INŻYNIERIA ŚRODOWISKA

Inżynieria środowiska, to dyscyplina naukowa w obrębie nauk technicznych. W oparciu o nauki techniczne, przyrodnicze, prawne i ekonomiczne tworzą podstawy do racjonalnego gospodarowania zasobami przyrody, ale również prognozowania, oceny, zapobiegania i napraw skutków działania człowieka na środowisko.

Badania z zakresu inż. środ mają charakter interdyscyplinarny, bezposrednio związane z problematyką ekologów.

Badania te dotyczą:

• Zanieczyszczenia i przekształcania środowiska przyrodniczego

• Opracowywania metod i rozwiązań techniczno-organizacyjnych jego obrony.

ATMOSFERA

1. Troposfera - jest sferą najbliższą powierzchni Ziemi, wysokość wynosi do ok. 10-20km, warstwa graniczna(najcięńsze miejsca koło biegunowe, najgrubsza strefa równikowa).

Pionowy gradient stanu atmosfery - j.t. zmiana temperatury z wysokością w atmo. w danym momencie (pionowa zmiana temp otaczającego powietrza).

Gradient suchoadiabatyczny (1°C)

• W porcji powietrza suchego (tj bez produktów kondesacji)

• Adiabatyczne, czyli bez wymiany ciepła z otoczeniem.

Gradient wilgotnoadiabatyczny (0,5°C)

• Dotyczy powietrza wilgotnego(U=100%)

• W wyniku kondesacji uwalnia się utajone ciepło kondesacji

• Nie jest wielkością stałą(temp, ciśni)

Ciśnienie atmo - jt siła parcia, jaką swoim ciężarem wywiera słup powietrza znajdujących się nad jednostką pow Ziemi. Wyrażane w hektopaskalach(hPa).Powoduje ruch powietrza w atm, maleje wraz ze wzrostem wysokości.

Niż atm- kierunek wiatru przeciwny do ruchu wskazówek zegara(antycyklon).

Wyż atm - kierunek zgodny z ruchem zegara.

2. Stratosfera- sasiadujaca od dołu z troposferą, miążoność od ok. 10-25km, zawiera wartswę ozonową.

3. Mezosfera - miażność 25-100km, położona nad ………

4. Termosfera - najwyższa (poza egzosferą) sfera, sięga do wysokości od 100do 300-400km.

Skład powietrza atmosferycznego

• W atm znajduje się wiele różnych gazów najczęściej

Ogólny skład

• Azot 78,084%

• O 20,94%

• Argon 0,932%

• Para wodna 0,5-4% (najbardziej zmienna)

• CO₂ 360ppm

• H 0,5ppm

• Metan 1,7ppm

Warstwa ozonowa

• Ozon (gr zapach) jest gazem o silnym zapachu

• 90% ozonu znajduje się w stratosferze

• 10% w troposferze

Ozon jest bardzo ważny ponieważ: warstawa ozonowa, zmienność zawartości gazów.

Woda w atmosferze

Maksymalna prężność pary wodnej, jest to największa wartość ciśnienia, jaką może wystąpić w danej temp. es jest funkcja temp i rosnie wraz ze wzrostem temp.

Parowanie- to proces powstawania pary na powierzchni swobodnej cieczy. Zachodzi on w każdej temp, a jego intensywność rośnie wraz z jej wzrostem. Parowanie polega na tym, że w warstwie powierzchniowej cieczy- istnieją cząstki, które mając dużą energię kinetyczną, opuszczaja powierzchnię cieczy.

Kondensacja pary wodnej - fizyczny proces, który prowadzi do przejścia pary wodnej w wodę w stanie ciekłym, występuje albo przez ochłodzenie powietrza do temp punktu rosy albo przez nasycenia powietrza parą wodną.

Ochładzanie wilgotnego powietrza

• ….przy ruchu w górę

• Napływ ciepłego i wilgotnego powietrza ponad chłodniejsze podłoże.

