► Użytkowanie wody i jej rola w przyrodzie :
Wszystko jest z wody, z wody powstało i z wody się składa. Woda jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych związków chemicznych na Ziemi, a zarazem związkiem podstawowym, decydującym o istnieniu życia na naszej planecie. Stanowi główny składnik organizmów roślinnych i zwierzęcych oraz jest niezbędna dla prawidłowego funkcjonowania organizmu, np. do oddychania, regulacji temperatury ciała u zwierząt, umożliwia przemianę pożywienia w energię i przyswajanie substancji odżywczych, usuwa zbędne produkty przemiany materii itp. Ciało człowieka zawiera około 60`% wody (woda we krwi stanowi 78 - 84% jej ciężaru, w mięśniach 75 - 80%, w szkielecie 22 - 34`%). Utrata 3% wody u człowieka powoduje uczucie zmęczenia, ból i zawroty głowy, może wywołać poważne zaburzenia funkcjonowania organizmu. Przy utracie 10% wody objawy odwodnienia zagrażają życiu. Dzienne zapotrzebowanie dorosłego człowieka na wodę wynosi od 2 - 12 litrów, zależnie od temperatury środowiska i rodzaju wysiłku fizycznego. Zaś kiełkowanie, wzrost i rozwój roślin są bez niej niemożliwe, dlatego niektórzy nazywają ją matką urodzaju. Człowiek wykorzystuje wodę w celach spożywczych, higienicznych i sanitarnych oraz w gospodarstwie domowym. Bez niej niemożliwe byłoby mycie, kąpiel, pranie i zmywanie. Woda regeneruje siły fizyczne i psychiczne, koi nerwy, zaspokaja potrzeby estetyczne i lecznicze.
Schemat krążenia wody w przyrodzie. Głównymi użytkownikami wody są: przemysł (66,5%), rolnictwo i leśnictwo (10,9%) oraz gospodarka komunalna (22,6%). W przemyśle woda jest wykorzystywana w procesach technologicznych (np. jako rozpuszczalnik, środek chłodzący), a ponadto pośredniczy w przetwarzaniu energii cieplnej i mechanicznej, służy do płukania i mycia produktów, do produkcji pary, jako środek komunikacji, bariera ochronna czy środek gaśniczy. Woda jest ważnym surowcem energetycznym, podobnie jak węgiel i ropa. Jako surowiec nie ulega zniszczeniu, odnawia bowiem zasoby w cyklu obiegu wody w przyrodzie swoje. ► Wybrane właściwości wody: Gęstość
Woda jako rozpuszczalnik
Ciepło właściwe
Lepkość
Napięcie powierzchniowe
Włoskowatość
|
► Klasyfikacja i podział wód w Polsce :
Pragniemy takiej wody, jakiej nakazuje nam pradawna tradycja zdrowej i bezpiecznej. Jesteśmy tacy, jaka jest woda, którą pijemy. W przyrodzie występują dwa rodzaje zasobów wód, będących źródłem zaopatrzenia wszystkich konsumentów: Powierzchniowe wody śródlądowe (słodkie) znajdujące się na powierzchni ziemi:
Podziemne wody, znajdujące się pod powierzchnią ziemi na różnych głębokościach:
► Źródła poboru wody w Polsce: Wody powierzchniowe płynące są podstawowym źródłem zaopatrzenia ludności w wodę. W Polsce przypada na nie około 85% ogólnego poboru wody. Degradacja jakości wód polskich rzek, automatycznie zmniejszająca ich stan zasobów, przybrała wymiar prawie katastrofalny Wobec zanieczyszczenia wód powierzchniowych, wody podziemne zasługują na szczególną uwagę. Według badań służb Państwowej Inspekcji Sanitarnej, w 1997 roku zdyskwalifikowaną wodę na wsi posiadało 15% wodociągów, 36`%. studni publicznych i 66% zbadanych studni przydomowych, z których czerpie wodę bezpośrednio ze studni lub poprzez wodociągi ok. 46% gospodarstw rolnych. Ze względu na jakość wyróżniamy trzy klasy czystości wód naturalnych: I klasę - stanowi woda, która nadaje się do picia, do hodowli ryb łososiowatych oraz dla przemysłu farmaceutycznego i spożywczego. II klasa - to woda nadająca się do hodowli pozostałych gatunków ryb, hodowli zwierząt gospodarskich oraz do celów rekreacyjnych i urządzania zorganizowanych kąpielisk. III klasa-to woda nadająca się do celów przemysłowych i nawadniania terenów rolniczych. Klasy czystości wód są to normy umowne, ustanawiane dla danego kraju przez jego władze. Władze mogą je zmieniać na bardziej lub mniej wymagające. Ocena zanieczyszczenia wód wyraża się zaliczeniem odcinków rzek do poszczególnych klas czystości. 0 przynależności wód do danej klasy decydują fizykochemiczne i biologiczne wskaźniki. W 1996 roku według kryterium fizykochemicznego-32,8%, a według kryterium biologicznego - 84% odcinków polskich rzek nie mieściło się nawet w III klasie czystości. Pozaklasowe były też wody co piątego jeziora. W ocenie czystości wód bierze się pod uwagę: przejrzystość, barwę, zapach, pH (odczyn). Wskaźnikiem czystości wody jest wskaźnik BZT5 określający zużycie tlenu przez mikroorganizmy (BZT5; - biochemiczne zapotrzebowanie na tlen : wartość tą otrzymujemy jako wynik analizy polegającej na pomiarze zużycia tlenu przez badaną próbkę wody lub ścieków w ciągu 5 dni. Im wyższa wartość BZT5 tym większe zanieczyszczenie wody). Rzeki są znacznie bardziej odporne na zanieczyszczenia niż jeziora. Zwłaszcza z zanieczyszczeń organicznych rzeka oczyszcza się łatwiej, gdyż płynąca nieustannie miesza się i napowietrza.
► Zanieczyszczenia wód:
Jedna trzecia ludzkiej populacji cierpi z powodu braku świeżej wody lub nieodpowiedniej jej jakości.
Wodę można zaoszczędzić poprzez:
Ok. 97% wody na Ziemi to morza i oceany, które pokrywają 3/4 powierzchni Błękitnej Planety. Pozostałe 3% to woda słodka, z której większość uwięziona jest w czapach lodowcowych. Dla potrzeb człowieka pozostaje dostępne zaledwie 0.03% zasobów wodnych Ziemi, czyli rzeki, jeziora i wody gruntowe.
Gazy spalinowe samochodów przyczyniają się do powstawania kwaśnych deszczy, które, poza bezpośrednią dewastacją środowiska, skażają zasoby wodne naszej planety. ► Stan czystości polskich wód : Polska - stan krytyczny. Wciąż trwa alarm ekologiczny dla polskiej strefy brzegowej Morza Bałtyckiego. Mimo pewnej poprawy ogólny stan czystości rzek jest nadal wysoce niezadowalający szczególnie pod względem sanitarnym. W 1996 roku 84% badanych rzek-wg kryterium bakteriologicznego - prowadziło wody pozaklasowe. Stwierdzono jedynie śladowe ilości (0,1%) wód I klasy czystości, a do klasy II można było zaliczyć zaledwie 2,6%, badanych rzek. Obniża się jakość wód podziemnych zarówno wgłębnych, jak i gruntowych użytkowanych w studniach. Zanieczyszczenie i degradację zasobów wodnych powodują przede wszystkim ścieki komunalne i przemysłowe. W latach 1990 -1997 ilość ścieków wymagających oczyszczania zmniejszyła się wprawdzie o 31'%,, jednak ponad 520 mln m3 ścieków (18% ogólnej ilości) trafiło do rzek, jezior lub bezpośrednio do Bałtyku bez żadnego oczyszczenia, a dalsze 32% tylko po wstępnym oczyszczeniu mechanicznym. Polska posiada najniższy w Europie wskaźnik obsługiwania ludności przez oczyszczalnie ścieków (w miastach 72%, na wsi 6%,). ► Kontrola stanu czystości wód: Celem określenia stanu czystości wód instaluje się na rzekach automatyczne stacje pomiarowe, których zadaniem jest regularne wykonywanie analizy zasadowości lub kwasowości wody, stężenia w wodzie szkodliwych związków chemicznych oraz określenia kilku innych współczynników charakteryzujących jakość wody. W wodzie pitnej wzrasta ilość złożonych związków chemicznych, oddziałujących na nasze organizmy. Niektóre zaburzają gospodarkę hormonalną organizmu, czyli system kontrolujący między innymi nasz metabolizm oraz zachowania seksualne. Związki takie mogą pochodzić z wielu źródeł, wśród których należy wymienić detergenty przemysłowe, tworzywa sztuczne, pochodne pestycydów i inne. Badania nad skutkami ich oddziaływania na nas są w toku, ale już dziś wiadomo, że powodują między innymi spadek liczby żywych plemników i zwiększają prawdopodobieństwo zachorowania na raka jąder u mężczyzn. Istnieją dowody że mają one również wpływ na płodność kobiet, a powiązanie niektórych pestycydów zwiększa zapadalność na raka piersi. Szkodliwe związki chemiczne są obecne nie tylko w rzekach i strumieniach dostarczających wodę pitną, ale również trafiają na nasze stoły w postaci produktów spożywczych. Nawet lakier używany do pokrywania puszek na warzywa zawiera substancję zwiększającą aktywność komórek nowotworowych raka piersi.
