2.53. Zanieczyszczenia wody i gleby Opracowała Bożena Smolik Konsultant Arleta Poręba-Konopczyńska

Woda

Cykl obiegu wody Środowisko, w którym żyjemy jest ogromnym mechanizmem, przetwarzającym niezwykle cenny surowiec - wodę. Woda jest nieodzowna dla życia wszystkich organizmów. Bez obiegu wody życie na Ziemi byłoby niemożliwe. Woda w postaci deszczu, śniegu lub gradu, opadając na glebę, częściowo w nią wsiąka. Część tej wody zostanie później wchłonięta przez korzenie roślin, część wsiąknie głębiej, aż natrafi na nieprzepuszczalną warstwę skał, wtedy powstają wody podziemne. Część wód podziemnych wypływa na powierzchnię, dając początek rzekom i jeziorom. Pozostała część wody, pochodzącej z opadów atmosferycznych, odpływa rzekami do mórz i oceanów.

Krążenie wody w przyrodzie

Zanieczyszczenie wód Zanieczyszczenie wód to niekorzystne zmiany właściwości fizycznych, chemicznych oraz bakteriologicznych wody. Zmiany te są spowodowane wprowadzeniem w nadmiarze substancji nieorganicznych (stałych, płynnych i gazowych), organicznych, radioaktywnych, czy wreszcie ciepła. Wprowadzane substancje ograniczają lub uniemożliwiają wykorzystanie wody do picia i celów gospodarczych.

Czynniki wpływające na jakość wody Zakwaszenie wody to skutek kwaśnych deszczy i dopływu wody o niskim pH. W kwaśnym środowisku organizmy gorzej funkcjonują i zmniejsza się ich różnorodność biologiczna (liczba gatunków) – mogą przetrwać tylko te najmniej wrażliwe. Podwyższenie temperatury wody – na skutek odprowadzania wody używanej do chłodzenia urządzeń w elektrowniach, z gospodarstw domowych, pralni, ciepłowni. Im temperatura wody jest wyższa, tym mniejsza jest w niej ilość rozpuszczonego tlenu, potrzebnego do życia organizmom wodnym. Ciepła woda zakłóca prawidłowy rozwój zwierząt. Nadmierna ilość pierwiastków biogennych (azot i fosfor) prowadzi do przyspieszonej eutrofizacji zbiorników wodnych (przekarmienia).

Rodzaje zanieczyszczeń: naturalne- pochodzące z domieszek zawartych w wodach powierzchniowych i podziemnych, np. zasolenie, zanieczyszczenie humusem, związkami żelaza. sztuczne (antropogeniczne) związane z działalnością człowieka, a pochodzące głównie ze ścieków, a także z powierzchniowych i gruntowych spływów z terenów przemysłowych, rolniczych, składowisk odpadów komunalnych (wysypisk śmieci).

Zanieczyszczenia sztuczne biologiczne - spowodowane obecnością drobnoustrojów, np. bakterii, wirusów, glonów, grzybów, pierwotniaków i ich toksyn. chemiczne - odnoszą się do zmian składu chemicznego i odczynu (pH). Należą do nich: oleje, benzyna, smary, ropa, chemiczne środki ochrony roślin - pestycydy, nawozy sztuczne, węglowodory aromatyczne, sole metali ciężkich, kwasy, zasady, fenole.

Tylko połowa polskich miast posiada oczyszczalnie ścieków komunalnych. O sytuacji na wsi lepiej nie wspominać - połowa ludności polskiej pije wodę ze studni i połowa polskich wsi nie jest dotąd skanalizowana. Ze ściekami komunalnymi kojarzą się nam najczęściej odchody ludzkie, ale pamiętajmy również o tysiącach ton środków do pielęgnacji ciała oraz środków do ochrony czystości, jakimi są współcześnie: mydła, proszki do prania, płyny do zmywania podłóg i sanitariatów, płyny do zmywania szyb, kremy, perfumy, i wszystkie inne produkty, które widzimy dzisiaj w sklepach drogeryjnych i chemicznych. Przecież to wszystko bez wyjątku spływa ze ściekami do rzek.

To trzeba wiedzieć… Zatruwa środowisko naturalne motoryzacja, która rozwija się w ostatnich latach tak szybko, jak nigdy wcześniej. Tylko 20% sprzedawanych i zużywanych w Polsce olejów samochodowych powraca w recyklingu do rafinerii. A co z resztą? Wylewana jest prosto do kanałów i gleby, a stąd dostaje się do rzek i jezior. Jaki jest los milionów lekarstw, których coraz więcej kupujemy w aptekach? Zdecydowana ich większość ląduje w ubikacjach lub na śmietniskach? W Wielkiej Brytanii mówi się głośno o problemie związków hormonalnych w wodzie pitnej z kranu. Skąd wzięły się one w wodzie pitnej? Okazuje się, że w Wielkiej Brytanii spożywa się takie ilości lekarstw hormonalnych, że wydalane przez człowieka do ścieków komunalnych, dostają się do rzek, zakładów oczyszczania wody, a stąd do wody pitnej, stanowiąc coraz większe zagrożenie dla jej konsumentów. Tych hormonów nie da się bowiem usunąć z wody tradycyjnymi metodami. W Polsce słychać już, że podobny problem mamy z antybiotykami. Spożywamy je w takich ilościach, że mamy ich również niemało w wodzie pitnej z kranu.

Co się dzieje z milionami ton pestycydów (środki ochrony roślin) wylewanych i wysypywanych na nasze pola? Niech nikt się nie łudzi, że pestycydy szkodzą tylko chwastom, grzybom, trują tylko insekty i szczury, a nie szkodzą wcale ludziom. Każdego dnia tysiące ton tych trujących środków jest spłukiwane na skutek opadów atmosferycznych do rzek i jezior.

Ze względu na pochodzenie zanieczyszczenia dzielimy na: przemysłowe - mogą się dostawać do wód pośrednio jako ścieki przemysłowe lub z atmosfery w postaci kwaśnych deszczów, pyłów oraz różnych związków chemicznych. Specyficznym rodzajem zanieczyszczeń są zanieczyszczenia termiczne, związane ze spuszczaniem do zbiorników wodnych wód ciepłych i gorących (wody z procesów chłodzenia). komunalne - są to głównie ścieki miejskie, powstające na skutek działalności człowieka, będące mieszaniną odpadów z gospodarstw, odpadów szpitalnych, pralni oraz niektórych zakładów przemysłowych. Są to głównie związki organiczne (białka, tłuszcze i węglowodany);

Należy wiedzieć, że wszystkie, absolutnie wszystkie odpady mają bezpośredni kontakt z wodami gruntowymi i powierzchniowymi. Ponadto już są pierwsze sygnały, że związki chemiczne z powierzchni przedostają się do wód głębinowych. Tylko bogate kraje zachodnie posiadają drogie, nowoczesne spalarnie, w których śmieci przerabiane są na niegroźny tlen, azot i parę wodną. Obecnie tylko kraje, w których jest bardzo duża świadomość ekologiczna, nie dopuszczają do tego, aby wypłuczyny np. ze śmietnisk komunalnych przedostawały się do gruntu, budując nowoczesne urządzenia, które je wychwytują i spalają. W takich krajach rzeki są czyste. A jak jest w Polsce? Przepis mówiący, że wody pobierane z rzek jako surowiec przeznaczony dla zakładów wodociągowych do przerobienia na wodę pitną, muszą być pobierane wyłącznie z rzek I klasy czystości, jest ustawicznie łamany. W Polsce nie ma już takich rzek, a wodę pitną produkuje się ze ścieków. Połowa polskiego społeczeństwa ciągle jeszcze korzysta z wody pitnej ze studni, a z badań sanepidów wynika, że ponad 80% tych studni należałoby zamknąć. Nie zamknięto ani jednej. Opady atmosferyczne, które biorą udział w obiegu wody w przyrodzie są jednocześnie najlepszym nośnikiem większości trucizn produkowanych przez nas. Deszcze i śniegi zbierają z atmosfery pyły fabryczne oraz gazy (tak powstają kwaśne deszcze), spłukują pyły z powierzchni ziemi, dachów, ulic, a z pól, łąk i lasów miliony ton pestycydów i nawozów sztucznych, którymi rolnicy faszerują je. Pochłaniają ścieki z tysięcy nieszczelnych szamb, których jest bardzo dużo w Polsce. Takie "bogate" w toksyny oraz bakterie i wirusy wody wypełniają nasze studnie, znajdują się w najbliższej rzece lub jeziorze. Ponadto do rzek dostają się ścieki przemysłowe i komunalne i w ten sposób tworzy się w nich chemiczny koktail, który codziennie wypijamy.

Zanieczyszczenia wód Wycieki ropy naftowej z platform wiertniczych lub uszkodzonych tankowców Zatapianie odpadów w oceanach (tu: zatapianie odpadów toksycznych udaremnione przez greenpeace)

Zanieczyszczenia wód Przedostawanie się do wód gruntowych szkodliwych substancji z wysypisk śmieci

Zanieczyszczenia wód Zasolenie wód śródlądowych, do którego przyczyniają się słone wody z kopalni węgla

Wszystkie związki chemiczne zawarte w ściekach komunalnych, przemysłowych oraz rolniczych i wydalane do środowiska naturalnego przedostają się do wód gruntowych i powierzchniowych, a dalej do wód pitnych.

Wśród związków chemicznych spożywanych z wodą pitną znajduje się nie więcej niż 5% tych, które pochodzą z rozpuszczenia naturalnych skał skorupy ziemskiej. Pozostałe 95% to związki pochodzące z odpadów - ścieków, śmieci i pyłów. Organizm ludzki część z nich wydala, a część kumuluje. Ale skutki picia takiej wody pojawiają się najczęściej po latach, a niekiedy w następnych pokoleniach. SKUTKI SPOŻYWANIA Z WODĄ PITNĄ NIEBEZPIECZNYCH ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH POJAWIAJĄ SIĘ DOPIERO PO WIELU LATACH. DLATEGO NIKT NIE KOJARZY PRZYCZYN NASZYCH CHORÓB Z JAKOŚCIĄ WODY PITNEJ

Eutrofizacja – klęska urodzaju Polega na wzbogaceniu się akwenów wodnych w substancje odżywcze (pierwiastki biogenne), głównie azot i fosfor, ale także potas i sód, powodujące nadmierną produkcję biomasy glonów, co objawia się tzw. zakwitem glonów. Skutki eutrofizacji: zmiany właściwości wody polegające na: występowanie intensywnego zapachu i zabarwienia; pojawienie się mętności wody; dużych wahaniach stężenia tlenu i odczynu pH w warstwie górnej powstawanie warunków beztlenowych w głębszych warstwach, co jest przyczyną: wymierania organizmów zwierzęcych, zwłaszcza ryb; dominacji organizmów beztlenowych; gromadzenia się znacznej ilości substancji organicznej. wypłycenie akwenu. blokada dostępu promieniowania słonecznego do roślinności w głębi , powodując ich obumieranie.

Zagrożenia toksykologiczne Zagrożenie toksykologiczne wiąże się z występowaniem w wodzie wielu substancji chemicznych, które po dostaniu się do organizmu człowieka mogą uszkodzić narządy wewnętrzne: wątrobę, układ krążenia, układ nerwowy czy też kostny. Toksyny działają bezpośrednio nie tylko na człowieka, mogą spowodować zatrucia i śmierć różnych zwierząt. Są szkodliwe nawet w niewielkich ilościach, gdyż w ciele organizmów kolejnych ogniw łańcuchów pokarmowych kumulują się, potęgując skutek. Spożycie skażonych rtęcią ryb było przyczyną śmierci tysięcy ludzi w Japonii, Kanadzie, Stanach Zjednoczonych.

Drobnoustroje w wodzie Drobnoustroje, znajdujące się w wodzie mogą wnikać do ludzkiego organizmu wraz z pożywieniem lub przez uszkodzoną skórę. Efektem zakażenia bakteriami mogą być choroby przewodu pokarmowego, takie jak: tyfus, cholera, dur brzuszny a także choroba Heinego-Medina, alergie np. na skutek zakwitu sinic na naszym wybrzeżu.

Stan czystości wód w Polsce

Oczyszczanie wody Tylko wody I klasy czystości mogą stanowić surowiec dla zakładów wodociągowych. Ponieważ nie ma ich w Polsce, wodę pitną produkuje się ze ścieków - z wód powierzchniowych III klasy oraz z wód pozaklasowych. http://www.google.pl/imgres?imgurl=http://www.hydropure.com.pl/prezenter/07.jpg&imgrefurl=http://www.hydropure.com.pl/prezenter.php%3Fsite%3Dindex&usg=__rAfim86vHdhenAb0QEwDtGKybb8=&h=690&w=1058&sz=117&hl=pl&start=12&sig2=PC_op3rN6xKgyFo0biOrbw&itbs=1&tbnid=77lUT5vRCzAAM:&tbnh=98&tbnw=150&prev=/images%3Fq%3Dklasy%2Bczysto%25C5%259Bci%2Bw%25C3%25B3d%26hl%3Dpl%26client%3Dfirefox-a%26rls%3Dorg.mozilla:pl:official%26gbv%3D2%26tbs%3Disch:1&ei=AefvS_eqEov9_Abd0uXmBg

Wybrane choroby spowodowane zanieczyszczoną wodą nadciśnienie astma nadczynność i niedoczynność tarczycy anemia białaczka nowotwór nerek, wątroby, żołądka, piersi, płuc, pęcherza moczowego, jelita prostego i skóry egzemy zaburzenia układu nerwowego, układu rozrodczego i układu krążenia sinica- mocznica nieżyty żołądka i jelit marskość wątroby fluoroza

