Zanieczyszczenia środowiska wodnego:

Transkrypt

1 Zanieczyszczenia środowiska wodnego: Zanieczyszczenie oceanów Zanieczyszczenie wód śródlądowych Maciej J. kl. 2T

2 I. Zanieczyszczenie oceanów. Około 360 mln kilometrów kwadratowych powierzchni Ziemi zajmują morza i oceany. Niestety, człowiek wykorzystuje je często jak wysypisko śmieci, niszcząc ogromną część zamieszkujących je roślin i zwierząt.

3 Ocean styka się z lądem nie tylko na wybrzeżu, ale również za pośrednictwem sięgających daleko w głąb lądu rzek. Zanieczyszczenia, głównie produkty przemysłu petrochemicznego, nawozy sztuczne (fosforany i azotany), środki owadobójcze i chwastobójcze wszystkie te związki chemiczne nie ulegają biodegradacji. Wody morskie stają się więc wielkim zbiornikiem różnorodnych nawozów i trucizn. Największym zagrożeniem dla oceanów jest ropa naftowa i jej pochodne. Inne zanieczyszczenia dopełniają jedynie ogromu zanieczyszczeń. Pozostawione na plaży przez wysoką wodę sterty śmieci i tłuste zacieki ropy stanowią namacalny dowód zanieczyszczenia oceanów przez nie ulegające biodegradacji substancje i odpadki.

4

5

6 Ia. Wypadki. Największe morskie katastrofy ekologiczne zawsze związane były z ropą naftową. Samo tylko mycie ładowni tankowców powoduje, że do mórz i oceanów dostaje się rocznie od 8 do 20 mln baryłek ropy naftowej. Jedną z pierwszych wielkich katastrof tankowców był wypadek Torrey Canyon na wodach przybrzeżnych Kornwalii w 1967 roku. Na plażach niemal wszystkie formy życia uległy zagładzie. Niewyobrażalne straty poniosły również organizmy morskie, zwłaszcza kraby, trybiki, małe ryby i ptaki morskie. Źle zorganizowana akcja ratunkowa, m.in.. stosowanie nierozcięczonych detergentów, spowodowała dalsza zanieczyszczenia. Co prawda już wkrótce po katastrofie w skażonych wodach pojawiły się zielone glony, następnie brunatnice i skołoczep ale pełna odnowa ekosystemu trwała 6 lat. Do kolejnej wielkiej katastrofy doszło w 1978 roku w wodach przybrzeżnych Bretanii za sprawą statku Amoco Cadiz. W 1989 roku z ładowni Exxon Valdez wyciekło aż 26 tysięcy baryłek ropy naftowej, doprowadzając do skażenia wód przybrzeżnych Alaski na długości 1600km. W akcji ratunkowej, która kosztowała 2 miliony dolarów, brało udział 11 tysięcy ludzi, a i tak udało

7 się złagodzić skutki katastrofy tylko na około 20% zanieczyszczonej linii brzegowej. W styczniu 1993 roku przewożący 84 tysiące ton ropy naftowej tankowiec The Braer rozbił się na południe od Szetlandów. Znaczna część ropy wyciekła, doprowadzając na znacznym obszarze nie tylko do skażenia wód morskich, ale i powietrza. Zagrożone były kolonie głuptaków, maskonurów, nurzyków i mew, a także wydry i foki. Znaczne straty ponieśli również rybacy. Jak na razie największą katastrofą ekologiczną związaną z ropą naftową było podpalenie kuwejckich szybów naftowych w czasie wojny w Zatoce Perskiej. Szacuje się, że z kuwejckich szybów i instalacji naftowej do zatoki dostało się od 2,5 do 5 milionów baryłek ropy naftowej. Zginęło około 25 tysięcy ptaków morskich, a rybacy stracili wiele bogatych łowisk. Efekty długofalowe tych działań człowieka są trudne do wyobrażenia i oszacowania. Z pewnością niektóre dotknęły nawet wody Oceanu Indyjskiego.