Wskaźniki zanieczyszczeń wód powierzchniowych W ocenie czystości wód bierze się pod uwagę ich cechy fizyczne, chemiczne i biologiczne oraz określa je za pomocą wskaźników zanieczyszczeń. Do fizykochemicznych wskaźników zanieczyszczeń wód należą:
Ponadto przy ocenie stopnia zanieczyszczenia wody zwraca się uwagę na obecność wskaźników takich, jak: azotany fosforany, siarczany, chlorki, metale ciężkie, oleje, tłuszcze i inne. Do biologicznych wskaźników zanieczyszczeń wód należy miano Coli - oznaczenie określające najmniejszą ilość wody wyrażoną w cm3, w której znajduje się jedna bakteria z grupy Coli (np. pateczka okrężnicy). Obecność bakterii świadczy o zanieczyszczeniu wody przez ścieki bytowe. ►Biologiczna analiza wód Do biologicznej analizy wód, w szczególności wód płynących, opracowano system saprobiontowy. Saprobionty są to organizmy żyjące w rozkładających się szczątkach lub wodach zawierających substancje podlegające rozkładowi, czyli organiczne. W systemie saprobiontowym podzielono organizmy słodkowodne według ich tolerancji na zanieczyszczenia wód rozkładającymi się substancjami lub według ilości organicznych zasobów pokarmowych znajdujących się w wodzie. Czynnikami decydującymi o występowaniu lub braku określonych gatunków są mniejsze lub większe niedobory tlenu (charakterystyczne dla wszystkich procesów rozkładu) oraz substancje trujące powstające w procesach rozkładu: amoniak, siarkowodór, niektóre kwasy organiczne, alkaloidy i in. Biologiczna analiza wód umożliwia ustalenie stopnia ich zanieczyszczenia substancjami organicznymi, a tym samym pośrednio ich bilansu tlenowego bez analizy chemicznej na podstawie występujących gatunków i ich liczebności. Opiera się ona na określonej liczbie organizmów wskaźnikowych i wielkości ich populacji lub na występowaniu określonych zespołów żywych organizmów. Podstawą takiego postępowania jest fakt, że każdy gatunek jest zależny od określonego stanu swojego środowiska wodnego, a zatem skład gatunkowy organizmów odzwierciedla warunki życiowe wody. Tzw. gatunki stenopotentne, które mogą żyć tylko w ściśle określonych warunkach środowiska, mają przy tym większą wartość wskaźnikową niż gatunki eurypotentne, które znoszą duże wahania czynników ekologicznych (np. zawartości tlenu). Dużą zaletą biologicznej analizy wód na podstawie systemu saprobiontowego jest to, że owa metoda pozwala ustalić stan wód w średnim lub długim okresie, podczas gdy ustalenie danych fizycznych i chemicznych wody (BZT, zawartość tlenu itd.) informuje tylko o warunkach panujących w momencie pobrania próbki, a więc o "chwilowym" stanie wody. Jeśli na przykład w tym czasie nie spuszczono do wody żadnych ścieków, to ocena jej jakości może być zupełnie błędna. Na jej podstawie oceniamy wodę jako znacznie czystszą niż jest w rzeczywistości. Biologiczna ocena wód ma także wady. Najlepszymi organizmami wskaźnikowymi są bakterie i gatunki jednokomórkowe, które tylko specjaliści mogą prawidłowo oznaczyć. (Pomocna może być praca Das Leben im Wassertropfen [Życie w kropli wody], którą napisali H. Streble i D. Krauter.) Trudności może sprawiać także oznaczanie niektórych gatunków wielokomórkowych szczególnie ważnych w biologicznej analizie wody. Do grupy Chironomus plumosus np. należy kilka gatunków, które wcale nie mają zupełnie identycznych wymagań ekologicznych. Szczegółowe badania zawsze wykazują, że niektóre gatunki uchodzące za stenopotentne i dlatego uważane za dobre gatunki wskaźnikowe w rzeczywistości mają większą skalę odpowiadających im warunków ekologicznych. Poza tym systemem saprobiontowym można ocenić niemal wyłącznie zanieczyszczenie wody substancjami organicznymi i zawartość tlenu w wodzie. Wielu ważnych dla oceny jakości wody związków, takich jak związki metali ciężkich, węglowodory chloru, fosforany itp., tą metodą nie można wykryć. Polisaprobionty Saprobionty, organizmy żyjące w brudnej wodzie. Organizmy te są typowymi wskaźnikami bardzo silnego zanieczyszczenia wód lub ich odcinków substancjami organicznymi, takich jak ujścia przeciążonych oczyszczalni, odcinki wód poniżej wprowadzania do nich niedostatecznie oczyszczonych ścieków komunalnych lub przemysłowych. Przeważają tu procesy prowadzące do rozpadu molekuł organicznych. Pochłaniają one bardzo dużo tlenu. Głównie jest wytwarzany siarkowodór, który cuchnie jak zgniłe jaja! Dno wód jest pokryte czarnym mułem gnilnym, zwanym sapropelem, który zawiera dużo siarczków żelaza. W takich wodach żyją prawie wyłącznie bakterie niekiedy ponad 1mln w cmł wody i bakteriofagiczne, anaerobowe, niewrażliwe na trucizny gnilne organizmy, przeważnie jednokomórkowce. Organizmy wskaźnikowe:
a-mezosaprobionty Zamieszkują wody lub odcinki wód, w których rozkład substancji organicznych pochłania duże ilości tlenu rozpuszczonego w wodzie, gdy występują w niej produkty rozkładu tych substancji, m.in.. Aminokwasy, w przeciwnym razie zawartość tlenu dzięki asymilacji zielonych roślin wodnych jest stosunkowo duża, zużycie tlenu jest niższe niż 50% (zużycie tlenu: pobranie tlenu z wody w czasie pięciodniowego stania w szczelnie zamkniętej butelce, w ciemnym pomieszczeniu, w temperaturze 20°C). Wśród organizmów przeważają bakterie (przeważnie poniżej 100000 w cmł wody) i bakteriofagiczne jednokomórkowce.
Organizmy wskaźnikowe:
Ponadto mogą występować nieliczne osobniki niektórych gatunków ślimaków, drobnych skorupiaków oraz larwy różnych owadów wodnych, a z ryb karp, lin i węgorz. B-mezosaprobionty Zamieszkują wody lub odcinki wód, w których są dobre warunki tlenowe, a zużycie tlenu jest znacznie niższe niż 50%. Liczba bakterii jest mniejsza niż 100000 w cm2 wody. Do tej podgrupy należą liczne gatunki glonów wielokomórkowych oraz gatunki wodnych roślin wyższych i zwierząt. Wszystkie są bardzo wrażliwe na zmniejszenie się zawartości tlenu w wodzie, zmianę stężenia jonów wodorowych i trucizny gnilne. Organizmy wskaźnikowe:
Oligosaprobionty Te organizmy zamieszkują tylko wody lub odcinki wód, w których w ogóle nie ma rozpuszczonych substancji organicznych lub są one całkowicie rozłożone zmineralizowane - i w których jest dużo tlenu. Liczba bakterii jest mniejsza niż 100 w cmł wody. Do tej grupy należą tylko nieliczne glony, wiciowce, orzęski, larwy owadów wodnych. Wszystkie oligosaprobionty są niezwykle wrażliwe na zmainy zawartości tlenu i pH oraz na produkty rozkładu.
