Na czym polega łączność higieny z epidemiologią
Higiena jest nauką, która bada wpływ środowiska na zdrowie ludności w celu ustalenia związków przyczynowych pomiędzy czynnikami środowiskowymi a zdrowiem i opracowania na tej podstawie metod i środków profilaktycznych
identyfikacja i określenie czynników środowiska
ocena stanu zdrowia ludności
wykrywanie związków przyczynowych pomiędzy czynnikami środowiskowymi i zdrowiem populacji ludzkich
Do oceny stanu zdrowia i wykrywania związków przyczynowych higiena posługuje się metodami epidemiologicznymi
Epidemiologia - definicja, cele
Nauka o częstości występowania różnych stanów zdrowotnych w populacji (fizjologicznych i patologicznych) oraz o czynnikach i warunkach związanych z ich występowaniem
Cele epidemiologii:
ocena częstości występowania stanów zdrowotnych
poszukiwanie czynników etiologicznych ryzyka
opracowanie zasad profilaktyki
wprowadzenie w życie
monitorowanie
Jak się rozwijała epidemiologia
Okres I = nadnaturalne przyczyny, w nauce koniec wraz z poglądami Hipokratesa, potocznie istneje
Okres II - epidemiologia środowiskowa
idea przewodnia: „ zdrowie człowieka zależy od środowiska”
Hipokrates (400 lat p.n.e) - „O powietrzu, wodach i okolicach”
Fracastorius - XVI określił 3 drogi szerzenia się chorób zakaźnych: przedmioty, bezpośredni kontakt, powietrze
Jenner - XIXw - angielski lekarz wiejski - do szczepienia p/ospie prawdziwej użył wirusa krowianki
John Snow - XIXw - ojciec epidemiologii - p/działanie epidemiom cholery w Londynie
Panum - odporność gospodarza - populacje, które miały styczność z odrą przy kolejnej epidemii demonstrowały lżejszy przebieg choroby
Okres III - epidemiologia bakteryjna
~1890r. Pasteur, Koch - wykrycie bakterii
szukali we wszystkim etiologii bakteryjnej
Początek XX w
poszukiwanie czynników etiologicznych chorób niezakaźnych: ukłądu krążenia, ukłądu ruchu itd.
Lata powojenne
wpływ różyczki w I trymestrze ciąży, talidomid
niedobór fluoru - próchnica
papierosy a rak oskrzeli
Koniec XX w
medycyna pracy, przemysłowa
powrót do problematyki zakaźnej: AIDS, WZW
Metody badań epidemiologicznych
opisowa
analityczna: prospektywna, retrospektywna
eksperymentalna
Epidemiologia opisowa
najstarsza metoda epidemiologiczna, wciąż aktualna
zastosowanie: jeśli nic nie wiadomo o czynnikach etiologicznych
opis za pomocą współczynników i wskaźników epidemiologicznych częstości występowania zjawisk pod kątem 3 elementów: osoby, miejsca, czasu
Osoba: płeć, wiek, zawód, wykształcenie, stan cywilny, sytuacja ekonomiczna
Miejsce: zakłady przemysłowe, kataklizm, tereny endemiczne
Czas: regularność pojawiania się i wygaszania: „zmienność zjawisk epidemiologicznych w czasie”
efektem opisu jest postawienie co najmniej jednej hipotezy ( punkt wyjścia do epidemiologii analitycznej)
błędem jest po tym etapie badania podawanie we wnioskach końcowych ostatecznych sądów
Rodzaje zmienności zjawisk zdrowotnych w czasie
Zmienność sekularna - zmiany w występowaniu chorób, zgonów lub innych zjawisk zdrowotnych na przestrzeni długiego okresu czasu - np. zmienność poziomu umieralności, w zakresie mierników rozwoju fizycznego i dojrzewania dzieci
Zmienność okresowa - charakterystyczne cykliczne zmiany w występowaniu choroby - okres od kilku do kilkunastu lat: występowanie płonicy, odry, grypy
Zmienność sezonowa - głównie dla chorób zakaźnych, choroby przewlekłe wiążą się z zaostrzeniem objawów - wrzody żołądka
Epidemia - nagły wzrost ilości zachorowań na danym terenie w danym czasie
Epidemiologia analityczna
zastosowanie - przy sformuowanych hipotezach wstępnych
hipotezy te mają na celu określenie przyczyny tłumaczącej charakterystyczne cechy rozprzestrzeniania się choroby w populacji
ogólny schemat: określenie różnicy w częstości występowania danej choroby lub innego zjawiska w grupie badanej i kontrolnej
metody polegają na obserwacji
Epidemiologia eksperymentalna
czynnik obserwacji zastępuje się czynnikiem eksperymentalnym
grupę badaną poddaje się celowo i świadomie czynnikowi eksperymentalnemu
grupa kontrolna pozostaje bez wpływu czynnika eksperymentalnego
zastosowanie: kosmetyki, leki
Badania retrospektywne i prospektywne
Badanie retrospektywne
analizuje dane z przeszłości (założenie: czynnik działał w przeszłości, obecnie widoczny jest efekt)
grupa badana - np. rak płuc
grupa kontrolna - zdrowi
weryfikacja: sprawdzenie jaki odsetek w grupie kontrolnej i badanej pali => test istotności Chi 2
jeśli hipoteza jest słuszna to procentpalaczy w grupie B >>niż w grupie K
Badanie prospektywne
badanie bardzo kosztowne, wymaga dużej grupy, polega na obserwacji
grupa badana - pod wpływem czynnika np. pali papierosy
grupa kontrolna - nie paląca
po wieloletniej obserwacji wyznacza się standaryzowane współczynniki zapadalności w grupie eksponowanej porównywalne ze standaryzowanymi współczynnikami zapadalności w grupie nieeksponowanej => wyznaczenie RYZYKA WZGLĘDNEGO
Mierniki zdrowia populacji:
Zdrowie
całkowity dobrostan fizyczny, psychiczny i społeczny, a nie tylko brak choroby czy niedomaganie (wg WHO)
Pozytywne mierniki zdrowia
dane obrazujące natężenie zjawisk fizjologicznych - mierzalnych
Rozwój fizyczny:
ciśnienie
morfologia
masa ciała
siatki percentylowe
Sprawność fizyczna:
rzut piłką lekarską
Wydolność fizyczna:
próba wysiłkowa
spirometria
badania pułapu tlenowego
Negatywne mierniki zdrowia populacji
współczynniki wskaźniki opisujące:
a)natężenie zgonów
umieralność
a) ogólny: liczba zgonów/ liczba ludność * L
szczegółowy
- wg wieku: liczba zgonów <40 rż/ liczby ludności < 40 rż *L
wg przyczyny: liczba zgonów z powodu X / liczba ludności * L
wg płci: liczba zgonów kobiet / liczby kobiet * L
śmiertelność
ogólny liczba zgonów / liczby chorych * L
szczegółowy
wg wieku liczba zgonów <40rż / liczby chorych <40rż *L:
wg przyczyny liczba zgonów z powodu X / liczby chorych z powodu X *L
wg płci liczba zgonów kobiet / liczby chorych kobiet * L
b)natężenie chorób
zapadalność
ogólny liczba nowych zachorowań/ liczby ludności *L
szczegółowy
wg wieku liczba nowych zachorowań <40rż / liczby ludzi < 40 rż * L
wg płci liczba nowych zachorowań K/ liczby K * L:
wg przyczyny liczba nowych zachorowań na chorobę X / liczby ludzi * L
chorobowość
ogólny liczba chorych / liczby ludności * L
szczególowy
wg wieku liczba chorych <40 rz/liczby ludności < 40rż * L
wg przyczyny liczba chorych na X / liczby ludność *L
wg płci liczba chorych K/ liczby K * L
Mierniki ryzyka
czynniki ryzyka
środowisko pracy
środowisko życia: papierosy, nadwaga, brak snu, alkoholizm itd.
Współczynnik
wskaźnik natężenia, współczynnik nieproporcjonalny
liczba względna pokazująca częstość występowania danego zjawiska do wielkości populacji narażonej
Wskaźnik
wskażnik struktury = współczynnik proporcjonalny
liczba obrazująca czestość występowania danego zjawiska do całej populacji/wszystkich tego typu zjawisk itp.
Np. zgony z powodu nowotworów /wszystkich zgonów
Współczynniki umieralności niemowląt
Współczynnik zgonów:
okres niemowlęcy liczba zgonów(0-364(365))/liczba zywych urodzeń z danego okresu
sprawozdawczego (m) *L
okres wczesnoniemowlęcy liczba zgonów(0-27)/ m *L
okres późnoniemowlęcy liczba zgonów (28-364-(365))/ m*L
Współczynnik zgonów okołoporodowych: ur. Martwe+zgon do 6 dnia/ (ur żywe+ur martwe)*L
Współczynnik martwo urodzonych: (ur. Martwe)/( ur. Żywych + ur Martwych) * L
Inne współczynniki
Przyrost naturalny (l. Urodzeń - l. Zgonów)/l. Ludności * 1000 = (Wur-Wzg) *1000
Rodność: l.urodzeń/ l. Ludności * 1000
Płodność l. Urodzeń/ l. Kobiet(15-49 lat) * 1000
Urodzenie żywe: (wg WHO) - całkowite wydobycie/wydalenie z ustroju matki noworodka niezależnie od czasu trwania ciąży, wykazującego >=1z poniższych cech:
skurcze mm szkieletowych
akcja serca
tętnienie pępowiny
niezależnie od tego czy sznur pępowiny został odcięty i czy łożysko zostało wydalone
do obliczania współczynnikó bierze się dziecko spelniające:
waga > 500g
długość >25 cm
ciąża trwa minimum 22 tygodnie
współczynniki dla niemowląt nie podlegają obowiązkowi standaryzacji
Jaki jest cel i jak się przeprowadza standaryzację współczynników epidemiologicznych
dla przeprowadzenia standaryzacji należy określić :
a)oczekiwaną liczbę zdarzeń (OLZ)
b)standaryzowany współczynnik zdarzeń (Suma OLZ)/l. Ludności populacji standardowej *L
OLZ - liczba jakiej się spodziewamy w populacji badanej przy strukturze standaryzowanej a zachowanych współczynnikach wewnętrznych
OLZ = (l. Ludności pop. Standardowej * współczynnik zdarzeń populacji badanej) / L
Aby standaryzacja miała sens konieczność >= 3 grup
Rodzaje standaryzacji:
przy dwóch populacjach - do jednej
przy dwóch populacjach - uśrednienie
do stworzonej populacji
do stworzonej populacji, która jest normą dla naukowców/badaczy
Źródła informacji o zdrowiu populacji i ich wartość
bezpośrednie:
Metoda reprezentatywna
Metoda wybranej grupy ludności
Badania skriningowe
pośrednie:
dane demograficzne
dane o chorobach
informacje o czynnikach geograficznych, geologicznych itd.
Inne: budownictwo, konsumpcja, dochód ludności, zatrudnienie
Co to są badania skriningowe
metoda wczesnego wykrywania choroby u osób pozornie zdrowych
„wykrywanie nierozpoznanej choroby lub wady za pomocą testów lub innych badań, które mogą być szybko przeprowadzone” - Amerykańska Komisja do Chorób Przewlekłych
testy takie nie są w pełni diagnostyczne: wyróżńiają osoby chore i prawdopodobnie nie chore
okresy historyczne rozwoju badań screeningowych:
okres I - zimnica, robaczyce, trąd, jaglice
okres II - gruźlica, choroby weneryczne
okres III - cukrzyca, choroba wieńcowa serca, niedokrwistość z niedoboru żelaza
radiofotografia małoobrezkowa - jeden z pierwszych testów
co może podlegać badaniom screeningowym: wzrost, ostrość wzroku, ciśnienie śródoczne, ostrość słuchu, fenyloketynuria, albuminuria, glikozuria, bakteriuria itd.