8 Dziesięć amerykańskich stanów radzi sobie z odpadami, spalając je na morzu. W1980 roku pozbyto się w ten sposób 160 tyś. ton odpadów, obecnie jednak notuje się spadek zainteresowania tą metodą. Dotychczas nie ma żadnych dowodów na to, że spalanie na morzu stanowi zagrożenie dla środowiska naturalnego.

9

10

11 Ib. Ścieki komunalne. Drugie, po ropie naftowej, miejsce na liście najgroźniejszych dla środowiska substancji zajmują ścieki komunalne. W niewielkich ilościach wzbogacają one wprawdzie zawartość odżywczą wody i wspomagają rozwój wielu gatunków wodnych roślin i zwierząt, jednak wielkie ilości ścieków komunalnych stanowią śmiertelne zagrożenie dla całego ekosystemu. W dwóch największych na świecie kanałach ściekowych w Los Angeles w Stanach Zjednoczonych i w Marsylii we Francji ścieki doprowadzane do morza oczyszcza się dopiero od 20 lat. Jednak, nawet mimo tych zabiegów, na zdjęciach satelitarnych dokładnie widać, którędy płyną ścieki wpuszczone do morza. Sfilmowano też, za pomocą podwodnych kamer, okolice ujść tych kolektorów. Na zdjęciach widać że życie organiczne niemal zupełnie tam zamarło. Tętniące niegdyś życiem w ostatnich latach obserwuje się w tych rejonach nieznaczną poprawę stanu środowiska naturalnego.

12

13 Ic. Metale i toksyczne chemikalia. W ostatnich latach zmniejszyła się ilość metali ciężkich, DDT i PCB (dwufenylu polichlorowego). Jednocześnie znacznie zwiększyło się zużycie arsenu. DDT, silnie trujący środek chwastobójczy należący do grupy węglowodorów chlorowanych, wciąż jeszcze używany jest w Afryce, mimo że w wielu krajach europejskich jego używanie zostało zabronione jeszcze w latach 80. Metale ciężkie, takie jak kadm, nikiel, arsen, miedź, ołów, cynk i chrom, pochodzące głównie z przemysłu i transportu drogowego, stanowią wielkie zagrożenie dla równowagi naturalnej w świecie zwierząt, co oczywiście odbija się na całym środowisku naturalnym. Szacuje się, że samo tylko Morze Północne przyjmuje około 50 tys. ton metali ciężkich rocznie. Jeszcze groźniejsze są pestycydy aldryna, dieldryna i endryna, które odkładają się w tkankach zwierząt. Tak naprawdę jednak nie w pełni zdajemy sobie sprawę, jaki może mieć wpływ długotrwałe odkładanie się różnych substancji w organizmach roślin i zwierząt, w tym również, rzecz jasna, samych ludzi.

14 Inną niezwykle groźną dla morskich organizmów substancją jest TBT, czyli tytanian czterobutylu, używany powszechnie do produkcji farb przeciwporostowych, którymi maluje się kadłuby i stępki statków i łodzi. W związku z potencjalnym zagrożeniem w Wielkiej Brytanii zabroniono na przykład malowania kadłubów małych motorówek i jachtów służących do celów rekreacyjnych. Wciąż jednak maluje się nimi statki floty handlowej i marynarki wojennej. Naukowcy udowodnili, że TBT doprowadza do zaniku męskich cech płciowych u niektórych gatunków skorupiaków. Po pewnym czasie cała populację tworzą osobniki żeńskie, niezdolne do rozrodu bez osobników męskich. Wyjściem z sytuacji jest stosowanie produktów alternatywnych, nieszkodliwych dla środowiska naturalnego. W przypadku TBT może to być oparta na miedzi farba, około 1000 razy mniej szkodliwa dla środowiska niż tradycyjna farba.

