Zanieczyszczenia wody Lidia Wiśniewska & Jakub Trzyna Zanieczyszczenia wody Zanieczyszczenia wód naturalnych i ich usuwanie

Co to jest zanieczyszczenie wód? zanieczyszczenia wód są to niekorzystne zmiany właściwości fizycznych, chemicznych i bakteriologicznych wody spowodowane wprowadzaniem w nadmiarze substancji nieorganicznych (stałych, płynnych, gazowych), organicznych, radioaktywnych czy wreszcie ciepła, które ograniczają lub uniemożliwiają wykorzystywanie wody do picia i celów gospodarczych. Obieg wody w przyrodzie został zakłócony przez człowieka. Wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa, niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację. Rodzaje zanieczyszczeń podzielić możemy na dwie grupy: naturalne - takie, które pochodzą z domieszek zawartych w wodach powierzchniowych i podziemnych - np. zasolenie, zanieczyszczenie związkami żelaza; sztuczne - inaczej antropogeniczne, czyli związane z działalnością człowieka - np. pochodzące ze ścieków, spływy z terenów rolniczych, składowisk odpadów komunalnych. Zanieczyszczenia sztuczne także możemy podzielić na grupę biologicznych ( bakterie, wirusy, grzyby, glony ) oraz chemicznych ( oleje, benzyna, smary, ropa, nawozy sztuczne, pestycydy, kwasy, zasady ).

Rodzaje ścieków Ze względu na pochodzenie, stopień szkodliwości lub oddziaływanie na organizmy, wyróżnia się różne rodzaje ścieków: bezpośrednio szkodliwych - fenole ( gazownie, koksownie ) kwasy cyjanowodorowy ( gazownie ),kwas siarkowy i siarczany ( fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych ), pośrednio szkodliwych - takich, które prowadzą do zmniejszenie ilości tlenu w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu organizmów wodnych. Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń ścieki dzielimy na: rozkładalne - zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii ( ścieki domowe ) nierozkładalne - zawierające substancję nie ulegające większym przemianom chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje ( sole metale ciężkich ) trwałe - zawierające substancję ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres czasu ( pestycydy, fenole, produkty destylacji ropy naftowej )

Źródła zanieczyszczeń

Czym są spowodowane zanieczyszczenia wód? Zanieczyszczenia wód jest spowodowane głównie substancjami chemicznymi, bakteriami i innymi mikroorganizmami, obecnymi w wodach naturalnych w zwiększonej ilości. Substancje chemiczne organiczne i nieorganiczne (mineralne) występują w postaci: roztworów, koloidów, zawiesin. Do najczęściej występujących antropogenicznych zanieczyszczeń wód powierzchniowych należą pestycydy, substancje powierzchniowo czynne, węglowodory ropopochodne, fenole, chlorowe pochodne bifenylu oraz metale ciężkie: ołów (Pb), miedź (Cu), chrom (Cr), kadm (Cd), rtęć (Hg) i cynk (Zn), a także wody podgrzane (zanieczyszczenie termiczne), które są szczególnie niebezpieczne dla wód powierzchniowych o małym przepływie lub wód stojących. Większość antropogenicznych zanieczyszczeń wód działa toksycznie na organizmy wodne. Zanieczyszczenia bardzo trwałe w środowisku wodnym i bardzo trudno ulegające chemicznym i biochemicznym procesom nazywa się substancjami refakcyjnymi.

Jak zanieczyszczenia trafiają do wody? Większość zanieczyszczeń trafia do wód ze ściekami. Innymi źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Rozróżnia się zanieczyszczenia punktowe dostające się do wód w jednym punkcie (głównie ścieki), i zanieczyszczenia obszarowe, dostające się do wód powierzchniowych i podziemnych na terenie dużego obszaru, np. środki stosowane w rolnictwie. Wody ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji.

Co to jest eutrofizacja? proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe, głównie w związki azotu i fosforu. Eutrofizacja zachodzi naturalnie lub sztucznie. Użyźnienie naturalne zachodzi przez spływ ze zlewni związków mineralnych i materii organicznej, rozkładanej następnie przez mikroorganizmy w zbiorniku. Jest to proces bardzo powolny, przejście zbiornika ze stanu oligotrofii (niskiej żyzności) do eutrofii (wysokiej żyzności), trwa setki lub nawet tysiące lat. Eutrofizacja sztuczna zachodzi głównie przez spływ ścieków i nawozów mineralnych. Większość biogenów dostaje się do wody wraz ze ściekami organicznymi, Np. w Wiśle takie pochodzenie ma ok. 2/3 azotu i fosforu. Proces ten zachodzi bardzo szybko, niewielki zbiornik może się zeutrofizować nawet w ciągu kilku do kilkunastu lat. W szczególnie drastycznych przypadkach, np. przy zrzucaniu do jezior surowych ścieków komunalnych czy gnojówki, dochodzi do osiągnięcia przez zbiornik stanów niespotykanych w naturze: politrofii i hipertrofii. Następuje wtedy niemal całkowity zanik organizmów wyższych poza cienką, kilkudziesięciocentymetrową warstwą wody stykającą się z atmosferą.