Organizmy wskaźnikowe:
Wskaźnik saprobiontowy Na podstawie licznych obserwacji terenowych i doświadczeń laboratoryjnych zaliczono wiele gatunków do poszczególnych grup saprobiontowych i oznaczono je wskaźnikiem o skali 14. Wskaźnikiem tym można określić jakość wód płynących. Gatunki należące do oligosaprobiontów mają wskaźnik saprobiontowy (S) 11,5; gatunki należące do polisaprobiontów 3,54. Wskaźniki gatunków należących do mezosaprobiontów mieszczą się w granicach 1,53,5. Wypławek alpejski (Crenobia alpina) np. ma wskaźnik saprobiontowy S 1,0, rurecznik mułowy (Tubifex tubifex) ma S 3,8. Pojawienie się pojedynczych osobników jakiegoś gatunku w pewnym odcinku wody może być spowodowane rozmaitymi okolicznościami przypadkowymi i dlatego nie można na tej podstawie oceniać jakości wody, lecz trzeba dodatkowo ustalić także częstość występowania poszczególnych gatunków. Można to robić różnymi metodami. W metodzie czasowej zbiera się w badanym miejscu w ciągu 15 minut wszystkie osobniki danego gatunku i liczy. W wolnej wodzie można też przeprowadzać w każdym miejscu badań określoną liczbę odłowów siatką lub sitem, a następnie policzyć odłowione zwierzęta według gatunków i osobników. Można też policzyć gatunki i osobniki znalezione na określonej liczbie kamieni leżących na dnie badanej wody. Żadna z tych metod nie jest całkiem obiektywna i w dużej mierze zależy od osoby badającej wodę. Rozróżniono siedem stopni częstości występowania (tab. 3). Obliczanie wskaźnika saprobiontowego W celu obliczenia wskaźnika saprobiontowego wody płynącej najpierw mnożymy wskaźnik saprobiontowy (S) przez częstość występowania każdego rejestrowanego gatunku (Cz). Otrzymane iloczyny dodajemy, a sumę tych iloczynów dzielimy przez sumę częstości.Przykład:W odcinku rzeki stwierdzono występowanie poniższych pięciu gatunków zwierząt i według siedmiostopniowej skali oceniono ich częstość występowania (tab. 4) według opisanego wzoru: suma(SxCz)/sumaCz=76,8/21=3,6
Otrzymany wynik wody wskazuje że, należy ją zakwalifikować do IV klasy Istnieje jeszcze kilka innych sposobów obliczania wskaźnika saprobiontowego. Na przykład, można po prostu sumę wskaźników poszczególnych gatunków podzielić przez liczbę uwzględnionych gatunków. W naszym przykładzie dałoby to również wynik około 3,6 (17,9: 5). Pewnym udoskonaleniem jest powiązanie poszczególnych gatunków z określonym stopniem saprobiontowości mającym wagę wskaźnikową (W). Wprowadzono pięciostopniową skalę (l, 2, l, 8, 16), według której gatunki ściśle stenopotentne mają wartość wskaźnikowa 16, eurypotentne zaś, bez żadnego powiązania ze stopniem saprobiontowosci, mają wartość wskaźnikową l. W ocenie jakości wody uwzględnia się tylko gatunki mające wartość wskaźnikowa od 4 w górę. Obliczanie jest podobne jak wyżej pokazano. W liczniku zamiast (S x Cz) wstawia się (S x Cz x W), w mianowniku zaś zamiast (Cz) wstawia się (Cz x W).
Saprobowość i troficzność Przy okazji omawiania saprobiontów poznaliśmy organizmy, które znoszą pewien stopień zanieczyszczenia substancjami organicznymi i tym samym określają jakość wody. Termin saprobowość określa natężenie wszystkich biologicznych procesów rozkładu, co w odniesieniu do wody oznacza działalność mikroorganizmów (bakterii, grzybów) oraz zwierząt. Saprobowość jest przeciwieństwem troficzności, tzn. wytwarzania substancji organicznej w procesie fotosyntezy, a więc natężenia produkcji pierwotnej glonów, sinic i zielonych roślin wyższych. Jakość wód stojących określa się ich produktywnością (troficznością). Jej miernikiem jest zawartość składników pokarmowych roślin albo zawartość chlorofilu a, pigmentu uczestniczącego w procesie fotosyntezy. Rozróżniamy różne stopnie troficzności (tab. 5 na s. 63). Między wytwarzaniem a rozkładem substancji organicznej powstaje równowaga, która może się ustalić na różnym poziomie. Jeśli np. do stawu spadną liście, to wzrośnie saprobowość, gdyż zwiększają się zasoby pokarmowe rozkładających je organizmów. W trakcie rozkładu uwalniają się związki nieorganiczne, które sprzyjają rozwojowi roślin i troficzność wzrasta. Ten wzrost produkcji nazywamy eutrofizacją. Może ona nastąpić również bezpośrednio, np. wskutek wymywania nawozów z pól. Wówczas najpierw wzmaga się rozwój glonów i roślin wyższych, po czym ich obumieranie prowadzi do wzrostu saprobowości. Procesy rozkładu pochłaniają tlen, który w skrajnych wypadkach może całkowicie się wyczerpać i spowodować śmierć zwierząt zdanych na tlen zawarty w wodzie. Dlatego sztuczna eutrofizacją wód spowodowana dopływem ścieków lub nawozów jest groźnym zjawiskiem.
► Wody kopalniane : Elektrownia "Łaziska", zużywając zasolone wody kopalniane do obiegów chłodniczych, przyczynia się do ochrony zasobów wodnych Wisły. Bogactwo Górnego Śląska - węgiel kamienny, jego wydobycie i użytkowanie jest przyczyną negatywnego oddziaływania na środowisko przyrodnicze. Jednym z wielu ważnych problemów, bezpośrednio związanych z pozyskiwaniem węgla, jest racjonalne zagospodarowanie i utylizacja wód pochodzących z odwadniania kopalń. Wynika to z faktu, że wydobywanie węgla występującego na głębokościach poniżej 300 m wymaga odwodnienia górotworu, czyli odprowadzenia znacznych ilości wód o silnym stężeniu soli. W większości przypadków, odpompowane słone wody z dużą zawartością chlorków i siarczanów, trafiają do ścieków powierzchniowych, a następnie do Wisły i Odry. Nadmierne zasolenie wpływa w sposób istotny na stan środowiska wodnego rzeki. Jest przyczyną niszczenia mikroorganizmów odpowiadających za samooczyszczanie wody, szkodliwie oddziałuje na biocenozę rzeki. Odprowadzany ładunek soli (głównie chlorku sodu) wynosi 4,2 mln t/rok i jest w przybliżeniu równy ilości soli wydobywanej we wszystkich polskich kopalniach halitu. W ostatnim okresie nastąpił spadek o 15% odprowadzanych do wód powierzchniowych ładunków soli. Zmniejszenie to uzyskano głównie w wyniku działań wymuszających, obejmujących wykonanie przez kopalnie zadań określonych w decyzjach administracyjnych, wydawanych zakładom szczególnie uciążliwym dla środowiska. Działania te dotyczą stosowania metod górniczych, obejmujących m.in. zaniechanie eksploatacji węgla w pokładach o wysokim stopniu zasolenia wód, izolowanie wyrobisk o znacznym dopływie wód słonych, podsadzanie wyrobisk za pomocą pyłów dymnicowych przy zastosowaniu solanki oraz wykorzystanie wód słonych do celów technologicznych w zakładach, np. kopalniach i elektrowniach. W ramach programu budowy urządzeń do utylizacji zasolonych wód kopalnianych, w 1995 roku uruchomiono w kopalni "Dębieńsko" Zakład Odsalania Wód Dołowych, a w 2002 roku zostanie uruchomiony Zakład Odsalania Wód Kopalnianych w Oświęcimiu. |
►Przyczyny zanieczyszczeń wód:
a) spowodowane działalnością człowieka:
○brak wodociągów skanalizowanych we wsiach ○brak oczyszczalni ścieków ○stosowanie w rolnictwie i leśnictwie środków chemicznych ○przenawożenie pól ○wytwarzanie ogromnej ilości gnojowicy zawierającej duże ilości azotu oraz fosforu i odprowadzanie jej do rzek, stawów, jezior.
b) naturalne:
○ulewne deszcze spłukując powierzchnię ziemi zabierają z niej szkodliwe substancje, szczątki roślin i zwierząt, nawozy i całą zawartość wnoszą do rzek, jezior, stawów. ○rośliny i zwierzęta żyjące w wodach periodycznie obumierają i ulegają rozkładowi, powodując znaczne wahania czystości wód ○kwaśne opady powodują znaczną zmianę pH wód i w następstwie tego giną zwierzęta wodne i rośliny
Wskaźniki zanieczyszczenia wód: a) fizykochemiczne:
◘ przezroczystość ◘ temperatura ◘pH ◘zapach ◘stężenia: tlenu, chlorków, jonów metali ciężkich, azotanów(III), azotanów(V), fosforanów(V) i wielu innych związków organicznych oraz nieorganicznych
b) biologiczne:
◘występowanie lub brak określonych organizmów wodnych (dotyczy zanieczyszczeń wody)
Człowiekowi do życia w zdrowiu potrzebne jest nieskażone przez środowisko : powietrze, żywność i woda. O ile na dwa pierwsze czynniki mamy niewielki wpływ, to na jakość spożywanej wody już możemy. Szczególnie ważne jest to dla dzieci - dopiero się rozwijają. Zdrowy człowiek pragnie wszystkiego (domu, samochodu, wczasów) a chory tylko jednego ....