Jeżeli wynik testu jest dodatni należy:
osoby po dalszych badaniach zdrowe - do okresu rescreeningowego
osoby chore - do leczenia
osoby niepewne - do obserwacji
Jakimi cechami powinien cechować się test skriningowy
Czułość - ilość osobników rzeczywiście chorych z wynikiem (+)
Swoistość - możliwość jak najmniejszej ilości wyników (+), które w rzeczywistości są ujemne = zdolność rozdzielcza testu
Powtarzalność - możliwość wielokrotnego zastosowania i otrzymywania podobnych wyników = stałość testu
Sprawność - przydatność testu w warunkach terenowych
Akceptacja - przez badaną populację
Wyjaśnić pojęcia:
Epidemia - gwałtowny wzrost występowania choroby w danym miejscu i danym czasie pod wpływem tego samego i zwykle pojedynczego czynnika sprawczego
Endemia - stałe występowanie choroby na danym terenie o stałej liczbie chorych
Pandemia - wielka epidemia obejmująca cały kraj a niekiedy kilka krajów, kontynent
źródło zakażenia - człowiek lub zwierze, od którego pochodzi nawy przypadek tej samej choroby
ognisko epidemiczne - miejsce, w którym znajduje się rezerwuar zarazka wraz z całym otoczeniem
stan epidemiczny - czas, kiedy zostaje ogłoszona epidemia
Zakażenie pokarmowe (1) a zatrucie pokarmowe (2)
czynnik etiologiczny : bakteria (1), toksyna (2)
okres wylęgania: długi (1), krótki (2)
początki i przebieg choroby: narastający (1), ostry (2)
wzrost temperatury: tak (1), zwykle nie(2)
konieczność leczenia: tak (1), nie(2)
Ustalenie nośnika zakażenia w zatruciu pokarmowym
dochodzenie epidemiologiczne
spis: Potrawy, współczynnik zapadalności u osób które 1) spożyły, 2) niespożyły
jeżeli W zap ~100% u osób które spożyły daną potrawę i ~0% u osób, które niespożyły można wnioskować o ustaleniu nośnika zakażenia w danym zatruciu
Rodzaje dezynfekcji i sposoby jej wykonywania
zapobiegawcza - choroba jeszcze się nie szerzy , ale istnieją już ku temu powody: poczekalnie, umywalnie, ustępy
ogniskowa - przy istniejącym źródle zakażenia (chory, nosiciel)
bieżąca - w środowisku nosicieli zarazków oraz przez cały czas trwania choroby zakaźnej,
wykonuje się ją wielokrotnie i możliwie często
np. w szpitalach zakaźnych
końcowa - po usunięciu źródeł zakażeń np. po hospitalizacji chorego lub po wyzdrowieniu
wykonuje się ją jednocześnie i jednorazowo
Sposoby przeprowadzenia dezynfekcji:
Środki fizyczne: czyszczenie mechanicznewysoka temperatura, UV,
Środki chemiczne: roztwory wapna chlorowanego, chloraminy, lizolu, sterynolu
roztwór musi mieć
odpowiednie stężenie
zetknąć się bezpośrednio z dezynfekowanym przedmiotem
działać określony czas
Dezynfekcja kombinowana: stosowanie środków chemicznych i fizycznych
Dezynfekcja biologiczna - oczyszczanie wód ściekowych w dołach fermentacyjnych i na złożach biologicznych; samooczyszczanie gleby i wody
Struktura chorób zawodowych w Polsce wg głównych przyczyn u obu płci
Mężczyźni:
zawodowe uszkodzenie słuchu
Pylica
Przewlekłe choroby narządu głosu
Zespół wibracyjny: (postać stawowa, naczyniowa, neurologiczna)
Kobiety:
przewlekłe choroby narządu głosu
choroby zakaźne i inwazyjne
choroby skóry
zawodowe uszkodzenie słuchu
Rozpoczęcie procedury wymaga potwierdzenia:
czy choroba, którą rozpoznajemy jest w spisie chorób zawodowych
minimum 10 lat przebywania w niekorzystnych warunkach
nie dawniej niż 5 lat temu zaprzestana praca
Struktura przyczyn zgonów w Polsce z uwzględnieniem różnic pomiędzy płciami
Choroby układu krążenia ~50%
Nowotwory złośliwe ~20%
Wypadki, urazy, zatrucia ~7%
Karta zgonu:
1. przyczyna wyjściowa : np. miażdzyca
2. przyczyna bezpośrednia np. migotanie komór
3. przyczyna wtórna np. zawał
Nowotwory
Mężczyźni:
płuco
żołądek
pęcherz moczowy
prostata
okręznica
Kobiety
sutek
szyjka macicy
płuco
jajnik
trzon macicy
okrężnica
Ryzyko względne :
Stosowane w badaniach prospektywnych lub ekperymentalnych ( porównanie zapadalności na daną chorobę w grupie eksponowanej na domniemany czynnik etiologiczny i w grupie nieeksponowanej)
(wsp. zapadalności w grupie eksponowanej)
Ryzyko względne = -----------------------------------------------------
(wsp. zapadalności w grupie nieeksponowanej)
lub
chory zdrowy
kontakt z czynnikiem
wywołującym a b
brak kontaktu z
czynnikiem c d
a c a*(c+d)
RW=-------- : ---------=------------------
a+b c+d c*(a+b)
iloraz szans :
Inaczej “ryzyko względne przybliżone “, stosowane w bad. retrospektywnych
chory zdrowy
kontakt z czynnikiem
wywołującym a b
brak kontaktu z
czynnikiem c d
a*b
iloraz szans=---------
c*d
ryzyko przypisane
Mówi o ile zmniejszy sie zapadalność na daną chorobę po usunięciu danego czynnika sprawczego.
p*(RW-1)
RPp=-----------------
p*(RW-1)+1
RPp - ryzyko przypisane
p - proporcja osób w pop. narażonych na dany czynnik
RW- ryzyko względne
Mierniki fizycznego rozwoju dzieci i młodzieży
- tabele norm
- siatki centylowe
- wskaźniki proporcji
- morfogramy
Czynniki wpływające na nadumieralność mężczyzn do kobiet
- szybszy spadek umieralności kobiet na gruźlice i ch. reumatyczną po II w. św.
- większy odsetek wypadków wśród młodzieży męskiej
- większa umieralność okołoporodowa (częstsze wady wrodzone
Opracowanie ogniska epidemicznego choroby zakaźnej
Zebranie informacji o chorych i ich zbadanie,
poszukiwanie czynnika etiologicznego przy pomocy badań labolatoryjnych (badanie pokarmów, wody...
Gromadzenie informacji o nowych zachorowaniach
Zgromadzenie informacji o charakterze podejrzanej choroby (droga przenoszenia, czas inkubacji)
Uporządkowanie zachorowań chronologicznie (najwcześniejsze mogą być w ognisku) i oznaczenie przypadków na mapie ( z zaznaczoną siecią kanalizacyjną, wodociągową, sklepami z żywnością)
Podział zachorowań w zal. od grupy narażonej na dany czynnik
Działanie przyczynowe (usuwanie zakażonej żywności, dezynfekcja, dezynsekcja, deratyzacja )
=> określenie źródła zakażenia, drogi przenoszenia, osobnikó wrażliwych
Profilaktyka ZP
- zapobieganie przedwczesnym porodom
- podawanie wcześniakom wit. E (właściwości antyoksydacyjne
- zapobieganie posocznicom
- ograniczanie czasu trwania tlenoterapi
- ograniczanie ilości transfuzji
- zapobieganie podawaniu związków ksantynowych
zapobieganie ekspozycji wcześniaków na silne światło
Czynniki ryzyka
niski ciężar urodzeniowy
niski wiek ciążowy
hiperkapnia
czas trwania tlenoterapii
transfuzje krwi
epizoty hipoksemii
związki ksantynowe
krwawienie w czasie ciąży
światło, posocznica
Czynniki usposabiające do raka płuc
- palenie papierosów (gł. węglowodory policykliczne)
- azbest
- chrom, nikiel, PVC, guma (w przemyśle)
- oleje mineralne
Wnioskowanie o zależności przyczynowej na podstawie związku statystycznego:
- zgodność związku : (różne i metody i sposoby mają prowadzić do podobnych wniosków)
- moc związku : (na ile mocno zadziałanie czynnika ma wpływ na zaistnienie danego stanu)
- swoistość związku : (precyzja z jaką można na podstawie jednej składowej przewidzieć drugą)
- zależność czasowa : ( zal. między zadziałaniem czynnika a pojawieniem się objawów)
- logiczna spoistość związku :( zgodność związku statystycznego z informacjami z innych dziedzin na dany temat)
Powietrza
Przez monitoring środowiska rozumiemy badanie, analizę i ocenę stanu środowiska w celu rejestrowania zachodzących w nim zmian.
Proces generujący degradację środowiska naturalnego jest procesem złożonym, a do jego najważniejszych czynników należą:
· urbanizacja, która ma miejsce na całym świecie i jest procesem nieodwracalnym,
· nowe technologie zwłaszcza te, które są źródłem emisji do atmosfery produktów szkodliwych dla środowiska w wyniku pewnych reakcji,
· intensywna eksploatacja zasobów naturalnych,
· produkcja odpadów deponowanych na wysypiskach powodujących skażenie gleby i wód podziemnych będących źródłem emisji do atmosfery szerokiej gamy szkodliwych gazów,
· katastrofy techniczne i naturalne jak powodzie i huragany mające także przyczyny antropogeniczne,
· rolnictwo oparte w coraz w większym stopniu na chemizacji w celu zwiększenia plonów oraz szerokiego stosowania środków ochrony roślin,
· coraz szersze stosowanie urządzeń i materiałów generujących pole elektrostatyczne, magnetyczne i jonizujące.
W tej sytuacji coraz szerzej stosuje się monitoring ekologiczny powietrza szczególnie w dużych skupiskach ludzkich.
Celem takiego monitoringu skażeń powietrza jest:
Ř rejestracja parametrów określających rzeczywiste skażenie powietrza i porównanie ich ze stężeniami określonymi normami,
Ř rejestracja aktualnych warunków meteorologicznych i przewidywanie ich w najbliższym czasie,
Ř określenie związków przyczynowo-skutkowych uwzględniających źródła i wielkości emisji, kierunki ich napływu uwarunkowane warunkami topograficznymi i meteorologicznymi itp.,
Ř ocena, czy nie zachodzi groźba przekroczenia dopuszczalnych norm i podjęcia pewnych kroków zaradczych, aby do tego nie dopuścić, a także informowanie społeczeństwa o zagrożeniach jeśli nie będzie można im zaradzić i podanie odpowiednich zaleceń organizacyjnych.
Monitoring środowiska może obejmować: zanieczyszczenie powietrza gazami i pyłami, zanieczyszczenia wód i gleb, poziom hałasu, ilość i skład ścieków, wielkość i charakterystykę nagromadzonych opadów oraz szereg innych elementów przyrody ożywionej, stosownie do aktualnych warunków.
Rejestracja parametrów może odbywać się na drodze manualnej i automatycznej.
Monitoring może obejmować także prognozowanie stanu środowiska w określonym czasie. Prognozy te mogą być podstawą do podejmowania decyzji o charakterze administracyjnym, mających na celu ograniczenie stężeń środowiskowych pochodzących z różnych źródeł zagrożeń, tak o charakterze doraźnym jak i długofalowym.
Ograniczenie nadmiernego stężenia szkodliwych gazów i pyłów do atmosfery można uzyskać na drodze:
¨ prawnej,
¨ konsensusu między producentem emisji przekraczających dopuszczalne stężenia, a służbami ochrony środowiska i władzami terenowymi,
¨ tworzenie modeli matematycznych - algorytmów ujmujących współzależność między źródłami emisji i szeregiem innych czynników z wymogami prawnymi,
¨ nakazu administracyjnego władz terenowych jeśli zajdzie taka konieczność.
Przykładem wdrożenia powyższych zasad jest monitoring ekologiczny skażeń powietrza w Krakowie, który funkcjonuje od 1991 r.
Monitoring skażeń powietrza w Krakowie jest o tyle ważny, że nasze województwo znajduje się w jednym z 27 obszarów ekologicznego zagrożenia w Polsce.
System automatycznego monitoringu zanieczyszczeń powietrza składa się z 7 stacji stałych i jednej ruchomej. Pozwala mierzyć stężenie: SO2, NO2, NOx, CO, O3 oraz pyłu zawieszonego (śr. pyłu <10 mm). W 5 stacjach pobiera się także pył zawieszony do analizy chemicznej, a 3 stacje dokonują stałych pomiarów meteorologicznych. W ostatnich latach prowadzi się także rejestrację metali ciężkich takich jak: Fe, Zn, Cu, Pb, Cr, Ni i Cd, a w planach jest także okresowy pomiar dioksyn w okresie zimy .
Aparatura jest darem Stanów Zjednoczonych Ameryki, natomiast organizacja, montaż i uruchomienie sieci jest dziełem krakowskich służb ochrony środowiska.
