Zanieczyszczenia wód.pdf

Zanieczyszczenia wód

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. Skład chemiczny zanieczyszczeń

jest kształtowany czynnikami naturalnymi, np. rozkładaniem substancji z gleb i skał,

rozwojem i obumieraniem organizmów wodnych oraz czynnikami antropogenicznymi .

Do najczęściej występujących antropogenicznych zanieczyszczeń wód

powierzchniowych należą pestycydy, substancje powierzchniowo czynne, węglowodory

ropopochodne, fenole, chlorowe pochodne bifenylu oraz metale ciężkie, głównie ołów,

miedĄ, chrom, kadm, rtęć i cynk, 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 chemicznymi biochemicznym procesom nazywa się substancjami

refakcyjnymi. Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi

Ąródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy , stosowanie pestycydów i

nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Rozróżnia się

zanieczyszczenia punktowe ? dostające się do wód w jednym punkcie ( głównie ścieki ) ,

i zanieczyszczenia obszarowe , dostające się do wód powierzchniowych i podziemnych

na terenie dużego obszaru, np. środki stosowane w rolnictwie. Wody ulegają

zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji.

Stopień zanieczyszczenia wód określa się za pomocą tzw. wskaĄników

zanieczyszczenia. Są to stężenia zanieczyszczeń (wyrażone w miligramach substancji w

1 dm3 wody) oraz inne parametry, których wartość jest miarą stężenia określonych

rodzajów zanieczyszczeń. Jednym z najważniejszych wskaĄników zanieczyszczenia

wód powierzchniowych jest stężenie rozpuszczonego tlenu, które może przyjmować

maksymalną wartość 8?9 mg/dm3 ? mniejsze stężenie tlenu świadczy o

zanieczyszczeniu wód związkami organicznymi, rozkładalnymi biochemicznie; spadek

stężenia tlenu poniżej 4 mg/dm3 powoduje obumieranie wielu organizmów wodnych.

Innymi wskaĄnikami zanieczyszczenia wód naturalnych są: biochemiczne

zapotrzebowanie tlenu, będące miarą zawartości rozkładalnych biochemicznie związków

organicznych; ponadto chemiczne zapotrzebowanie tlenu ? miara zawartości wszystkich

związków organicznych; obecność zawiesin mineralnych i organicznych, a także

nieorganicznych i organicznych związków azotu, fosforu. Wartości wskaĄników

zanieczyszczenia rzek zależą w dużym stopniu od przepływu wody.

Prócz sposobów oceny zanieczyszczenia wód opartych na wskaĄnikach fizycznych i

chemicznych (otrzymywanych w wyniku analizy fizycznej i chemicznej wód) stosuje się

metody badania stanu biologicznego wody. Najczęściej jest stosowany tzw. system

saprobowy, wykorzystujący wyniki analizy hydrobiologicznych wód. W zależności od

składu organizmów wodnych, wody dzieli się na: oligosaprobowe ? czyste,

mezosaprobowe ? średnio zanieczyszczone i polisaprobowe ? silnie zanieczyszczone.

Analiza bakteriologiczna dostarcza informacji o ilości i rodzaju bakterii obecnych w

wodzie. Proces usuwania zanieczyszczeń z wody do poziomu umożliwiającego

stosowanie jej do określonych celów nosi nazwę uzdatniania wody.

Zasady klasyfikacji wód w Polsce w zależności od stopnia ich zanieczyszczenia określa

tzw. prawo wodne, według którego rozróżnia się 3 klasy czystości . Warunkiem

zakwalifikowania wody do jednej z nich jest zachowanie fizykochemicznych i

biologicznych wskaĄników w dopuszczalnych granicach. W 1993 r. z objętych kontrolą

odcinków rzek - 6,2 tys. km - jedynie 2,7% spełniało wymogi stawiane wodom o

największej czystości, tj. wodom I klasy czystości (według kryterium fizykochemicznym),

15,2% należało do wód II klasy, 28,1% - III klasy czystości, 54% stanowiły wody

pozaklasowe; według kryterium biologicznego brak było wód I klasy, 1,8% należało do II,

9,7% do III klasy czystości, 88,5% to wody pozaklasowe.

ZANIECZYSZCZENIE MÓRZ I OCEANÓW:

Obumarłe szczątki zwierząt i roślin opadają na dno. Tam w procesie ich rozkładu

wykorzystywany jest tlen rozpuszczony w wodzie. Jeżeli ich ilość nie jest duża, zapasy

tlenu nie zostają całkowicie wyczerpane. Substancje odżywcze zawarte w ściekach

powodują wzrost liczebności wielu, głównie jednorocznych organizmów, które ulegając

rozkładowi, zużywają zasoby rozpuszczonego w wodzie tlenu. Efektem tego jest

wydzielanie się trującego siarkowodoru. Życie na dnie morza zanika.

