3. Źródła i rodzaje zanieczyszczeń antropogenicznych wód
Zanieczyszczenia wód - wszelkie substancje chemiczne oraz mikroorganizmy, które występują w wodach naturalnych, nie będące ich naturalnymi składnikami lub gdy są ich naturalnymi składnikami, ale występują w zwiększonych ilościach. Zanieczyszczenia antropogeniczne wód to zmiana składu lub stanu wód spowodowana bezpośrednio lub pośrednio działalnością człowieka, która czyni wody te mniej przydatne do jednego lub wszystkich celów, którym mogłaby służyć w swym stanie naturalnym.
Do najczęściej występujących antropogenicznych zanieczyszczeń wód powierzchniowych należą pestycydy, substancje powierzchniowo czynne, węglowodory ropopochodne, barwniki, fenole, chlorowe pochodne bifenylu, aminy, sole, oraz metale ciężkie: ołów (Pb), miedź (Cu), chrom (Cr), kadm (Cd), rtęć (Hg) i cynk (Zn), radioizotopy, a także wody podgrzane (zanieczyszczenie termiczne), które są szczególnie niebezpieczne dla wód powierzchniowych o małym przepływie lub wód stojących. Większość antropogenicznych zanieczyszczeń wód działa toksycznie na organizmy wodne. Zanieczyszczenia bardzo trwałe w środowisku wodnym i bardzo trudno ulegające chemicznym i biochemicznym procesom nazywa się substancjami refakcyjnymi.
Przyczyny i rodzaje zanieczyszczeń antropogenicznych: (Źródła)
- ścieki komunalne (ścieki z gospodarstw domowych, odchody, mydliny, środki piorące i czyszczące) i przemysłowe- sole metali ciężkich, związki siarki i azotu - odprowadzane bezpośrednio do cieków wodnych lub do wód podziemnych z nieszczelnych sieci kanalizacyjnych
- transport wodny i lądowy - wody zawierają zwiększone ilości związków ołowiu, tlenków azotu i węglowodorów.
- rolnictwo (stosowanie pestycydów, nawozów sztucznych i organicznych)
- składowanie odpadów komunalnych i przemysłowych
- rozwój gospodarczy - przemysł, wody chłodnicze
-przemysł wydobywczy - odprowadzanie do wód gruntowych silnie zasolonych wód kopalnianych
Podział zanieczyszczeń
Zanieczyszczenia sztuczne także możemy podzielić na grupę zanieczyszczeń:
Ze względu na stopień szkodliwości:
- bezpośrednio szkodliwe - fenole (gazownie, koksownie) kwasy cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany (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, (związki organiczne).
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 nieulegające 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 czasu (pestycydy, fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na źródło:
- źródła punktowe - ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich, np. występujące punktowo zrzuty ścieków do rzeki. Należą do nich ścieki:
· Bytowo-gospodarcze (tzw. komunalne) są to wody zużyte do celów higienicznych i gospodarczych, w gospodarstwach domowych, zakładach pracy i zakładach użyteczności publicznej. Ścieki bytowo-gospodarcze charakteryzują się na ogół stałym składem, wynikającym z powtarzalności zabiegów higienicznych i czynności związanych z prowadzeniem gospodarstw domowych.
· Ścieki komunalne odprowadzane są w sposób zorganizowany bądź niezorganizowany, w miejsca przypadkowe i bez oczyszczania powodują zanieczyszczenia wód. Głównymi zanieczyszczeniami zawartymi w ściekach komunalnych są substancje organiczne wyrażane wskaźnikiem BZT5 oraz związki azotu i fosforu zwane biogenami. .
· Przemysłowe są to wody zużyte w zakładach produkcyjnych i usługowych w wyniku procesów technologicznych. Ich skład zależy od rodzaju przemysłu, materiałów stosowanych w produkcji oraz w technologii. Stan gospodarki ściekowej w zakładach jest nadal niezadowalający. Wynika to z braku wystarczających urządzeń do oczyszczania ścieków gwarantujących wymaganą redukcję zanieczyszczeń. Inną przyczyną jest trudna sytuacja finansowa wielu zakładów. Nie ułatwia to podejmowania drastycznych decyzji o unieruchomieniu zakładów prowadzących niewłaściwie gospodarkę wodno-ściekową.