Stacje zlokalizowano w miejscach starannie wybranych, by uzyskać maksymalnie czytelny obraz skali i pochodzenie zanieczyszczeń. Stacje wspiera stacja mobilna. Pozwala to zmieniać co pewien czas teren badań, a przez to uzyskiwać jeszcze czytelniejszy obraz przestrzenny powstawania i rozchodzenia się zanieczyszczeń.
Poziom zanieczyszczeń powietrza na przestrzeni miesiąca w powiązaniu z najważniejszymi zjawiskami meteorologicznymi jest przekazywany do ogólnej wiadomości.
Stacje automatycznego systemu pomiaru zanieczyszczeń tworzą sieć połączoną modemami z centralnym komputerem, który rejestruje mierzone wartości. Wyniki są następnie analizowane i opracowywane. Uzyskiwane dane pozwalają m.in. prognozować stany zagrożenia smogowego. Sieć automatycznego monitoringu zanieczyszczeń powietrza wspierana jest urządzeniami pomiarowymi Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej, które uzupełniają te badania danymi meteorologicznymi o prędkości i kierunku wiatru, ilości i rodzajach opadów, temperaturze powietrza, występowaniu zjawisk inwersji, ciśnienia, itd.
Dopuszczalne stężenia zanieczyszczeń powietrza wyrażone w mm/m3 określa się
jako:
- stężenie chwilowe (30 min) - D30
- stężenie średnio dobowe (24 godz.) - D24
- stężenie średnio miesięczne (ĺD24 : ilość dni w m-cu) - Dm
- stężenie średnio roczne (1 rok) - DA.
Dopuszczalne stężenia zanieczyszczeń powietrza zarówno dla obszaru chronionego tj. miejsca zamieszkania człowieka jak i obszaru specjalnie chronionego, określają normy. Między wartościami powyższych stężeń zachodzi następującą prawidłowość:
D30 > D24 > Dm > DA
Schemat systemu monitoringu - patrz załącznik
Znajomość prognozy pogody oraz algorytmu, tj. pewnego przepisu matematycznego odpowiadającego na pytanie o prawdopodobny stan skażenia powietrza na najbliższą dobę w oparciu o aktualny stan powietrza i znane tendencje środowiskowe pozwalają na odpowiedź o spodziewanym poziomie skażenia powietrza.
W wyniku porównania spodziewanego skażenia powietrza z dopuszczalną normą, centralny komputer daje odpowiedź czy skażenie to jest w normie, czy też jest w zakresie stanu ostrzegawczego lub alarmowego. Jest to podstawą do wydania ewentualnych decyzji administracyjnych jak np. ograniczenie ruchu kołowego, wstrzymanie produkcji we wskazanych zakładach, wprowadzenie zmiany technologii, zmiany gatunków paliw itp., a także ochrony mieszkańców, szczególnie dzieci, przez zamykanie żłobków, przedszkoli, szkół, pozostawienie w domach pewnych grup ludności (ludzi starych, chorych), ewakuacja itp.
Informacja o prawdopodobnym przekroczeniu dopuszczalnych norm jest podstawą do podjęcia pewnych kroków organizacyjnych, aby do tego nie dopuścić.
Działania zarówno doraźne jak i długofalowe wynikające z proekologicznej polityki przedsiębiorstw i innych przedsięwzięć organizacyjnych, mają swoje źródło także w monitoringu skażeń powietrza.
Pozytywnym przykładem ustępowania ponadnormatywnych stężeń jest udział w powietrzu dwutlenku siarki. Rok 1997 należy odnotować jako historyczną datę - nareszcie po wielu latach w Krakowie została dotrzymana norma średnioroczna wynosząca 32 mg/m3. Obserwując korzystny spadek koncentracji tego zanieczyszczenia należy przypuszczać, że nowe, aktualnie obowiązujące normy nie będą przekraczane.
Norma średnioroczna dla dwutlenku azotu jest przekraczana jedynie na Alejach Krasińskiego. Na pozostałych stacjach, jest ona dotrzymywana. Zachodzi obawa, że będzie coraz trudniej ją dotrzymać, ze względu na zagrożenia ze strony rosnącego ruchu pojazdów samochodowych oraz z uwagi na fakt zaostrzenia dotychczas obowiązującej normy.
Obserwuje się mniejsze niż w latach poprzednich stężenia tlenku węgla. Natomiast normy średniodobowe prawdopodobnie będą przekraczane w okresach „smogowych”, szczególnie przy arteriach komunikacyjnych.
Chociaż w roku 1997 zanotowano na obszarze miasta mniej pyłu zawieszonego niż w latach poprzednich, zanieczyszczenie to stwarza nadal problemy, szczególnie w okresie zimowym, w dniach charakteryzujących się niekorzystnymi warunkami meteorologicznymi (inwersja temperatury, brak wiatrów). Praktycznie do dotrzymania normy średniorocznej brakuje bardzo mało, bo tylko 3mg/m3.
Bardzo niepokojącym zjawiskiem wiążącym się bezpośrednio z zanieczyszczeniem powietrza pyłem zawieszonym, jest obecność znacznych ilości benzo-a-pirenu występującego w spalinach pojazdów samochodowych (także w dymie papierosowym), wykazującego silne działanie rakotwórcze. Normy dla tej substancji są nawet kilkunastokrotnie przekraczane, szczególnie na stacjach zlokalizowanych w pobliżu tras komunikacyjnych.
Obowiązująca norma na zawartość ołowiu jest nieznacznie przekraczana. Fakt znacznego spadku koncentracji ołowiu w roku 1997 w porównaniu do lat poprzednich jest prawdopodobnie efektem zwiększonej ilości samochodów wyposażonych w katalizatory i używających benzyn bezołowiowych.
W ostatnich latach stan powietrza w Krakowie ulega dalszej stopniowej poprawie, choć poprawa ta nie dotyczy wszystkich badanych substancji. Coraz częściej jednak dopuszczalne wielkości stężeń zanieczyszczeń są dotrzymywane. Dotyczy to w większości obszaru miasta objętego siecią automatycznego monitoringu powietrza.
Krakowskie powietrze w ciągu ostatnich 2 lat stało się czystsze o:
459 ton pyłu/rok
430 ton SO2/rok
116 ton NOx/rok
650 ton CO/rok
64.932 ton CO2/rok
W dalszym ciągu kontynuowany jest program mający na celu poznanie mechanizmów powstawania i propagacji smogu fotochemicznego w sezonie letnim w celu ustalenia możliwości przeciwdziałania temu zjawisku.
Niepokojącym zjawiskiem jest natomiast rosnąca w powietrzu ilość dioksyn i furanów. Jeśli związki te zawsze występowały w środowisku naturalnym człowieka i pochodziły z pożarów lasów, wybuchów wulkanów czy uderzeń piorunów, ale utrzymywały się w granicach 1 ng/kg masy ciała człowieka, to obecnie ilość ta jest przekraczana ok. 40 razy.
Dioksyny należą do najbardziej toksycznych i rakotwórczych związków chemicznych. Powstają w wyniku stosowania pewnych technologii przemysłowych, ale także w wyniku spalania odpadów w piecach domowych, resztek organicznych na działkach, traw na łąkach, papieru zawierającego chlor i wszelkich procesów przebiegających z niedoborem tlenu w zbyt niskich temperaturach oraz z emisji spalin silników samochodowych.
Przeprowadzone w Krakowie wyrywkowe badania składu chemicznego sadzy pobranej z przewodów kominowych kamienic ogrzewanych piecami węglowymi, wykazały wyjątkowo duże stężenie dioksyn, co wskazuje na powszechny zwyczaj spalania w nich odpadów z gospodarstw domowych, odpadków kuchennych, tworzyw sztucznych itd.
Stężenie np. dioksyn w Krakowie jest ok. 17 x większe niż w krajach Europy Zachodniej i jest 10 - krotnie większe w m-cach zimowych niż w m-cach letnich.
Za zdecydowaną większość emisji tych wybitnie toksycznych zanieczyszczeń odpowiadamy my sami i od indywidualnych zachowań mieszkańców Krakowa zależy, czy stężenie dioksyn w powietrzu zmaleje.
Szczegółowy opis zanieczyszczeń środowiska
Zanieczyszczenia powietrza to główne przyczyny światowych zagrożeń środowiska. Dwutlenek siarki (SO2), tlenki azotu (NOx) i pyły to najczęstsze z zanieczyszczeń występujących w naszej atmosferze.
Przez zanieczyszczenie powietrza rozumie się obecność w powietrzu substancji stałych, ciekłych lub gazowych w ilościach przekraczających ich średnią zawartość.
Źródła zanieczyszczeń dzielimy na antropogeniczne i naturalne. Do antropogenicznych zaliczamy przemysł, przerost liczby ludności, energetyka i motoryzacja. Naturalne źródła to erupcje wulkanów, wietrzenie skał, pył kosmiczny i pożary lasów.
Konsekwencją zanieczyszczeń są choroby układu oddechowego, zaburzenia reprodukcji i alergie u ludzi. Korozje metali i materiałów budowlanych to również skutki zanieczyszczeń.
R E K L A M A |
Problem zanieczyszczeń towarzyszy nam od dawien dawna. Ich ilość stale rośnie. Sami nieświadomi się do tego przyczyniamy paląc węglem, czy używając farb w aerozolu. Jednak najpoważniejszym zagrożeniem są ogromne składowiska odpadów, których trudno nie zauważyć. Zajmują one ogromne połacie terenu na których jedynymi przedstawicielami fauny są szczury, bądź też mewy. Wszystkie toksyczne substancje (lotne i stałe) wydostając się z terenu wysypiska przenikają do wody, podłoża i powietrza szkodząc organizmom żywym. Alternatywnym rozwiązaniem jest dokładniejsze zabezpieczanie wysypisk, spalarnie śmieci lub przeróbka wtórna śmieci, tzw. recykling.
Liczebność ludzi ma niezwykle duży wpływ na degradację środowiska, dotyczy to zwłaszcza krajów wysoko rozwiniętych. Pod względem wielkości zanieczyszczania środowiska jednemu dziecku z bogatego kraju, odpowiada około dwudziestu z krajów ubogich. To świadczy o tym jaką presję wywierają takie kraje jak Stany Zjednoczone.
W przypadku Polski najbardziej zanieczyszczonym obszarem jest Wyżyna Śląska. Dominuje tam przemysł metalurgiczny oraz energetyczny. Kumulacja tych gałęzi przemysłu spowodowała znaczne pogorszenie stanu tamtejszego środowiska. Jest to obszar klęski ekologicznej. Szacuje się, że jedynie 20% ścieków pochodzenia przemysłowego oraz 10% komunalnych podlega oczyszczaniu na tym terenie. Ponadto notuje się tam dużą emisję różnych szkodliwych gazów, np. dwutlenku siarki (SO2), dwutlenku i tlenku węgla (CO2, CO), tlenków azotu (NOx) i innych. Występują również liczne zanieczyszczenia pyłowe, które niosą ze sobą duże ilości metali ciężkich takich jak: ołów (Pb), cynk (Zn), rtęć (Hg), kadm (Cd) i miedź (Cu).
Zanieczyszczenia strefy glebowej
Cechą charakterystyczną dla zanieczyszczeń gleby jest ich długotrwała w niej kumulacja. Trwa ona nawet przez setki lat. Jest to dodatkowo przerażające, ponieważ znajdują w niej ujście również zanieczyszczenia opadające z powietrza i wsiąkające z wodą. Glebie zagraża niezorganizowane rolnictwo. Sztuczne nawozy i środki ochrony roślin stosowane w sposób niewłaściwy, są przyczyną bardzo negatywnych skutków. Jak wiemy nawozy wzbogacają ziemie w pierwiastki biogenne, takie jak azot (N), fosfor (P) i potas (K), niestety stosowane w nadmiarze dają odwrotny do pożądanego efekt, mianowicie przyczyniają się do degradacji gleb i eutrofizacji wód gruntowych. Nie można ich stosować w nadmiarze. Również stosowanie środków ochrony rośli to zabieg nie do końca pożyteczny, ponieważ tylko 10-20% tych substancji osiada na pryskanej roślinie. Reszta przedostaje się do gleby i kumuluje się w niej lub krąży w całej biosferze. Innym zagrożeniem są metale ciężkie (motoryzacja, przemysł), które przenikają do upraw. Również kwaśne deszcze to kolosalny problem. Jeśli deszcz ma wartość pH poniżej 5,65 to zaliczamy go do kwaśnych. Ich źródłem są zanieczyszczenia atmosfery takie jak: tlenki: azotu (NOx), siarki (SOx), dwutlenek węgla (CO2) i kwasy beztlenowe: siarkowodór (H2S) i chlorowodór (HCl). Ich źródłem mogą być wulkany (naturalne) lub działalność różnych gałęzi przemysłu, np. energetycznego (antropogeniczne), czy komunikacja. Elektrownie i elektrociepłownie napędzane paliwem zawierającym siarkę i jej związki (zasiarczonym), najczęściej węglem, produkują spaliny zawierające ogrom tych substancji. W wyniku reakcji wody (H2O) zawartej w atmosferze z pochłoniętymi substancjami (H2S, HCl, CO2, SOx, NOx) powstają kwasy nieorganiczne, a dokładniej rozcieńczony kwas siarkowy (IV) - H2SO3, znacznie bardziej niebezpieczny i szkodliwy kwas siarkowy (VI) - H2SO4, kwas azotowy (V) HNO3, kwas fosforowy (V) H3PO4, kwas solny HCl i kwas fluorowodorowy HF. Wszystkie te związki dostają się do gleby zakwaszając ją. Efektem jest utrata jakości przez glebę. Objawia się brakiem składników biogennych, które są niezbędne dla życia i rozwoju rośli, giną lasy. Również jeziora nie pozostają bez szkód, giną w nich ryby.
