Ochrona wód Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie ciekłym.
Download ReportTranscript Ochrona wód Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie ciekłym.
Slide 1
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 2
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 3
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 4
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 5
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 6
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 7
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 8
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 9
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 10
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 11
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 12
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 13
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 14
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 15
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 16
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 17
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 18
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 19
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 20
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 21
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 2
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 3
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 4
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 5
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 6
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 7
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 8
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 9
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 10
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 11
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 12
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 13
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 14
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 15
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 16
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 17
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 18
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 19
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 20
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm
Slide 21
Ochrona wód
Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie
ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia –
lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej na
Ziemi wody jest „słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu.
W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje
się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces
uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.
Występowanie wody
Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we
Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej
rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po
cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla.
Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje
głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach,
jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze
(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w
swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej).
Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać
łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych, nawet
dziesięciokrotnie.
Znaczenie biologiczne
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym
uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości
reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów
przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi
płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda
stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70%
limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia
choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.
Zanieczyszczenie wód
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.
Zanieczyszczenie 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, roztworów koloidalnych i zawiesin. 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 refrakcyjnymi.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi
źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy, stosowanie
pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody
ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Obieg wody w przyrodzie
został zakłócony przez człowieka – wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa,
niewłaściwe i nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Eutrofizacja
Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny)
skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych,
ale również cieków.
Przyczyny eutrofizacji
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede
wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie
tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów
zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją
nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest
z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach
atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu
ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne
opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy
czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
Metoda kontroli i zapobieganie
eutrofizacji
Prostym sposobem kontroli trofii zbiornika jest badanie widzialności krążka Secchiego:
białego krążka o średnicy 30 cm, opuszczanego na wyskalowanej lince. Jego widzialność zależy
od ilości zawiesiny w wodzie, a ta z kolei – głównie od ilości glonów. Na podstawie widzialności
krążka Secchiego można obliczyć tzw. wskaźnik Carlsona, na podstawie którego porównuje się
trofię poszczególnych zbiorników lub zmiany trofii danego zbiornika w czasie. Tenże wskaźnik
można też obliczyć, mając do dyspozycji dane o ilości chlorofilu a (pomiary fotometryczne) lub
związków fosforu.
Najskuteczniejszą metodą walki z procesem eutrofizacji jest ograniczenie antropogenicznego
dopływu biogenów do wód – kompostowanie odchodów w miejsce odprowadzania ich do ujścia
kanalizacyjnego, redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących używanych w gospodarstwach
domowych, ograniczanie stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie.
Podział zanieczyszczeń
Ze względu na pochodzenie:
*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).
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń:
* rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające
przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki
domowe)
* nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom
chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
* trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim
stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres (pestycydy,
fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na stopień szkodliwości:
*bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy
cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany, kwaśny deszcz
(fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych),
*pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu
w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu
organizmów wodnych.
Ze względu na źródło:
*źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami
kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,
*zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami
atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nie posiadających systemów kanalizacyjnych
oraz z obszarów rolnych i leśnych,
*zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia
komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub
torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.
Skutki zanieczyszczeń wody
Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle
oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje
istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do
wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne),
a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio
oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już
się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej
skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.
Zapobieganie zanieczyszczeniom wód
- modernizacji zakładów przemysłowych i stosowaniu mniej szkodliwych
dla
środowiska technologii;
- ograniczeniu strat energii w przemyśle i budynkach mieszkalnych,
stosując
mierniki energii, ocieplenie budynków;
- likwidacji małych kotłowni opalanych węglem i indywidualnych palenisk
domowych
- ograniczaniu ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery poprzez
poszukiwanie innych źródeł energii takich jak;
a) energia słoneczna
b) energia wodna
c) energia wiatrowa;
- ograniczeniu emisji dwutlenku siarki ze spalających zasiarczony
węgiel
elektrowni i elektrociepłowni poprzez budowę instalacji do
odsiarczania
spalin;
- eliminowaniu ciężkiego transportu w miastach ( budowa
obwodnic );
- ograniczaniu ruchu samochodowego i przestawanie komunikacji
na pojazdy
elektryczne;
- stosowaniu w samochodach benzyny bezołowiowej, filtrów
oczyszczających gazy
spalinowe ( katalizatorów );
- tworzeniu stref dla pieszych w centrach miast i osiedli,
korzystanie z miejskiej
komunikacji lub roweru;
Zanieczyszczenia wody można
zmniejszyć dzięki:
- budowaniu nowych oczyszczalni ścieków oraz modernizacji starych;
- ograniczaniu ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do tych wód;
- stosowaniu wodoszczelnych technologii lub technologii o zamkniętych obiegach
wody;
- racjonalnemu gospodarowaniu wody
OPRACOWALI
UCZESTNICY ZAJĘĆ
z ZIELONEJ GOSPODARKI
z KLASY IITA
http://cube_prim93.eu.interia.pl/zaniecz_wod.htm