ŚCIEKI są to wody odpadowe, zawierające zanieczyszczenia wprowadzone w wyniku

działalności życiowej i produkcyjnej człowieka, oraz wody opadowe (deszczowe, z

topniejącego śniegu) i in. spływy do kanalizacji z terenów zagospodarowanych. W

zależności od pochodzenia ścieki dzieli się na: ścieki bytowo-gospodarcze, ścieki

przemysłowe, ścieki opadowe (burzowe), wody dołowe (kopalniane, powstające w

wyniku odwadniania kopalń); ścieki przemysłowe są na ogół odprowadzane razem ze

ściekami bytowo-gospodarczymi jako ścieki miejskie.

Zanieczyszczeniami ścieków są substancje nieorganiczne (mineralne) i organiczne ,

rozpuszczone oraz w formie koloidów, zawiesin i emulsji. Do związków organicznych

obecnych w ściekach bytowo-gospodarczych należą głównie: białka, aminokwasy,

fosfolipidy, sacharydy, tłuszcze i oleje; do związków mineralnych zaś: sole amonowe,

fosforany i chlorki; obecne są w nich także wirusy i bakterie chorobotwórcze. Skład

ścieków przemysłowych jest różny, zależny od rodzaju produkcji zakładu. Wody dołowe

zawierają duże ilości rozpuszczonych soli (chlorki i siarczany sodu, wapnia i magnezu).

Szczególnie niebezpieczne składniki ścieków to m.in.: pestycydy, związki

powierzchniowo czynne, węglowodory ropopochodne, fenole, chlorowe pochodne

bifenylu, sole metali ciężkich.

Skład chemiczny i stężenie zanieczyszczeń wyraża się za pomocą tzw. wskaĄników

zanieczyszczenia, do których należą: odczyn (pH), biochemiczne zapotrzebowanie

tlenu ? ilości tlenu (O2) zużyta na biochemiczne ( zachodzące przy współudziale

bakterii ) utlenienie zanieczyszczeń w ciągu 5 dni w temp. 20°C, wyrażane w mg

O2/dm3 ścieku, oraz stężenie: zawiesin ogólnych, amoniaku, azotanów, organicznych

związków azotu, związków fosforu i substancji powierzchniowo czynnych. W praktyce

wygodniej jest posługiwać się tzw. ładunkiem zanieczyszczenia, wyrażającym masę

zanieczyszczeń w dobowej ilości ścieków, równym iloczynowi wartości wskaĄnika

zanieczyszczenia i dobowego przepływu ścieków. W celu zminimalizowania szkodliwego

oddziaływania zanieczyszczeń zawartych w ściekach na odbiornik poddaje się je

oczyszczaniu.

OCZYSZCZANIE ŚCIEKÓW jest to usuwanie ze ścieków zawartych w nich

zanieczyszczeń w celu zminimalizowania ich szkodliwego oddziaływania na odbiornik, tj.

wody powierzchniowe lub grunty. Osiągnięcie maksymalnego stopnia oczyszczania

ścieków jest możliwe przez zastosowanie następujących po sobie ( lub przebiegających

jednocześnie ) procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych. Zespół urządzeń i

obiektów służących oczyszczanie ścieków nosi nazwę oczyszczalni ścieków .

W pierwszym stopniu (etapie) oczyszczania ścieków, zwanych też oczyszczaniem

mechanicznym, usuwa się zanieczyszczenia nierozpuszczone: większe ciała pływające ?

za pomocą krat i sit, ciężkie zawiesiny ziarniste ? w piaskownikach, tłuszcze i oleje ? w

odtłuszczaczach, drobne zawiesiny ? w osadnikach. Zespół urządzeń tego etapu nosi

nazwę oczyszczalni mechanicznej.

W drugim stopniu oczyszczania ścieków miejskich oraz ścieków przemysłowych, które

jako główne zanieczyszczenie zawierają związki organiczne, zachodzi biochemiczny

rozkład tych związków ? oczyszczanie biologiczne. Proces przebiega pod wpływem

działania mikroorganizmów osadu czynnego w komorach napowietrzania lub rowach

cyrkulacyjnych. Osad czynny stanowi zespół mikroorganizmów (biocenoza), złożony z

bakterii, grzybów mikroskopowych i pierwotniaków. Mikroflora osadu (bakterie i grzyby)

rozkłada związki organiczne występujące w ściekach na substancje proste, m.in.:

dwutlenek węgla, wodę i amoniak, który zostaje utleniony do azotanów ; mikrofauna zaś,

odżywiając się bakteriami i grzybami, reguluje ich ilość w biocenozie.