Ochłodzenie powietrza poniżej temp punktu rosy powoduje powstawanie drobniutkich kropelek wody lub kryształków lodu…..

Chmury(clouds)- są zbiorem cząstek wody i/lub lodu. Tworzą się na skutek kondensacji-wilgotność powietrza. Większość chmur występuje w troposferze.

Powstawanie opadu

1. Proces koagulacyjny (chmury tylko z wody)

• Zderzenie cząstek

• Chmury wodne

• Grawitacja

2. Proces Bergerona

• Chmury mieszane

• Parowanie wody- kryształki lodu.

Zanieczyszczenie atmosfery

• Poprzez ruch mas powietrza zanieczyszczenia rozprzestrzeniających się na duże odległości

• Problemy ochrony powietrza należy rozpatrywać w skali globalnej i wprowadza się wielkoskalowe jednolite normy emisji zanieczyszczeń.

Aeorozole i pyły atm - w powietrzu mogą znajdować się liczne zanieczyszczenia w postaci cząstek stałych i kropelek cieczy. Są one…….

Dostawanie do atm

• Naturalna i antropogeniczna aktywność powietrza

• Przemieszczanie cząstek gleby, soli i popiłów jako zawieszonych aerozoli

• Emisji tlenków azotu i weglowodorów jaka zanieczyszcze…..

• Wybuchy wulkanów

Pyły powstają na skutek tarcia, Źródłem ich powstawania może być np. ścieranie jezdni. Powstawanie pyłów wiąże się także z różnymi procesami produkcyjnymi, jak np. spalanie węgla, produkcja stali, produkcja cementu.

Negatywne działanie pyłów(działanie destrukcyjne)

• Zamykanie szparek oddechowych u roślin

• Ograniczenie procesu fotosyntezy

• Powodowanie licznych chorób ukł oddechowego u człowieka i zwierząt

• Wpływanie na chemizm wód i gleb

• Toksyczne działanie metali ciężkich na organizmy żywe.

Wpływ pyłów na bilans cieplny Ziemi i klimat jest tym wiekszy, im większe jest ich stężenie w powietrzu atmo. Cząstki pyłów są ośrodkami skraplania się pary wodnej. Wzrost koncentracji……..

Pyły spotykane w atmo to najczęściej siarczany, cząstki węgla, kurz, a w niektórych rejonach także sól morska.

Pyły wulkaniczne są emitotowane bezpośrednio do stratosfery, gdzie przebywają wiele lat, powodują zakłócenia termiczne w stratosferze i troposferze. Toksyczność pyłów zależy od średnicy ziaren, od skł chemicznego, a zwłaszcza zawartości metali toksycznych, np. ołowiu, kadmu, niklu, Zn,Cr.

Pierwiastki śladowe w powietrzu

Zasadniczy wpływ na zawrt pierwiastków sladowych w powietrzu ma emisja metali ciężkich w w wyniku procesu spalania węgla kamiennego, a w dalszej części także węgla brunatnego, koksu, gazu, oleju opałowego i drewna. Przede wszystkim więc za emisję odpowiedzialny jest przemysł energetyczny.

Azbest

Do czastek stałych o szczególnym znaczeniu ze względu na ich rakotwórcze działanie należą….Szkodliwość zależy od rodzaju azbestu, wymiaru włókien i skumulowanej dawki pyłu azbestowego w ciągu życia osobniczego. Największym zagrożeniem są włókna respirabilne, czyli takie, które dostają się wraz z powietrzem do pęcherzyków płucnych. Największe cechy determinujące zdolność włókien do wywoływania…..

Do najważniejszych źródeł zanieczyszcenia azbestu

• Źródła naturalne - zanieczyszczenia skorupy ziemskiej,wód przepływających przez złoża zawierające…

• Źródło związane z przetwórstwem azbestu, kopalnia, zakłady produkcji i odpady przetwórstwa azbestu

• Zenieczyszcenia powietrza spowodowane stosowaniem wyrobów azbestowych

- ścieranie tarcz sprzęgłowych; hamulcowych

- korozja płyt azbestowo-cementowych, eternitu.