Takie tereny nie można zostawić samy sobie, należy je rekultywować. Jedną z form takiego zabiegu jest wapnowanie gleby. Polega ono na dostarczaniu do gleby wapienia, czy dolomitu, które zobojętniają odczyn gleby. Inną formą jest mieszanie gleb niskiej jakości z tymi czystymi. Stosuje się również tzw. wypłukiwanie substancji toksycznych.
Zanieczyszczenia opadów
Opad atmosferyczny to efekt jednego z dwóch procesów zachodzących w atmosferze: krystalizacji lub kondensacji pary wodnej zawartej w atmosferze. Występuje on w dowolnej postaci: deszczu, mżawki, mgły, rosy, śniegu, szronu czy gradu. Opad pochłania z powietrza gazy i wypłukuje zawieszone w atmosferze cząstki materii tzw. aerozole atmosferyczne. Znajdują się wśród nich tlenki azotu (NOx), siarki (SOx) i węgla (CO i CO2). Ponadto mogą występować w nich metale ciężkie, takie jak: ołów (Pb), kadm (Cd), a nawet substancje radioaktywne. Związki te to nie tylko twory antropogeniczne. Mogą pochodzić z naturalnych źródeł, np. wydostawać się w czasie erupcji wulkanów lub trzęsień ziemi. Rozprzestrzenianie się tych zanieczyszczeń na dalsze odległości zależy od dwóch czynników:
- wysokości emitora, np. komina (im wyższy tym na dalszą odległość)
- warunków meteorologicznych (kierunek i prędkość wiatru, temperatura powietrza, wilgotność powietrza)
Zanieczyszczenia wód podziemnych
Wodociągi, a zatem społeczeństwo zaopatruje się w wodę korzystając między innymi z zasobów wód podziemnych. Jeśli zawierają one zbyt dużo żelaza (norma to 35 mg/dm3), przed użyciem należy tę zawartość obniżyć. Poza presją jakie wywiera rolnictwo, nie należy zapominać o produktach ropopochodnych, dostających się do wód podziemnych wyciekami z rurociągów i bezpośrednio ze zbiorników fabryk, a także ze stacji benzynowych, myjni, stacji obsługi pojazdów, czy też bezmyślnie wylewanych przez ludzi. Wody podziemne są zasilane zanieczyszczeniami także przez ścieki przemysłowe i zanieczyszczoną atmosferę. Często są to związki toksyczne stanowiące wielkie zagrożenie dla wód podziemnych.
Zanieczyszczenia wód powierzchniowych
Wody powierzchniowe dzielimy na śródlądowe, morskie i oceaniczne. Wszystkie padają ofiarą zanieczyszczeń przemysłowych, bytowo-gospodarczych i rolniczych. Proces ten zaszedł już tak daleko, że środowisko nie nadąża z ich oczyszczaniem. Zachwiana równowaga zakłóca proces samooczyszczania się wód. Analiza czystości rzek w Polsce wykazała, iż z 40 zbadanych rzek, ani jedna (według kryterium biologicznego) nie kwalifikuje się do wód I klasy czystości. Do II klasy kwalifikuje się tylko 1,6%, a do III 9,7%. Reszta to wody zlej jakości. Jest to rezultat bardzo niepokojący. Taki stan rzek polskich jest wynikiem zasilania ich substancjami nie ulegającymi redukcji i ściekami komunalnymi. Przy słabo funkcjonującym systemie oczyszczania rzek w naszym kraju otrzymujemy takie, a nie inne rezultaty. Z 845 miast w Polsce tylko w 526 funkcjonują oczyszczalnie ścieków, do tego 141 z nich to mało efektywne oczyszczalnie mechaniczne.
Dwie największe rzeki w Polsce - Wisła i Odra, są zanieczyszczone niemalże w całej długości swego biegu. Głównym źródłem tych zanieczyszczeń są wody kopalniane o znacznym stopniu zasolenia. Niosą z sobą 9 tysięcy ton soli na dobę. Zasolenie wody jest bardzo niekorzystnym zjawiskiem, jego skutkiem jest wstrzymywanie procesów samooczyszczania się rzek, korozje obiektów wodnych, instalacji i podzespołów wodociągowych.
Wody pitnej, a nawet tej względnie czystej wciąż ubywa. Zaburzone zostają wszystkie czynności i procesy, do których jest ona niezbędna. Czystej wody brakuje w rolnictwie, w przemyśle, a zwłaszcza w naszych domach. Wciąż ubywa miejsc idealnych na wczasy lub weekendowy wypoczynek. Chyba nie ma osoby, która chciałaby wypoczywać nad brudnym jeziorem, czy rzeką. Generalnie na świecie tylko 25% społeczeństwa ma dostęp do czystej wody. W krajach biednych zanieczyszczona woda jest źródłem zarazków i pomaga roznosić się choroba i wirusom.
Głównym powodem zanieczyszczenia wód są ścieki. Zawierają w sobie różne szkodliwe substancje. Najgroźniejsze z nich to detergenty. Stanowią składnik środków piorących, płynów do mycia naczyń, czy płynów zwilżających. Zaliczamy je do związków powierzchniowo czynnych, ułatwiających proces rozpuszczania innym substancjom. Same bezpośrednio nie stanowią zagrożenia, ale dzięki nim w wodzie mogą rozpuszczać się substancje toksyczne i rakotwórcze. Umożliwiają rozpuszczanie się substancjom trudno lub w ogóle nie rozpuszczalnym.
Oczyszczanie ścieków
Oczyszczanie wody składa się z szeregu następujących po sobie procesów. Do najważniejszych zaliczamy: sedymentację, sorpcję, utlenianie chemiczne oraz biochemiczne, mineralizację związków organicznych. Te same procesy stanowią podstawy utylizacji ścieków, którą przeprowadza się w zakładach oczyszczania ścieków. Wyróżniamy trzy różne metody oczyszczania ścieków:
mechaniczną - jest mało efektywna. Tylko 30% zanieczyszczeń zostaje zatrzymanych
biologiczną - 85 do 93% zanieczyszczeń zostaje zatrzymanych
chemiczną - najskuteczniejsza. Zatrzymuje ponad 90% zanieczyszczeń
Jak widać żadna z metod nie daje 100% czystej wody. Jest to problem na skalę globalną. Często woda z kranu nie spełnia wymogów czystości, nie mówiąc o wodach z rzek i wód gruntowych, których skażenie wciąż rośnie. Woda pitna, w naszych domach jest czerpana właśnie z rzek i wód podziemnych. Jest ona oczywiście oczyszczana ale jak wynika z wcześniejszej analizy żadna z metod oczyszczania nie daje w 100% zadowalających rezultatów, a ścieków wciąż przybywa. Rolnictwo, przemysł, czy my sami produkujemy je w niebagatelnych ilościach, które następnie trafiają do wód. Przykładowo Ren, będący największą europejską rzeką, dostarczający wody 20mln mieszkańców jest uznawany za najbardziej zanieczyszczoną rzekę Europy. Corocznie trafia do niej blisko 10 tysięcy ton odpadów. Te dane mówią same za siebie. Metale ciężkie, azotany, cyjanki i inne szkodliwe substancje to wytwór przemysłu i rolnictwa. Wszystkie dostają się do wody, następnie do organizmów żywych (w tym człowieka) i bezpośrednio lub pośrednio im szkodzą. Właśnie ze względu na otaczającą nas naturę i zdrowie nas samych, powinniśmy zatroszczyć się o zmniejszenie, a kiedyś całkowite wyeliminowanie tego rodzaju postępowania. Należy zastanowić się nad nowymi lepszymi metodami oczyszczania i uzdatniania wody tak, by procent zanieczyszczonych wód zaczął maleć. Ludzie od niepamiętnych czasów pozbywają się ścieków odprowadzając je do rzek. Te zanieczyszczenia trafiają następnie do mórz i oceanów. Jednak wszystkie one do nas wracają, np. w pożywieniu. W Japonii (lata 50) doszło do masowego zatrucia rtęcią, właśnie przez spożycie ryb zawierających rtęć. Człowiek się nie zastanawia nad ewentualnymi konsekwencjami swoich działań i takie są skutki. Dopiero kiedy jest bardzo źle, szuka się alternatywnych rozwiązań.
Zanieczyszczenia powietrza
Przez zanieczyszczenia powietrza rozumiemy wszystkie jego składniki (stale, gazowe i ciekle), które nie występują w nim pierwotnie, lub substancje naturalnie występujące, ale których ilości w powietrzu odbiegają od normy. Zanieczyszczenia powietrza dzielimy na:
chemiczne substancje w postaci gazów lub pary
cząstki organiczne w postaci stałej
organizmy wirusowe, bakteryjne oraz grzyby
kropelki cieczy
Zanieczyszczenia powietrza maja negatywny wpływ na każdy element środowiska naturalnego, a także na martwą materię, np. powodują korozję budowli. Często mają one nieprzyjemny zapach co również jest bardzo uciążliwe.
Przez wielkość emitowanych zanieczyszczeń rozumiemy ich całkowita ilość przyjmowaną przez atmosferę w określonym czasie. Wyraża się ją w następujących jednostkach: g/s, kg/h, bądź też w t/rok.
Rozróżniamy dwa rodzaje źródeł zanieczyszczeń: naturalne i antropogeniczne (spowodowane działalnością człowieka). Naturalnymi mogą być wybuchy wulkaniczne, trzęsienia ziemi, pożary, czy obszary bagienne produkujące metan (CH4), sól pochodząca z mórz i oceanów, erozja gleb, erozja skał i burze piaskowe. Wśród antropogenicznych wyróżniamy cztery zasadnicze grupy:
energetyka, a konkretnie spalanie paliw
procesy technologiczne przemysłu chemicznego, hutniczego i rafineryjnego, oraz kopalnie i cementownie
wszystkie rodzaje transportu, zarówno lądowego, wodnego i powietrznego
gospodarstwa domowe, miejsca utylizacji i wysypiska odpadów i ścieków
Źródła emisji mogą być: punktowe (np. kominy), liniowe (np. autostrada) i powierzchniowe ( np. otwarty zbiornik lub obszar z którego ulatnia się szkodliwa substancja).
Zanieczyszczenia powietrza dzielimy na pierwotne, które nie zmieniły swej struktury i właściwości od momentu uwolnienia ich do atmosfery, oraz zanieczyszczenia wtórne, powstałe wskutek ich reakcji ze składnikami atmosfery oraz substancjami pyłowymi, które zalegając na powierzchni ziemi zostały ponownie uniesione w powietrze, np. przez wiatr.
Powietrze jest specyficzną strefą. Zanieczyszczenia w niej będące mogą się z łatwością przemieszczać. Zależne jest to od wysokości emitora (np. komina) i panujących warunków meteorologicznych. Unoszone zanieczyszczenia po pewnym czasie ulegają sorpcji (osiadają na powierzchni ziemi) lub są sprowadzane na nią wraz z opadem. Te których średnica jest poniżej 200mm unoszą się dłużej przyjmując postać aerozoli. Te o średnicy nie przekraczającej 20mm zazwyczaj usuwa opad, cięższe przyciąga siła ciężkości. Powietrze podlega ciągłemu mieszaniu; jeśli ukształtowanie terenu jest niekorzystne, na dodatkowo niewielkim terenie (np. miasto), a dzień bezwietrzny może dojść do kumulacji zanieczyszczeń i powstania tzw. smogu.