Trzeci stopień oczyszczania ścieków polega na usuwaniu z nich substancji

nieorganicznych (mineralnych), głównie fosforanów i azotanów, wytworzonych w drugim

stopniu oczyszczania ścieków (w przypadku gdy w drugim stopniu nie zachodzi pełne

utlenienie amoniaku do azotanów, prowadzi się także nitryfikację). Azotany są usuwane

ze ścieków w beztlenowych reaktorach ze sflokulowaną (osad czynny) lub nieruchomą

(błona biologiczna) biocenozą. Głównym składnikiem tych biocenoz są bakterie

denitryfikacyjne, które przetwarzają azotany w azot cząsteczkowy. Do usuwania ze

ścieków azotanów i fosforanów stosuje się też stawy glonowe, są to płytkie zbiorniki

wodne, w których eliminacja biogenów ze ścieków zachodzi w wyniku asymilacji przez

glony i rośliny naczyniowe, a także w procesie denitryfikacji przez bakterie mułu

dennego; jony fosforanowe są usuwane także metodami chemicznymi przez działanie

solami metali, które tworzą trudno rozpuszczalny osady fosforanów.

Końcowym etapem oczyszczania ścieków bywa czasami dezynfekcja (np. oczyszczanie

ścieków ze szpitali, zrzutów przed ujęciami wody), przeprowadzana w analogiczny

sposób jak dezynfekcja wody. Niekiedy oczyszczanie ścieków prowadzi się dalej, aż do

stanu umożliwiającego ich wtórne wykorzystanie jako wody przemysłowe ? jest to tzw.

czwarty stopień oczyszczania lub odnowa wody. Wykorzystuje się w nim procesy

fizykochemiczne, m.in.: koagulację, filtrację, adsorpcję, odwróconą osmozę.

Osady powstające w procesach oczyszczania ścieków poddaje się dalszej przeróbce w

celu ich odwodnienia, eliminacji organizmów chorobotwórczych oraz stabilizacji

(zapobieganie gniciu). Pierwszym etapem przeróbki osadów jest ich zagęszczanie

(odwadnianie) przez sedymentację lub flotację; następnym stabilizacja w warunkach

tlenowych ? napowietrzanie lub beztlenowych ? fermentacja metanowa. Fermentacje

metanową prowadzi się w wydzielon- ych komorach fermen- tacyjnych (proces trwa

20?28 dni, optymalnie przebiega w temperatu-rze 35,5°C); ubocznym i

wykorzystywanym produktem jest biogaz. Po stabilizacji osad poddaje się

mechanicznemu odwadnianiu na prasach lub wirówkach albo suszy się na poletkach

osadowych i wykorzystuje jako nawóz.

Ścieki przemysłowe zawierające głównie zanieczyszczenia nieorganiczne są poddawane

innym procesom oczyszczania; stosuje się najczęściej: sedymentację, koagulację,

strącanie metodą chemiczną, filtrację, neutralizację i in. procesy fizykochemiczne.

Odsalanie wód kopalnianych przeprowadza się głównie metodą odwróconej osmozy.

Ze względu na rodzaj i ilość oczyszczanych ścieków rozróżnia się oczyszczalnie:

miejskie, grupowe, osiedlowe, domowe oraz przemysłowe

OCHRONA MÓRZ I OCEANÓW :

Ochrona ta zapewnienia utrzymania równowagi biologicznej ekosystemów morskich oraz

racjonalne wykorzystanie ich żywych zasobów. Środowisko morskie o powierzchni 3-

krotnie większej od lądowych ekosystemów jest zagrożone zanieczyszczeniami

niesionymi przez rzeki, opadającymi z atmosfery, dostającymi się bezpośrednio z lądu

oraz w wyniku katastrof środków transportu morskiego, urządzeń wiertniczych ( ok. 5 mln

ton ropy naftowej w ciągu roku ). Niektóre substancje toksyczne, przenoszone m.in.

przez żywe organizmy, są wykrywane w wielkich odległościach od Ąródeł

zanieczyszczeń .Ochrona mórz i oceanów ma więc znaczenie ogólnoświatowe.

W celu ochrony mórz i oceanów są podpisywane konwencje i układy (np. układ

podpisany w 1972 r. przez USA, ZSRR, W. Brytanię, Francję, Japonię i inne kraje;

konwencje z Oslo, Paryża). Światowe konferencje dotyczące ochrony środowiska

człowieka ( w 1972r. w Sztokholmie, w 1992r. w Rio de Janeiro) uwzględniały problemy

związane z ochroną mórz i oceanów, w celu utrzymania równowagi ilościowej ryb i ich

świat zasobów, są zawierane międzynarodowe porozumienia dotyczące ochrony

eksploatowanych gatunków ryb i limitowania połowów przez określanie dozwolonych tzw.