15 Id. Wpływ na ekosystem. Skażeniem dotknięte są wszystkie oceany i morza świata, najbardziej cierpią jednak wody przybrzeżne. Tu znajduje się najwięcej źródeł zanieczyszczeń od nadmorskiego przemysłu przez wylot kolektorów ściekowych aż po zwiększony ruch jednostek morskich. Wody przybrzeżne Europy i wschodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych są szczególnie zagrożone. To tutaj zakłada się farmy ostryg, małż i ryb. Hodowane w nich zwierzęta są bardzo podatne na szkodliwy wpływ toksycznych bakterii, glonów i substancji chemicznych. Wody szelfowe są również miejscem eksploatacji podmorskich złóż ropy naftowej, związku z czym w większym stopniu są one narażone na wszelkie wycieki i katastrofy ekologiczne. Morze Śródziemne, jak sama nazwa wskazuje, jest wewnętrznym akwenem morskim połączonym z Oceanem Atlantyckim Cieśniną Gibraltarską. Całkowita wymiana wody trwa tam 70 lat. 90% ścieków komunalnych ze 120 przybrzeżnych miast jest wpuszczanych prosto do morza, a trzeba pamiętać, że w otaczających18 krajach żyje (wliczając turystów) 360 mln ludzi.morze Śródziemne stało się jednym z najbar -

16 dziej zanieczyszczonych akwenów na świecie. Przyjmuje ono rocznie około 430 miliardów ton ścieków. Największym zagrożeniem dla środowiska są tłumnie odwiedzane przez turystów a jednocześnie uprzemysłowione wybrzeża Hiszpanii, Francji i Włoch. W związku z rozwojem przemysłu turystycznego najbardziej zagrożonym ssakiem tego regionu jest wydra śródziemnomorska. Odległe od miasta zaciszne zatoki, w których niegdyś znajdowała schronienie stały się obecnie uczęszczane, dzięki szybkim łodziom motorowym i rozpowszechnieniu sprzętu do nurkowania. Wiele wydr ginie też zaplątanych w sieci rybackie. Żółwie jadalne ( zielone) żyją we wszystkich oceanach świata, w rejonach, gdzie temperatura nie spada poniżej 20 stopni C. W wielu miejscach, zarówno na oceanach, jak i w basenie Morza Śródziemnego (zwłaszcza Grecji), ich lęgowiska są jednak zagrożone. Na indonezyjskiej wyspie Bali młode żółwie wykluwają się z jaj w niewoli, po czym są hodowane i wypuszczane na wolność dopiero kiedy są już na tyle silne, że potrafią przeżyć nawet w zanieczyszczonych wodach.

17

18

19 Ie. Zakwity glonów. Inną formą zanieczyszczeń wód morskich są zakwity glonów i przepływy planktonu. Występującym na duńskim i norweskim wybrzeżu Morza Północnego zakwit jest wynikiem nadmiernego rozwoju Chlorochromulina polylepis. Zakwit ten był szczególnie niebezpieczny dla miejscowych łososi. W wodach strefy umiarkowanej zjawisko to znane jest od dawna, jednak w rejonach tropikalnych i subtropikalnych do niedawna nie występowało. Tak zwane czerwone przypływy planktony po raz pierwszy pojawiły się w Hongkongu w 1971 roku i od tego czasu zdarzają się bardzo często. Przyczyną tego zjawiska jest prawdopodobnie duża zawartość pochodzących z przemysłu metali, które stymulują rozwój planktonu. Ostrygi, podobnie jak i małże, znane są z tego, że filtrują wodę. Obliczono, że małże zamieszkujące zatokę Chesapeake potrzebowały niegdyś jedynie ośmiu dni na przefiltrowanie całej wypełniającej zatokę wody. Obecnie, w związku z zanieczyszczeniem i zakwitem alg, proces ten wydłużył się do 480 dni. Umierające glony rozkładają się i staje się doskonałą pożywką dla bakterii, które z kolei zużywają jeszcze więcej

20 Życiodajnego tlenu.