Jednym ze składników atmosfery są gazy absorbujące promieniowanie IR (podczerwone), odbijające się od ziemi. Do związków tych zaliczamy: wodę w postaci pary wodnej, dwutlenek węgla (CO2), metan (CH4), podtlenek azotu (N2O2) i freony. Związki te sprzyjają efektowi cieplarnianemu (nazywamy je gazami cieplarnianymi) i powiększaniu się dziury ozonowej. Szacuje się że roczna emisja dwutlenku węgla wynosi 1011 t. Jego stężenie na początku XX wieku wynosiło 270ppm, w latach 80-tych badania wykazały jego wzrost do 360ppm. Dwutlenek węgla występuje w tak dużych ilościach, że choć jego wpływ na efekt cieplarniany jest dużo mniejszy, niż np. nadtlenku azotu (jest bardzo groźny ale występuje w stosunkowo małych ilościach), jest on większym zagrożeniem. Związki takie jak freony docierające do ozonosfery i wchodzące z ozonem w reakcje są przyczyną zwiększania się dziury ozonowej, wykrytej w 1983 roku nad Antarktydą. Ozonosfera ma właściwości zatrzymujące promieniowanie UV (ultrafioletowe). Jej brak przynosi wzrost promieniowania UV, oddziałującego na wszystkie organizmy w sposób bardzo negatywy.
Bardzo istotny jest skład powietrza w budynkach i pomieszczeniach halowych. Zależy od jakości powietrza na tym obszarze, czy przeprowadzane są w nim jakieś procesy technologiczne i od sprawności działania systemu wentylacyjnego. Źródłem zanieczyszczeń w pomieszczeniach są:
materiały budowlane, z których wykonany jest budynek. Do najbardziej szkodliwych zaliczamy formaldehyd (emitowany np. z płyt paździerzowych), związki zaliczane do fenoli, toluen, ksylen, a także styren będące składnikiem klejów czy materiałów impregnujących
procesy utleniania do których zaliczamy: oddychanie, ogrzewanie, czy palenie tytoniu
procesy technologiczne
W przemyśle górniczym, odlewniczym, materiałowym, spawalniczym, przetwórczym (azbestu) zagrożeniem są pyły. Powodują one wiele chorób, m.in. pylicę płuc. Dodatkowo notuje się emisję związków powodujących zatrucia (np. ołów (Pb) lub tlenek węgla(CO)).
Zanieczyszczenie może oddziaływać na środowisko w dużej ilości i krótkotrwale lub długo ale małym stężeniem. Najczęściej dochodzi do współdziałania zanieczyszczeń. Ich jednoczesne działanie może dać dużo gorsze konsekwencje, niż gdyby każda z tych substancji działała osobno.
Bardzo groźną substancją dla ludzi jest dwutlenek siarki. Oddziaływuje na błony śluzowe, efektem może być nawet skurcz mięśni oskrzelowych. Przy stężeniu 10-500 mg/m3 wpływa także na rośliny. Uszkadza liście pszenicy, tytoniu, lucerny, owsa i wielu innych roślin. Zagraża również lasom. Wraz z związkami azotu, fluoru, ołowiu, chloru, cynku, miedzi i węglowodorów wpływa na ich co raz szybszą degradację.
Wszystkie szkodliwe substancje mają ustalone swoje najwyższe dopuszczane stężenia. Są one inne dla obszarów takich jak uzdrowiska, parki narodowe i krajobrazowe, rezerwaty przyrody. Również inne stosuje się w odniesieniu do powietrza stanowisk pracy. W przypadku Polski ponad 20% jej obszarów jest o zanieczyszczonym powietrzu (głównie dotyczy to dużych miast i aglomeracji). Dane statystyczne z 1993 roku donoszą, iż emisja gazów wynosiła wtedy około 10mln ton. Obejmowała 4,4mln ton tlenku węgla (CO), 2,7mln ton dwutlenku siarki (SO2) (w 1991 roku wynosiła 3,0mln ton, a w 1989 roku 3,9mln ton), tlenków azotu (NOx) 1,1mln ton (w 1991 roku wynosiła 1,2mln ton, a w 1989 roku 1,5mln ton), substancji lotnych (organicznych) 1,7mln ton, dwusiarczek węgla (CS2) 20 tys. ton, siarkowodór (H2S) 9 tys. ton, pochodnych fluoru 4 tys. ton. Roczna emisja dwutlenku węgla (CO2) wynosi około 400mln ton. W przypadku pyłów od roku 1989 do 1993 emisja uległa zmniejszeniu z 2,4mln ton/rok do 1,5mln ton/rok. Efektem tak dużego zanieczyszczenia jest degradacja lasów (np. w Górach Izerskich, czy Rybniku).
Zanieczyszczenia środowiska naturalnego
Jest to stan środowiska, który jest efektem wprowadzenia doń substancji w stanie lotnym, ciekłym lub stałym, bądź też energii w ilościach lub składzie ujemnie wpływającym na nasze zdrowie, faunę, florę, klimat, jakość gleby i wody lub wartości materialne człowieka (np. korozja budynków). W wyniku wprowadzenia zanieczyszczeń do środowiska cierpi cała biosfera i biotop. Jak wiadomo źródłem tych zanieczyszczeń jest człowiek, a konkretnie jego rozwój lub natura. Człowiek w sposób ciągły, systematyczny degraduje elementy środowiska. Często są to działania niezamierzone, będące wynikiem np. jakiejś nieprzewidzianej awarii.
Ocena aktualnego stanu środowiska jest dokonywana w oparciu o naturalny jego stan (czysty). Nie ma znaczenia, czy poddany analizie stan środowiska wynika z działania substancji o sprecyzowanych normach (stężeniach lub natężeniach), czy też jest efektem oddziaływania czynników nieokreślonych przez prawne normatywy dopuszczalnych stężeń. Czasem jako zanieczyszczenie traktuje się przekroczenie norm prawnych odnośnie jakości środowiska lub tolerowanych wskaźników wielkości emisji zanieczyszczeń, przykładowo fluor i jego związki nie należą do składników powietrza i w związku z tym są traktowane jako zanieczyszczenia ,natomiast zgodnie z prawem NDS, czyli najwyższe dopuszczalne stężenie tych związków wynosi: NDS chwilowe - 30mg/m3, NDS średniodobowe - 10mg/m3 i NDS średnioroczne 1,6mg/m3.
Niegdyś zanieczyszczenia miały charakter lokalny. Rozwój przemysłu i aglomeracji społecznych w drugiej połowie XX wieku spowodował ewolucję zakresu zanieczyszczeń z lokalnego, przez regionalny (np. zanieczyszczenie morza Bałtyckiego), aż do globalnego (np. efekt cieplarniany, dziura ozonowa, kwaśne deszcze). W związku z powyższym UNESCO uznało za najgroźniejsze substancje:
dwutlenek węgla (CO2), będący gazem cieplarnianym
tlenek węgla (CO), dwutlenku siarki (SO2), dwutlenek azotu (NO2) zakwaszające środowisko
fosfor (P) wywołujący eutrofizację
rtęć (Hg), ołów (Pb) ulegające bioakumulacji
ropę naftową
DDT
pestycydy
promieniowanie
Oczywiście multum zagrożeń człowieka jest wynikiem zanieczyszczenia powietrza, wody, czy żywności znajdującej się w jego bezpośrednim otoczeniu. Reasumując badania odnośnie zanieczyszczeń i aktualnego stanu środowiska należy prowadzić zarówno na skalę światową jak i lokalną. Te informacje pomogą nam znaleźć wiele alternatywnych rozwiązań odnośnie ochrony środowiska i zapobiec nie jednemu zagrożeniu.
Stan środowiska w Polsce
W Polsce istnieje 22 parki narodowe, 1368 rezerwatów przyrody (dane z 31 grudnia 2003), wiele parków krajobrazowych, obszarów o chronionym krajobrazie, oraz mające międzynarodowy charakter rezerwaty biosfery ( utworzone na mocy UNESCO). Równocześnie na terenie naszego kraju występuje 27 obszarów klęski ekologicznej. Są to obszary na których dopuszczalne normy występowanie niektórych zanieczyszczeń zostały znacznie przekroczone. Należą do nich GOP (Górnośląski Okręg Przemysłowy), Legnicko-Głogowski Okręg Miedziowy, obszar Zatoki Gdańskiej i Gór Izerskich.
Badania przeprowadzone pomiędzy 1990, a 1993 rokiem dowodzą, że zgodnie z dopuszczalnymi normami dla poszczególnych zanieczyszczeń, na terenie naszego kraju więcej niż 10% jednostek administracyjnych kraju przedstawiało niekorzystną sytuację środowiskową. Pogarszała się w miastach i okręgach przemysłowych (obszar Śląska i Małopolski). Najczęściej normy przekraczało stężenie pyłów, aldehydu mrówkowego (HCHO), ołowiu (Pb) i fluoru (F).
Zgodnie z rozporządzeniem ministra z 11 lutego 2004 roku rozróżnia się 5 klas czystości wód powierzchniowych w Polsce. Każdej klasie odpowiadają odpowiednie parametry i normy. Klasą najczystszą jest klasa I. Najczęstszymi zanieczyszczeniami wód są łatwo utlenialne substancje organiczne, związki azotu, związki fosforu i rozpuszczalne sole, których źródłem są wody pokopalniane. Odnośnie wód podziemnych dokładnych informacji brak, natomiast przypuszcza się, że zanieczyszczonych jest około 25% zasobów, będących do dyspozycji. Główną presje wywiera rolnictwo, skażona atmosfera, brak kanalizacji na obszarach wiejskich i wielu miejskich oraz źródła punktowe, takie jak: stacje paliw, czy składowiska odpadów funkcjonujące sprzecznie z normami i wymogami, o technologii i organizacji stwarzających poważne zagrożenie. Wszystkie te źródła oddziałują także na glebę. Jej rekultywacja to proces długotrwały i drogi. Natomiast w przypadku klimatu akustycznego główny udział ma hałas komunikacyjny, pochodzący z dróg, dworców i lotnisk. W większych miastach taki poziom wynosi od 65 do 75dB, w mniejszych 62 - 73dB, na wsiach 45 - 62dB.
Aby poprawić stan środowiska naturalnego potrzebne są natychmiastowe działania dotyczące modernizacji stosowanych technologii, w celu zmniejszenia zużycia surowców naturalnych i energii. Ponadto niezbędna jest rekultywacja terenów już zniszczonych.
Zanieczyszczenia gleb
Przez zanieczyszczenie gleby rozumie się przekroczenie normy określającej zawartość danej radioaktywnej substancji, a także mikroorganizmów zamieszkujących glebę. Obecność tych substancji i mikroorganizmów we właściwych ilościach jest niezbędna, gdyż zapewniają one obieg materii i energii w ekosystemach. Zanieczyszczenia pochodzą z odpadów, pyłów i substancji lotnych emitowanych przez przemysł, z komunikacji samochodowej i innej, a także z rolnictwa (nawozy azotowe i fosforowe, pestycydy). Konsekwencją wpływu zanieczyszczeń jest pogorszenie urodzajności gleby (co mści się obniżeniem wielkości i jakości plonów), zaburzeniem okresu wegetacji u roślin, degradacja szaty roślinnej oraz konsekwencje w postaci korozji budynków i innych obiektów, np. wodociągów. Najczęstszymi zanieczyszczeniami gleby są: związki organiczne (np. pestycydy), metale ciężkie (np. rtęć, cynk), i związki azotu.
Chemiczne właściwości gleby mogą zostać przekształcone w wyniku zmiany jej pH (odczynu) na bardziej kwaśny (zakwaszenie) lub zasadowy (alkalizacja), może to być jej zasolenie lub inna forma antropopresji, niezamierzonej lub celowej. Odczyn to podstawowa cecha gleby. Ma wpływ na procesy glebowe, erozje wietrzną skał macierzystych, proces mineralizacji oraz humifikacji szczątków organicznych, proces wzrostu roślin, proces nitryfikacji (w wyniku tego procesu powstają azotany) i proces denitryfikacji (z azotanów powstaje amoniak, azot). Ma także wpływ na organizmy, które żyją w glebie. Organizmy te nazywamy edafonem. Zakwaszenie to rezultat zachodzących w glebie reakcji rozkładu związków organicznych, a także życiowych przemian organizmów roślinnych. Produktami tych przemian są kwasy organiczne i nieorganiczne. Ponadto na zakwaszenie wpływa nitryfikacja i proces hydrolizy soli pierwiastków glinu (Al) i żelaza (Fe). Dodatkowo proces napędzają kwaśne opady, niosące jony siarczkowe, chlorowe oraz azotanowe, a także inną materię wymywaną z powietrza atmosferycznego. Kwaśne opady mają tak negatywny wpływ, ponieważ powodują rozkładanie się pierwotnej oraz wtórnej substancji mineralnej, uwalnianie z kompleksów glinokrzemianowych glinu (w takiej formie ma on właściwości toksyczne), wypłukiwanie cząstek mineralnych będących jednostką strukturalną kompleksu sorpcyjnego, a także spadek aktywności organizmów glebowych. w przypadku alkalizacji najważniejszym procesem jest wypłukiwanie pyłów zawieszonych w atmosferze. Są to pyły pochodzące z cementowni, a także będące efektem nadmiernego wapniowania.