Woda z kranu nie jest bezpieczna dla zdrowia - zawiera wiele substancji toksycznych i rakotwórczych, których nie ograniczają żadne normy i praktycznie nie nadaje się do spożycia przez ludzi a zwłaszcza niemowlęta i dzieci.
Pochodzi ona głównie spoza klasowych wód powierzchniowych (a powinna być według przepisów tylko z I klasy czystości) skażonych ściekami komunalnymi, przemysłowymi i rolniczymi. Ścieki te w Polsce w ok. 50% nie podlegają żadnemu procesowi oczyszczenia.
Dlatego w takiej wodzie mogą być: związki chloropochodne-rakotwórcze, fenole, azotyny, pestycydy, substancje toksyczne, WWA, metale ciężkie zwłaszcza ołów, kadm, rtęć.
Wód I klasy czystości w 1955 r. było jeszcze 55% a według przeprowadzonych najnowszych badań w 1999 r. przez Ośrodek Badań i Kontroli Środowiska wojewody śląskiego, wód I klasy nie stwierdzono.
Aż 90,29 % rzek to wody pozaklasowe; 8,5% wody III klasy a 1,21% wody II klasy. Najbardziej zanieczyszczoną rzeką jest Mała Wisła poniżej zbiornika w Goczałkowicach, Wisła, Pszczynka, Gostynia oraz Przemsza z dopływami.. Natomiast osady denne zbiornika Kozłowa Góra wykazują 10-krotne przekroczenie zawartości ołowiu.
Czy woda powierzchniowa w Polsce była zawsze taka brudna ?
Woda wodociągowa może zawierać już 2300 pierwiastków i związków chemicznych. 97% z nich nie jest wyczuwalne żadnym ludzkim zmysłem.
Niektóre z nich to: arsen, azbest, azotany, benzen, chlor, chloronaftaleny, fenol, detergenty, haloformy, kadm, Metale ciężkie, pestycydy, polichlorek winyly, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, rtęć, itp.;
"Na oko" nie widać metali ciężkich. Ołów, kadm, cynk, przenikają bez trudu w głąb organizmu (nawet mogą przenikać z organizmu matki przez łożysko, powodując nieodwracalne zmiany w mózgu płodu). Odkładają się w nerkach, kościach, wątrobie. Tylko od odporności organizmu zależy kiedy ta "bomba" wybuchnie. Na odbytym 30.03.1999 r. sympozjum w Katowicach pt. " Zdrowa woda dla Katowic" z udziałem dostawców wody (GPW i RPWK), Sanepidu, PIH-u, Pan dr Zbigniew HAŁAT (Instytut WODA 2000) dowodził, iż jedyną jego bronią konsumenta może być jego własny rozsądek co do skutków zdrowotnych wynikających ze stosowania wody z kranu. Świadomy i rozsądny konsument ma dwa wyjścia: stosować wody opakowane od rzetelnego producenta (kontrole PIH dowodzą, że co trzecia butelka jest "chrzczona") lub zastosować skuteczne filtry do wody wykorzystujące zjawisko odwróconej osmozy. Tylko one dają gwarancje usunięcia rozpuszczonych substancji chemicznych, nawet tych szczególnie niebezpiecznych, kumulujących się w organizmie rakotwórczych WWA i dioksyn, gdyż zakład uzdatniający wodę nie jest wyposażony technologicznie, aby usunąć substancje chemiczne.
Znane są opinie o wodzie w rodzaju : "nasza woda jest zła, bo nieładnie pachnie" albo "mamy niedobrą wodę, bo jest brązowawa" lub "mamy fantastyczną wodę, bo smaczną i przeźroczystą". Zatem opinie te oparte są wyłącznie albo na wyglądzie, albo na zapachu, czyli na właściwościach organoleptycznych a nie na podstawie dokładnej analizy w dobrze wyposażonym laboratorium. Niestety tak właśnie większość z nas próbuje oceniać jakość wody. Czy zna ktoś smak lub zapach fosforanów, azotynów, pestycydów, ołowiu, kadmu lub innych metali ciężkich albo WWA.
Picie skażonej wody nie boli. Natomiast u dzieci, których ich organizm ciągle się rozwija, już teraz musi on zwalczać rozpuszczoną chemię w wodzie, która pozostawia trwały ślad w jego tkankach. W wodzie do picia nie powinno być żadnych związków, których człowiek nie potrzebuje. Po co organizmowi chlorobenzeny (polska norma dopuszcza 0,005 mg/l), po co DDT i jego metabolity (norma dopuszcza 0,001 mg/l) albo ołów, kadm, rtęć.
Tego człowiek, od czasu jak chodzi po ziemi nigdy nie wypijał.
► Co to są ścieki?
Ściekami nazywamy wody zużyte przez gospodarstwa domowe i zakłady przemysłowe, oraz wody opadowe spłukujące z powierzchni terenów miejskich i rolniczych, różnego rodzaju nieczystości. Ścieki zawierają bardzo dużo zawiesin łatwo opadających, zawiesin nie opadających, koloidów i związków rozpuszczonych. Występują w nich ponadto wirusy, bakterie, promieniowce i grzyby oraz jaja helmintów (robaków pasożytniczych). Surowe ścieki są mętne, o zabarwieniu brudnoszarym i zapachu fekalnym lub chemicznym w zależności od pochodzenia. Zgniłe ścieki mają barwę ciemnoszarą lub prawie czarną i są cuchnące od produktów powstających podczas gnicia.
►Rodzaje i podział ścieków
Zanieczyszczenia wód ze względu na działanie na organizmy można podzielić na:
bezpośrednio szkodliwe, do których zaliczamy fenole powstające w gazowniach i koksowniach, kwas cyjanowodorowy usuwany z gazowni, kwas siarkowy i siarczany usuwane z fabryk nawozów sztucznych, fabryk kwasu siarkowego, celulozowni i papierni oraz fabryk włókien sztucznych,
pośrednio szkodliwe, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu w wodzie poniżej poziomu potrzebnego do utrzymania przy życiu wszystkich organizmów wodnych. Według kryterium trwałości zanieczyszczenia wód dzielimy na:
rozkładalne - wszystkie substancje organiczne potencjalnie trujące, podlegające przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale przede wszystkim bakterii (np. substancje zawarte w ściekach domowych),
nierozkładalne - substancje nie ulegające większym przemianom chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (np. sole metali ciężkich),
trwałe - substancje w niewielkim tylko stopniu ulegające rozkładowi biologicznemu (np. pestycydy, fenole, produkty destylacji ropy naftowej, które trudno ulegają biodegradacji) i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres czasu.