Składniki gazowe

Szczególną rolę w procesie globalnego ocieplenia Ziemi pełnią tzw gazy cieplarniane. Poza parą wodną, tj CO₂, ozon, gazy śladowe, metan, podtlenek azotu, związki chloru i Br.

CO₂

• Najważniejszy gaz szklarniowy. Badania wykazują, że wszystkie ochodzenia i ocieplenia od kabru, związane były ze zmianami kondensacji tego gazu w atmo

• Ponad 80% antropogenicznej emisji CO₂ pochodzi ze spalania paliw kopalnych. Pozostała część powstaje w wyniku spalania biomasy

• Podstawowym naturalnym źródłem emiscji CO₂ do atmo są procesy wulkaniczne

• Z chwilą przekroczenia zawartości 300ppm w powietrzu, CO₂ uznawany jest za zanieczyszcenie

Tlenek wegla CO

• Powstaje w wyniku niezupełnego spalania C

• Źródłem zanieczyszcenia CO są pojazdy(głównie benzynowe), gospodarstwa domowe, przemysł hutniczy

Metan

• Emisja metanu odpowiada za ok. 18% efektu cieplarnianego, oraz za niszczenie ozonu w stratosferze

• Główne źródła emisji metanu są na świecie uprawy ryżu, mokradła, spalanie biomasy, zwierzęta przeżuwające i odchody zwierzęce, składowanie smieci oraz wydobycie węgla i gazu ziemnnego. NH₄ powstaje w wyniku procesu rozkładu beztlenowej materii biogennej

• Obecnie stężenie NH₄ w atmo wynosi ok. 1,72ppm.

SO₂

• Wszystkie paliwa, tak stałe jak i płynne zawierające siarkę

• SO₂ może utleniać się w powietrzu do SO₃, który z kolei reaguje z wodą zawartą w powietrzu, tworząc kwas siarkowy.

Mechanizm przechodzenia SO₂ do SO₃

1. Fotochemiczny- w fazie gazowej. Cząstki SO_2­ pobierają energię fotonu promieniowania nadfioletowego i łączą się z cząstką tlenu dając SO₃ i O₃.

2. Proces katalityczny - w fazie ciekłej, w kroplach mgły przy której powstają sole Fe i Mn. Zachowują się jak katalizatory. Szybkość przemiany SO₂ maleje ze wzrostem prędkości wiatru, nie jest natomiast zależne od promieniowania słonecznego.

Tlenek azotu

• Naturalne źródła - wyładowania atmosferyczne, bilogicznego wiązania w naturalnych ekosystemach

• Wiązanie źródła N jest też spalanie surowców energetycznych (głównie węgla i pochodnych ropy naftowej).

Tlenek azotu wraz z tlenkim siarki są głównie przyczyną zakwaszenia opadów.

Ważnym gazem atmo jest podtlenek azotu (N₂O). Powstaje w wyniku procesów biologicznych zachodzących w wodzie i glebie, spalanie paliw energetycznych i biomasy oraz nawożenia nawozami sztucznymi. Cechuje go długi okres trwania w atmo(150lat). Jest on jednym z głównych czynników nieszczenia warstwy ozonowej.

Amoniak

• Około 60% emisji NH₄ do atmo pochodzi z rolnictwa, przede wszystki z produkcji zwierzęcej

• W atmo amoniak reaguje z kwasmai, głównie siarkowym i azotowym. W ujęciu globalnym emisja amoniaku przyczynia się ok. 50% do zakwaszania środowiska

• Cząsteczka amoniaku powoduje takie samo zakwaszenie jak cząsteczka SO₂

Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA)

Występuja one m.in. w dymie papierosowym, powietrza, wodzie, żywności, glebie, osadach dennych, organizmach wodnych, olejach mineralnych i rafinowych produktów naftowych, w lotnych pyłach i popiołach. Jak dotychczas w powietrzu stwierdzono ok500rodzaji WWA. Wiele z nich po wchłonięciu przez skórę ulega metabolizmowi i tworzy pochodne o działaniu mutanogennym i karcenogennym.