kwot połowowych. Proces ich ustalania dla akwenu Morza Bałtyckiego obejmuje: 1)

szacowanie wielkości zasobów na podstawie badań koordynowanych przez

Międzynarodową Radę Badań Morza (ICES). 2) formułowanie zaleceń, określających

wielkości całkowitego dopuszczalnego połowu najważniejszych gatunków ryb, jak: dorsz,

śledĄ, szprot i łosoś, na podstawie znajomości stanu zasobów, biomasy stada

rozrodczego, efektywności tarła, struktury wiekowej i wielkościowej całej populacji i stada

eksploatowanego, poziomu śmiertelności naturalnej i w wyniku połowów. 3)

podejmowanie decyzji dotyczących wielkości połowu w formie zaleceń, następnie

dokonywanie podziału dla danego gatunku na kwoty narodowe. Międzynarodową

ochroną są objęte, oprócz gatunku ryb eksploatowanych gospodarczo, także gatunek ryb

i ssaków morskich zagrożone wyginięciem, np. wydra morska, wieloryby. Do najbardziej

zanieczyszczonych akwenów należą Morze Śródziemne i Morze Bałtyckie. Morze

Bałtyckie i jego wody przybrzeżne są zanieczyszczone substancjami biogennymi

(związki fosforu, azotu), toksycznymi (np. metale ciężkie) oraz związkami organicznymi

(pestycydy, substancje powierzchniowo czynne, składniki ropy naftowej oraz ? bardzo

szkodliwe dla ekosystemów ? fluorowcopochodne o trwałych cząsteczkach, pochodzące

z zakładów papierniczych, głównie z państw skandynawskich). Zorganizowane działanie

państw nadbałtyckich zapoczątkowała w 1974r. tzw. Konwencja Helsińska, o ochronie

środowiska Morza Bałtyckiego, podpisana przez Danię, Finlandię, Niemcy, Polskę i

ZSRR (jej organem kierującym została specjalna komisja ? w skrócie HELCOM).

Dotyczyła ona zanieczyszczeń z lądu, ze statków i składowisk odpadów. W 1992r.

podpisano zaostrzoną wersję konwencji, obejmującą również wody wewnętrzne; tekst jej

zawiera listę szczególnie szkodliwych i niedozwolonych do stosowania substancji.

Ważną działalnością komisji HELCOM jest zbieranie informacji i opracowywanie

raportów o stanie środowiska całego obszaru zlewni Morza Bałtyckiego.

W 1990r. w Ronneby ( Szwecja ) przedstawiciele państw basenu Morza Bałtyckiego,

Norwegii, Czechosłowacji oraz Komisji Państw Wspólnoty Europejskiej podpisali

Deklarację Bałtycką, której celem jest zapewnienie ekologicznej ochrony Morza

Bałtyckiego i przywrócenie jego ekologicznej równowagi przez ograniczanie

zanieczyszczeń, stosowanie najnowszych technologii, współpracę w dziedzinie

usprawniania systemu prawnego i egzekucyjnego. Każde z państw nadbrzeżnych może

prowadzić swoją politykę ochrony zasobów morskich żywych i mineralnych w obrębie

tzw. Wyłącznych stref ekonomicznych (obszarów wód morskich o szerokości do 200

Mm, licząc od tzw. linii podstawowej państwa nadbrzeżnego).

OCHRONA WÓD , to działania techniczne i organizacyjno-prawne, których celem jest

zachowanie lub przywrócenie wodom naturalnym pełnej przydatności jakościowej oraz

utrzymanie równowagi bilansu wodno-gospodarczego kraju. Podstawę prawną ochrony

wód przed zanieczyszczeniem stanowi prawo wodne, którym jest zbiór przepisów

określających m.in.: zasady klasyfikacji wód w zależności od stopnia ich

zanieczyszczenia, warunki odprowadzania ścieków do wód powierzchniowych i

kanalizacji miejskiej, kary nakładane na zakłady odprowadzające do wód nadmierne

ilości zanieczyszczeń, zasady ustanawiania stref ochronnych ujęć i Ąródeł wody.

Wody naturalne w Polsce dzieli się na 3 klasy czystości; podział ten stanowi podstawę

ochrony wód warunkiem zakwalifikowania wody do danej klasy jest nieprzekroczenie

ustalonych dla niej wartości wszystkich wskaĄników zanieczyszczenia. Do I klasy

czystości zalicza się wody, które mogą być używane do hodowli ryb łososiowatych, a po

uzdatnieniu do picia; w II klasie znajdują się wody nadające się do hodowli ryb, zwierząt

gospodarskich, rekreacji; III klasa czystości obejmuje wody przeznaczone do niektórych

celów przemysłowych i rolniczych. Wody, które nie spełniają wymagań III klasy czystości

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: