Zanieczyszczenia wody, powietrza i gleby. Sposoby ich ochrony
1 Zanieczyszczenia atmosfery
y
ródła zanieczyszczeń
y
ródłami zanieczyszczeń są rzeczy wytworzone przez człowieka np.: samochody. To właśnie
szczególnie przez nie nasza atmosfera jest ciągle bombardowana trującymi gazami. Jednak nie tylko
samochody zatruwają powietrze. Bardzo duży wpływ mają także fabryki i elektrownie, a
szczególnie ich odpady i produkty uboczne procesów przemysłowych. Na przykład fabryki oprócz
sprzętów potrzebnych człowiekowi wytwarza całkiem niepotrzebne śmieci, które magazynuje na
wolnym powietrzu tworząc tak zwane  hałdy . Wiatr z biegiem czasu porywa pyły z tych hałd,
które trafiają nie gdzie indziej, jak do atmosfery. Jednak fabryki wytwarzają nie tylko hałdy, lecz
także dymy. Przez kominy fabryki pozbywają się dymów, które są też niebagatelnym z
ródłem
zanieczyszczeń atmosfery. Jednak niektóre zanieczyszczenia na ogromną skalę były nieświadomie
spowodowane przez człowieka. Wez
my na przykład katastrofę w Czarnobylu. Powodem była
błędna decyzja, która jednak skończyła się zakażeniem całej Europy i wzrostem zachorowań na
nowotwory. Jednak to nie tylko człowiek zanieczyszcza atmosferę. Naturalne pożary lasów
deszczowych i erupcje wulkanów też przyczyniają się do zanieczyszczenia powietrza. Jeśli
wymieniamy naturalne czynniki szkodzące atmosferze, to nie sposób nie wspomnieć chociażby o
meteorze tunguskim, przez którego do atmosfery dostała się ogromna ilość pyłów.
Co zanieczyszcza atmosferę?
Pierwszym czynnikiem zanieczyszczającym atmosferę, którym chcę się tutaj zająć są pyły
przemysłowe. Pyły te to cząstki stałe o średnicy ziaren do 100 um, powstałe w wyniku spalania
paliw kopalnych i innych procesów produkcyjnych, są unoszone z dymem. Pyły przemysłowe
powodują różne schorzenia dróg oddechowych u ludzi narażonych na ich długotrwałe działanie.
Nadmierna koncentracja pyłów przemysłowych w powietrzu, zwłaszcza w dużych ośrodkach
miejsko-przemysłowych, prowadzi do zmniejszenia dopływu promieniowania słonecznego do
powierzchni ziemi, zwiększenie opadów(poprzez zwiększenie liczby jąder kondensacji), zwłaszcza
bakteriobójczego ultrafioletu i jest jedną z przyczyn powstawania smogu. Jednak oprócz smogu
istnieją inne czynniki szkodzące powietrzu. Mianowicie są to gazy. Chyba najsłynniejszym gazem
zanieczyszczającym powietrze jest dwutlenek węgla. Jest to główny czynnik efektu cieplarnianego 
im jest go więcej tym temperatura na ziemi się coraz bardziej podnosi. Co się więc stanie, jeśli ilość
dwutlenku węgla będzie dalej rosnąć? Niektóre obliczenia wskazują na to, że przy dwukrotnym
wzroście jego zawartości w powietrzu, średnia temperatura podniesie się o 6oC. Taka zmiana
będzie miała kolosalny wpływ na życie na Ziemi.
Wprawdzie szacuje się, że dwutlenek węgla w dwóch trzecich odpowiada za wzrost temperatury na
kuli ziemskiej w dwudziestym wieku, nie można jednak pominąć wpływu innych substancji
chemicznych. Na przykład metan  produkt uboczny wielu procesów technologicznych w przemyśle
 zatrzymuje ciepło 25 razy efektywniej niż dwutlenek węgla i zdaniem naukowców w 15%
odpowiada za ocieplenie klimatu. Za pozostałe 8% odpowiedzialne są chlorofluorowęglowce  gazy
syntetyczne w skrócie zwane CFC.
Skutki zanieczyszczenia atmosfery gazami
Zanieczyszczeniem pyłami zająłem się w poprzedniej części, tą chcę przeznaczyć na skutki
dostawania się gazów do atmosfery, który są dużo poważniejsze.
Skutek dostawania się do atmosfery gazów takich jak np.: dwutlenek węgla każdy powinien znać.
Jest to efekt cieplarniany (inaczej globalne ocieplenie). Globalne ocieplenie jest prawdopodobnie
skutkiem rozwoju przemysłu i motoryzacji. Wprawdzie podwyższenie temperatury jest niemal
niezauważalne przez człowieka, ale wpływ ocieplenia może być katastrofalny w skutkach.
Rezultatem ocieplenia klimatu Ziemi mogą być susze, katastrofalne powodzie, huraganowe wiatry i
pożary. Zauważalne zmiany mogą dotyczyć również świata roślin i zwierząt. Dla naukowców
pytanie o przyczyny ocieplania klimatu i poszukiwanie sposobów przeciwdziałania temu procesowi
jest równie ważne jak przewidywanie jego skutków.
Jeśli przyczyną wzrostu temperatury na kuli ziemskiej nie byłaby działalność człowieka,
odpowiedzi należałoby szukać w naturalnych procesach, jakie od milionów lat zachodzą na Ziemi.
Badając dzieje Ziemi geolodzy odkryli ślady co najmniej kilku wielkich epok lodowcowych, kiedy
następował nagły spadek temperatury, a znaczna część naszej planety pokrywała się lodem.
Również w czwartorzędzie, młodszym okresie kenozoiku trwającym od ok. 2 milionów lat temu do
dziś, lodowce pokryły ogromne obszary kuli ziemskiej. Młodsza epoka czwartorzędu, trwająca
obecnie  holocen, traktowana jest przez wielu naukowców za interglacjał, czyli cieplejszy okres
między dwoma glacjałami (zlodowaceniami), kiedy to lodowce zanikają lub ograniczają swój zasięg
do małych obszarów. Na przestrzeni dziejów temperatura na Ziemi była znacznie wyższa niż
obecnie. Wyraz
ne ocieplenie klimatu miało miejsce na przykład w pliocenie, najmłodszej epoce
trzeciorzędu trwającej od ok. 5 do ok. 2 mln lat temu, kiedy to poziom morza był o 30  35 metrów
wyższy niż obecnie. Epoki lodowcowe są najprawdopodobniej wynikiem zmiany kąta nachylenia
osi ziemskiej i jej orbity w stosunku do Słońca. Zmiany temperatury mogą mieć również związek z
ilością wysyłanej w kierunku Ziemi energii słonecznej, ilością pyłu wulkanicznego w atmosferze i
wreszcie w pewnym, choć ciągle trudnym do oszacowania stopniu z działalnością człowieka.
Naukowcy dysponują dowodami, że w ciągu ostatnich 100 lat temperatura na Ziemi wzrosła o 0,5
stopnia. Obecnie rośnie prawdopodobnie o 0,3 stopnia w ciągu 10 lat. Jeśli człowiek będzie nadal
zanieczyszczał atmosferę, 21 wieku średnia temperatura Ziemi może wzrosnąć od 1 do 5 stopni.
Jak to się dzieje?
Jedną z przyczyn wzrostu temperatury Ziemi jest nadmierne nagromadzenie w atmosferze pary
wodnej, dwutlenku węgla, tlenku azotu, dwutlenku siarki i metanu. Znaczne ilości tych gazów
dostają się do atmosfery również w wyniku procesów naturalnych. Jednak za wzrost koncentracji
tych związków w atmosferze w ostatnim stuleciu odpowiedzialny jest głównie człowiek.
Porównanie sposobu, w jaki nagromadzone w atmosferze gazy oddziałują na bilans cieplny Ziemi
do procesów zachodzących w szklarni jest jak najbardziej adekwatne. Atmosfera ziemska, podobnie
jak ściany szklarni, przepuszcza krótkofalowe promieniowanie Słońca (światło i promieniowanie
ultrafioletowe), dzięki czemu znaczna część energii cieplnej dociera do powierzchni Ziemi. Tu
zamieniana jest na ciepło, czyli na promieniowanie długofalowe, które Ziemia wypromieniowałaby
z powrotem w przestrzeń kosmiczną, gdyby nie atmosfera, a właściwie para wodna i inne gazy,
które są taką samą pułapką dla ciepła, jak ściana szklarni.
Część promieniowania słonecznego dochodzącego do powierzchni Ziemi nie jest pochłaniana i
zamieniana na ciepło, lecz ulega odbiciu i wraca w przestrzeń kosmiczną. Stosunek ilości
promieniowania na daną powierzchnię określa się mianem albedo. Jego wartość zależy od
charakteru powierzchni  szczególnie dużym albedo charakteryzuje się pokrywa śnieżna i górna
powierzchnia chmur. Dlatego im mniejsze stają się obszary pokryte wiecznym śniegiem, tym
mniejsza część promieniowania ulega odbiciu i tym szybciej rośnie temperatura na Ziemi.
Koncentracja gazów
Naukowcy spierają się, co do pochodzenia i przyczyn wahań obecnych w atmosferze gazów
cieplarnianych. Jak już pisałem, najbardziej znanym jest dwutlenek węgla. CO2 jest naturalnym
składnikiem atmosfery, powstającym w procesach oddychania, gnicia i spalania. Gaz ten jest
wchłaniany w procesie asymilacji, w którym z wody i dwutlenku węgla pod wpływem światła
słonecznego powstaje materia organiczna. Uzupełnieniem tego procesu jest oddychanie, w którym z
materii organicznej i tlenu powstaje energia, woda i dwutlenek węgla, który jest wydalany do
atmosfery. W ten sposób rośliny biorą udział w regulowaniu ilości CO2 w atmosferze. Wahania
stężenia CO2 w warstwie przyziemnej są zatem związane z metabolizmem roślin. W dzień jest go
organiczna. Mniej niż w nocy w związku z intensywną asymilacją, więcej w pochmurny dzień i
zimą, kiedy do Ziemi dociera mniej światła słonecznego, a procesy asymilacji ulegają spowolnieniu.
Duże ilości CO2 magazynowane są przez wody mórz i oceanów. Między atmosferą i oceanami
zachodzi wymiana CO2, dzięki czemu stosunek ilości tego gazu w powietrzu i w wodzie jest stały.
Rola mórz i oceanów polega również na tym, że są one środowiskiem życia fitoplanktonu. Ma on te
samą zdolność do asymilacji dwutlenku węgla, co rośliny lądowe. Nadmiar fitoplanktonu może być
jednak niebezpieczny. Co jakiś czas opinię publiczną alarmują doniesienia o toksycznych zakwitach
fitoplanktonu na wodach przybrzeżnych, które mają związek z wyższą temperaturą wód morskich i
koncentracją zanieczyszczeń działających na plankton jak nawozy na rośliny uprawne.
Stężenie dwutlenku węgla w atmosferze wzrasta także na wskutek działalności człowieka. W
wielkich miastach przemysłowych ilość CO2 osiąga nawet do 0,05-0,07% (średnie stężenie CO2 w
atmosferze wynosi 0,03%), szczególnie w zimie przy pochmurnej pogodzie. Dwutlenek węgla jest
ubocznym produktem spalania drewna i paliw kopalnych  węgla, ropy naftowej i gazu ziemnego.
Uzależnienie naszej cywilizacji od tych paliw jako podstawowego z
ródła energii w połączeniu z
eksplozją demograficzną spowodowały wzrost ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery.
Ogromne ilości tego gazu powstają również przy wypalaniu lasów  najpopularniejszej w wielu
rejonach świata metodzie zdobywania nowych pól i pastwisk.
Efektem spalania paliw kopalnych jest również emisja dwutlenku siarki. Silniki wszechobecnych
samochodów wytwarzają tlenek azotu.
Metan (CH4) jest produktem beztlenowej fermentacji celulozy pod wpływem bakterii metanowych.
Środowiskiem życia tych organizmów są podmokłe gleby, zamulone dna zbiorników wodnych,
bagna, ścieki komunalne i przewody pokarmowe przeżuwaczy oraz termitów, Część metanu
uwięziona jest w regionach polarnych w wiecznej zmarzlinie (stale zamarznięta warstwa gruntu). W
miarę ocieplania klimatu i wytapiania pokrywy lodowej oraz wiecznej zmarzliny metan jest
uwalniany do atmosfery. Istotnym z
ródłem metanu w atmosferze są również procesy zachodzące w
przewodach pokarmowych zwierząt domowych. Szacuje się, że w ciągu ostatnich stu lat ilość
metanu w atmosferze podwoiła się.
Freony to gazy stosowane w chłodziarkach oraz jako gazy nośne w opakowaniach aerozolowych. Po
zużyciu opakowań, te bardzo trwałe gazy przedostają się do atmosfery i gromadzą w stratosferze na
wysokości 20-25 km. Tu powodują rozbijanie zbudowanych z trzech atomów tlenu cząsteczek
ozonu. Tak niszczona warstwa ozonowa przepuszcza do powierzchni Ziemi więcej promieniowania
ultra fioletowego, co przyczynia się do ocieplenia klimatu.
Wpływ ocieplenia na ekosystem
Ocieplenie klimatu, o którym pisałem wcześniej, ma ogromny wpływ na cały ziemski ekosystem.
Ten proces może doprowadzić do topnienia pokryw lodowych. Przypuszcza się nawet, że pęknięcie
w ostatnich latach w pokrywie lodowej Zachodniej Antarktydy jest właśnie wynikiem ocieplenia
klimatu. Topnienie pokryw lodowych może spowodować podwyższenie poziomu mórz i zagrożenie
dla milionów ludzi żyjących na nisko położonych wybrzeżach i w pobliżu ujść rzek. Szacuje się, że
poziom morza podnosi się o 6 cm w ciągu 10 lat. Jeśli temperatura na Ziemi będzie dalej wzrastać,
miasta takie jak Rotterdam, Londyn, Nowy Orlean czy Wenecja znajdą się pod wodą. Z praw fizyki
wynika również, że wzrost temperatury wody spowoduje wzrost jej objętości, co może jeszcze
spotęgować efekt wywołany topnieniem lodu.
W miarę ocieplania się klimatu wiele regionów nawiedzają katastrofalne susze  obszary te stają się
bardziej zagrożone pożarami. Przykładem może być trudny do opanowania wielki pożar Parku
Narodowego Yellowstone w 1992 roku, czy pożary regularnie nawiedzające obszary górskie krajów
śródziemnomorskich. Pożary są wprawdzie naturalnym zjawiskiem w miejscach takich jak
Yellowstone, czy śródziemnomorska makia, wydaje się jednak, że powierzchnia obszarów suchych
i częstotliwość pożarów w ostatnich latach wzrasta.
Człowiek spalając coraz więcej paliw, wycinając lasy i zakładając na ich miejscu miasta i pola
uprawne, przyczynia się bezpośrednio do globalnego ocieplenia i zmiany klimatu. W niektórych
rejonach brakuje wody, co powoduje obniżenie plonów w wielu dotychczas żyznych rejonach
świata. Charakterystyczne dla obecnych zmian klimatu jest również obserwowane już od pewnego
czasu w wielu rejonach świata częstsze pojawienie się katastrofalnych huraganów, Wzrost
temperatury powoduje też uwolnienie wody uwięzionej dotychczas w wysokogórskich pokrywach
śnieżnych, lodowcach i otoczonych lodowymi barierami jeziorach, co prowadzi do nasilenia
zjawisk powodziowych. Katastrofalne powodzie maja też związek z wycinaniem górskich lasów.
Pozbawione roślinności stoki nie zatrzymują wody, są bardziej podatne na erozje i stanowią
zagrożenie dla mieszkańców górskich miasteczek i wiosek. W maju 1998 roku w górach w
okolicach Neapolu w południowych Włoszech pod błotną lawiną zginęło kilkaset osób. O skali
zagrożenia najlepiej świadczy o tym, że góry stanowią 40% lądów.
Nawet na małe zmiany temperatury mają poważny wpływ na świat żywych istot. Wzrost
temperatury powoduje migrację zwierząt i przesuwanie obszarów występowania roślin ku
chłodniejszym dotychczas regionom  na północ na półkuli północnej i na południe na półkuli
południowej.
Doskonałym przykładem takiej migracji jest zachowanie znanego zarówno w Europie, jak i
Ameryce motyla  rusałki admirała. Do niedawna naukowcy uważali, że admirały nie zimują w
Wielkiej Brytanii, przybywają tam dopiero wiosną z cieplejszych krajów Europu. Jednak od kilku
lat liczne obserwacje potwierdzają fakt zimowania tego motyla ( w postaci imago  dorosłego
osobnika) w stosunkowo chłodnej Wielkiej Brytanii. Prawdopodobnie wyjaśnieniem tego zjawiska
jest właśnie ocieplenie klimatu.
Dziura ozonowa
Dziurze ozonowej chciałem poświęcić oddzielną część pracy, ponieważ jest to problem nabierający
coraz poważniejszych kształtów w rzeczywistości. Jeszcze 20 lat temu niewielu ludzi słyszało o
warstwie ozonowej. Obecnie, dzięki odkryciom naukowców, zdaliśmy sobie sprawę z jej znaczenia
dla ochrony życia na Ziemi i z wynikającej stąd konieczności jej zachowania. W wesołych
miasteczkach można nieraz spotkać stanowisko ze zderzającymi się miniaturowymi
samochodzikami. Unosi się tam często charakterystyczny, ostry zapach. To właśnie ozon 
niebieskawy gaz o cząsteczkach zbudowanych z trzech atomów tlenu, a nie jak w przypadku
zwykłego tlenu atmosferycznego  dwóch. Ozon powstaje m.in. w czasie wyładowań elektrycznych.
W wesołym miasteczku samochodziki zasilane są prądem, który dociera do silnika za
pośrednictwem długiego pręta przypominającego nieco tramwajowy pantograf. Zakończenie owego
pręta, ślizgając się po znajdującej się pod napięciem siatce rozpiętej nad samochodami, powoduje
iskrzenie, które jest wynikiem niewielkich wyładowań elektrycznych. Produktem ubocznym tego
zjawiska jest właśnie ozon.
Ozon znalazł liczne zastosowania  m.in. jako wybielacz oraz środek do odkażania wody i
odświeżania powietrza. Jest też popularnym utleniaczem, czyli substancją posiadającą zdolność
wchłaniania elektronów w reakcjach chemicznych. Ozon powstaje w niższych warstwach
atmosfery, jako produkt procesów przemysłowych i spalania paliwa w samochodach. Zbyt duże
ilości ozonu są niebezpieczne dla roślin i prawdopodobnie mają związek z niektórymi zaburzeniami
oddychania.