Skutki zanieczyszczeń powietrza

SMOG - mieszanka pary wodnej lub mgły z dymem, skumulowanie się dużej ilości zanieczyszczeń na niewielkim obszarze, bezwietrzne warunki pogodowe. Wyróżniamy 2 typy:

1. Siarkowy (zwany też londyńskim)- występuje w klimacie umiarkowanym. Jest efektem spalania węgla w połączeniu z dużą koncentracją sadzy oraz tlenku siarki i wegla. Wynikiem oddziaływania na organizmy zwierzęce i ludzi są schorzenia dróg oddechowych i uk krążenia.

2. Fotochemiczny (zwany też Los Angeles)- powstaje w klimacie subtropikalnym lub tropikalnym. Tworzą się ze spalin samochodowych, które zawierają czad, węglowodory i tlenki azotu.

Słońce - reakcje- powstawanie subst o właściwościach silnie utleniających: uszkadza drogi oddechowe.

PUSTYNNIENIE - jt degradacja ziemi na obszarach suchych, półsuchych, półwilgotnych.

Powody:

• Anomalie klimatu

• Działalność człowieka

- wycinanie obszarów leśnych

-nadmierny wypas zwierząt hodowlanych, powodując jej wyjałowienia

-złe techniki nawadniania

Zjawisko degradacji gleb dotyczy obecnie ponad jednej trzeciej wszystkich terenów rolniczych na Ziemi i jest problemme globalnym.

METODY ZAPOBIEGANIA

• Ograniczanie emisji zanieczyszczeń gazowych do atmo w trakcie projektowania procesu technologicznego(w tym także procesu spalania paliw)

- odpowiedni dobór surowców, ich wstępne oczyszczanie oraz hermetyzacja i automatyzacja procesów przemysłowych

• Oczyszczanie gazów odlotowych - gdy nie jest możliwe całkowite zredukowane emisji zanieczyszczeń w trakcie procu technologicznego

• Ograniczanie emisji SO₂ realizuje się głównie na etapie

- oczyszczania paliw oraz zapobiegania wydzielania się SO₂ z procesów spalania

• Oraniczanie emisji NO₂ z procesów spalania

- właściwy dobór parametrów prowadzenia procesu spalania

- dodawanie do komory spalania subst reagujacych z powstającymi tlenkami azotu

- utrzymanie temp spalania NO_x na niskim poziomie (800-1100°C)

Metody zmniejszania emisji NO_x w elektrociepłowniach

• Stosowanie małego nadmiaru powietrza

• Dostarczenia wody lub pary do stref spalania

• Recyrkulacja spalin (obieg zamknięty)

• Spalanie dwustopniowe (w dwóch strefach - palników i ponad palnikami)

Oczyszczanie gazów odlotowych

• Wykorzystuje się wszystkie procesy fizyczne

-absorbcja- polega na pochanianiu zanieczyszczeń gazowych przez ciecz (absorbant). Absorbantami są: woda, roztwory kwasów, zasad, soli o właś redukującej lub redukujących

-adsorpcja-czasteczki jednej substancji zostają związane na powierzchni innej subst

-kondensacja- chłodzenie wodą lub powietrzem w wymiennikach ciepła

-metody membranowe-separacja zanieczyszczeń o rozmiarach cząstek i cząsteczek na poziomie molekularnym i jonowym. Membrany są stosowane do eleminacji cząstek o wymiarach od 500do 0,5µm, oraz do rozdziału składników niewiele różniących się rozmiarami np. gazów, jonów czy zw niskocząsteczkowych

-spalanie- najbardziej powszechna metoda usuwania z gazów niebezpiecznych dla środowiska subst palnych np. węglowodanów, tlenków węgla. Wyróżniamy:

• Spalanie bezpośrednie zanieczyszczeń gazowych palnych jest możliwa wprost lub z małym dodatkiem paliwa gazowego ale przy małych stężeniach jt nieekonomiczne. Stosuje się w przemyśle rafineryjnym i petrochemicznym w pochodniach, które sa charajterystyczne dla tych zakładów.

• Spalanie termiczne - dozownie pełnych odpadów gazowych do palnika zasilanego gazami ziemnymi

- bardzo energochłonne i kosztowne

- w wysokich temp 800-1200°C

- jeśli temp przekroczy 1400°C powstają tlenki azotu (wtórne zanieczyszczenia atmo)

• Spalanie katalityczne - przy niskich stężeniach węglowodorów

- bardziej ekonomiczna metoda niż spalanie termiczne

- strumień zanieczyszczonego gazu w mieszaninie z powietrzem przepływa przez warstwę katalizatora

- katalizator

• Metody biologiczne - najważniejsza przewaga biologicznych metod oczyszczania gazów, jest możliwość prowadzenia procesu w temp otoczenia (10-140°C) i ciśnieniu atmosferycznem…Wiele substancji zanieczyszczające gazy odlotowe można skutecznie likwidować na drodze biodegradacji za pomocą mikroorganizmów, (utlenianie związków organicznych do CO₂ i H₂O)

Główne procesy bilogiczne oczyszczania gazów odlotowych

• Absorbcja

• Biologiczny rozkład; w praktyce gazy są oczyszczane biologicznie-biopułapkach(pułapki biologiczne,-biofiltry(filtry biologiczne).

WODA

Zasoby wodne Ziemi

Cykl hydrologiczny

• Duży obieg wody

• Retencja- czasowe zatrzymanie wody na obszarze

Bilans wody i bilans materii

Stanowi porównanie dochodów i ubytków wody, charakterystyczny obieg wody w danej przestrzenie bilansowania (powierzchnia zlewni lub z góry założenia-przyjętej powierzchni, dla której można porównywać składniki bilansu) i w określonym czasie. Na każdym etapie można bilansować ilość z rozpuszczonej w wdzie materii mineralnej.

Równanie

P= H+E+R

Właściwości fizyczne wody

• Max gęstość przy temp 4°C -1,000kg/cm³

• Temp zamarzania - 0°C

• Temp wrzenia - 100°C

• Utajone ciepło topnienia-

• Utajone ciepło parowania-

• Pojemność cieplna wody - 4,187kJ/kgK

• Pojemność cieplna lodu - 2,108 kJ/kgK

• Pojemność cieplna pary wodnej - 1,996kJ/kgK

Kątowość polaryzacyjna wiązań cząsteczek sprawia, że jest ona dipolowa- mówiąc wprost ładunek jest rozłożony nie symetrycznie. W okolicach tlenu znajduje się cząstkowy ładunek ujemny α przy atomach wodoru cząstkowy ładunek dodatni.

• Polarność jest niezmiernie ważna w chemii wody, to dzięki w wodzie tak dobrze rozpuszczają się substancje polarne i jonowe - sole.

Kiedy woda jest czysta?

Krążenie wody w przyrodzie oraz fakt, iż jest ona bardzo dobrym rozpuszczalnikiem powoduje, że woda w przyrodzie nie występuje jako czysty chemicznie związek tlenu i wodoru. Jest ona zawsze bardzo rozcieńczonym roztworem soli i kwasów, zasad i gazów. Poza substancjmai rozpuszczonymi są w niej obecne związki koloidalne i zaiwsiny. Woda zawiera prawie wszystkie subst naturalnie występujące w skorupie ziemskiej oraz subst wytwarzane przez człowieka. Ilość i rodzaje substancji obecnych w wodach naturalnych mogą być różne i zależą od ich powszechności w danym środowisku, od ich rozpuszczalności oraz zróżnicowanych procesów fizyko-chemicznych.