Związkami bardzo niebezpiecznymi dla gleby są azotany. Ich źródłem jest przede wszystkim rolnictwo, a konkretnie stosowane w nim nawozy sztuczne. Roślina wchłania tylko 50% stosowanego nawozu. Reszta przedostaje się do gleby i wód gruntowych, bezpośrednio im szkodząc. Azotany mogą się dostawać do gleby także ze ściekami i lub z zanieczyszczonej atmosfery. Azotany mają bezpośredni wpływ na rośliny:
- opóźniają ich dojrzewanie
- zmniejszają odporność na patogeny
- dają początek kancerogennym i teratogennych nitrozoamin
- zwiększają fitotoksyczność
- powodują niedobór miedzi w organizmie roślinnym
Nie tylko roślina ponosi konsekwencje, także człowiek i zwierzęta, które ją spożywają są narażone na jej negatywne działanie.
Żyzność gleby zostaje poważnie naruszona w wyniku działania nawozów i zanieczyszczeń, które bezpośrednio zmniejszają jej poziom akumulacyjny i naruszają próchnicę. Jak wiemy próchnica jest miejscem w glebie, w którym gromadzą się minerały i związki organiczne tak istotne dla właściwości gleby. Wpływając negatywnie na próchnice zmniejszamy jej ilość i jakość, zakwaszamy ją, a wapń, magnez, czy potas (kationy zasadowe) w niej zawarte są wymywane. Gleba zostaje zdegradowana, a jej stopień bonitacji (żyzności) obniżony. Wszelkie zabiegi rolnicze począwszy od stosowania nawozów sztucznych, a skończywszy na pestycydach, działają degradująco na glebę i ogólnie na środowisko.
Istnieje wiele czynników negatywnie oddziaływujących na glebę, np. klimat, wylesienie, czy obniżenie poziomu naszych wód gruntowych. Z wylesieniem bezpośrednio wiąże się proces denudacji. Polega on na zaburzeniu struktury profilu glebowego, i bezpośrednim oddziaływaniu erozji zarówno wodnej, jak i wietrznej. Innymi destrukcyjnymi procesami są: tzw. zmęczeni gleby, wyczerpywanie biogenów roślinnych, zanik powierzchni uprawnych. Poprzez zmęczenie gleby należy rozumieć spadek żyzności gleby, wynikający z zaburzeń równowagi dynamicznej gleby, które z kolei jest efektem zanieczyszczeń lub nierozsądnego nawożenia. Gdy gleba jest zanieczyszczona wpływa również na zanieczyszczenie wód. Poziom eluwialny gleby zostaje wypłukany i wszystkie zanieczyszczenia do stają się do wód podziemnych oraz powierzchniowych.
Zanieczyszczenia powietrza
Największe zagrożenie dla środowiska stanowią zanieczyszczenia powietrza, a najczęściej zanieczyszczającymi je substancjami są dwutlenek siarki (SO2), tlenki azotu (NOx) i pyły. Przypomnę, że za zanieczyszczenie powietrza uważa się każdą substancję (stałą, ciekłą, gazową), której ilość w powietrzu przekracza jej średnią zawartość, lub taką, która pierwotnie w składzie powietrza w ogóle nie występuje. Natomiast Światowa Organizacja Zdrowia traktuje powietrze zanieczyszczone, jako powietrze o składzie chemicznym mogącym negatywnie oddziaływać na zdrowie i funkcjonowanie człowieka, zwierząt i roślin.
Generalnie zanieczyszczenia powietrza możemy podzielić na pyły i związki lotne (gazy). Tak wielkie niebezpieczeństwo, jakie z nich wynika jest determinowane zdolnością przenoszenia się tych związków na praktycznie nieograniczone odległości (są wysoce mobilne). Przykładowo Skandynawia to obszar pod wpływem zanieczyszczeń europejskich, chociaż jest oddalony tysiącami kilometrów. Zanieczyszczenia powietrza degradują wszystkie elementy środowiska. Ich głównymi źródłami są:
- uprzemysłowienie, a zwłaszcza rozwój energetyki i branży motoryzacyjnej
- przyrost ludności
Spalanie paliw stanowi podstawowe źródło energii w naszym społeczeństwie, niestety równocześnie z tego powodu jest głównym dostarczycielem zanieczyszczeń antropogenicznych. Dwutlenek siarki (SO2), tlenki azotu (NOx), tlenek węgla (CO), ozon troposferyczny (O3), ołów (Pb) i pyły to tylko najważniejsze z zanieczyszczeń, jest ich dużo więcej.
Erupcje wulkanów, trzęsienia ziemi, erozje, opad pyłu kosmicznego, pożary lasów i inne zjawiska w przyrodzie to naturalne źródła zanieczyszczeń.
Szkodliwe substancje wchłaniane przez nasz organizm w trakcie procesu oddychania, są przyczyną wielu chorób układu oddechowego. Ich negatywny wpływ przejawia się również poprzez zaburzenia w reprodukcji i wystąpienie alergii. Cierpią również materialne dobra człowieka, takie jak budowle, czy metalowe konstrukcje. Stanowią zagrożenie dla obiektów zabytkowych, a także maszyn, tworzyw sztucznych, witraży, a nawet dla metali, powodując ich korozję. Jeśli skażona jest woda pitna to zniszczeniu ulegają również instalacje wodociągowe, zachodzi ich korozja. W wodzie tej wzrasta ilość ołowiu (Pb), cynku (Zn), miedzi (Cu), a nawet tak szkodliwego kadmu (Cd). Podobnie jest z instalacjami klimatycznymi. W skali światowej zanieczyszczenia powietrza mają wielki wpływ także na klimat.
Wyróżniamy trzy zasadnicze źródła emisji:
- Punktowe - stanowi je przemysł emitujący takie związki jak: dwutlenek siarki (SO2), tlenki azotu (NOx), tlenek węgla (CO), metale ciężkie i pyły.
- Powierzchniowe (rozproszone) - paleniska domowe, kotłownie, zakłady przemysłowe małej wielkości emitujące zanieczyszczenia pyłowe i dwutlenek siarki (SO2).
- Liniowe - zanieczyszczenia komunikacyjne emitujące tlenki azotu (NOx), tlenki węgla (COx), metale ciężkie (zwłaszcza ołów).
Poniżej wypisano główne następstwa zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego:
Kwaśny deszcz:
Kwaśne deszcze są najlepszym i najbardziej znanym przykładem oddziaływania kwasów na przyrodę. Ich występowanie ma bardzo szkodliwy wpływ na środowisko naturalne. Powstają one gdy opad atmosferyczny w dowolnej postaci (deszczu mżawki, mgły, rosy, śniegu, szronu czy gradu) pochłania z powietrza gazy i wypłukuje zawieszone w atmosferze cząstki materii tzw. aerozole atmosferyczne, które następnie w wyniku reakcji przechodzą w kwasy. Kwaśne deszcze mają szereg negatywnych oddziaływań:
zwiększają śmiertelność u niemowląt
zakwaszają rzeki i inne wody
niszczą rośliny i degradują glebę
oddziałują negatywnie na człowieka i zwierzęta
niszczą dobra materialne człowieka
Smog:
Smog powstaje przez skumulowanie się znacznej ilości zanieczyszczeń na niewielkim obszarze (np. w mieście). Muszą temu sprzyjać bezwietrzne warunki pogodowe. Jest groźnym zjawiskiem dlatego w miastach i okręgach przemysłowych prowadzi się ciągły monitoring stopnia zanieczyszczenia powietrza.
Dziura ozonowa:
Największy spadek ozonu notuje się nad biegunem południowym naszego globu. Wywołany on jest obecnością w atmosferze związków docierających do ozonosfery i wchodzących z ozonem w reakcje. Zaliczamy do nich freony, zawierające w swej strukturze chlor (Cl), który po uwolnieniu reaguje z ozonem (O3). Oszacowano, że rocznie ubywa 0,4 - 0,8% ozonosfery w północnych szerokościach geograficznych i około 0,2% w strefie równikowej. Jest to efekt działalności człowieka.
Freony - są to pochodne chlorowcowe węglowodorów nasyconych, które w swej cząsteczce zawierają atomy fluoru (F), chloru (Cl) i czasem także bromu (Br). Niższe z freony mają następujące właściwości:
mają znaczną prężność pary przy niskich temperaturach
są niepalne, nietrujące
są bezwonne (niekiedy o zapachu eteru) i bezbarwne
łatwo się skraplają
mają małe napięcie powierzchniowe i małą lepkość
Zarówno Europę Wschodnią, jak i kraje wysoko rozwinięte cechuje znaczne zanieczyszczenie powietrza. Dodatkowo nie jest widoczna poprawa tego stanu na przestrzeni lat. Niestety kraje Europy Wschodniej, w których przemysł ciężki funkcjonuje na wysoką skale, nie posiadają odpowiednich przepisów chroniących środowisko przed jego negatywnym wpływem. W dużych miastach tzw. "czarnego trójkąta" emisja SO2 pozostaje bardzo wysoka. Natomiast kraje rozwijające się cierpią z powodu rozwoju na ich terytoriach przemysłu rafineryjnego i stalowniczego. Te gałęzie przemysłu zaliczane są do najbardziej zanieczyszczających i czerpiących najwięcej energii. Innym powodem jest brak środków finansowych na unowocześnianie technologii produkcyjnych.
Sytuacja w Polsce
Aktualny stan atmosfery nad terytorium Polski jest zależny od wielkości emisji substancji szkodliwych do atmosfery, zarówno z terenów naszego kraju, jak i z poza jego granic. Zanieczyszczenia z poza granic nazywamy transgranicznymi. Są one zależne od warunków meteorologicznych. Polska jest krajem zajmującym trzecie miejsce względem zanieczyszczenia powietrza na świecie. Ponad 20% obszarów naszego kraju jest pod wpływem nadmiernego zanieczyszczenia powietrza. Taki stan wynika z szeregu czynników, takich jak:
przemysł energetyczny zasilany węglem
przemysł surowcowy
nieoczyszczone gazy odlotowe
spaliny samochodowe
brak odpowiednich ustaw prawnych i ich egzekucji
Przykładem obszaru zasilanego transgranicznymi zanieczyszczeniami jest Górny Śląsk, zasilany przez Czechy, a także Niemcy. Nasz kraj eksportuje zanieczyszczenia w podobnych ilościach jak przyjmuje. Niestety rozkład zanieczyszczeń na terenie Polski jest nierównomierny. Na jednych obszarach jest ich mnóstwo, a na innych minimalna ilość. Badania wykazały, iż najbardziej zanieczyszczonym obszarem jest województwo śląskie. Jest to obszar zajmujący 2,1% powierzchni krajowej, a skoncentrowanych jest w nim około 25% emisji SO2 na skalę krajową. Na Górnym Śląsku, również w Krakowa niekiedy powstaje kwaśny smog.
Alternatywnym rozwiązaniem dla oczyszczenia powietrza jest modernizacja technologii stosowanych w przemyśle, stosowanie specjalnych urządzeń oczyszczających dymy z kominów (np. odpylacze lub cyklony) i inne źródła zanieczyszczeń, a także modernizacja kryteriów służących ocenie stanu zanieczyszczenia.
Zgodnie z regulaminem serwisu http://www.bryk.pl/ prawa autorskie do niniejszego materiału posiada Wydawnictwo GREG. W związku z tym, rozpowszechnianie niniejszego materiału w wersji oryginalnej albo w postaci opracowania, utrwalanie lub kopiowanie materiału w celu rozpowszechnienia w szczególności zamieszczanie na innym serwerze, przekazywanie drogą elektroniczną i wykorzystywanie materiału w inny sposób niż dla celów własnej edukacji bez zgody Wydawnictwa GREG podlega grzywnie, karze ograniczenia wolności lub pozbawienia wolności.