Rozwój życia na naszej planecie byłby jednak niemożliwy bez tego gazu. Ziemia otoczona jest
grubą warstwą ozonu, która zatrzymuje około 2/3 promieniowania ultrafioletowego (UV),
emitowanego przez Słońce, przepuszczając tylko jego część, o odpowiedniej długości fali. Nadmiar
promieniowania UV jest szkodliwy dla organizmów żywych, powoduje ścinanie się białka i
obumieranie komórek. Z drugiej strony pewna ilość promieni ultrafioletowych jest niezbędna do
wytwarzania witaminy D, koniecznej do wytwarzania kośćca. Ozon ma więc duże znaczenie
biologiczne, ponieważ reguluje dopływ promieniowania ultrafioletowego do powierzchni Ziemi.
Warstwa ozonowa znajduje się w stratosferze na wysokości od 15-55 km, z maksymalną
koncentracją gazu między 25 a 30 km. Nie jest to właściwie czysty ozon, a tylko powietrze o
większej zawartości cząsteczek złożonych z trzech atomów tlenu. W warstwie ozonowej
nieustannie dokonują się przemiany różnych form tlenu. Dwuatomowe cząsteczki (O2) ulegają
rozbiciu na pojedyncze atomy, które z kolei łączą się z innymi dwuatomowymi cząsteczkami tlenu,
tworząc molekuły ozonu (O3). Ozon rozpada się na dwuatomowe cząsteczki tlenu i pojedyncze
atomy, a cały proces rozpoczyna się od nowa. Energia potrzebna do tych przeobrażeń pochodzi ze
Słońca.
Promieniowanie ultrafioletowe
Już niewielkie dawki promieniowania ultrafioletowego powodują, że skóra produkuje brązowy
barwnik o nazwie melanina, substancję ochronną, która daje efekt opalenizny. Większe dawki
promieniowania ultrafioletowego, zwłaszcza UVB mają prawdopodobnie wpływ na zwiększoną
zachorowalność na raka skóry, kataraktę, która może prowadzić do ślepoty, oraz upośledzenie pracy
układu odpornościowego organizmu. Promieniowanie ultrafioletowe niszczy też rośliny, w tym te
uprawiane i spożywane przez człowieka. Jego nadmiar nie sprzyja również planktonowi, czyli
drobnym organizmom unoszącym się w morzach i oceanach. Plankton jest początkiem większości
łańcuchów pokarmowych w oceanach, stąd zaburzenia obserwowane w jego środowisku mogą
odbić się na całym ekosystemie.
Ilość ozonu w warstwie ozonowej zależy m.in. od temperatury, dlatego proporcja ta zmienia się
zależnie od pory dnia i roku. W ciągu ostatnich kilku milionów lat, aż do niedawna, jeśli pominąć te
dobowe i sezonowe wahania, ilość ozonu utrzymywała się mniej więcej na stałym poziomie.
Od połowy lat 80. naukowcy zaczęli dokładniej przyglądać się warstwie ozonowej. Stwierdzili, że
w ciągu kilku wiosennych tygodni w warstwie ozonowej nad Antarktydą pojawia się  dziura . Choć
potocznie nazywane  dziurą , w rzeczywistości zjawisko to polegało na przerzedzaniu i spłycaniu
się warstwy ozonowej, w miarę jak malała w niej liczba cząsteczek ozonu. Ubytki w warstwie
ozonowej spowodowały, że do powierzchni Ziemi docierała większa ilość promieniowania
ultrafioletowego. Naukowcy przypuszczają, że proces ten rozpoczął się jeszcze w połowie lat 70.
Co szkodzi warstwie ozonowej?
W 1987 roku samoloty zdolne do lotów na bardzo dużych wysokościach pobrały próbki powietrza
znad Antarktydy. Dzięki nim naukowcy dowiedzieli się, że za iszczenie warstwy ozonowej
odpowiedzialne są przede wszystkim gazy znane jako freony. Po drugiej wojnie światowej znalazły
one bardzo szerokie zainteresowanie m.in. w aerozolach, systemach chłodniczych lodówek i
zamrażarek, w płynach do czyszczenia i jako środek porotwórczy przy produkcji tworzyw
sztucznych. Cząsteczki freonów dostają się do niższych partii atmosfery, gdzie pod wpływem
światła ulegają rozpadowi, przy czym jednym z produktów rozpadu jest chlor. Wchodzi on w
reakcje chemiczne z ozonem i niejako zabiera atom tlenu z jego cząsteczki. W ten sposób ozon
zamienia się w zwykły tlen, a nad Ziemią rośnie dziura ozonowa, Co gorsza, jeden atom chloru
może rozbić nawet 100tys. cząsteczek ozonu.
Dlaczego Antarktyda?
Wkrótce naukowcy odkryli, że dziura ozonowa pojawia się również nad Antarktydą. Na początku
lat 90. zaobserwowano przerzedzanie się warstwy ozonowej również w szerokościach
umiarkowanych  nad Europą i Ameryką Północną.
Dlaczego jednak ubytki w warstwie ozonowej obserwowano głównie nad Antarktydą? Szacuje się,
że okresowo prawie połowa ozonu znika, by pojawić się kilka tygodni lub miesięcy póz
niej,
Prawdopodobnie przyczyną tego zjawiska jest struktura chmur. Zimą, przy niskiej temperaturze,
kropelki budujące chmury zamieniają się w kryształki lodu. Na powierzchni tych kryształków mogą
swobodnie osiadać cząsteczki freonów i uwalniać chlor, który wczesną wiosną ze wzmożoną siłą
atakuje cząsteczki ozonu.
Jak pozbyć się freonu?
W 1987 roku 24 kraje podpisały w Montrealu protokół wzywający do redukcji zużycia freonów.
Naukowcy pracowali intensywnie, by znalez
ć mniej szkodliwe dla środowiska substytuty tych
substancji. Niestety, co najmniej kilka krajów, które podpisały porozumienie, nie wprowadziło w
życie jego postanowień.
Na początku lat 90. zmieniono postanowienia tych omów. Obecne ustalenia zakładają całkowite
wyeliminowanie freonów do 2000 roku. Zakaz objął również inne szkodliwe związki  np.: bromek
metylu. Nie wolno również produkować freonu z myślą o sprzedaży do krajów, które jeszcze nie
podpisały porozumienia. Kraje uprzemysłowione uruchomiły specjalne fundusze, mające wspomóc
państwa biedniejsze w dostosowaniu się do nowych wymogów. Poza tym niewiele można zrobić
dla poprawy sytuacji, ponieważ freony mają bardzo długi okres rozpadu i pozostaną w atmosferze
jeszcze przez co najmniej 100 lat.
Gazy CFC
Grupa gazów CFC używana jest do produkcji aerozoli, lodówek, pianek izolacyjnych oraz
rozpuszczalników chemicznych. Występują w atmosferze w bardzo niewielkich ilościach, jednak
ich wpływ można bardzo łatwo zaobserwować, ponieważ zatrzymują promieniowanie słoneczne
dwa i pół tysiąca razy efektywniej niż dwutlenek węgla.
Cholofluorowęglowce są odpowiedzialne za poważne uszkodzenie warstwy ozonowej na Ziemi,
jednak nie na tyle poważne, co freon. Z pewnością jednak są to bardzo niebezpieczne środki dla
naszej atmosfery, które trzeba jak najszybciej wyeliminować.
Kwaśne deszcze
Kwaśnego deszczu nie można gołym okiem odróżnić od zwykłych opadów, ale jego wpływ na
środowisko można bardzo łatwo zauważyć. Pojawia się tam, gdzie spalane są ogromne ilości paliw
kopalnych, w wyniku czego do atmosfery przedostają się węglowodory. Kwaśne deszcze powstają
w wyniku łączenia się kropelek wody z gazowymi zanieczyszczeniami powietrza. Największe
znaczenie ma dwutlenek siarki ( szacuje się, że w Europie jest on w 60 procentach sprawcą
kwaśnych opadów), tlenki azotu, siarkowodór, dwutlenek węgla i chlorowodór.
Kwasowość roztworu zależy od ilości obecnych w nim jonów wodorowych. Wielkością
charakteryzującą odczyn roztworu, czyli obecność w nim jonów wodorowych, jest liczba pH. W
przypadku roztworów wodnych wartość pH mieści się w granicach 0-14 i jest od 7 dla roztworów
kwaśnych, większe od 7 dla roztworów zasadowych oraz równe 7 dla roztworów obojętnych.
Stężenie kwasu w deszczu zależy od ilości trujących gazów obecnych w powietrzu. Na przykład,
jeśli deszcz pada po długim okresie bezdeszczowej, bezwietrznej pogody, kiedy istniały warunki
sprzyjające powstawaniu smogu, stężenie kwasu może być bardzo duże o pH, a nawet mniej, jeśli
nad danym obszarem unosi się mgła. Kiedy pH osiąga 1.5, zbliża się do stężenia ludzkich soków
trawiennych, rozpuszczających pokarm. Naturalne pH deszczu wynosi około 5,6. Deszcz jest więc
lekko kwaśny  z powodu obecnego w powietrzu CO2, który z wodą tworzy kwas węglowy.
Kwaśne deszcze padają często w krajach, które nie są odpowiedzialne za ich powstawanie.