Czynniki X - składniki naturalne i obce

Skł obce i subst organiczne - zanieczyszczenia

Skł mineralne - domieszki

Domieszki i zanieczyszczenia dostają się do wody podczas krążenia jej w przyrodzie, a skład wody zależy od środowiska, z którym styka się woda.

Najczęściej spotykane składniki wód mineralnych

Gazy rozpuszczalne w wodzie

Podstawowe gazy: CO₂, O₂, N₂, H₂S, CH₄, SO₂, H₂Rn, gazy szlachetne.

Pochodzenie gazów w wodzie:

• Atmosferyczne:O₂, N₂, CO₂, SO₂

• Chemiczne: CO₂, H₂S, H₂, N₂, CH₄, SO₂

• Biochemiczne: CH₄, H₂, CO₂, N₂, H₂S - powstające z bilogicznego rozkładu subst organicznego w warunkach tlenowych (aerobowych) i beztlenowych (anaerobowych)

• Radioaktywne: Rn, He, T

Znaczenie gazów i jonów rozp w wodach naturalnych

• Geologiczne - zmieniają właściwości wody jako rozpuszczalnika skał, minerałów i grutnu

• Lecznicze- oddziałują na organizm ludzki

• Techniczne- działają agresywnie na materiały budowlane

Kiedy woda jest skażona?

Degradacja- pogorszenie, wzglednie osłabienie

Degradacja wód- pogorszenie ich jakości

Degradacja zasobów wody

Degradacja jakości wody

SKAŻENIA ZANIECZYSZCZENIA ZATRUCIE

Skażenie- woda w swoim składzie posiada substancje, które nie występują w niej warunkach naturalnych:

• S chemiczne- subst są rozpuszczone w wodzie. Termin skażenia odnosi się również do sztucznie zmienionych właściwości fizycznych,

• S termiczne- zmiana temp wody,

• S biologiczne- woriwadzenie do środowiska organizmów niewystępujacych w danym ekosystemie, np. bakterii- skażenie bakteriologiczne,

16.05.2013r.

Zanieczyszczenie wód - zmiana stanu i składu wód spowodowana bezpośrednio lub pośrednio działalnością człowieka, który czyni wody mniej przydatne do jednego lub wszystkich celów, które mogłyby służyć w stanie naturalnym.

Zatrucie - woda jest zanieczyszczona w takim stopniu, że radykalnemu pogorszeniu ulega jej zdolność do podtrzymywania życia organicznego właściwego danemu ekosystemowi. Przyczyny:subst toksycznewystępujące w wodzie, w postaci mineralnej lub organicznej.

Normy UE

Dyrektywa 2000/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 października 2000r. ustanawiająca ramy wspólnotowego działania w dziedzinie polityki wodnej (Dz. U. L. 327 z 22.12.2000, str 1) zmieniona przez

• M1 Decyzja nr 2455/2001/WL Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 20 listopada 2001r. nr L331 str. 1 z 15.12.2001

• M2 Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/32/WE z dnia 11 marca 2008r. nr 81 str. 60 z 20.marca 2008

• M3 Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady

Klasy czstości wód

• Klasa I - woda o bardzo dobrej jakości, wskaźnik brak oddziaływania antropogenicznego

1. Uzdatniania sposobem właściwym dla kategorii A1

2. Brak oddziaływania antropogenicznego

• Klasa II - wody dobrej jakości

1. Uzdatnianie sposobem właściwym dla kat A2

2. Niewielki wpływ oddziaływania czynników antropogenicznych

• Klasa III - wody zadawalającej jakości

1. Uzdatnianie sposobem własciwym dla kat A2

2. Umiarkowany wpływ oddziaływania czynników antropogenicznych

• Klasa IV - wody o niezadawalającej jaości

1. Uzdatnianie sposobem właściwym dla kat A3

2. Na skutek oddziaływania antropogenicznych, zmiany ilościowe i jakościowe w populacjach bilogicznych

• Klasa V - wody złej jakości

1. Nie mogą być przeznaczone do spożycia

2. Wartość biologicznych wskaźników jakości wody wskazują na zmiany polegające na zaniku występującej znacznej populacji biologicznych.