21 2. Zanieczyszczenie wód śródlądowych Problem zanieczyszczeń dotyczy nie tylko mórz i oceanów, ale przede wszystkim wód śródlądowych. Skażone bywają strumienie, kanały, rzeki, a także naturalne zbiorniki wodne jeziora i stworzone przez człowieka zbiorniki retencyjne.

22 Często zanieczyszczona woda na pierwszy rzut oka niczym nie różni się od wody czystej. Czynniki, które ją zanieczyściły, najczęściej są bowiem tak rozcieńczone, że niewidoczne gołym okiem. Wyjątkiem są detergenty, które tworzą pianę oraz utrzymujące się na powierzchni oleje i ścieki kanalizacyjne. Wszystkie rodzaje zanieczyszczeń mogą być wykryte w laboratoriach w czasie standardowych testów biochemicznych. Na podstawie tych właśnie testów określa się poziom zanieczyszczenia i klasyfikuje rzeki do określonych grup.

23 IIa. Rodzaje substancji zanieczyszczających środowisko. Wyróżnia się kilka naturalnych polutantów, czyli substancji zanieczyszczających środowisko. Gleba zawiera pewne składniki, np. azotany, które mogą się uwalniać w trakcie orania terenów trawiastych albo na skutek zimowego wypłukiwania powierzchniowej warstwy gleby. W glebie znajduje się też glin który po przedostaniu się do zbiorników wodnych tworzy szereg szkodliwych związków. Kiedy zalewane są łąki, z gleb uwalnia się magnez, którego nadmiar w wodzie powoduje wiele groźnych schorzeń u ryb. Te naturalne procesy uwalniania zawartych w glebie związków i pierwiastków chemicznych mają jednak niewielkie znaczenie w porównaniu z zanieczyszczeniami spowodowanymi przez człowieka. W rolnictwie używa się coraz więcej chemikaliów, które po pewnym czasie nieuchronnie trafiają do wód śródlądowych. Należą do nich środki owadobójcze, chwastobójcze, roztoczobójcze, grzybobójcze i środki pielęgnacyjne dla owiec, które w sumie zawierają ponad 450 aktywnych chemicznie składników niszczących mikroflorę i mikrofaunę. W poprawienia żyzności gleby rolnicy nawożą ją fosforanami i azotanami.

24 Ziemia jest także zanieczyszczana toksycznymi związkami wydobywającymi się z silosów i ferm hodowlanych. Produkty farmaceutyczne wykorzystywane na fermach hodowlanych, np. antybiotyki czy hormony, po pewnym czasie, wraz z odchodami i środkami dezynfekującymi, dostają się do okolicznych zbiorników wodnych. W przedsiębiorstwach zajmujących się uzdatnianiem wody pitnej regularnie prowadzi się badania jej jakości, tzn. sprawdza się czy zawartość szkodliwych związków nie przekracza dozwolonych norm. Jednak również proces uzdatniania nie pozostaje bez wpływu na jakość wody. Ma przykład w wyniku chlorowania wody powstaje substancja, która prawdopodobnie ma działanie rakotwórcze.

25 Eutrofizacja, czyli zazielenienie powierzchni wody, występuje tam, gdzie fosforany przenikają do wód gruntowych, a stamtąd do zbiorników wodnych, roślin. Poziom skażenia tego typu wzrósł, zwłaszcza w ostatnich dekadach.

26 Wprawdzie rzęsa (Lemna) rozkwita na powierzchni wody, jednak głębiej, pod nią, inne organizmy zaczynają odczuwać niedostatek niezbędnego do życia tlenu.