Polecamy prace o podobnej tematyce
|
|
|
|
|
ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ZDROWIA
z dnia 4 września 2000 r.
w sprawie warunków, jakim powinna odpowiadać woda do picia i na potrzeby gospodarcze, woda w kąpieliskach, oraz zasad sprawowania kontroli jakości wody przez organy Inspekcji Sanitarnej.
(Dz. U. Nr 82, poz. 937)
Na podstawie art. 106 ust. 2 ustawy z dnia 24 paĽdziernika 1974 r. - Prawo wodne (Dz. U. Nr 38, poz. 230, z 1980 r. Nr 3, poz. 6, z 1983 r. Nr 44, poz. 201, z 1989 r. Nr 26, poz. 139 i Nr 35, poz. 192, z 1990 r. Nr 34, poz. 198 i Nr 39, poz. 222, z 1991 r. Nr 32, poz. 131 i Nr 77, poz. 335, z 1993 r. Nr 40, poz. 183, z 1994 r. Nr 27, poz. 96, z 1995 r. Nr 47, poz. 243, z 1996 r. Nr 106, poz. 496, z 1997 r. Nr 47, poz. 299, Nr 88, poz. 554 i Nr 133, poz. 885, z 1998 r. Nr 106, poz. 668 oraz z 2000 r. Nr 12, poz. 136) zarz±dza się, co następuje:
§ 1. 1. Rozporządzenie określa:
1) warunki, jakim powinna odpowiadać woda do picia i na potrzeby gospodarstw domowych, zakładów żywienia zbiorowego, zakładów produkujących środki spożywcze, farmaceutyczne, kosmetyczne i lód oraz na potrzeby zakładów kąpielowych i pływalni, zwana dalej "wodą do picia",
2) warunki, jakim powinna odpowiadać woda w kąpieliskach śródlądowych i morskich, zwana dalej "wodą w kąpieliskach",
3) zasady sprawowania kontroli jakości wody do picia i wody w kąpieliskach przez organy Inspekcji Sanitarnej.
2. Warunki określone w rozporządzeniu dotyczą wody do picia pobieranej z wodociągów sieciowych, lokalnych i studni publicznych oraz studni prywatnych, jeżeli:
1) urządzenie wodne zaopatruje ponad 50 osób lub dostarcza przeciętnie na dobę ponad 10 m3 wody,
2) woda jest wykorzystywana do celów komercyjnych, w tym również do obsługi
turystów.
3. Rozporządzenie nie dotyczy naturalnych wód mineralnych, mineralnych wód mieszanych, naturalnych wód źródlanych oraz wód stołowych, dla których warunki sanitarne przy ich produkcji i obrocie określają odrębne przepisy.
1) bakteriologicznym - warunkom określonym w załączniku nr 1 do rozporządzenia,
2) fizykochemicznym - warunkom określonym w załączniku nr 2 do rozporządzenia,
3) organoleptycznym - warunkom określonym w załączniku nr 3 do rozporządzenia.
2. Zawartość substancji promieniotwórczych w wodzie do picia regulują odrębne przepisy.
§ 2. 1. Woda do picia powinna odpowiadać pod względem:
1) bakteriologicznym - warunkom określonym w załączniku nr 1 do rozporządzenia,
2) fizykochemicznym - warunkom określonym w załączniku nr 2 do rozporządzenia,
3) organoleptycznym - warunkom określonym w załączniku nr 3 do rozporządzenia.
2. Zawartość substancji promieniotwórczych w wodzie do picia regulują odrębne przepisy.
§ 3. 1. W zależności od rodzaju, jakości i ilości dostarczanej wody do picia, występujących zanieczyszczeń w środowisku oraz od urządzenia do zaopatrywania w wodę, właściwy inspektor sanitarny, uwzględniając przepisy rozporządzenia, ustala częstotliwość i miejsca poboru próbek wody do badania oraz zakres ich badań.
2. Monitoring jakości wody do picia prowadzą organy Inspekcji Sanitarnej.
3. Minimalną częstotliwość pobierania próbek wody do picia, zalecane metody badań wody do picia oraz parametry / wskaźniki objęte monitoringiem określają załączniki nr 4-6 do rozporządzenia.
§ 4. Woda w kąpieliskach powinna odpowiadać warunkom określonym w załączniku nr 7 do rozporządzenia
§ 5. 1. Ustala się minimalną częstotliwość pobierania próbek wody w kąpieliskach w okresie od dnia 1 kwietnia do dnia 30 września - co dwa tygodnie, z zastrzeżeniem ust. 2 i 3. W przypadku kąpielisk śródlądowych badanie próbek wody po raz pierwszy w danym roku przeprowadza się na dwa tygodnie przed rozpoczęciem sezonu.
2. Próbki wody z kąpielisk wyłączonych z kąpieli w latach poprzednich przez okres dłuższy niż dwa kolejne lata - należy pobierać z dwukrotnie większą częstotliwością.
3. Jeżeli badania próbek wody w latach poprzednich wykazały, że wartości wskaźników i parametrów, jakim powinna odpowiadać woda w kąpieliskach, są korzystniejsze niż określone w załączniku nr 7 do rozporządzenia, wojewódzki inspektor sanitarny może wyrazić zgodę na zmniejszenie częstotliwości pobierania próbek wody do badania określonej w ust. 1.
§ 6. 1. Próbki do badania pobiera się:
1) jeżeli długość plaży kąpieliska nie przekracza 1,5 km - co najmniej w 2 miejscach, w których występuje największe dzienne zagęszczenie kąpiących się osób,
2) jeżeli długość plaży kąpieliska wynosi więcej niż 1,5 km - w miejscach określonych w pkt 1
oraz dodatkowo - w miejscach odległych nie więcej niż 750 m od miejsc określonych w pkt 1,
3) jeżeli kilka kąpielisk jest zlokalizowanych w bezpośredniej odległości i praktycznie tworzą
jedno kąpielisko - w miejscach określonych w pkt 2.
2. W razie jakichkolwiek podejrzeń dotyczących zanieczyszczenia wody w kąpielisku, liczba miejsc pobierania próbek wody powinna być zwiększona w stosunku do określonych w ust. 1, a ponadto w przypadku kąpielisk na wodach płynących - próbki wody powinny być pobierane również z miejsc powyżej kąpieliska.
3. Próbki wody pobiera się z głębokości 30 cm pod powierzchnią wody, z wyjątkiem próbek do oznaczania oleju mineralnego, które pobiera się z powierzchni.
§ 7. 1. Badania bakteriologiczne wody w kąpielisku obejmują oznaczanie:
1) liczby bakterii grupy coli typu kałowego oraz ogólnej liczby bakterii grupy coli w 100 ml wody - metodą probówkową (NPL) lub metodą filtrów membranowych,
2) liczby paciorkowców kałowych w 100 ml wody w tych kąpieliskach, w których wyniki kontroli
wskazują na możliwość występowania ich w liczbie przekraczającej dopuszczalne wartości lub
jeżeli jakość wody uległa pogorszeniu - metodą filtrów membranowych lub metodą probówkową (NPL),
3) obecności pałeczek Salmonella w 1 l wody w warunkach określonych w pkt 2 - metodą filtrów membranowych z wstępnym namnażaniem.
2. Badania fizykochemiczne powinny obejmować oznaczanie: odczynu, barwy, zapachu, olejów mineralnych, substancji mineralnych, substancji powierzchniowo czynnych, fenoli, przezroczystości, osadów oraz - jeżeli istnieje tendencja do eutrofizacji wody - dodatkowo: azotu amonowego, azotu ogólnego, azotu azotanowego, fosforanów - metodami wymienionymi w załączniku nr 5 do rozporządzenia oraz metodą spektrofotometrii UV/VIS lub spektrofotometrii absorpcji atomowej.
3. Jeżeli jakość wody uległa pogorszeniu, badania fizykochemiczne tej wody powinny obejmować oznaczanie pestycydów, cyjanków oraz metali ciężkich: arsenu, kadmu, chromu, ołowiu, rtęci - metodami chromatografii gazowej, spektrofotometrii UV/VIS lub spektrofotometrii absorpcji atomowej.
§ 8. 1. Woda w kąpielisku odpowiada warunkom określonym w załączniku nr 7 do rozporządzenia, jeżeli w wyniku badania próbek wody pobranej zgodnie z § 5 i 6 stwierdza się, że odpowiada ona wymaganym wskaźnikom i parametrom:
1) w 80% próbek - w zakresie wskaźników liczby bakterii grupy coli i bakterii grupy coli typu
kałowego,
2) w 95% próbek - w zakresie pozostałych wskaźników i parametrów, pod warunkiem że:
a) w 5% próbek, które nie odpowiadają wymaganym wskaźnikom i parametrom, woda nie
wykazuje odchyleń od podanych najwyższych wartości dopuszczalnych wskaźników i
parametrów nie więcej niż w 50% z wyjątkiem pH, tlenu rozpuszczonego i wskaźników
bakteriologicznych,
b) kolejne próbki wody pobierane zgodnie z § 5 i 6 będą spełniać warunki określone w
załączniku nr 7 do rozporządzenia
2. Przy wyliczaniu procentu nie bierze się pod uwagę odchyleń od najwyższych dopuszczalnych wartości, jeżeli są one skutkiem powodzi, innych katastrof naturalnych lub anomalii pogodowych.
§ 9. W przypadku wydania przez organy Inspekcji Sanitarnej orzeczenia o nieprzydatności wody do kąpieli w kąpielisku, inspektor sanitarny powiadamia o wydanym orzeczeniu jednostkę samorządu terytorialnego, na której obszarze działania znajduje się kąpielisko, właściciela (zarządcę) kąpieliska oraz - w formie komunikatu - użytkowników kąpieliska w sposób ogólnie przyjęty na danym terenie.
§ 10. Rozporządzenie wchodzi w życie po upływie 14 dni od dnia ogłoszenia.
Minister Zdrowia: w z. M. Piróg
Załączniki do rozporządzenia Ministra Zdrowia z dnia 4 września 2000 r. (poz. 937)
Załącznik nr 1
Lp. |
Wskaźnik jakości wody |
Najwyższa dopuszczalna wartość wskaźnika |
|||
|
|
w próbce wody pobranej w miejscu czerpania przez użytkowników lub podawania wody do sieci |
woda w pływalni |
||
|
|
liczba bakterii |
objętość próbki [ml] |
liczba bakterii |
objętość próbki [ml] |
1 |
Escherichia coli lub bakterie grupy coli typ kałowy (termotolerancyjne) |
0 |
100 |
0 |
100 |
2 |
Bakterie grupy coli* |
0 |
100 |
2 |
100 |
3 |
Enterokoki (paciorkowce kałowe) |
0 |
100 |
X |
X |
4 |
Clostridia redukujące siarczyny** (Clostridium perfringens) |
0 |
100 |
X |
X |
5 |
Gronkowce koagulazo-dodatnie |
X |
X |
2 |
100 |
6 |
Ogólna liczba bakterii w 37°C |
20 |
1 |
100 |
1 |
7 |
Ogólna liczba bakterii w 22°C |
100 |
1 |
X |
X |
X - Nie oznacza się.
* Dopuszcza się pojedyncze bakterie wykrywane sporadycznie, nie w kolejnych próbkach; do 5% próbek w ciągu roku.