Ścieki wytwarzane przez ludzi ze względu na można podzielić na:
miejskie i bytowo-gospodarcze - pochodzą one z zakładów pralniczych, gastronomicznych, szpitali, ustępów, domów mieszkalnych itp. Ścieki miejskie, oprócz zagrożenia biologicznego organizmów wodnych, stanowią poważne zagrożenie higieniczne, a nawet epidemiologiczne. Wraz z obiegiem wody rozprzestrzeniać się może dur brzuszny, czerwonka, wąglik, wirus Heinego Medina i żółtaczki zakaźnej;
rolnicze - pochodzą ze spływu z podwórzy, gnojowisk, większych zakładów hodowli drobiu, tuczu świń. Ich działanie jest podobne do ścieków bytowo-gospodarczych. Spływ z ogrodów i pól uprawnych bogato nawożonych odpowiada ściekom przemysłowym;
radioaktywne - pochodzące z zakładów naukowych, leczniczych, reaktorów atomowych itp. Są szczególnie groźne, ponieważ ich inaktywacja nastręcza wiele trudności. Zatapia się je w tak zwanych mogielnikach lub betonowych skrzyniach. co stwarza możliwości przedostania się substancji radioaktywnych do cyklu hydrologicznego. Jeśli nawet radioaktywność wody - dzięki dużemu rozcieńczeniu utrzymuje się na poziomie dopuszczalnych norm, to i tak można przypuszczać, że następuje szkodliwa koncentracja tych substancji w organizmach roślin i zwierząt;
przemysłowe - pochodzące z procesów produkcyjnych i przetwórczych prawie wszystkich dziedzin przemysłu. Składają się głównie z kwasów mineralnych, zasad, soli metali ciężkich, cyjanków, substancji organicznych, olei mineralnych, tłuszczy, substancji utleniających (w tym wolny chlor), substancji redukujących (np. siarczki), barwników, fenoli i węglowodorów. Substancje te nie zawsze występują w stężeniach bezpośrednio trujących. Stanowią ponad połowę ogólnej ilości ścieków, czynią jednak wodę i produkty z niej pochodzące nieprzydatnymi do spożycia. Przy zawartości 1-10 mg/l giną ryby zależnie od wieku i gatunku. Przy zawartości fenolu 0,1-0,2 mg/1 skażone ryby stają się niejadalne, ponieważ ich mięso ma bardzo zły smak. Woda pitna o podobnej zawartości fenoli ma bardzo nieprzyjemny zapach, który potęgowany jest dodatkowo przez chlorowanie. Ścieki przemysłowe są głównym źródłem toksyn (takich jak sole miedzi, niklu, cynku, ołowiu i chromu, chlor, amoniak, cyjanki) w wodach powierzchniowych.
►Wody deszczowe
Wody deszczowe są na ogół również bardzo zanieczyszczone. Wody te, już podczas przejścia przez dolną warstwę atmosfery zanieczyszczają się różnego rodzaju pyłami, substancjami gazowymi oraz komórkami mikroorganizmów i ich formami przetrwalnymi unoszącymi się w powietrzu. Dalsze zanieczyszczenie tych wód następuje podczas spływu z powierzchni gruntu. Wody deszczowe, które opadają na teren miejski spłukują zanieczyszczenia z nawierzchni ulic i placów. Zanieczyszczenia te obfitują w duże ilości cząstek stałych, olejów, różnego rodzaju paliw płynnych oraz bardzo duże liczby bakterii w tym również gatunków chorobotwórczych. Wody deszczowe, które opadają na tereny rolnicze lub leśne, spłukują z powierzchni gleby cząstki organiczne, nawozy mineralne i środki ochrony roślin. W sumie, ilość i skład zanieczyszczeń zawartych w wodach opadowych różni się nieraz bardzo znacznie od siebie, gdyż zależy od stopnia zanieczyszczenia powietrza, a zatem od rodzaju i liczby zakładów przemysłowych na danym terenie, rodzaju nawierzchni ulic, intensywności ruchu (zwłaszcza samochodowego), a także od obfitości opadu.
►Roczna produkcja ścieków w Polsce:
Zapoznawszy się z podziałem i rozkładem ścieków przyjrzymy się teraz konkretnym wartością dotyczącym zanieczyszczeń odprowadzanych do polskich wód powierzchniowych. Umożliwi to nam na zorientowanie się w rozmiarach problemu i na poznanie zmian w ilości ścieków w poszczególnych latach.
Ścieki przemysłowe i komunalne odprowadzane do wód powierzchniowych:
Wyszczególnienie |
1990 |
1995 |
1998 |
|
W hektometrach sześciennych |
|
|
Ogółem |
11368,4 |
9980,9 |
9882,2 |
odprowadzane bezpośrednio z zakładów |
9054,5 |
8128,5 |
8226,6 |
w tym wody chłodnicze (umownie czyste) |
7253,7 |
6961,3 |
7041,6 |
odprowadzone siecią kanalizacyjną |
2313,9 |
1852,4 |
1655,6 |
w tym wymagające oczyszczania |
4114,7 |
3019,6 |
2840,6 |
Oczyszczane |
2772,1 |
2319,1 |
2416,3 |
w tym odprowadzone siecią kanalizacyjną |
1391,0 |
1257,6 |
1311,4 |
mechanicznie |
1458,5 |
917,3 |
965,3 |
chemicznie |
217,8 |
188 |
142,4 |
biologicznie |
1095,8 |
1133,0 |
980,4 |
Nie oczyszczane |
1342,6 |
700,2 |
424,3 |
odprowadzane bezpośrednio z zakładów |
419,7 |
105,4 |
80,1 |
odprowadzone siecią kanalizacyjną |
922,9 |
594,8 |
344,2 |
Powyższa tabela ilustruje nam ilości ścieków odprowadzanych do wód powierzchniowych w ostatnich latach. Z przedstawionych danych wynika, że całkowita ilość ścieków produkowanych w Polsce stale się zmniejsza. Jednocześnie należy zwrócić uwagę na fakt, iż w bardzo szybkim tempie maleje ilość nie oczyszczanych ścieków odprowadzanych bezpośrednio z zakładów i wpuszczanych do sieci kanalizacyjnej. Tak więc głównym problemem polskiej gospodarki wodnej jest wciąż bardzo duża liczba ścieków wymagających oczyszczania.
► Rozkład ścieków w poszczególnych
regionach Polski:
Znając dane dotyczące ilości ścieków produkowanych na terenie całego kraju w ciągu kilku ostatnich lat należy zwrócić uwagę na regionalny rozkład zanieczyszczeń. Poszczególne obszary Polski bardzo się pod tym względem różnią. Wielkość zrzutu ścieków komunalnych i przemysłowych w poszczególnych województwach przedstawia następujący rysunek.
Ścieki przemysłowe i komunalne wymagające oczyszczenia w Polsce w poszczególnych województwach w 1991 roku
► Ścieki w elektrowni „Łaziska”:
W Elektrowni "Łaziska" powstają trzy główne rodzaje ścieków:
socjalno-bytowe;
przemysłowe;
deszczowe.
Ścieki socjalno-bytowe
Ścieki socjalno-bytowe powstają wskutek zużycia wody w gospodarstwach domowych i do higieny osobistej.
Ilość ścieków socjalno-bytowych odprowadzanych w Elektrowni "Łaziska" do rzeki Gostynki w latach 1996 - 1998 wyniosła:
w 1996 roku 375 m3/dobę;
w 1997 roku 355 m3/dobę;
w 1998 roku 370 m3/dobę.
Ścieki technologiczne
Ścieki technologiczne są to wody zużyte na potrzeby produkcji, zróżnicowane pod względem jakościowym i ilościowym, sposobu oczyszczania, zagospodarowania, względnie odprowadzania z terenu zakładu.
Ścieki z uzdatniania wody
Ścieki powstałe w procesie dekarbonizacji wody (odmuliny z akcelatorów) są kierowane do przygotowanego osadnika umieszczonego na terenie nieczynnego składowiska popiołu i żużla, bez zawracania sklarowanej wody nadosadowej do obiegu chłodzącego.
Po regeneracyjne ścieki powstałe w stacji demineralizacji wody zagospodarowywane są w następujący sposób: ścieki alkaliczne kierowane są do dekarbonizacji wody; ścieki kwaśne oraz ścieki powstałe po regeneracji jonitu kierowane są na składowisko; ścieki z płukania filtrów kierowane są do sieci kanalizacyjnej i do oczyszczalni ścieków socjalnych.
Ścieki z obiegu kotłowego
Ścieki z odświeżania obiegu kotłowego, spusty i odwodnienia gromadzone są w zbiorniku o pojemności V=300 m3, a następnie używane do uzupełniania obiegu ciepłowniczego oraz częściowo do zasilania (w mieszaninie z wodą surową) stacji demineralizacji wody.