Szkodliwe gazy mogą bowiem być przenoszone przez wiatr setki, a nawet tysiące kilometrów od
miejsca ich pochodzenia i wywołać niebezpieczne opady w rejonie wolnym, zdawałoby się, od
ekologicznych zagrożeń. Dla kwaśnych deszczów nie istnieją żadne granice, poza naturalnymi. Do
powstawania kwaśnych deszczów przyczyniają się głównie Stany Zjednoczone i Europa.
Wszędzie też można zobaczyć skutki zanieczyszczenia opadów w postaci martwych lub
obumierających lasów. Skutki kwaśnych deszczów widać najbardziej na zboczach gór, tam bowiem
dolne warstwy chmur kwaśnego deszczu stykają się z roślinnością. Są one widoczne również w
Polsce  na przykład w lasach porastających Karkonosze i Góry Izerskie.
Zagłada lasów
Proces obumierania lasów z powodu kwaśnych deszczów wciąż nie został szczegółowo wyjaśniony.
Z pewnością jednak można go podzielić na kilka etapów. Początkowo substancje zawarte w
deszczu atakują liście lub igły, które w efekcie opadają. Potem choroba atakuje całą roślinę. Drzewo
obumiera, a jeśli rośnie na stromym stoku, przewraca się jak ścięte przez drwala.
Poziom zanieczyszczenia najłatwiej ocenić, obserwując porostu. Różne gatunki porostów wykazują
różną wrażliwość na zanieczyszczenia środowiska. Dlatego obecność danego gatunku i brak innego
jest ważną informacją o stanie środowiska naturalnego w danym miejscu.
Kwaśne deszcze powodują też zakwaszanie wód powierzchownych. Szczególnie narażone są
strumienie, rzeki i jeziora na terenach zalesionych. Badania wykazały, że przy współczynniku pH =
5,4 przestają rozmnażać się ryby.
Kwaśne deszcze spowodowały śmierć milionów pstrągów i łososi w tysiącach szwedzkich jezior.
Spośród 90 tysięcy szwedzkich jezior 4 tysiące są bardzo zakwaszone (pH poniżej 5), 18 tysięcy jest
nieco zakwaszonych, dalszych 20 tysięcy prawdopodobnie niedługo zostanie skażonych. Z
niektórych rzek na południu tego kraju całkowicie zniknęły łososie. Sytuację próbuje się uzdrowić
przez rozpylanie z helikopterów wapna, które neutralizuje kwas. Akcja rozpylania wapna objęła
blisko 3 tysiące jezior i rzek, a cała procedura musi być powtarzana co 3 do 5 lat.
Kwaśne deszcze prowadzą również do zakwaszania gleb, w których uwalnia się toksyczny glin i
następuje wymywanie substancji odżywczych.
Uregulowania prawne
W 1986 roku państwa Wspólnoty Europejskiej (obecnie Unii Europejskiej) podpisały
postanowienie, które uzupełniło Konwencję Genewską. Zakładała ona między innymi zmniejszenie
emisji zanieczyszczeń, przede wszystkim tlenków siarki i azotu. W czerwcu 1992 uczestnicy
Szczytu Ziemi w Rio de Janeiro wezwali wszystkie kraje do redukcji emisji tzw. gazów
cieplarnianych odpowiedzialnych za niekorzystne zmiany klimatyczne. Miałoby to uchronić Ziemię
przed globalnym ociepleniem spowodowanym stężeniem w atmosferze tych samych
zanieczyszczeń, które wywołują kwaśne deszcze.
Wiele państw europejskich podejmuje zdecydowane działania, by zmniejszyć emisję gazów
szklarniowych. Unia Europejska zamierza do roku 2000 zredukować ich emisję o 15% w stosunku
do 1990 r. Niestety, w USA  największym trucicielu świata  zmiany te nadchodzą bardzo powoli.
Podczas konferencji na temat zmian klimatu, która odbyła się w grudniu 1997 roku w Kyoto,
próbowano nałożyć prawne ograniczenia na ilość emitowanych zanieczyszczeń do atmosfery. Stany
Zjednoczone, usiłowały uniknąć zobowiązania się do zmniejszenia emisji substancji szkodliwych.
W tym celu zaproponowały, że w przypadku gdyby jakieś państwo rozwijające się emitowało mniej
zanieczyszczeń niż limit wyznaczony na konferencji, mogłoby sprzedać prawo do emisji tej różnicy
jakiemuś innemu państwu. Propozycja ta oczywiście spotkała się z ostrym protestem ekologów,
dążących do redukcji emisji zanieczyszczeń przez wszystkie państwa świata.
2 Zanieczyszczenia wód
Zanieczyszczenie wód śródlądowych
Problem zanieczyszczeń dotyczy nie tylko mórz i oceanów, ale przede wszystkim wód
śródlądowych. Skażone bywają strumienie, kanały, rzeki, a także naturalne zbiorniki wodne 
jeziora i stworzone przez człowieka zbiorniki retencyjne. Często zanieczyszczona woda na pierwszy
rzut oka niczym nie różni się od wody czystej. Czynniki, które ją zanieczyściły, najczęściej są
nowiem tak rozcieńczone, że niewidoczne są gołym okiem. Wyjątkiem są detergenty, które tworzą
pianę, oraz utrzymujące się na powierzchni oleje i ścieki kanalizacyjne. Wszystkie rodzaje
zanieczyszczeń są natomiast łatwo wykrywalne w laboratoriach za pomocą standardowych testów
biochemicznych. Na podstawie tych właśnie testów określa się poziom zanieczyszczenia i
klasyfikuje rzeki do określonych grup.
Rodzaje substancji zanieczyszczających środowisko
Wyróżnia się kilka naturalnych polutantów, czyli substancji zanieczyszczających środowisko. Gleba
zawiera pewne składniki, na przykład azotany, które mogą się uwalniać w trakcie orania terenów
trawiastych albo na skutek zimowego wypłukiwania powierzchniowej warstwy gleby. W glebie
znajduje się też glin, który po przedostaniu się do zbiorników wodnych tworzy szereg szkodliwych
związków. Kiedy zalewane są łąki, z gleby uwalnia się magnez, którego nadmiar w wodzie
powoduje wiele groz
nych schorzeń u ryb. Te naturalne procesy uwalniania zawartych w glebie
związków i pierwiastków chemicznych mają jednak niewielkie znaczenie w porównaniu z
zanieczyszczeniami powodowanymi przez człowieka
W rolnictwie używa się coraz więcej chemikaliów, które po pewnym czasie nieuchronnie wpadają
do wód śródlądowych. Należą do n ich środki owadobójcze, chwastobójcze, roztoczobójcze,
grzybobójcze i środki pielęgnacyjne dla owiec, które w sumie dają ponad 450 aktywnych
chemicznie składników niszczących mikroflorę i mikrofaunę. W celu poprawienia żyzności gleby,
rolnicy nawożą ją fosforanami i azotanami. Ziemia jest także zanieczyszczana toksycznymi
związkami wydobywającymi się z silosów i ferm hodowlanych, np. antybiotyki czy hormony, po
pewnym czasie, wraz z odchodami i środkami dezynfekującymi, dostają się do zbiorników
wodnych.
W przedsiębiorstwach zajmujących się uzdatnianiem wody pitnej regularnie prowadzi się badania
jej jakości, to znaczy sprawdza się, czy zawartość szkodliwych związków nie przekracza
dozwolonych norm. Jednak również proces uzdatniania nie pozostaje bez wpływu na jakość wody.
Na przykład w wyniku chlorowania wody powstaje substancja, która prawdopodobnie ma działanie
rakotwórcze. W 1998 roku okazało się, że również stosowany do oczyszczania wody siarczan glinu
ma niekorzystny wpływ na środowisko naturalne. Kilka ton tej substancji zostało wówczas
wrzucone do wody w Camelford w Kornwalii i wkrótce okazało się, że zaczęły chorować niemal
wszystkie żyjące w okolicy zwierzęta.
Innym bardzo ważnym z
ródłem zanieczyszczeń jest przemysł. Przemysłowe polutanty to przede
wszystkim metale ciężkie  kadm, ołów i cynk. Zanieczyszczające wodę kwaśne deszcze
spowodowane są spalinami powstającymi w procesie spalania paliw kopalnych  ropy i węgla.
Jak do tego dochodzi
Trucizny dostają się do wody w różny sposób, niektóre bezpośrednio, inne pośrednio, najczęściej w
wyniku świadomych działań człowieka, czasami przypadkowo, wskutek przecieków lub innych
nieszczelności w systemach odprowadzających toksyczne ścieki.
Największym potencjalnym trucicielem wód śródlądowych jest rolnictwo. Nie przetworzony nawóz
zwierzęcy jest rozrzucany na polach i pewna jego część zawsze zostaje spłukana przez deszcze do
najbliższych zbiorników wodnych. Rolnicy użyz
niają co roku swoje ziemie wieloma milionami ton
azotu, fosforu i potasu. Część tych substancji po pewnym czasie trafia do wody. Niektóre nawozy,
zwłaszcza związki organiczne, rozkładają się latami, a przez ten czas wchodzą w ciąg łańcucha
pokarmowego, wyrządzając po drodze wiele szkód w lokalnym ekosystemie.
Coraz większym zagrożeniem dla ryb słodkowodnych stają się wypływające z akwenów
hodowlanych ścieki zawierające środki farmaceutyczne masowo stosowane w hodowli w celu
zapobiegania chorobom.