27 IIb. Jak rozprzestrzeniają się zanieczyszczenia Wycieki to główne źródło zanieczyszczenia wód śródlądowych. Substancje zanieczyszczające mogą być zarówno w stanie stałym jak i ciekłym. Odpadki pozostawione na powierzchni wystawione są na działanie deszczu, które rozpuszcza je, dzięki czemu substancje toksyczne łatwiej mogą się dostać dowód gruntowych, a stamtąd do zbiorników wodnych. Szkodliwe substancje w stanie płynnym dostają się do systemu wodnego znacznie szybciej. Spośród rozpylanych na rośliny środków chemicznych niektóre po zetknięciu z glebą stają się nieaktywne, inne zaś przedostają się do okolicznych strumieni i rzek bezpośrednio, bądź poprzez wody gruntowe. Prawie 80% rozpylanych substancji zamiast na rośliny spada na ziemię i niemal natychmiast w nią wsiąka. Czas, jaki upływa od zetknięcia się z glebą związków azotu i fosforu do momentu przeniknięcia do wód gruntowych, nie jest dokładnie znany, jednak dowiedziono, że proces ten może trwać dziesiątki a nawet setki lat. Najszybsze i najgroźniejsze jest zanieczyszczenie nie oczyszczonymi ściekami przemysłowymi, które zwykle zawierają największe ilości sub-

28 stancji toksycznych i wpływają wprost do rzek. IIc. Pomiary poziomu zanieczyszczenia. Śnięte ryby pływające po powierzchni są niezbitym dowodem zanieczyszczenia, jednak obecnie nauka decyduje już znacznie bardziej wyrafinowanymi sposobami badania poziomu zanieczyszczenia wody. Służby sanitarne, mierząc poziom zanieczyszczenia, posługują się kategorią biochemicznego zapotrzebowania tlenu (BZT), wskazującą ile tlenu z wody pobrał konkretny polutant. Znając tę wartość, można określić, czy ilość tlenu pozostałego w wodzie wystarczy dla żyjących w niej żywych organizmów, wiadomo bowiem, że tlen jest niezbędny do życia wszystkim zwierzętom żyjącym w rzekach i jeziorach. Według europejskich standardów rzekę uznaje się za czystą, jeżeli BZT nie przekracza 5mg/l. Dla porównania BZT dla ludzkich fekaliów wynosi przeciętnie 350mg/l. Niezwykle groźne dla środowiska jest mleko, którego nadmiar czasami wylewa się do rzek. Jest ono 400 razy bardziej szkodliwe niż ścieki z gospodarstw domowych.

29 Wielu ludzi nie szanuje przyrody. Plastikowe odpadki powodują ogromne zanieczyszczenia w środowisku naturalnym, między innymi dlatego, że proces ich biodegradacji jest niezwykle powolny.

30 Widoczny na zdjęciu martwy karp jest dowodem wysokiego poziomu zanieczyszczenia tego kanału. Od 1976 roku tysiące jezior poddaje się wapniowaniu w celu zmniejszenia ich zakwaszenia, dzięki czemu ratuje się przed śmiercią tysiące ryb.

31 Woda wyciekająca z porzuconego pojemnika wypłukuje z niego resztki trujących substancji. Następnie poprzez glebę dostają się one do wód gruntowych.

32 Kiedy w Tamizie jest niski poziom wody, na jej brzegach pojawiają się sterty porzuconych przez człowieka śmieci. Mimo sukcesu, jakim było oczyszczenie Tamizy, jest to wyraźny znak, że wciąż jeszcze wiele pozostało do zrobienia. Dzięki dotychczasowym wysiłkom w rzece znowu żyje ponad 100 gatunków ryb. Tamiza jest głównym źródłem wody pitnej dla mieszkańców Londynu.

33 Rozpylanie z powietrza środków ochrony roślin jest jedyną z metod zwiększenia plonów. Wprawdzie dzięki temu rośliny zabezpiecza się przed chorobami i pasożytami, jednak rozpylane chemikalia mogą powodować groźne zmiany w środowisku naturalnym. Nieodpowiednie rozpylanie bezpośrednio na owoce może też po pewnym czasie wywoływać poważne schorzenia u ludzi.

34 Koniec