Skład chemiczny wody

• Substancje rozpuszczone, czyli suma kationów (m.in. Ca²⁺, Na⁺, Mg²⁺) i aniony (m.in. HCO₃^-, SO₄^2-) obecny w wodzie pochodzących ze związków mineralnych i organicznych. W wodach naturalnych są to przede wszystkim rozpuszczone substancje nieorganiczne i niewielka ilość związków organicznych. Obecność i niewielka ilość związków organicznych. Obecnośc zanieczyszczeń powoduje wzrost zawartości rozpuszczonej materii organicznej.

• Gazy rozpuszczone pochodzące z powietrza atmosferycznego oraz powstałe w wyniku rozkładu zawartych w wodzie substancji i znaieczyszczeń (m.in. N, O₂, a także CH₄ H₂S).

• Substancje organiczne pochodzenia naturalnego głównie zwiazki humusowe i obcego, czyli zanieczyszczenia (m.in. wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, pestycydy)

Podział zanieczyszczeń ze wzg na pochodzenie

1. Naturalne - takie, które pochodzą z domieszek zawartych w wodach powierzchniowych i podziemnych-np. zasolenie, zanieczyszczenie zwiazków żelaza, spływu humusu, części ilastych itp.

2. Sztuczne - inaczej antropogeniczne, czyli związane z działalnością człowieka np. pochodzące ze ścieków miejskich, przemysłowych, rolniczych, spływy powierzchniowe z terenów rolniczych, składowisk komunalnych

Podział ze wzg na stopień szkodliwości

1. Bezpośrednio szkodliwe - fenole, kwasy cyjanowodorowe, kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz (fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych)

2. Pośrednio szkodliwe - takie, które prowadzą do zmniejszania ilości tlenu w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu organizmów wodnych

Podział ze wzg na trwałość zanieczyszczeń

1. Rozkładalne - zawierające substancje organiczne potencjalnie trujące, lecz podlegające przemianom chemicznym do prostych związków organicznych przy udziale bakterii (ścieki domowe)

2. Nierozkładalne - nie ulegajace większym przemianom chemicznym, nie atakowane przez drobnoustroje (sole metali ciężkich)

3. Trwałe - zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim stopniu i pozostawiające w środowisku w niezmiennej formie przez długi czas (pestycydy, fenole, produkty destylacji ropy naftowej)

Podział ze wzg na źródło zanieczyszczeń

1. Źródła punktowe - ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób sytemem kanalizacyjnym pochodzące głównie z rozkładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich

2. Zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe - zanieczyszczenia spłukiwane odpadami atmosferycznymi oraz obszarów rolnych i leśnych

3. Zanieczyszczenia ze źródeł linniowych i pasmowych - pochodzenia komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powietrzem dróg lub torowisk oraz pochodzace z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.

Kategori zanieczyszczeń wód

• Biologiczne - organizmy chorobotwórcze i substancje organiczne, które mogą podlegać fermentacji

• Chemiczne - substancje (neutralne, aktywne, toksyczne), które zmieniają warunki ekologiczne w środowisku wodnym

• Fizyczne - ciała pływające, zawieszone, opadające, wody podgrzane i radioaktywne

Główne zanieczyszczenia wody

1. Ścieki

• Komunalne

• Przemysłowe

• Rolnicze

2. Śmieci

3. Katastrofy ekologiczne (np. uszkodzenia tankowców, powodzie)

Skutki wycieku ropy naftowej

• Szybko rozprzestrzenienie się po powierzchni (warstewka 0,03mm), powoduje zanieczyszczenie wybrzeża

• Najsilniejsze składniki ropy parują, a najcięższe mieszają się z wodą morską i poowoli opadają na dno

• Na skażonym obszarze ropa uniemożliwia zwierzętom wodnym poruszanie się, oddychanie i odżywianie się

• Nie przepuszcza potrzebnego organizmu tlenu i promieni słonecznych

• Bakterie stopniowo usuwają ropę.