Wycinka lasów i coraz gęstsza sieć rowów melioracyjnych sprawiają, że do wody przedostają się
związki żelaza, glinu i kadmu. Z kolei starzenie się lasów powoduje stopniowe zakwaszanie gleby.
W czasie ulewnych deszczy kwaśna woda wypłukana z lasów dostaje się do rzek.
Zwierzęce odchody są 100 razy bardziej szkodliwe, od tych, które przeszły przez oczyszczalnię
ścieków. Dostając się do rzek i jezior, powodują katastrofalne zmiany w ekosystemie. Nawet, jeżeli
większa część ludzkich fekaliów zostanie oczyszczona w oczyszczalniach ścieków, to jednak pewna
ich ilość dostaje się bezpośrednio do ód śródlądowych, powodując rozprzestrzenianie się wielu
chorób zakaz
nych
Woda zanieczyszczana jest również z powietrza. Toksyczne związki przedostające się do wody z
powietrza są szczególnie szkodliwe. Zaliczyć do nich należy popiół, sadzę, kurz i krople
toksycznych cieczy oraz gazy, zwłaszcza dwutlenek siarki i podtlenek azotu. Wszystkie te polutanty
pochodzą zarówno z przemysłu, jak i z rolnictwa. Dla środowiska naturalnego niebezpieczne są
zwłaszcza gazy, które po połączeniu z wodą tworzą kwasy: siarkowy i azotowy.
Jak rozprzestrzeniają się zanieczyszczenia
Wycieki to główne z
ródło zanieczyszczenia wód śródlądowych. Substancje zanieczyszczające mogą
być zarówno w stanie stałym, jak i ciekłym. Odpadki pozostawione na powierzchni wystawione są
na działanie deszczu, który rozpuszcza je, dzięki czemu substancje toksyczne łatwiej mogą się
dostać do wód gruntowych, a stamtąd do zbiorników wodnych. Szkodliwe substancje w stanie
płynnym dostają się do systemu wodnego znacznie szybciej. Spośród rozpylanych na rośliny
środków chemicznych niektóre po zetknięciu z glebą stają się nieaktywne, inne zaś przedostają się
do okolicznych strumieni i rzek bezpośrednio, bądz
przez wody gruntowe. Prawie 80% rozpylanych
substancji zamiast na rośliny spada na ziemię i niemal natychmiast w nią wsiąka
Czas, jaki upływa od zetknięcia się z glebą związków azotu i fosforu do momentu przeniknięcia do
wód gruntowych, nie jest dokładnie znany, jednak dowiedziono, że proces ten może trwać
dziesiątki, a nawet setki lat. Najszybsze i najgroz
niejsze jest zanieczyszczenie nie oczyszczonymi
ściekami przemysłowymi, które zwykle zawierają największe ilości substancji toksycznych i
wpływają wprost do rzek.
Pomiary poziomu zanieczyszczenia
Śnięte ryby pływające po powierzchni jeziora są niezbitym dowodem zanieczyszczenia, jednak
obecnie nauka dysponuje już znacznie bardziej wyrafinowanymi sposobami badania poziomu
zanieczyszczenia wody. Służby sanitarne, mierząc poziom zanieczyszczenia, posługują się kategorią
biochemicznego zapotrzebowania tlenu (BZT), wskazującą ile tlenu z wody pobrał konkretny
polutant. Znając tę wartość, możemy określić, czy ilość tlenu pozostająca w wodzie wystarczy dla
żyjących w niej żywych organizmów, wiadomo bowiem, że tlen jest niezbędny do życia wszystkim
zwierzętom żyjącym w rzekach i jeziorach. Według europejskich standardów rzekę uznaje się za
czystą, jeżeli jej wartość BZT nie przekracza 5mg/l. Dla porównania BZT ludzkich fekaliów wynosi
przeciętnie 350mg/l. Niezwykle groz
ne dla środowiska jest mleko, którego nadmiar czasami
wylewa się do rzek. Jest ono 400 razy bardziej szkodliwe niż ścieki z gospodarstw domowych.
Wpływ zanieczyszczenia na życie w zbiornikach wodnych
Jednym z najczęstszych objawów zanieczyszczenia wody jest zazielenienie powierzchni, tzw.
eutrofizacja. Glony i inne wodne rośliny obficie kwitną na powierzchni, kiedy woda jest wypełniona
spływającymi z otaczających zbiornik pól nawozami. Największy wpływ na eutrofizację mają
fosforany, które sprzyjają rozwojowi roślin nie tylko na lądzie, ale i w wodzie. Zwiększona
zawartość związków fosforu sprawia, że doskonale rozmnażają się nie tylko glony, ale także
bakterie.
Sytuacja pogorszyła się znacznie w ciągu ostatnich 20 lat, w tym czasie wiele zbiorników pokryło
się zielonym kożuchem, a ich wody zostały skażone bakteriologiczne. Wody śródlądowe stały się
wylęgarnią niebezpiecznych bakterii, pierwotniaków i grzybów. Niektóre gatunki bakterii, takie jak
salmonella, czy Listeria i dla pierwotniaków są tak samo niebezpieczne dla zdrowia człowieka jak
przecinkowiec cholery.
Zielona warstwa kwitnących glonów działa jak wyższe piętro tropikalnych lasów deszczowych 
zabiera słońce roślinom i zwierzętom żyjącym bliżej dna. Brak słońca oznacza zanikanie roślin
produkujących tlen, które stanowią główne z
ródło pożywienia dla wodnych bezkręgowców i
kręgowców. Co więcej, niektóre gatunki glonów wydzielają trujące substancje, zabójcze dla ryb i
innych słodkowodnych organizmów. W rezultacie niektóre jeziora, niegdyś przyciągające latem
ludzi, obecnie opustoszały, odstraszywszy turystów zieloną, toksyczną wodą. Bujny rozkwit glonów
i bakterii jest wynikiem nie tylko nawożenia pól uprawnych. Znaczący wpływ na ich rozwój ma
leśnictwo, w którym od pewnego czasu również zaczęto stosować użyz
niacze, wcześniej, czy
póz
niej dostają się do wody.
Kwaśne deszcze spowodowały katastrofę ekologiczną w Kanadzie, Stanach Zjednoczonych i płn.-
zach. Europie. Na przykład aż 16 tys. spośród 85 tys. wszystkich szwedzkich jezior jest obecnie
zakwaszonych, a w 5 tys. całkowicie wyginęły ryby. W 1976 roku 4000 szwedzkich jezior było
wapnowanych w celu odkwaszenia. Sposób ten wykorzystano również w Szkocji, gdzie ilość ryb
zmniejszyła się wskutek zakwaszenia wody o 40%. We wschodniej części USA zakwaszenie jezior
spowodowało straty rzędy miliarda dolarów. Suma ta zwykle wpływała do kas lokalnych władz
samorządowych od wędkarzy łowiących w jeziorze pstrągi, jednak, kiedy pstrągów zabrakło,
wędkarze przenieśli się w inne rejony. Wapnowanie jezior w celu zmniejszenia zakwaszenia nie jest
jednak obojętne dla innych elementów ekosystemu. Na przykład powoduje ogromne, sięgające
90%, straty wśród porastających okolice jezior mchów i porostów. Duża część padających nad
Skandynawią kwaśnych deszczy dociera tu znad Wielkiej Brytanii, której przemysł emituje do
atmosfery 3,7 mln ton dwutlenku siarki rocznie.
Skażenie środowiska ma katastrofalne następstwa dla żyjącej w rzekach i jeziorach flory i fauny.
Trzeba jednak pamiętać, że człowiek mógłby stosunkowo szybko doprowadzić do odtworzenia
pierwotnego stanu tych akwenów. Niektóre bezkręgowce spływają z prądem rzeki w zniszczone
rejony górnego biegu rzeki. Niektóre organizmy, na przykład jętki, stosunkowo dobrze znoszą
nawet duże stężenie substancji toksycznych, inne zaś, na przykład rureczniki, doskonale radzą sobie
w środowisku wypełnionym substancją organiczną, w którym występuje niedobór tlenu.
Wystarczyłoby, żeby człowiek nie dopuszczał do dalszego zanieczyszczenia akwenu.
Metale ciężkie
Jednym ze z
ródeł metali powodujących skażenie wody jest ołów. y
ródłem zanieczyszczenia są
ołowiane obciążniki rybackich sieci, lekkomyślnie porzucane, ilekroć sieć się zaplącze.
Rozpuszczone w wodzie związki ołowiu stanowią ogromne zagrożenie dla łabędzi, które
wchłaniają je ze zjadanymi przez siebie roślin wodnych. Typowym objawem zatrucia ołowiem u
łabędzi jest tak zwana  złamana szyja . Zatrute ołowiem mięśnie nie są w stanie utrzymać długiej
szyi ptaka, który ginie z głodu. Innym metale ciężkim zatruwającym wody śródlądowe jest kadm,
który poprzez zatrute ryby przenika również do organizmów ludzi.
Oczyszczanie Tamizy
Tamiza była kiedyś jedną z najbardziej zanieczyszczonych rzek świata. Jeszcze nie tak dawno nie
było w niej ani jednej ryby. Obecnie, po długiej walce ekologów, w Tamizie żyje ponad 100
gatunków, w tym pstrągi i łososie. Batalia o przywrócenie Tamizy do jej pierwotnego stanu toczyła
się głównie z przemysłowymi trucicielami. Zbudowano cały system oczyszczalnie ścieków, a tych,
którzy ciągle zatruwali rzekę, obciążano surowymi karami.