Ścieki z obiegu chłodzącego
Odmuliny i odsoliny z obiegu chłodzącego częściowo odprowadzane są poprzez bagrownię bloków 125 M4V i 225 MW na składowisko popiołu i żużla, a pozostała część kierowana jest do oczyszczalni ścieków przemyslowo-deszczowych, w której podlegają mechanicznemu oczyszczeniu z zawiesin i olejów. Po oczyszczeniu ścieki odprowadzane są kolektorem ścieków do rzeki Gostynki.
Ilość odprowadzonych odsolin zależy od współczynnika zagęszczenia wody w obiegu, obciążenia cieplnego chłodni oraz od warunków atmosferycznych.
Ścieki z gospodarki olejami
Ścieki zaolejone z terenu Elektrowni kieruje się do zbiornika bezodpływowego, skąd są odpompowywane i wywożone do utylizacji.
Ścieki ze składowisk odpadów
Średnia ilość wód odprowadzanych do rzeki kształtowała się w latach 1996 - 1998 następująco:
1996 rok 360 m3/dobę;
1997 rok 354 m3/dobę;
1998 rok 381 m3/dobę;
Woda drenażowa ze składowiska częściowo, jako woda nadosadowa i infiltracyjna, zawracana jest do obiegu hydrotransportu żużla, a jej nadmiar odprowadza się do rzeki Gostynki w ilości średnio:
1996 rok 6669 m3/dobę;
1997 rok 6362 m3/dobę;
1998 rok 2126 m3/dobę;
Ścieki deszczowe
Wody deszczowe z powierzchni dachowych oraz odwodnienia dróg i placów utwardzonych kierowane są systemem kolektorów do oczyszczalni ścieków przemysłowo-deszczowych, skąd odprowadzane są do rzeki Gostynki.
Ścieki powstałe w procesie mokrego odsiarczania spalin na blokach 225 MW
Proces odsiarczania spalin metodą mokrą polega na absorpcji SO2 za pomocą wodnej 10 - 20% zawiesiny mączki kamienia wapiennego, która rozdeszczana styka się w przeciwprądzie z gazami spalinowymi w absorberze (wieży myjącej). W absorberze następuje związanie SO2 przez CaC03 tworząc siarczyny które w wyniku doprowadzonego powietrza do dolnej części absorbera zostają utlenione do siarczanów. Powstała zawiesina jest zagęszczana, odwadniana i odbierana z instalacji do dalszej przeróbki, której produktem końcowym jest gips syntetyczny W procesie usuwania SO2 z gazów spalinowych również wymywane są składniki stale i gazowe. Dlatego, aby dotrzymać parametrów technologicznych prowadzenia procesu, stosuje się odświeżanie obiegu cieczy myjącej, odprowadzając z obiegu część cieczy. Ciecz zawierająca duże ilości chlorków, siarczanów, metali ciężkich, azotanów i części stałych poddana jest oczyszczeniu w oczyszczalni mechaniczno-chemicznej. Do zasilania absorbera roztworem mączki kamienia wapiennego stosuje się, jako wodę procesową, odsoliny z obiegu chłodzącego. Gips powstały w absorberze pompowany jest za pomocą pomp do hydrocyklonów. Pod hydrocyklonami znajdują się taśmy filtracyjne, gdzie ulega on odwodnieniu. Jednocześnie placek filtracyjny przepłukiwany jest wodą myjącą. Usuwane są w ten sposób rozpuszczalne składniki. Po filtrach taśmowych gips transportuje się do silosu gipsu. W procesie oczyszczania gipsu oraz do sporządzania roztworów reagentów wykorzystywanych w procesie oczyszczania ścieków w oczyszczalni wykorzystywana jest woda pitna.
Ścieki zmywne z obiegów instalacji odsiarczania spalin, przelewy i spusty awaryjne kierowane są do obiegu wody procesowej (zawierają zawiesiną mączki kamienia wapiennego).
Ścieki deszczowe kierowane będą do instalacji oczyszczania ścieków przemysłowych.
Układ oczyszczania ścieków
Oczyszczalnia ścieków z instalacji odsiarczania spalin metodą mokrą pełni następujące funkcje:
separuje nierozpuszczalne substancje zawarte w ściekach;
zmniejsza stężenie jonów metali ciężkich;
zmniejsza zawartość siarczanów.
Ścieki z instalacji odsiarczania spalin zawierają duże ilości metali ciężkich, części stałych oraz posiadają niski odczyn. Utylizacja tych ścieków zachodzić będzie poprzez następujące procesy:
alkalizacja i klarowanie ścieków;
wytrącanie metali ciężkich;
odwadnianie wytrąconych osadów;
Oczyszczalnia ścieków zawiera następujące urządzenia:
zbiornik ścieków;
instalację do magazynowania, przygotowania i dozowania reagentów;
zbiornik neutralizacji;
zbiornik flokulacji;
osadnik;
filtr piaskowy;
prasę filtracyjna.
W procesie neutralizacji stosuje się mleko wapienne w celu podniesienia pH ścieków oraz koagulant. W czasie tego procesu jony metali ciężkich wytrącają się jako wodorotlenki. Metale ciężkie, które nie zostały usunięte w procesie neutralizacji są usuwane za pomocą preparatu kompleksującego TMT15 (siarczku trimerkaptotriazyny) w postaci trudno rozpuszczalnych soli.
Dla wspomagania wydzielania i kłaczkowania osadów stosowane są dodatkowo koagulanty i flokulanty Zneutralizowane i wykłaczkowane ścieki ulegają procesowi sedymentacji, opadając grawitacyjnie na dno zbiornika (osadnika), a następnie są filtrowane są na filtrach piaskowych. Osadzające się części stałe kieruje się częściowo do stopnia neutralizacji, a częściowo do komory prasy filtracyjnej, gdzie ulegają odwodnieniu. Powstały placek filtracyjny po zmieszaniu z węglem spalony zostanie w kodach.
Oczyszczone ścieki kierowane będą poprzez oczyszczalnię ścieków przemysłowych do rzeki Gostynki.
►Wpływ poszczególnych zanieczyszczeń na florę i faunę:
Fosforany i azotany
Fosforany i azotany to podstawowe substancje odżywcze (biogenne) dla roślin. Wprowadzone do wód ze ściekami (ścieki bytowo-gospodarcze, z przemysłu rolno spożywczego, wypłukiwane z pól nawozy mineralne) powodują ich użyźnienie, czyli eutrofizację. W użyźnionych wodach następuje bujny rozwój fitoplanktonu (sinice, glony), co prowadzi do ich zakwitu - glony wypełniają wodę tak gęsto, ze przybiera ona barwę gatunku, który się najliczniej rozmnożył. Po zakwicie następuje szybkie ich obumieranie i opadanie na dno. Przy dostatecznym dopływie tlenu biomasa ta rozkłada się i ulega przekształceniu w związki nieorganiczne które ponownie stają się źródłem pożywienia dla tych organizmów. Następuje przyrost masy organicznej, a brak odpowiednich ilości tlenu potrzebnego do jej szybkiego rozkładu, prowadzą do odkładania się tej masy na dnie. Obumierają w końcu inne organizmy - nie znoszące niskiej zawartości tlenu w wodzie. Na dnie zbiorników wodnych tworzy się osad denny w postaci mułu, w którym przy braku tlenu zachodzą procesy beztlenowe; wydzielają się trujące gazy - siarkowodór i metan, toksyczne aminy i inne produkty rozkładu aminokwasów. Osadu gromadzi się coraz więcej, zbiornik wypłyca się, przekształca w zamulony staw i w efekcie postępującej eutrofizacji powstaje bagno, torfowisko. W warunkach naturalnych eutrofizacja przebiega bardzo wolno - setki, tysiące lat. Emisja żyznych ścieków czy spływy wód z nawożonych pól do stawów, jezior i innych zbiorników wodnych przyspieszają gwałtownie ten proces co jest zjawiskiem wielce niepożądanym i szkodliwym.
Spływy biogenów i pestycydów z obszarów rolniczych.
Związki te to bardzo silne preparaty owadobójcze z grupy pyretrynoidów lub endosulfan dostają się do środowiska wodnego i już w ilościach poniżej progu wykrywalności powodują masową śmiertelność organizmów wodnych w tym także ryb. Równie trudne jest oszacowanie ładunku różnych zanieczyszczeń dostających się do wód z kwaśnym deszczem. Ich efekty obserwuje się głównie w jeziorach i potokach górskich w postaci obniżenia odczynu wód do wartości nawet poniżej pH 4. Spadkowi pH w glebach towarzyszy wzrost koncentracji wymywanych jonów glinu, toksycznego dla organizmów wodnych.
przy pH ok. 6.5 zmiana składu organizmów wodnych
przy pH < 5.5 eliminowane są jętki, mięczaki i kiełże
Zakwaszenia nie wytrzymuje pstrąg potokowy oraz zubożeniu ulega skład gatunkowy glonów. Wzrost zakwaszenia występuje również w śródleśnych jeziorach i stawach prowadząc do zubożających zasobów biologicznych, procesów aciolotrofizacji.
Substancje powierzchniowo czynne (detergenty)
Detergenty będąc środkami ułatwiającymi rozpuszczanie, są pośrednio szkodliwe, gdyż prowadzą do rozpuszczania w wodzie substancji trudno lub zupełnie nierozpuszczalnych, toksycznych i rakotwórczych. Poza tym detergenty zawieraj ą pewne ilości fosforu przez co przyczyniają się do eutrofizacji.
Podgrzane wody pochłodnicze
Wywołują one podwyższenie temp. W granicach 4-8 °C. Oddziaływanie podwyższonej temperatury na biocenozę odbiornika przejawia się we wzroście tempa produkcji biologicznej, a także skróceniu cykli rozwojowych organizmów wodnych które wobec braku synchronizacji z rytmami klimatycznymi masowo giną. Prowadzi do kumulacji materii organicznej oraz wzrostu biologicznego zapotrzebowania na tlen, przy jednoczesnym zmniejszeniu jego rozpuszczalności. Powstający w ten sposób niedobór tlenu może być przyczyną śniecią ryb.
Metale ciężkie
Metale ciężkie dostają się do wód głównie ze ściekami przemysłowymi, wodami opadowymi w rejonach zurbanizowanych i uprzemysłowionych, a także z wodami infiltrującymi hałdy, wysypiska i gleby silnie nimi skażone. Niektóre z nich są. dla organizmów całkowicie zbędne i silnie toksyczne (np. Pb, Cd, Hg), inne w śladowych ilościach w środowisku (w wodzie, glebie, żywności) są potrzebne dla normalnego funkcjonowania organizmów.
Ołów, emitowany do atmosfery głównie w spalinach samochodowych, dostaje się do v powierzchniowych bezpośrednio jako opad lub zmyty z powierzchni ziemi i roślin. Na obszarach o dużym ruchu samochodowym stężenie ołowiu w wodzie deszczowej może dochodzić nawet do 300 u.gPb/1; w Japonii w wodzie deszczowej stężenie jego wynosiło 8-30 u.gPb/1, a w skrajnych wypadkach dochodziło do 500 ugPb/1 (Markiewicz 1990). Zawartość ołowiu w wodach naszych rzek wynosi (w u.gPb/1): w Wiśle k. Krakowa 16, k. Warszawy 6, w Odrze k. Wrocławia 22, w Białej i Czarnej Przemszy - średnio 60. Duże ilości ołowiu kumulowane są w osadach dennych rzek; w Wiśle - do 45 ppm, w wodach Renu do 30 ppm, a w bardzo zanieczyszczonych rzekach sięgać mogą do 2600 ppm. Transport ołowiu do Bałtyku z wodami wszystkich rzek Polski wynosi 450 t/rok (Kabata-Pendias i Pendias 1993).
Zawartość kadmu w wodach obecnie kształtowana jest głównie przez czynniki antropogeniczne. W wodach czystych jest go około 0,02 ug /l. W wodach naszych największych rzek jego zawartość wynosi od 2,2 do 5,4 u.g/1 (w Wiśle w Krakowie stwierdzono 13,1 u.g/1) i w stosunku do wód rzek w innych krajach jest ona bardzo wysoka (PIOŚ 1992, Kabata-Pendias i Pendias 1993). Wody Wisły wnoszą do Bałtyku rocznie ok. 70 t kadmu (Szefer 1990).
Również duże zagrożenie dla organizmów żywych stanowi rtęć w wodach. W Wiśle i Odrze jej zawartość kształtuje się na poziomie 0,2-1,2 ug/1 (PIOŚ 1992). Wszystkimi rzekami z Polski spływa jej 90 t na rok (Szefer 1990).
Zasolone wody kopalniane
Zrzuty zasolonych wód kopalnianych, z których większość zawiera duże stężenie chlorków i siarczanów, stanowią istotne zagrożenie dla wód płynących. Wody takie są nader uciążliwym zanieczyszczeniem dyskwalifikującym wodę do celów spożywczych i nawodnień rolniczych (zasolenie gleb) oraz do celów przemysłowych (korozja urządzeń).
Fenole
Fenole są produktami pochodzącymi z zakładów przeróbki paliw stałych i płynnych, z syntezy organicznej oraz z wytworni tworzyw sztucznych. Są jednymi z najbardziej uciążliwych składników ścieków. Ich obecność w wodzie jest toksyczna dla organizmów; występowanie nawet w małych ilościach utrudnia lub wręcz uniemożliwia gospodarkę rybacką. Nieprzyjemny zapach tych związków w mięsie ryb powoduje, że nie nadają się one do spożycia.
Wylewy ropy naftowej
Wylewy ropy naftowej powstają w wyniku awarii wielkich tankowców. Mogą być one wielkim zagrożeniem życia morskiego (nazywa się je tzw. zarazą olejową) Stanowią zagrożenie dla fitoplanktonu, ryb i ptactwa morskiego.
Skażenie radioaktywne
Nawet jeśli radioaktywność wody utrzymuje się w dopuszczalnej normie, to jednak mimo to nie można mieć pewności czy nie następuje szkodliwa koncentracja subst. radioaktywnych w organizmach zwierzęcych albo roślinnych. Na rzece w Kolumbii w USA wykryto stukrotny wzrost aktywności fosforu w ciele ryb, mimo że jego koncentracja w wodzie była znacznie niższa od dopuszczalnych norm.
Polichlorowane bifenyle (PCB)
Polichlorowane bifenyle używane są do produkcji tworzyw sztucznych, farb ochronnych, cieczy hydraulicznych, do impregnacji drewna; stosuje się je także jako ciecze elektryczne do kondensatorów i transformatorów wysokiego napięcia; występują w ściekach zakładów wytwarzających te produkty. PCB dobrze rozpuszczają się w olejach i w wielu rozpuszczalnikach organicznych, bardzo zaś słabo w wodzie. Są związkami bardzo trwałymi, faktycznie niepalnymi, wolno rozkładającymi się w środowisku (półokres rozkładu ocenia się na 10-15 lat). Źródłem zanieczyszczenia wód PCB, oprócz ścieków z zakładów przemysłowych, 4 również wycieki i nieczystości odprowadzane ze statków. Woda z rzek Szwecji zawierała ich 0,5 ng/1 w punkcie wejścia do miejskiej oczyszczalni, a woda z kranów 0,33 ng/1. Woda wodociągowa w Kyoto w Japonii zawierała 10-100 ng PCB/1. Przyjmuje się, że wody słodkie nie powinny zawierać więcej tych związków niż 0,5 ng/1 (Starek 1990).
Organizmy wodne absorbują PCB bezpośrednio z wody, a stopień kumulacji tych związków zależy od ich stężenia w wodzie i od czasu oddziaływania. Ryby złowione w rejonach zanieczyszczonych PCB wykazywały kilkakrotnie wyższą ich zawartość niż pochodzące z akwenów czystych (Starek 1990).
►UZDATNIANIE WODY I ŚCIEKÓW
Metody wstępnego uzdatniania wody zabezpieczają stabilność parametrów tego surowca na wejściu do podstawowych urządzeń uzdatniających niezależnie od chwilowych lub sezonowych wahań jakości wody ujmowanej z rzek i jezior, np.:
Oczyszczanie ścieków technologicznych z przemysłu skrobi oraz przerobu ziemniaków na susze spożywcze:
Metody niskonakładowej modernizacji układów technologicznych oczyszczania ścieków za pomocą osadu czynnego: |
►Przedsięwzięcia proekologiczne zrealizowane na rzecz ochrony wód :
Działania na rzecz redukcji skażenia środowiska naturalnego mają podstawowe znaczenie dla dalszego istnienia życia na Ziemi. Są one bardzo kosztowne i muszą być podejmowane przez rządy i organizacje międzynarodowe. Oznacza to, że wszyscy ludzie będą musieli ponieść część niemałych kosztów utrzymania życia na naszej planecie.