** Należy badać w wodzie pochodzącej z ujęć powierzchniowych.
WARUNKI FIZYKOCHEMICZNE, JAKIM POWINNA ODPOWIADAĆ WODA DO PICIA
Lp. |
Nazwa substancji |
Najwyższe dopuszczalne stężenie |
1 |
2 |
3 |
A. Substancje nieorganiczne w mg/l |
||
1 |
Amoniak |
0,51) |
2 |
Antymon |
0,005 |
3 |
Arsen |
0,01 |
4 |
Azotany (NO-3 ) |
50 |
5 |
Azotyny (NO-2) |
0,1 |
6 |
Bar |
0,7 |
7 |
Bor |
1 |
8 |
Bromiany |
0,01 |
9 |
Chlor wolny |
0,3 |
10 |
Chlorki |
250 |
11 |
Chrom |
0,05 |
|
w tym chrom sześciowartościowy (Cr+6) |
0,003 |
12 |
Cyjanki |
0,05 |
13 |
Cynk |
3 |
14 |
Fluorki |
1,5 |
15 |
Fosfor jako P2O5 |
5 |
16 |
Glin |
0,2 |
17 |
Kadm |
0,003 |
18 |
Magnez |
50 |
19 |
Mangan |
0,05 |
20 |
Miedź |
1 |
21 |
Nikiel |
0,02 |
22 |
Ołów |
0,01 |
23 |
Odczyn (pH) |
6,5-9,5 |
24 |
Przewodność elektryczna (µScm-1) |
2500 |
25 |
Rtęć |
0,001 |
26 |
Selen |
0,01 |
27 |
Siarczany |
250 |
28 |
Sód |
200 |
29 |
Srebro |
0,01 |
30 |
Twardość jako CaCO3 |
60-500 |
31 |
Żelazo |
0,2 |
B. Substancje organiczne w µg/l |
||
32 |
Akryloamid |
0,1 |
33 |
Akrylonitryl |
0,25 |
34 |
Benzen |
1 |
35 |
Benzo(a)piren |
0,01 |
36 |
Bromodichlorometan |
15 |
37 |
Bromoform (tribromometan) |
50 |
38 |
Chlorobenzen |
20 |
39 |
Chlorofenole |
10 |
|
(bez pentachlorofenolu) |
oraz poniżej progu zapachu |
40 |
Chloroform (trichlorometan) |
30 |
41 |
Chlorooctowy kwas |
30 |
42 |
Czterochlorek węgla (tetrachlorometan) |
2 |
43 |
Dibromochlorometan |
30 |
44 |
Dichloroetan |
3 |
45 |
Dichlorobenzen |
30 |
46 |
Dichlorometan |
20,0 |
47 |
Epichlorohydryna |
0,1 |
48 |
Etylobenzen |
20 |
49 |
Etylenu tlenek |
2 |
50 |
Fenol |
0,5 |
51 |
Ftalan dibutylu |
20 |
52 |
Formaldehyd |
50 |
53 |
Ksyleny |
20 |
54 |
PCB (polichlorowane bifenyle) |
0,5 |
55 |
Styren |
10 |
56 |
Substancje powierzchniowo czynne (anionowe) |
200 |
57 |
Tetrachloroetan |
30 |
58 |
Tetrachloroeten |
10 |
59 |
Toluen |
40 |
60 |
Trichlorobenzen |
20 |
61 |
Trichloroeten |
10 |
62 |
Trichloroetan |
50 |
63 |
THM - trihalometany (wymienić) |
100* |
64 |
CHZT (met. z KMnO4) |
5000 |
65 |
Suma wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych |
0,1** |
66 |
Winylu chlorek |
0,5 |
67 |
Pestycydy |
0,10*** |
68 |
Suma pestycydów |
0,50*** |
1) Wody podziemne niechlorowane - 1,5 mg/l
(amoniak pochodzenia naturalnego).
* Suma THM - chloroform, bromoform, bromodichlorometan, dibromochlorometan.
** Suma WWA o właściwościach rakotwórczych:
benzo(k) fluoranten,
benzo(ghi) perylen,
indeno(1,2,3 cd.) piren.
*** Pestycydy:
insektycydy,
herbicydy,
fungicydy,
akarycydy,
algicydy,
nematocydy,
rodentycydy,
slimycydy,
pokrewne produkty (między innymi regulatory wzrostu i ich produkty metabolizmu, degradacji i reakcji).
Oznaczać należy tylko te pestycydy, których występowanie jako zanieczyszczenia jest prawdopodobne. Wartość parametryczna odnosi się do każdego pestycydu indywidualnie, z wyjątkiem aldriny/dieldryny i epoksydu heptachloru, dla których wartość parametryczna wynosi 0,03 µg/dm3.
**** Suma wszystkich wartości parametrycznych oznaczonych pestycydów.
WARUNKI ORGANOLEPTYCZNE, JAKIM POWINNA ODPOWIADAĆ WODA DO PICIA
Lp. |
Wskaźnik jakości wody |
Wymagania |
1 |
Barwa (mg/dm3Pt) |
nie więcej niż 15 |
2 |
Mętność (mg/dm3SiO2) |
nie więcej niż 1 |
3 |
Organizmy wodne |
niewidoczne |
4 |
Plamy olejowe |
niewidoczne |
5 |
Zapach |
akceptowalny |
6 |
Zawiesina |
niewidoczna |
Załącznik nr 4
MINIMALNA CZĘSTOTLIWO¦Ć POBIERANIA PRÓBEK WODY DO PICIA
Ilość wody produkowanej lub rozprowadzanej w m3/dobę |
Liczba próbek analiz podstawowych na rok |
Liczba próbek analiz rozszerzonych na rok |
||
|
|
z urządzenia |
z ujęcia |
|
|
|
|
podziemnego |
powierzchniowego |
od 10<-100 |
2 |
2 |
2 |
4 |
>100<-1000 |
2 |
2 |
2 |
4 |
>1000<-2000 |
3 |
2 |
4 |
6 |
>2000<-10000 |
12 |
2 |
6 |
8 |
>10000<-20000 |
60 |
2 |
6 |
12 |
>20000<-30000 |
120 |
2 |
8 |
16 |
>30000<-60000 |
180 |
3 |
10 |
20 |
>60000<-100000 |
360 |
6 |
12 |
24 |
Załącznik nr 5
ZALECANE METODY BADAŃ WODY DO PICIA
A. WskaĽniki organoleptyczne |
Metody badawcze |
|
1 |
Barwa |
- |
2 |
Mętność |
- |
3 |
Odczyn |
E |
4 |
Zapach |
- |
B. Wskaźniki fizykochemiczne |
||
1 |
Odczyn |
E |
2 |
Przewodność właściwa |
E |
3 |
Chlorki |
M |
4 |
Siarczany |
S |
5 |
Wapń |
AAS/K |
6 |
Magnez |
AAS/K |
7 |
Sód |
AAS |
8 |
Potas |
AAS |
9 |
Glin |
AAS/K |
10 |
Twardość |
M |
C. Wskaźniki dotyczące substancji niepożądanych |
||
1 |
Azotany |
S |
2 |
Azotyny |
S |
3 |
Amoniak |
S |
4 |
Utlenialność |
M |
5 |
Fenole |
S |
6 |
Substancje powierzchniowo czynne (reagujące z błękitem metylenowym) |
S |
7 |
Węglowodory chlorowane |
GC |
8 |
Żelazo |
AAS/S |
9 |
Mangan |
AAS/S |
10 |
Miedź |
AAS/S |
11 |
Cynk |
AAS/S |
12 |
Fosfor |
S |
13 |
Fluorki |
S |
14 |
Zawiesiny |
G |
15 |
Chlor |
M/S |
16 |
Bar |
S |
D. Wskaźniki substancji toksycznych |
Metody badawcze |
|
1 |
Srebro |
AAS/S |
2 |
Arsen |
AAS/S |
3 |
Kadm |
AAS |
4 |
Cyjanki |
S |
5 |
Chrom |
AAS |
6 |
Rtęć |
AAS |
7 |
Nikiel |
AAS |
8 |
Ołów |
AAS |
9 |
Antymon |
S |
10 |
Selen |
AAS |
11 |
Pestycydy i produkty pokrewne |
GC |
12 |
Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne |
GC |
E. Wskaźniki bakteriologiczne |
||
1 |
Bakterie grupy coli |
FM |
2 |
Bakterie grupy coli typu kałowego |
FM |
3 |
Paciorkowce kałowe |
FM |
4 |
Clostridia redukujące siarczyny |
PP FM |
5 |
Ogólna liczba bakterii |
płytki lane |
Zalecane metody analiz:
E - elektrometryczne,
M - miareczkowanie,
G - grawimetryczna,
AAS - atomowa absorpcja spektrofotometryczna,
S - spektrometria UV/VIS,
K - kompleksometria,
GC - gazowa chromatografia,
FM - metoda filtracji membranowej,
PP - metoda w podłożu płynnym.
Załącznik nr 6
PARAMETRY / WSKA¬NIKI OBJĘTE MONITORINGIEM
1. Zakres analizy podstawowej |
|
Woda do picia |
|
woda pochodząca z ujęć powierzchniowych |
woda pochodząca z ujęć podziemnych i infiltracyjnych |
1.1. Parametry fizyczne i organoleptyczne |
|
1. Barwa |
1. Barwa |
2. Mętność |
2. Mętność |
3. Odczyn |
3. Odczyn |
4. Przewodność właściwa |
4. Przewodność właściwa |
5. Zapach |
5. Zapach |
1.2. Parametry chemiczne |
|
1. Amoniak |
1. Amoniak |
2. Azotany |
2. Azotany |
3. Azotyny |
3. Azotyny |
4. Chlor* |
4. Chlor* |
5. Twardość |
5. Mangan |
|
6. Twardość |
|
7. Żelazo |
1.3. Wskaźniki bakteriologiczne |
|
1. Bakterie grupy coli |
1. Bakterie grupy coli |
2. E. coli lub grupy coli typ kałowy (bakterie grupy coli termotolerancyjne) |
2. E. coli lub grupy coli typ kałowy (bakterie grupy coli termotolerancyjne) |
3. Ogólna liczba bakterii w 37°C |
3. Ogólna liczba bakterii w 37°C |
4. Clostridia redukujące siarczyny |
|
2. Zakres analizy rozszerzonej |
|
2.1. Parametry chemiczne |
|
1. Arsen |
1. Arsen |
2. Benzo(a)piren |
2. Benzo(a)piren |
3. Bromodichlorometan* |
3. Bromodichlorometan* |
4. Chloroform* |
4. Chloroform* |
5. Chrom |
5. Chrom |
6. Kadm |
6. Kadm |
7. Ołów |
7. Ołów |
8. Glin** |
8. Glin** |
9. Fluor |
9. Fluor |
2.2. Wskaźniki bakteriologiczne |
|
1. Paciorkowce kałowe |
1. Paciorkowce kałowe |
2. Ogólna liczba bakterii w 22°C |
2. Ogólna liczba bakterii w 22°C |
* - o ile woda jest dezynfekowana chlorem.
** - przy stosowaniu glinu jako flokulanta.
Niezależnie od parametrów wyszczególnionych w punkcie 2.1 i 2.2 lista dodatkowych parametrów badanych w analizie rozszerzonej powinna być ustalana przez terenowo właściwe organy Inspekcji Sanitarnej w zależności od występujących zanieczyszczeń w środowisku i od wyników analiz substancji chemicznych stanowiących potencjalne zagrożenia dla zdrowia. Lista wskaźników i parametrów analizy rozszerzonej obejmuje badania wskaźników (parametrów) wymienionych w pkt 1 i pkt 2 załącznika.
WARUNKI, JAKIM POWINNA ODPOWIADAĆ WODA W KĄPIELISKACH
Lp. |
Wskaźniki / parametry |
Najwyższa wartość dopuszczalna |
Wskaźniki bakteriologiczne |
||
1 |
Liczba bakterii z grupy coli typu kałowego (termotolerancyjne)/100 ml |
10001) |
2 |
Liczba bakterii grupy coli/100 ml |
10 0002) |
3 |
Liczba paciorkowców kałowych/100 ml |
100 |
4 |
Obecność pałeczek Salmonella w 1 l |
0 |
Parametry fizykochemiczne |
||
5 |
pH |
5 do 9 |
6 |
Barwa |
akceptowalna*) |
7 |
Zapach w temp. 20-25°C |
akceptowalny*) |
8 |
Oleje mineralne mg/l |
niewidoczna plama na powierzchni wody*) 10 mg/l |
9 |
Substancje powierzchniowo czynne reagujące z błękitem metylenowym mg/l |
brak trwałej piany*) 0,5 mg/l |
10 |
Fenole mg/l |
nieobecny charakterystyczny zapach*) 0,005 mg/l |
11 |
Przezroczystość |
1 m*) |
12 |
Tlen rozpuszczony (% nasycenia O2) |
>80% |
13 |
Biochemiczne zapotrzebowanie tlenu w mg O2/l (BZT5) |
6 mg O2/l |
14 |
Osady smoliste i przedmioty pływające, takie jak: drewno, plastyk, butelki, opakowania szklane, guma lub inne przedmioty |
brak*) |
Inne substancje, które mogą mieć wpływ na warunki zdrowotne k±pi±cych się |
||
15 |
Zakwity sinic |
dopuszcza się ilości nie powodujące zmiany barwy i wystąpienia zmętnienia oraz (lub) zapachu*) |
*) ocena organoleptyczna
1) wartość zalecana do 100
2) wartość zalecana do 500