Wielka akcja oczyszczania Tamizy jest jedynym udanym przedsięwzięciem tego typu,
przeprowadzonym na taką skalę. Podejmowane w innych krajach próby nie powiodły się. Nie udało
się oczyścić Renu, ani rzeki Ohio, słynną z tego, że była tak zanieczyszczona produktami
naftowymi, że kiedyś po prostu się zapaliła
Uregulowania prawne
Prawny zakaz zanieczyszczania wód jest najprostszym sposobem zapobiegania degradacji
środowiska. Zakazy tego typu są jednak niezmiernie trudne do wyegzekwowania. Dlatego
międzynarodowa inicjatywa prawna firmowana hasłem  truciciele muszą płacić , choć wydaje się
idealnym rozwiązaniem, pozostaje jednak najczęściej tylko w sferze teorii. Światowa Organizacja
Zdrowia (WHO) ogłosiła normy dotyczące dopuszczalnego stężenia poszczególnych szkodliwych
związków chemicznych w wodzie. Na przykład kadmu nie może być więcej niż 3000 mg/l.
Prawdopodobnie pierwszym krajem, który wprowadził prawne regulacje dotyczące
zanieczyszczenia rzek, była Anglia. Już w 1197 roku król Ryszard ogłosił pierwsze na świecie
prawo rzeczne. Obecnie standardy jakości wody określa się w ramach Unii Europejskiej, jednak
mimo precyzyjnych wytycznych, rządy europejskich krajów zbliżają się do wytyczonego celu
niezwykle powoli. Na przykład w 1992 a dziewięciu spośród dwunastu krajów Wspólnoty
Europejskiej poziom azotu w wodzie przekraczał zalecaną normę. Nowe europejskie przepisy
zobowiązują państwa członkowskie Unii do ostatecznego rozwiązania problemu oczyszczalnie
ścieków miejskich i przemysłowych w nieprzekraczalnym terminie do 2002 roku.
Zanieczyszczenie oceanów
Około 360mln kilometrów kwadratowych powierzchni Ziemi to morza i oceany. Niestety człowiek
wykorzystuje je często jako wysypisko śmieci, niszcząc ogromną część zamieszkujących je roślin i
zwierząt. Ocean styka się z lądem nie tylko na wybrzeżu, ale również za pośrednictwem sięgających
daleko w głąb lądu rzek. Zanieczyszczenia, głównie produkty przemysłu petrochemicznego, nawozy
sztuczne (fosforanu i azotany), środki owadobójcze i chwastobójcze  wszystkie te środki
chemiczne nie ulegają biodegradacji. Wody morskie stają się więc jednym wielkim zbiornikiem
różnorodnych nawozów i trucizn.
Największym zagrożeniem dla oceanów jest ropa naftowa i jej pochodne. Inne zanieczyszczenia
dopełniają jedynie ogromu zniszczeń. Pozostawione na plażach przez wysoką wodę sterty śmieci i
tłuste zacieki wody stanowią namacalny dowód zanieczyszczenia oceanów przez nie ulegające
biodegradacje substancje i odpadki.
Dziesięć amerykańskich stanów radzi sobie z odpadami, spalając je na morzu. W 1980 roku
pozbyto się w ten sposób 160 tys. ton odpadów, obecnie jednak notuje się spadek zainteresowania tą
metodą. Dotychczas nie ma żadnych dowodów na to, że spalanie na morzu stanowi zagrożenie dla
środowiska naturalnego.
Wypadki
Największe morskie katastrofy ekologiczne zawsze związane były z ropą naftową. Samo tylko
mycie ładowni tankowców powoduje, że do mórz i oceanów dostaje się od 8 do 20 mln baryłek
ropy naftowej.
Jedną z pierwszych wielkich katastrof tankowców był wypadek Torrey Canyon na wodach
przybrzeżnych Kornwalii w 1967 roku. Na plażach niemal wszystkie formy życia uległy zagładzie.
Niewyobrażalne straty poniosły również organizmy morskie, zwłaszcza kraby, trąbiki, małe ryby i
ptaki morskie. y
le zorganizowana akcja ratunkowa, m.in. stosowanie nie rozcieńczonych
detergentów, spowodowała dalsze zniszczenia. Co prawda już wkrótce po katastrofie w skażonych
wodach pojawiły się zielone glony, następnie brunatnice i skałoczepy, ale pełna odnowa ekosystemu
trwała aż 6 lat. Do kolejnej wielkiej katastrofy doszło w 1978 roku w wodach przybrzeżnych
Bretanii za sprawą statku Amoco Cadiz. W 1989r. z ładowni Exxon Valdez wyciekło aż 26 tys.
baryłek ropy naftowej, doprowadzając do skażenia wód przybrzeżnych Alaski na długość 1600 km.
W akcji ratunkowej, która kosztowała 2 miliony dolarów brało udział 11 tys. ludzi, a i tak udało się
złagodzić skutki katastrofy na około 20% zanieczyszczonej linii brzegowej.
W styczniu 1993 roku przewożący 84 tys. ton ropy naftowej tankowiec The Braer rozbił się na
południe od Szetlandów. Znaczna część ropy wyciekła, doprowadzając na znacznym obszarze nie
tylko do skażenia wód morskich, ale i powietrza. Zagrożone były kolonie głuptaków, maskonurów,
nurzyków i mew, a także wydry i foki. Znaczne straty ponieśli również rybacy.
Jak na razie największą katastrofą ekologiczną związaną z ropą naftową było podpalenie
kuwejckich szybów naftowych w czasie wojny w Zatoce Perskiej. Szacuje się, że z kuwejckich
szybów i instalacji naftowych do zatoki dostało się od 2.5 do 5 milionów baryłek ropy naftowej.
Zginęło około 25 tysięcy ptaków morskich, a rybacy stracili wiele bogatych łowisk. Efekty
długofalowe tych działań są trudne do wyobrażenia i oszacowania. Z pewnością niektóre dotkną
nawet wody Oceanu Indyjskiego.
Pomimo rosnącej świadomości zagrożeń, po morzach i oceanach wciąż krążą statki z
niebezpiecznymi ładunkami. Przykładem może być niemiecki statek Karen B, który krążył w 1987
roku między Afryką i Europą z 2000 ton niebezpiecznych odpadów, których nie chciał przyjąć
żaden kraj, czy Akatsuki Maru, który w 1992 roku przewiózł ogromny ładunek radioaktywnego
plutonu z Europy do Japonii
Ścieki komunalne
Drugie, po ropie naftowej, miejsce na liście najgroz
niejszych dla środowiska substancji zajmują
ścieki komunalne. W niewielkich ilościach wzbogacają one wprawdzie zawartość odżywczą wody i
wspomagają rozwój wielu gatunków wodnych roślin i zwierząt, jednak wielkie ilości ścieków
komunalnych stanowią wielkie zagrożenie dla całego ekosystemu. W dwóch największych na
świecie kanałach ściekowych w Los Angeles w Stanach Zjednoczonych i w Marsylii we Francji
ścieki odprowadzane do morza oczyszcza się dopiero od dwudziestu lat. Jednak, nawet mimo tych
zabiegów, na zdjęciach satelitarnych dokładnie widać, którędy płyną ścieki wpuszczone do morza.
Sfilmowano też, za pomocą podwodnych kamer, okolice ujść tych kolektorów. Na zdjęciach widać,
że życie organiczne niemal zupełnie tam zamarło. Tętniące niegdyś życiem wody zmieniły się w
ekologiczną pustynię. Dopiero w ostatnich latach obserwuje się w tych rejonach nieznaczną
poprawę stanu środowiska naturalnego.
Podejmuje się wysiłki mające na celu zmniejszenie ilości ciał stałych w ściekach. Ciecze stanowią
mniejsze zagrożenie, choćby dlatego, że słońce znacznie łatwiej zabija bakterie rozpuszczone w
cieczy. Metoda ta sprawdziła się w Kalifornii, u wybrzeży której lądują w morzu ścieki z
gospodarstw domowych siedemnastu milionów ludzi
Metale i toksyczne chemikalia
W ostatnich latach zmniejszyła się ilość metali ciężkich, DDT i PCB (dwufenylu
polichlorowanego). Jednocześnie znacznie zwiększyło się zużycie arsenu. DDT, silny środek
chwastobójczy należący do grupy węglowodorów chlorowanych, wciąż jeszcze używany jest w
Afryce, mimo, że jego używanie zostało zabronione w wielu krajach europejskich już w latach 80.
Metale ciężkie, takie jak kadm, nikiel, arsen, miedz
, ołów, cynk i chrom, pochodzące głównie z
przemysłu i transportu drogowego, stanowią wielkie zagrożenie dla równowagi naturalnej w świecie
zwierząt, co oczywiście odbija się na całym środowisku naturalnym. Szacuje się, że samo tylko
Morze Północne przyjmuje około 50 tys. ton metali ciężkich rocznie. Jeszcze groz
niejsze są
pestycydy  aldryna, dieldryna i endryna, które odkładają się w tkankach zwierząt. Tak naprawdę
jednak nie w pełni zdajemy sobie sprawę, jaki może mieć wpływ długotrwałe odkładanie się
różnych substancji w organizmach roślin i zwierząt, w tym również, rzecz jasna, samych ludzi.