Zanieczyszczenia wód podziemnych

• Niekorzystne zmiany ich cech fizycznych (temp, barwa, zapach, smak, przewdonictwo elektryczne), chemicznych lub bakteriologicznych

• Bezpośrednio przez wprowadzenie do wód substancji zanieczyszczających

Ochrona czynna wód podziemnych

• Likwidacja ognisk zanieczyszczeń, uzdatnianie lub oczyszczanie wody w gruncie. Obejmuje zabezpieczenie izolujące potencjalne lub rzeczywiste ohniska zanieczyszczeń, np.w postaci ekranów, często w połączeniu z drenażem

• Tworzenie barier hydrologicznych, tj. studni uniemożliwiających napływ wód zanieczyszczonych i działających zwykle na zasadzie odpompowywania i odprowadzania wód zanieczyszczonych

Ochrona bierna wód

• Tzw. strefy ochronne, w których obowiązują zakazy i ograniczenia różnych czynności gospodarczych (np. działalności górniczej, wiercenia, nawożenia itp.)

Skutki zanieczyszczeń wody

1. Zmniejszanie ilości wody nadaącej się do spożycia

2. Eutrofizacja

Ochrona zasobów wody

1. Retencja - podstawowy sposób zwiększania zasobów wodnych zlewni - a tym samym:

• ochrony zasobów wodnych

• naturalne procesy gromadzenia wody

• ograniczanie spływu powierzchniowego i parowania terenowego

• zwiększenie filtracji

retencja podziemna - najbardziej efektywna

retencja powierzchniowa - duże straty na parowanie (najkorzystniejszepołączenie R powierzchniowej i podziemnnej)

Retencja zbiornikowa

• praca zbiornika - gromadzenie wody w okresach jej nadiaru i oddawanie w okresach niedoboru - zwiększanie zasobów dyspozycyjnych.

W zbiornikach retencyjnych znajduje się okło 3,6 km² wody ( 6% wielkości rocznego odpływu z obszaru Polski)

„+”

Ochrona przeciwpowodziowa, zapewnienie wyższych przepływów …..,zaopatrzenie w wodę - wraz z małą retencją stanowią skuteczny sposób zwiększenia zasobów wód powierzchniowych

„-”

Kontrowersje wokół budowy zbiorników - zagrożenia zyski i straty budowy

• zbiornik Nasera - powierzchnia 5200km² , zamulanie zbiorniak, zwiększone parowanie około 14km³ rocznie, co stanowi ok. 14% całkowitej pojemności

Mała retencja - zbiorniki o niewielkiej pojemności powodujące nieznaczne piętrzenie wody w ciekach. Cele - najczęściej rolnicze.

Samooczyszczanie wód

1. degredacja (redukcja) - przebiega przy braku tlenu, następuje rozwój grzybów ściekowych, bakteri, grupy zwierząt (głównie pierwptniaków) znoszących niedobór tlenu. W osadach osadza się czarny miał z siareczkami żelaza

2. biooksydacja - prowadzi do utleniania produktów rozkładu; następnie zanik bakteri, pierwotniaków i grzybów na rzecz glonów, które korzystają z nagromadzonych soli mineralnych i CO₂

3. odnowa - ścieki są praktycznie zmineralizowane i w rzece pojawienie wielogatunkowe zespoły organizmów żywych.

---