiński A., A. Kaniecki 1996 Wielka encyklopedia geografii świata. T. IV Wody ziemi Wyd. Kurpisz Poznań

• Chojnacki A. 1972 Technologia wody i ścieków PWN Warszawa

• Choroby ryb hodowlanych 1994 Wyd. IRS Olsztyn

• Dojlido J., 1995, Chemia wód powierzchniowych. Wydawnictwo Ekonomia i Środowisko, Białystok

• Encyklopedia Geograficzna świata. 1997 T. IX Ziemia, Wyd. OPRES Kraków

• Górski T., J.I. Rybak, 1975, Czynniki wpływające na wymianę substancji miedzy mułem a wodą. Wiadomości Ekologiczne Tom XXI z. 2,104-122

• Hermanowicz W., J. Dojlido, W. Dożańska, B. Koziorowski, J. Zerbe. 1999 Fizyczno - chemiczne badanie wody i ścieków. Arkady, Warszawa

• Imhoff K., Imhoff K.R., 1996 Kanalizacja miast i oczyszczanie ścieków Projprzem-Eko Bydgoszcz

• Kabata - Pendias A., H. Pendias, 1999, Biogeochemia pierwiastków śladowych PWN Warszawa

• Kajak Zdz. 1979. Eutrofizacja jezior PWN Warszawa

• Kajak Zdz. 1981 Skuteczność różnych metod rekultywacji jezior w celu poprawy czystości ich wód Wiadomości Ekologiczne Tom XXVII, z. 4, 331-357

• Kajak Zdz. 1998, Hydrobiologia - Limnologia. Ekosystemy wód śródlądowych. PWN, Warszaw

• Kowal A.L. 1996 Odnowa wody. Podstawy teoretyczne procesów. Wyd. PWr Wrocław

• Kowal A.L., 1977 Technologia wody Arkady Warszaw

• Kubiak J., A. Tórz, A. Nędzarek, 1999, Analityczne podstawy hydrochemii, Wyd. AR Szczecin

• Lossow K. 1998. Bioróżnorodność w środowisku wodnym. Kraska Idee Ekologiczne Tom 13, Ser. Szkice, nr 7: 55-70

• Łomotowski J., A. Szpindor 1999 Nowoczesne systemy oczyszczania ścieków Arkady, Warszawa

• Mikulski J. St., 1982 Biologia wód śródlądowych. PWN Warszawa

• O'Neill 1997 Chemia środowiska PWN Warszawa

• Ochrona środowiska. Zbiór przepisów. 1999, Wyd. Prawnicze Lex, Sopot

• Oczyszczanie ścieków i uzdatnianie wody 1995 KEMIPOL Gdańsk

• Odum E. P., 1977 Podstawy ekologii PWRiL. Warszawa

• Opuszyński K., 1997 Wpływa gospodarki rybackiej, szczególnie ryb roślinożernych, na jakość wody w jeziorach. Biblioteka Monitoringu Środowiska, PIOŚ, Zielona Góra

• Paczulski R., 1995, Prawo ochrony środowiska, Wyd. Branta, Bydgoszcz

• Paluch J., Mikrobiologia wód. PWN Warszawa

• Pazdro Zdz. 1977 Hydrogeologia ogólna, Wydawnictwo Geologiczne

• Pieczyńska W., 1988, Rola makrofitów w kształtowaniu trofii jezior. Wiadomości Ekologiczne Tom XXXIV, z. 4, 375-404

• Poradnik eksploatatora oczyszczalni ścieków Pr. Zbior. 1997 Wyd. PZIiTS O. Poznań

• Prawo ochrony środowiska Wspólnoty Europejskiej, Tom 7, Woda. 1992, Wyd. Gea, Warszawa

• Prejs A., 1978, Eutrofizacja jezior a ichtiofauna. Wiadomości Ekologiczne Tom XXIV, z. 3, 201-208

• Stańczykowska A. 1983, Małże a eutrofizacja wód Wiadomości Ekologiczne Tom XXIX, z. 2,127-128

• Starmach K., S. Wróbel, K. Pasternak. 1978 Hydrobiologia. Limnologia PWN Warszawa

• Turoboyski L. 1979 Hydrobiologia techniczna PWN Warszawa

23

---