Inną niezwykle groz
ną dla morskich organizmów substancją jest TBT, czyli tytanian czterobutylu,
używany powszechnie do produkcji farb przeciwporostowych, którymi maluje się kadłuby i stępki
statków u łodzi. W związku z potencjalnym zagrożeniem w Wielkiej Brytanii zabroniono
malowania takimi farbami na przykład kadłubów małych motorówek i jachtów służących do celów
rekreacyjnych. Wciąż jednak maluje się nimi statki floty handlowej i marynarki wojennej.
Naukowcy udowodnili, że TBT doprowadza do zaniku męskich cech płciowych u niektórych
gatunków skorupiaków. Po pewnym czasie całą populację tworzą osobniki żeńskie, niezdolne do
rozrodu bez osobników męskich.
Wyjściem z sytuacji jest stosowanie produktów alternatywnych, nieszkodliwych dla środowiska
naturalnego. W przypadku TBT może być to oparta na miedzi farba, około 1000 razy mniej
szkodliwa dla środowisk, niż zwyczajna farba.
Wpływ na ekosystem
Skażeniem dotknięte są wszystkie oceany i morza świata, najbardziej cierpią jednak wody
przybrzeżne. Tu znajduje się najwięcej z
ródeł zanieczyszczeń, od nadmorskiego przemysłu, przez
wyloty kolektorów ściekowych, aż po zwiększony ruch jednostek morskich. Wody przybrzeżne
Europy i wschodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych są szczególnie zagrożone. To tutaj zakłada
się farmy ostryg, małży i ryb. Hodowane w nich zwierzęta są bardzo podatne na szkodliwy wpływ
toksycznych bakterii, glonów i substancji chemicznych. Wody szelfowe są również miejscem
eksploatacji podmorskich złóż ropy naftowej, w związku z czym w większym stopniu są one
narażone na wszelkie wycieki i katastrofy ekologiczne.
Morze Śródziemne, jak sama nazwa wskazuje, jest wewnętrznym akwenem morskim połączonym z
Oceanem Atlantyckim Cieśnina Gibraltarską. Całkowita wymiana wody trwa tam 70 lat. 90%
ścieków komunalnych ze 120 przybrzeżnych miast jest wpuszczanych prosto do morza, a trzeba
pamiętać, że w otaczających morze 18 krajach żyje (wliczając w to turystów) 360 mln ludzi. Morze
Śródziemne stało się jednym z najbardziej zanieczyszczonych akwenów na świecie. Przyjmuje ono
rocznie około 430 miliarda ton ścieków. Największym zagrożeniem dla środowiska są tłumnie
uprzemysłowione wybrzeża Hiszpanii, Francji i Włoch.
W związku z rozwojem przemysłu turystycznego najbardziej zagrożonym ssakiem tego rejonu jest
wydra śródziemnomorska. Odległe od miast zaciszne zatoki, w których niegdyś znajdowała
schronienie stały się obecnie uczęszczane, dzięki szybkim łodziom motorowym i
rozpowszechnieniem sprzętu do nurkowania. Wiele wydr ginie też zaplątanych w sieci rybackie
Żółwie jadalne (zielone) żyją we wszystkich oceanach świata, w rejonach, gdzie temperatura nie
spada poniżej 20oC. W wielu miejscach zarówno na oceanach, jak i w basenie Morza
Śródziemnego (zwłaszcza w Grecji), ich lęgowiska są jednak stale zagrożone. Na indonezyjskiej
wyspie Bali młode żółwie wykluwają się z jaj w niewoli, po czym są hodowane i wypuszczane na
wolność dopiero, kiedy są już na tyle silne, że potrafią przeżyć nawet w zanieczyszczonych wodach
Zakwity glonów
Inną formą zanieczyszczenia wód morskich są zakwity glonów i przypływy planktonu. Występujący
na duńskim i norweskim wybrzeżu Morza Północnego zakwit jest wynikiem nadmiernego rozwoju
Chlorochromulina polylepis. Zakwit ten był szczególnie niebezpieczny dla miejscowych łososi. W
wodach strefy umiarkowanej zjawisko to znane jest od dawna, jednak w rejonach tropikalnych i
subtropikalnych do niedawna nie występowało. Tak zwane  czerwone przypływy planktonu po raz
pierwszy pojawiły się w Hongkongu w 1971 roku i od tego czasu zdarzają się bardzo często.
Przyczyną tego zjawiska jest prawdopodobnie duża zawartość pochodzących z przemysłu metali,
które symulują rozwój planktonu.
Ostrygi, podobnie jak i inne małże filtrują wodę. Obliczono, że małże zamieszkujące zatokę
Hesapeake potrzebowały niegdyś jedynie ośmiu dni na przefiltrowanie całej wody w zatoce. Teraz
ten czas wydłużył się do 480 dni, z powodu zakwitu alg i ogólnego zanieczyszczenia. Umierające
glony rozkładają się i stają się doskonałą pożywką dla bakterii. Te zaś zużywają jeszcze więcej
tlenu.
Wszystkie morskie zwierzęta, które w poszukiwaniu pokarmu filtrują wodę, są szczególnie
narażone na odkładanie się toksyn w ich organizmach. Przykładem mogą być koralowce, które są
ogromnymi koloniami jednokomórkowych organizmów zwierzęcych. Żywe i obumarłe koralowce,
dzięki swoim wapiennym szkieletom tworzą rafy koralowe będące środowiskiem życia wielu
innych organizmów. Dlatego ich śmierć może spowodować katastrofalne zmiany w całym akwenie.
Zagrożeni dla człowieka
Drobnoustroje chorobotwórcze ze ścieków komunalnych dostają się do tkanek organizmów
morskich, a stamtąd do ludzkiego przewodu pokarmowego. Najbardziej rozpowszechnioną bakterią
jest Escherichia coli, wykorzystywana do wyznaczania poziomu zanieczyszczenia.
Bezpieczny poziom E. coli w mięsie jadalnym zwierząt to 230 bakterii w 100 tkanki. Powyżej tego
poziomu spożycie jest niewskazane. Innym poważnym zagrożeniem dla zdrowia człowieka są
bakterie salmonelli i gronkowca. W klimacie gorącym spotyka się też niebezpieczną bakterię Vibrio
parahaemotylicus. Coraz większe zagrożenie dla środowiska morskiego stanowią substancje z grupy
PCB. Te przemysłowe odpady są równie niebezpieczne jak pestycydy i środki do konserwacji
drewna, głównie ze względu na zawartość toksycznych związków chloru.
Trujące substancje spływają do morza z lądów, w wodzie trafiają do tkanek morskich organizmów,
a następnie poprzez łańcuch pokarmowy dostają się do organizmu człowieka, albo przez inne ryby,
które są następnie zjadane przez foki, stanowiące z kolei pożywienie niektórych gatunków
wielorybów, albo przez niedz
wiedzie polarne. Stężenie substancji trujących w kolejnych stadiach
tego procesu stopniowo rośnie.
Według naukowców skażenie wód Morza Północnego spowodowało spadek odporności morskich
ssaków na nosówkę, której epidemia w latach 1987-88 pochłonęła co najmniej 11 tys. fok. Skażenie
metalami ciężkimi spowodowało również obniżenie odporność na infekcje wielu gatunków ryb. Na
przykład około 20% flądr w Morzu Północnym ma skórę pokrytą wrzodami i powiększone wątroby.
Skażenie chemiczne wody nie wpływa jednakowo niekorzystnie na wszstkie zamieszkujące je
organizmy. Niektórym z nich, zwłaszcza tym najprostszym zanieczyszczenie wydaje się służyć.
Wieloszczety chętnie zasiedlają zanieczyszczone wody, w związku z czym często są
wykorzystywane do określenia wzlgędnego stopnia zanieczyszczenia. Prowadzone są też badania
nad wykorzystaniem żyjących w wodzie nicieni do monitorowania stanu wód morskich.
Znanych jest około 5000 gatunków nicieni (prawdopodobnie znamy jedynie 10% wszystkich
gatunków). Występują w licznych gromadach, na jednym metrze kwadratowym dna oceanu może
żyć sto tysięcy osobników. W bagnistych ujściach rzek na jednym metrze kwadratowym morze żyć
nawet 10-20 mln osobników. Równie dobrze rozwija się tylko fito- i zooplankton
Regulacje prawne
Podjęto wprawdzie próby ustalenia takich praw, które pozwoliłyby na utrzymanie oceanów w
nienaruszonym stanie, jednak prawa te bardzo trudno jest wyegzekwować. Na przykład w 1983
roku 27 państw podpisało konwencję, której celem była ochrona wód Morza Karaibskiego. Inne
kroki prawne przedsięwzięte w celu ochrony oceanów to konwencja ONZ w sprawie ochrony szelfu
kontynentalnego (1958) oraz Konwencja Morska ONZ z 1982 roku.
Morskie rezerwaty są dobrym, ale nie wystarczająco skutecznym sposobem na ochronę morskiego
środowiska naturalnego. Rezerwaty takie powstały w Nowej Zelandii już w latach sześćdziesiątych,
wkrótce też u wybrzeży Ameryki Północnej i Europy. Międzynarodowa Unia Ochrony Przyrody i
Jej Zasobów ustaliła na przykład, że liczący 2220 km2 zbudowany z raf koralowych atol Taka Bone
w Indonezji będzie obszarem objętym szczególną ochroną. Jednak, chociaż podjęto już pierwsze
kroki zmierzające do ochrony wód oceanów, wód oceanów, wciąż ogromna większość
zamieszkujących oceany organizmów narażona jest na szkodliwe działanie substancji trujących.