Co to jest oczyszczalnia ścieków? Oczyszczalnia jest to zespół urządzeń i obiektów służących do oczyszczania ścieków. W dużych oczyszczalniach ścieków, obsługujących centralne systemy kanalizacyjne, najczęściej stosowane są rozwiązania, w których poszczególne procesy oczyszczania prowadzone są w wydzielonych urządzeniach. W lokalnych systemach unieszkodliwiania ścieków zalecane są metody oczyszczania, umożliwiające jednoczesny przebieg procesów oczyszczania ścieków w jednym urządzeniu, co znacznie zmniejsza nakłady inwestycyjne i koszty eksploatacji. Do urządzeń takich należą: osadniki - w których zachodzą głównie procesy sedymentacji i floatacji, powodujące wydzielanie stałych zanieczyszczeń ze ścieków oraz procesy beztlenowego rozkładu osadów ściekowych, filtry - w których zachodzą głównie procesy filtracji i absorpcji, lecz również biologiczny rozkład zanieczyszczeń tlenowych z zatrzymanych ścieków, komory - z przedłużonym napowietrzaniem osadu czynnego lub ze złożami biologicznymi, w których zachodzą przy intensywnym udziale mikroorganizmów biologiczne procesy tlenowe rozkładu zanieczyszczeń w ściekach i tlenowa stabilizacja osadów, stawy biologiczne i oczyszczalnie korzeniowe - stanowiące rodzaj "ekologicznego reaktora", w których zachodzą procesy wykorzystywane w sztucznych oczyszczalniach ścieków, a ponadto procesy charakterystyczne dla naturalnego środowiska ze znacznym udziałem roślinności ( fotosynteza, fotoutlenianie, pobór zanieczyszczeń przez rośliny i inne )

Schemat działania oczyszczalni ścieków.

Nasze ścieki… Ścieki dopływają do oczyszczalni w Żarach z miasta. Wpływają na przepompownie ścieków surowych, gdzie są zatrzymywane grube zanieczyszczenia w postaci: patyków, ścierek, owoców itd. Prześwit kraty na wstępnej przepompowni ścieków surowych wynosi 2,5 cm. Pompami typu ABS ścieki przepompowywane są na oczyszczalnie. Wysokość podnoszenia ścieków wynosi w granicach 28-29 m. Ścieki wpływają na budynek krat, gdzie jest zainstalowana krata schodkowa o prześwicie 6 mm. Ścieki większe niż 6 mm są zatrzymywane właśnie na kracie schodkowej. Dalej ścieki przepływają z zanieczyszczeniami na piaskowniki pionowe.

….cdn…. W piaskownikach pionowych następuje osadzanie się piasku i drobnych zanieczyszczeń mniejszych od 6 mm, które są następnie za pomocą sprężonego powietrza i hydraulicznie przepompowywane na poletka ociekowe, skąd po odsączeniu są wywożone na miejskie wysypisko. W dalszym części ścieki płynąc na właściwy układ oczyszczania biologicznego wpływają na osadnik wstępny. W osadniku wstępnym są oddzielane zanieczyszczenia w dalszym ciągu mechaniczne i zanieczyszczenia łatwo opadające. Mechaniczne, czyli - krata wstępna, krata schodkowa, piaskowniki i osadnik wstępny. W komorze osadu czynnego następuje oczyszczanie biologiczne. Osad czynny to jest mieszanina kłaczków, bakterii i mikroorganizmów. Można to nazwać żyjącą mieszaniną, gdzie ścieki dopływające nazywane substratem, są pożywieniem dla osadu czynnego. Zainstalowane są aeratory, które napowietrzają ten osad czynny. Aeratory dostarczają przez napowietrzanie tlen do życia, dlatego jest to organizm żyjący.

Stopień oczyszczania ścieków przemysłowych i komunalnych w 2003 r.: Na 2,2 km3/rok ścieków wymagających oczyszczenia oczyszczone zostały 2 km3 ścieki oczyszczone, z czego: 0,6 km3/rok - ścieki oczyszczone procesami fizycznymi 0,2 km3/rok - ścieki oczyszczone procesami chemicznymi 0,6 km3/rok - ścieki oczyszczone procesami biologicznymi 0,6 km3/rok - oczyszczanie z podwyższonym usuwaniem biogenów

Czystość wód można podzielić na tzw. klasy: Klasa I– wody czyste, nadające się do picia, do wykorzystywania przez przemysł spożywczy i farmaceutyczny Klasa II – wody nadające się do hodowli zwierząt gospodarczych i do potrzeb rekreacyjnych – kąpieliska Klasa III– wody nadające się do nawadniania terenów rolniczych i ogrodniczych Wody pozaklasowe– czyli wody nadmiernie zanieczyszczone, nie odpowiadające normom

Aby najlepiej zabezpieczyc wode, nalezy po prostu: Nie wrzucać do rzek, jezior, mórz i oceanów żadnych odpadów Stosować bezściekowe technologie w produkcji przemysłowej Zabezpieczać hałdy i wysypiska Oczyszczać ścieki i unieszkodliwić osady ściekowe Napowietrzać wody stojące Sadzić nowe drzewa, ponieważ magazynują one wodę i przeciwdziałają wysychaniu gleb Zakłady przemysłowe powinny budować zamknięte obiegi wodne, aby mogły ponownie zużywać tą samą wodę, zamiast spuszczać ją do rzek.

Literatura http://pl.wikipedia.org/wiki/Zanieczyszczenia_wody Ekologia z ochroną środowiska – Ewa Pyłka-Gutowska – Wydawnictwo Oświata – Warszawa 1997 “Zielony przewodnik młodego konsumenta” – John Elkington, Julia Hailes, Douglas Hill – Warszawa Narodowa Fundacja Ochrony Środowiska 1992 “Książka o wodzie” – Barbara Veit, Christie Wolfrum – Polski Klub Ekologiczny 1992 (Polska 1995) Pan Zbigniew Mizera – pracownik żarskiej oczyszczalni ścieków Ogólna wiedza Jakuba Trzyna i Lidii Wisniewskiej