Widok śniętych ryb unoszących się na powierzchni wody jest co najmniej szokujący dla każdego człowieka. Wiadomo wtedy, że woda uległa zatruciu. Stałe zatruwanie ekosystemów wodnych przez : odprowadzanie ścieków bezpośrednio do zbiorników wodnych, spływanie z pól i lasów wód gruntowych zawierających środki chemiczne, kwaśne deszcze i wypłukiwanie hałd odpadowych, kończy się bardzo często całkowitym wymarciem tego systemu lub też zaniknięciem. Do tego rodzaju sytuacji dopuścił się człowiek i to on musi naprawić zło jeśli chce przeżyć jako gatunek. Prawie wszystkie zanieczyszczenia powietrza, gleby i tak w końcu wpadną do wody, dlatego trzeba stosować najlepsze metody zwalczające te zanieczyszczenia jak również bezpośrednie zabrudzenia wody.

Oszczędzaj wodę Czysta woda jest dobrem, którym powinniśmy gospodarować w sposób oszczędny. W Polsce zasoby wodne są rozmieszczone nierównomiernie i zmienne w zależności od pory roku. Skutkiem jest wysoki deficyt wody i jej ujemny bilans. W Polsce duża część wody z tych niewielkich zasobów jest marnowana. Według oceny Międzynarodowego Programu „Populacja i Środowisko” jesteśmy jedynym krajem europejskim zagrożonym deficytem wody. Wciąż nie zdajemy sobie sprawy ze skali zagrożenia brakiem wody zdatnej do picia.

Gleba

Gleba jest bardzo ważnym środowiskiem życia na Ziemi. W glebie żyją organizmy rozkładające i mineralizujące resztki obumarłych roślin i zwierząt. Proces niszczenia wierzchniej warstwy gleby przez różne czynniki naturalne nazywamy erozją. Na jakość gleby ma wpływ działalność człowieka, wynikająca z zaspokajania potrzeb bytowych, rolnicza i przemysłowa.

Co to jest zanieczyszczenie gleby? Zanieczyszczeniami gleb i gruntów są wszelkie związki chemiczne i pierwiastki promieniotwórcze, a także mikroorganizmy, które występują w glebach w zwiększonych ilościach. Do najbardziej rozpowszechnionych zanieczyszczeń gleb i gruntów zaliczamy: związki organiczne - pestycydy, detergenty, metale ciężkie - ołów, miedź, rtęć, kadm, arsen i inne, sole - azotany, siarczany, chlorki, odpady. Źródła zanieczyszczeń: Największe ilości zanieczyszczeń przedostają się do gleb i gruntów wraz ze ściekami, pyłami oraz stałymi i ciekłymi odpadami wytwarzanymi przez przemysł. Zawierają one najczęściej metale ciężkie oraz sole. Wiele zakładów przemysłowych (np. huty, cementownie, elektrownie, ośrodki przemysłu chemicznego) emituje do atmosfery szkodliwe gazy i pyły, które następnie, na skutek opadania z powietrza zanieczyszczają gleby.

Najgroźniejsze zagrożenia gleby: Monokultury, które prowadzą do zubożenia gleby. Wycinanie lasów i pożary roślinności, wzmagające erozję gleby, co prowadzi do pustynnienia obszaru.

Najgroźniejsze zagrożenia gleby: Osuszanie podmokłych terenów i regulacja rzek, obniżająca poziom wód gruntowych. Zbyt intensywne nawożenie.

Najgroźniejsze zagrożenia gleby: Ścieki i różnego rodzaju odpady, które są niewłaściwie składowane. Intensywny wypas bydła, prowadzący do erozji gleby.

Najgroźniejsze zagrożenia gleby: Stosowanie chemicznych środków owadobójczych, chwastobójczych i grzybobójczych. Zajmowanie obszarów rolniczych pod budownictwo przemysłowe i mieszkalne.

Najgroźniejsze zagrożenia gleby: Wymywanie z gleby składników pokarmowych na skutek zakwaszenia gleb, wynikających z zanieczyszczenia powietrza i wody.

Zadania Wyjaśnij na czym polega przyspieszona eutrofizacja jezior wywołana działalnością człowieka. Wymień dwie przyczyny skażenia wód. Wymień dwie przyczyny skażenia gleby. Wyjaśnij dlaczego wysypiska śmieci są groźne dla środowiska . Wymień województwa o najmniej kwaśnych glebach.

Źródła Z.Sendecka i wsp., Vademecum.Biologia, Operon 2009 M. Kłyś,K.Żbikowska-Zdun, Biologia, Nowa Era,1994 B.Gulewicz, Biologia,ABC,1998 B.Klimuszko, Biologia,Żak, 2004 J.Loritz-Dobrowolska i wsp., Biologia,Operon,2007