3 Gleba i jej zagrożenia
Gleba to cienka i delikatna warstwa lekkiego materiału, przykrywającego twarde skały na
większości powierzchni Ziemi To dzięki glebie istnieje świat roślin i zwierząt. Jednak we
współczesnych czasach to niewyczerpane z
ródło życia ulega dewastacji za sprawą niszczącej
działalności człowieka. W 1987 roku liczba ludności żyjącej na naszej planecie przekroczyła 5
miliardów. Powierzchnia lądów kuli ziemskiej wynosi 238614700 km kwadratowych, czyli średnio
na każdego mieszkańca przypada około 3 ha powierzchni.
Jednak mniej więcej 70% kontynentów nie nadaje się do wykorzystania przez człowieka.
Nieprzyjazne krainy obszarów podbiegunowych, gdzie gleby są bezustannie zmarznięte, góry  zbyt
strome i często skaliste, oraz pustynie również praktycznie pozbawione warstwy gleb absolutnie nie
nadają się pod uprawę. Z pozostałych 30% dwie trzecie może być wykorzystywane tylko jako
pastwiska. Jedynie 10% powierzchni ziemi to gleby nadające się pod uprawę. Wynika stąd, że w
1987r. na każdego mieszkańca Ziemi będzie przypadało tylko 0,3 ha gruntów rolnych. Biorąc pod
uwagę przyrost naturalny, można łatwo obliczyć, że w roku 2000 będzie to już tylko 0,24 ha.
Tymczasem eksperci uważają, że aby zadowolić potrzeby żywieniowe jednego mieszkańca kraju
wysoko rozwiniętego potrzeba od 0,5 do 0,7 hektara ziemi.
Zanieczyszczenie
Nadmierna ilość nawozu w glebie zmniejsza zdolność bakterii do rozkładu materii organicznej i
produkcji składników odżywczych dla roślin. Bakterie, oraz inne pożyteczne dla gleb organizmy są
także niszczone przez pestycydy.
Zanieczyszczenie gleby może również nastąpić na skutek takiego wypadku, jak katastrofa w
Czernobylu, która wydarzyła się 1986r., niedaleko Kijowa (byłe ZSSR). W wyniku eksplozji do
atmosfery, a następnie do gleby, przedostały się duże ilości substancji radioaktywnych. Wiatr
przetransportował szkodliwe substancje na duże odległości  do Skandynawii, a nawet do Walii.
Napromieniowane zwierzęta trzeba było zlikwidować.
W niektórych krajach szkodliwe odpady przemysłowe rozprzestrzeniają się na rozległych
obszarach, a osady trujących metali zbijają bakterie gleb. Istnieje tylko jeden metal toksyczny - glin
- który nie wyrządza szkody bakteriom ani roślinom, gdyż jest naturalnym składnikiem związków
chemicznych zawartych w minerałach ilastych. Poważne zagrożenie, natomiast, stanowi kwaśny
deszcz, czyli efekt zanieczyszczenia kropel wody szkodliwymi substancjami emitowanymi przez
samochody, fabryki oraz elektrownie. Powoduje on wyzwalanie glinu z jego naturalnych związków,
zagrażając tym samym żyjącym w glebie mikroorganizmom oraz roślinom.
Erozja
Największym zagrożeniem dla gleb jest erozja spowodowana nierozsądną gospodarką rolną, nie
mająca nic wspólnego z erozją naturalną.
Erozja naturalna to nieunikniony, powolny proces niszczenia podłoża, rekompensowany
jednoczesnym formowaniem gleby. Naukowcy obliczyli, że w ciągu 30000 lat znika 1 m2 lądu.
Jednak rabunkowa gospodarka ziemią znacznie przyspiesza erozję, co grozi tym, że za kilkadziesiąt
lat pewne obszary mogą zostać całkowicie pozbawione gleby. Amerykańscy pionierzy do tego
stopnia zdewastowali tereny, na których się osiedlali, że w ciągu zaledwie 100 lat powierzchnia
gruntów przydatnych do rolnictwa zmniejszyła się o około 20%.
W niektórych państwach rozwijających się, na przykład w Kolumbii w Ameryce Południowej, w
Malawi, Lesotho oraz Suazi w Afryce, sytuacja przedstawia się o wiele gorzej. W krajach tych 75%
terenów rolniczych zostało zdewastowanych przez rabunkową gospodarkę terenu. W badaniach
przeprowadzonych we wczesnych latach 90 naukowcy obliczyli, że każdego roku znika z
powierzchni ziemi obszar uprawnej gleby w przybliżeniu równy połowie Polski.
Co powoduje erozję gleb
Erozja gleby powstaje na wskutek zbyt intensywnej uprawy lub hodowli. Jeżeli na danym obszarze
uprawia się tylko jeden gatunek roślin, a ziemia nie jest regularnie nawożona, gleba wyjaławia się,
staje się mniej żyzna, a plony znacznie niższe. Gleba taka jest również mniej spójna, a więc bardziej
podatna na erozję. Zabójcza dla gleby może być również zbyt intensywna hodowla. Zwierzęta
bowiem, nie tylko jedzą, lecz także depczą trawę i inne rośliny, które nie są w stanie dostatecznie
szybko się zregenerować, przez co zanikają.
Wyróżnia się dwa etapy erozji. Pierwszym jest rozpadanie się spójnych, większych grudek ziemi na
drobne kawałki. Póz
niej następuje wymywanie tych drobnych cząstek gleby przez wodę, lub
porywanie ich przez wiatr.
Przy dużych opadach deszczu, krople wody uderzają w podłoże z wielka siłą. W normalnych
warunkach siłę uderzenia przyjmują na siebie rośliny. Gdy ich zabraknie, chłostające glebę krople
wody odrywają niewielkie jej cząstki i przenoszą na odległość dochodzącą nawet do 1,5 metra.
Czasami od wpływem kropli wody cząstki ziemi zbijają się w twardą skorupę na powierzchni gleby.
Skorupa ta uniemożliwia wniknięcie deszczówce nigdzie głębiej, w wyniku czego spływa po
powierzchni. Ten tzw. spływ powierzchniowy porywa ze sobą luz
ne cząstki gleby i transportuje je
do strumieni oraz rzek. Cząstki te akumulują się przeważnie na dnie rzek w postaci osadów,
spłycają kanały, zwiększając tym samym ryzyko powodzi. W rezultacie większość żyznych kiedyś
gleb trafia na dno morza
Erozja powierzchniowa
To szkodliwe zjawisko powstaje wtedy, gdy woda deszczowa wymyje cienką warstwę gleby. W
początkowej fazie erozja ta jest prawie niezauważalna, dopiero skromniejsze niż zazwyczaj zbiory
wskazują na to, że ziemia stała się mniej żyzna. Bardziej dramatycznie przebiega tzw. erozja
żłobinowa, występująca przede wszystkim na terenach spadzistych, gdzie spływy powierzchniowe
łączą się w strumienie. W czasie obfitych opadów zmieniają się w rwące potoki i tworzą w podłożu
głębokie żleby. Głębokość tych żlebów może wynosić nawet 20-30 m.
Na terenach suchych i płaskich erozja powstaje głównie na skutek działalności wiatru. Luz
ne
cząstki suchej gleby porwane przez wiatr tworzą wydmy i niewielkie wzniesienia. Transportowane
kawałki ziemi dalej rozpadają się i zmieniają w drobny pył, który może być przenoszony na duże
odległości. Na przykład, wyjałowione przez zbyt intensywną uprawę gleby na Wielkich Równinach
Ameryki Północnej w efekcie erozji spoczęły na dnie Oceanu Atlantyckiego.
Erozja i klimat
W latach 70. i 80. tereny Sahel nawiedziła klęska głodu. Sahel to strefa obszarów trawiastych,
rozciągających się w poprzek kontynentu afrykańskiego na południe od Sahary
W latach 50. opady deszczu były większe niż zwykle, w rezultacie czego gleba została nawodniona,
a to z kolei pozwoliło na powstanie wielu nowych pastwisk. Ludność gęsto zaludnionej, niedalekiej
sawanny (tropikalne tereny trawiaste) masowo zaczęły przenosic się na obszary Sahel. Przybysze
przyprowadzili ze sobą stada bydła, które zdewastowało młode pastwiska. Ludzie natomiast bez
umiaru wycinali młode drzewa i krzewy potrzebne im na opał. Roślinność, która nie była jeszcze w
stanie się regenerować stopniowo wyginęła, a Sahel nawiedziła seria dotkliwych susz. Pozbawiona
roślinności gleba stała się podatna na erozję i została zniszczona przez silne wiatry. Zwierzęta
hodowlane wymarły, ludzie głodowali, natomiast obszar, który zwykle porastały trawy, zmienił się
w pustynię. Prawdopodobnie nie doszłoby do tej katastrofy, gdyby zwierzęta i ludzie nie zniszczyli
całej roślinności Sahel.
Troska o przyszłość
Wraz ze wzrostem liczby mieszkańców naszej planety i rosnącymi zapotrzebowaniami na żywność,
rolnicy musza opracować takie metody eksploatacji gruntów, by zapobiec najgroz
niejszym efektom
erozji gleb. Nowe techniki, w większości oparte na meto