Cechą obecnej epoki są coraz większe trudności ze zdobyciem odpowiedniej ilości wody nadającej się do zaspokojenia potrzeb człowieka, przemysłu i rolnictwa. U podstaw gwałtownego zwiększenia się wodnych potrzeb w ostatnim okresie leży niezwykle dynamiczny wzrost zaludnienia globu ziemskiego. Ilościowemu przyrostowi ludności towarzyszą zachodzące w jeszcze szybszym tempie procesy przemian społecznych, wyrażające się między innymi rozwojem urbanizacji. Następuje koncentracja przemysłu, rozrastają się miasta, pojawiają się kombinaty przemysłowe chłonące miliony metrówsześciennych wody. Wzrost zaludnienia powoduje również zwiększone zapotrzebowanie na żywność. Można przypuszczać, że jednym z czynników ograniczających ilości pożywienia stanie się brak wody.
W naszym kraju sytuacja wodna jest bardzo niekorzystna. Polska jest jednym z najuboższych w wodę krajów europejskich (26 miejsce). Korytami rzek płynie przeciętnie 58 mld m3 wody. Około 1/3 z tych wód stanowią wody nie magazynowane spływające do morza, a aż 1/6 wód jest silnie zanieczyszczona. Zużywamy prawie dwukrotnie więcej wody na jednego mieszkańca na dobę niż np. w Niemczech. Zasoby wodne podlegają postępującej degradacji ilościowej i jakościowej. Podstawową przyczyną tej sytuacji jest niedostateczne wyposażenie w urządzenia oczyszczające lub ograniczające wpływ zanieczyszczeń. Pocieszająca jest informacja Prezesa GUS-u, że w latach dziewięćdziesiątych notuje się stopniowe zmniejszenie zagrożeń i degradacji środowiska, jednak ich bezwzględne poziomy w porównaniu z krajami przodującymi są nadal wysokie. Symptomy zmniejszania się emisji zanieczyszczeń są efektem realizacji zasady "użytkownicy zasobów naturalnych i zanieczyszczający środowisko płacą", stosowanej od 1991 r. w systemie finansowania przedsięwzięć proekologicznych. Na skuteczność tego systemu wpływa również restrukturyzacja i modernizacja gospodarki oraz wymogi procesu akcesyjnego do Unii Europejskiej.
Wydaje się, że obfitość wody w przyrodzie jest nieograniczona: 3/4 powierzchni Ziemi stanowią wody a tylko 1/4 przypada na lądy. Trzeba jednak zauważyć, że ten znaczny udział stanowią morza i oceany - czyli woda słona, wykorzystywana przez człowieka głównie jako środek transportu i miejsce czynnego wypoczynku. Natomiast wody słodkie, które są niezbędne do życia, stanowią zaledwie ok. 6`% całych zasobów wodnych i nie wszystkie są dostępne dla człowieka (np. wody uwięzione w lodowcach). Ta niewielka ilość, którą mamy, musi zaspokoić wszystkie potrzeby ludności. Jest tak bezcenna, ponieważ nie da się niczym innym zastąpić, czym bowiem można ugasić pragnienie%
Niestety współczesnemu społeczeństwu przy obecnej organizacji i technologii przemysłowej zagraża kryzys wodny. Do wody wprowadzane są ogromne ilości różnych zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych, wywołujących niepożądane skutki, np.: zarastanie jezior,zatruwanie fauny i flory wodnej, oparzenia skóry.. Dlatego, aby ograniczyć szkodliwy wpływ zanieczyszczeń należy ją obowiązkowo po wykorzystaniu poddać procesom oczyszczania. Nie można pozwolić, by nierozważna gospodarka doprowadziła do sprawdzenia się przepowiedni, że kropla wody będzie warta kropli ropy naftowej!
Wpływ elektrowni na zasoby wody przejawia się zarówno w znaczeniu ilościowym, jak i jakościowym. W konwencjonalnej elektrowni woda jest wykorzystywana w procesach produkcji energii elektrycznej do wytwarzania pary (woda o wysokiej jakości) oraz do chłodzenia pary. Obieg wody chłodzącej jest bardzo zasobny, toteż w Elektrowni "Łaziska"., biorąc pod uwagę deficyty wodne Śląska oprócz zabudowania zamkniętego obiegu wody, wykorzystuje się zasolone wody kopalniane przyczyniając się do ochrony zasobów wodnych Wisły.
Celem tego opracowania jest przedstawienie problemów związanych z użytkowaniem wody oraz ze skutkami nieracjonalnego wykorzystania tego podstawowego związku chemicznego. Czytelnik otrzyma niezbędne informacje na temat stanu czystości wód w Polsce i zapozna się ze sposobami likwidacji zanieczyszczeń. Opracowanie opisuje także rozwiązania gospodarki wodno-ściekowej w trzeciej co do wielkości elektrowni na Śląsku Elektrowni "Łaziska".
Mycie samochodu w rzece
Nie istnieje przepis, który wprost zabrania mycia samochodu w rzece, jeziorze, strumieniu, itp. Zakaz ten można jednak wyinterpretować z różnych przepisów prawa. Najistotniejsze znaczenie ma art. 109 k.w., Który stwierdza że kto zanieczyszcza wodę służącą do picia lub do pojenia zwierząt, znajdującą się poza urządzeniami przeznaczonymi do zaopatrzenia ludności w wodę lub umyślnie zanieczyszcza wodę w pływalni, kąpielisku lub innym obiekcie o podobnym znaczeniu, podlega karze grzywny albo karze nagany. Wynikający z tego przepisu zakaz zanieczyszczania wody odnosi się do każdej wody, ponieważ w praktyce każdy rodzaj wody może służyć do picia lub pojenia zwierząt. Zanieczyszczenie wody w studni, wodociągach, itp. będzie natomiast przestępstwem zagrożonym jeszcze surowszą karą. Pojęcie zanieczyszczenia użyte w tym przepisie rozumiane jest bardzo szeroko. Nie musi być to zanieczyszczenie polegające na wywołaniu zmian fizycznych, chemicznych lub biologicznych wody, nie jest również konieczne ustalenie, że woda nie nadaje się do użytku ani że powstały jakieś trwałe zmiany. Wystarczy, jeżeli powstała jakakolwiek nawet krótkotrwała zmiana konsystencji wody oraz że dotyczy jej niewielkiej ilości. Mało tego, mycie samochodu nie musi odbywać się przy samej wodzie, niedozwolone jest również dokonywanie tej czynności gdy brudna woda ma szansę przedostać się z powrotem do rzeki. Surowsza odpowiedzialność może grozić za mycie samochodu w rzece lub innej wodzie znajdującej się na terenie objętym prawną ochroną. Jeżeli na takim terenie wprowadzono zakaz zanieczyszczania wody (a najczęściej tak właśnie jest), to wówczas każde naruszenie takiego zakazu stanowi wykroczenie z art. 58 ustawy o ochronie przyrody przewidujące karę aresztu lub grzywny albo przestępstwo z art. 187 Kodeksu karnego, za popełnienie którego grozi nawet kara pozbawienia wolności do lat 2. Właściciel prywatnego jeziora lub stawu może przeciwko naruszającemu jego własność wytoczyć powództwo cywilne z art. 222 § 2 Kc (patrz: wzór pozwu o zaniechanie naruszania prawa własności nieruchomości w rozdziale piątym C).
Wiadomości do tego referatu zostały użyte głównie z Internetu, lecz niestety nie zapisałam stron , zaś niektóre informacje i zdjęcia z „Encyklopedii zwierząt od A do Z”.
- 4 -
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
WYPRACOWANIA, Wypracowania, sciagi i inne - szkola, Jezyk polski
WYPRACOWANIA, Wypracowania, sciagi i inne - szkola, Jezyk polski
WIES 2, Wypracowania, sciagi i inne - szkola, Jezyk polski
WYPRACOWANIA, Wypracowania, sciagi i inne - szkola, Jezyk polski
index najwazniejszych utworow antyk, Wypracowania, sciagi i inne - szkola, Jezyk polski
motywy literackie, Wypracowania, sciagi i inne - szkola, Jezyk polski
Mickiewicz, Wypracowania, sciagi i inne - szkola, Jezyk polski
Nie Boska Komedia, Wypracowania, sciagi i inne - szkola, Jezyk polski
romantyzm i pozytywizm oraz biografie autorow z tych epok, Wypracowania, sciagi i inne - szkola, Jez
więcej podobnych podstron