Ten rodzaj ścieków odznacza się na ogół większym stężeniem i wyższym stopniem zanieczyszczenia od ścieków bytowo-gospodarczych.
· Opadowe z terenów skanalizowanych, tj. głównie wody deszczowe i roztopowe oraz wody zużyte na polewanie ulic i placów. Ścieki te cechuje znacznie mniejsze zanieczyszczenie i niewielkie stężenie, szczególnie po pewnym czasie trwania deszczu lub roztopów.
Wody filtracyjne (gruntowe) przedostające się do kanalizacji przez nieszczelności i pęknięcia przewodów kanalizacyjnych.
· Podgrzane wody chłodnicze innym rodzajem zanieczyszczeń przemysłowych to zanieczyszczenia powstające na skutek działalności elektrociepłowni. Stały się problemem w wyniku rozbudowy przemysłu paliwowo-energetycznego. Obiekty te wpuszczają do wód naturalnych wodę o wyższej temperaturze. Zrzuty wód podgrzanych podnoszą temperaturę wody o kilka stopni . Podwyższenie temperatury wód powierzchniowych ma zazwyczaj wpływ na biocenozę, w wyniku czego następuje wyraźne przyspieszenie procesów biologicznych , częściej i dłużej występują zakwity planktonu roślinnego , bujnie rozwijają się rośliny wyższe oraz gwałtownie przebiegają procesy gnilne . Kumulacja materii organicznej prowadzi z kolei do wzrostu biologicznego zapotrzebowania na tlen, przy jednoczesnym zmniejszeniu jego rozpuszczalności, niedobór tlenu może być przyczyną śnięcia ryb.
· Zasolone wody kopalniane są to zrzuty z zasolonych wód kopalnianych, z których większość zawiera duże stężenie chlorków i siarczanów. Stanowią one istotne zagrożenie dla wód płynących. Wody takie są nader uciążliwym zanieczyszczeniem dyskwalifikującym wodę do celów spożywczych i nawodnień rolniczych (zasolenie gleb) oraz do celów przemysłowych (korozja urządzeń).
- zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe - zanieczyszczenia spłukiwane opadami atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nieposiadających systemów kanalizacyjnych oraz z obszarów rolnych i leśnych, np. odpływy z terenów rolniczych (nawozy i pestycydy, środki ochrony roślin). Należą do nich:
· Odpływy z terenów rolniczych stanowią najgroźniejsze źródło zanieczyszczeń obszarowych. Zawierają duże ilości związków chemicznych z nawozów sztucznych i środków ochrony roślin. Są to głównie związki azotu i fosforu powodujące, zwłaszcza w wodach stojących, nadmierny wzrost ich żyzności, prowadzący do politrofi (przeżyźnienia). Te źródła zanieczyszczeń w zasadzie nie podlegają kontroli.
· Odpływy z terenów przemysłowych składowiska takie często usytuowane są w niewłaściwym miejscu i są niedostatecznie zabezpieczone, pozostają nieujęte w systemy kanalizacyjne. Zanieczyszczenia te przenikają najczęściej do wód gruntowych, a wraz z nimi przedostają się do wód powierzchniowych. Do najszkodliwszych zanieczyszczeń należą tu: pestycydy i detergenty oraz produkty ropy naftowej.
- 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, np. zanieczyszczenia pasmowe wzdłuż szlaków komunikacyjnych ( emisje spalin), trakcji PKP.
Dodatkowo
Przyczyny zanieczyszczenia:
1. Wody powierzchniowe - zanieczyszczenie wód ściekami bytowo-gospodarczymi, przemysłowymi i specyficznymi
2. wody podziemne - chemizacja rolnictwa (wprowadzanie do gleby substancji chemicznych będących składnikami nawozów sztucznych i środków ochrony roślin), nieszczelności instalacji pojazdów i zbiorników służących do przechowywania paliw (produkty ropopochodne), "dzikie" myjnie pojazdów, prowizoryczne punkty obsługi pojazdów czy wręcz wylewanie wszelkich produktów ropopochodnych wprost do gleby przez ludzi, migracja zanieczyszczeń pochodzenia przemysłowego, komunalnego i emisja zanieczyszczeń atmosferycznych.
3. Zanieczyszczenia organiczne - odpadki domowe, odchody ludzi i zwierząt oraz ścieki przemysłowe, Trwałe związki organiczne:
- detergenty (środki piorące, myjące i czyszczące- trudno ulega biodegradacji, a ponadto nie można ich usunąć zwykłymi sposobami stosowanymi do oczyszczania wody. Źródłem detergentów są gospodarstwa domowe i zakłady wykorzystujące je jako środki czyszczące),
- Chlorowcopochodne węglowodorów - źródłami pestycydów są: zabiegi stosowane do zniszczenia moskitów lub komarów, ścieki przemysłowe z fabryk produkujących pestycydy, wody ściekowe z odwadnianych gruntów, obfite opady, które mogą spłukiwać pestycydy z pól lub wypłukiwać je z atmosfery,
opylania i opryskiwania pól i lasów.
4. Zanieczyszczenia nieorganiczne - związki metali ciężkich (związki rtęci, ołowiu i kadmu):
- Rtęć (Hg) - źródła: fabryki chloru i alkaliów, przemysł elektrotechniczny, fabryki papieru
- Ołów (Pb) - źródła: kopalnie rud ołowiu, szlakach komunikacyjnych, spalania paliw, spływy wód opadowych
5. Wody morskie - źródła: przemysł na terenie wybrzeża, eksploatacja jednostek pływających, substancje i związki chemiczne dopływające z wodami zanieczyszczonych rzek, Morza są odbiornikami ścieków bytowo-gospodarczych i przemysłowych, ścieki powstające w wyniku eksploatacji portów (ścieki te są zanieczyszczone głównie produktami ropopochodnymi), zanieczyszczenia wprowadzane o środowiska w wyniku awarii i katastrof, niebezpieczne odpadki zatapiane w wodach mórz, ropa naftowa i oleje opałowe: transport tych surowców statkami, z odpadków olejowych podczas pracy statków oraz myciem tankowców,
6. Zanieczyszczenia wód atmosferycznych - przemysł, deszcz zmywa zanieczyszczenia z dachów, ulic chodników - następuje migracja przez glebę do wód, zanieczyszczenia wprowadzane do powietrza wraz ze spalinami,
Podsumowanie
Głównymi źródłami zanieczyszczeń są ścieki przemysłowe i komunalne. Te drugie to ścieki z gospodarstw domowych, odchody, mydliny, środki piorące, czyszczące, nawozy sztuczne. Ścieki przysparzają wiele szkód człowiekowi i przyrodzie. Zanieczyszczenia wody spowodowane są również zanieczyszczeniami powietrza. Staje się tak, gdy zanieczyszczenia dostające się do powietrza wraz z opadami wracają na ziemię zatruwając wodę. W wyniku połączenia kropelek wody z gazowymi zanieczyszczeniami powietrza powstaje kwaśny deszcz. Na drodze ku ziemi pochłania dwutlenek węgla, amoniak i inne gazy, wymywa cząstki brudu i zanieczyszczenia chemiczne z atmosfery i przenosi je do ziemi. Wody morskie zanieczyszczone są przede wszystkim przez wycieki ropy, mycie statków i awarie zbiorników oraz próby nuklearne. Skażenie wód np. substancjami promieniotwórczymi, kwasami i metalami ciężkimi, będące skutkiem arogancji cywilizacyjnej człowieka, ma często bardzo duży i nieprzewidywalny zasięg. Coraz częściej jednak stosuje się oczyszczanie ścieków. Oczyszczalnie ścieków (mechaniczne, fizyczne, chemiczne) umożliwiają redukcję zanieczyszczeń zawartych w ściekach odprowadzanych do wód powierzchniowych.