Łukasz K. Tomasz M. Ochrona Wód
Ogólne charakterystyka wód naturalnych Woda występująca w przyrodzie stanowi wodny roztwór substancji nieorganicznych i organicznych, jak również zawiera koloidy i zawiesiny. Substancje znajdujące się w wodzie są pochodzenia naturalnego lub antropogenicznego. Woda, będąc bardzo dobrym rozpuszczalnikiem, zawiera prawie wszystkie substancje naturalne występujące w skorupie ziemskiej, a także coraz częściej substancje wytwarzane przez człowieka. Stężenia poszczególnych substancji uzależnione są od ich powszechności w przyrodzie i rozpuszczalności w wodzie oraz od wielu różnorodnych procesów fizyko-chemicznych. Podstawowymi składnikami wód są kationy: wapnia Ca 2+ sodu Na + magnezu Mg 24 " oraz aniony: węglanowe HCO 3-, siarczanowe SO 4 2-, chlorkowe Cl -, a także krzemionka Si0 2. Zawartość i proporcje jonów podstawowych zależą od składu chemicznego utworów geologicznych znajdujących się w zlewni. Działalność człowieka może mieć znaczny wpływ na skład chemiczny wód powierzchniowych i podziemnych. Skażenie wód np. substancjami promieniotwórczymi, kwasami i metalami ciężkimi, będące skutkiem arogancji cywilizacyjnej człowieka, ma często bardzo duży i nieprzewidywalny zasięg.
Rodzaje i pochodzenie zanieczyszczeń wód. Głównym źródłem zaopatrzenia ludzi w wodę są wody powierzchniowe, przede wszystkim zaś wody płynące, oraz wody podziemne, zalegające w płytkich warstwach geologicznych. Prawie cała ilość pobieranych przez człowieka wód wraca do wód powierzchniowych w postaci wód zużytych, obciążonych różnymi substancjami mineralnymi i organicznymi. Ładunki zanieczyszczeń wprowadzane do wód powierzchniowych płynących, które są głównym odbiornikiem ścieków pochodzenia antropogenicznego, przyczyniają się do problemów przy dalszym ich użytkowaniu. Zanieczyszczenia wód można podzielić na zanieczyszczenia pochodzenia komunalnego, przemysłowego i rolniczego. Specyfika funkcjonowania sił zbrojnych, jako organizacji mającej istotny udział w życiu społecznym, powoduje powstawanie określonych rodzajów uciążliwości dla środowiska naturalnego, w tym również dla środowiska wodnego, narażonego na uciążliwości związane z wprowadzaniem ze ściekami określonych ładunków zanieczyszczeń.
Wskaźniki jakości wód. Wskaźniki jakości wody służą do określania przydatności wody do określonych celów. O możliwości użycia wody do zaspokojenia różnorodnych potrzeb decydują rodzaj i ilość zawartych w niej substancji. Podstawowymi grupami wskaźników, stanowiącymi o przydatności wody są: a) wskaźniki fizyczne - temperatura, barwa, zapach, mętność, smak; b) wskaźniki chemiczne - odczyn ph, utlenialność, BZT5 - biochemiczne 5-cio dobowe zużycie tlenu, ChZT - chemiczne zużycie tlenu, twardość (ogólna, węglanowa, niewęglanowa, przemijająca), zasadowość oraz zawartości: związków azotu, chlorków, siarczanów, żelaza, manganu, fluoru, gazów rozpuszczonych w wodzie, pierwiastków śladowych, substancji trujących oraz sucha pozostałość i strata po prażeniu, c) wskaźniki biologiczne - zawartość bakterii w objętości próbki wody. Wody naturalne prawie zawsze zawierają mikroorganizmy, są nimi zanieczyszczone szczególnie otwarte zbiorniki wodne, do których spływają wody deszczowe oraz do których odprowadzane są ścieki. Intensywność rozwoju bakterii w wodzie uzależniona jest od warunków termicznych, warunków świetlnych, stopnia natlenienia i obfitości substancji pokarmowych. Charakterystykę biologiczną wody wyraża się mianem coli, która określa najmniejszą objętość wody (wyrażoną w cm 3 ), w której znaleziono jedną bakterię pałeczki okrężnicy (Bacterium coli) - bakterię typową dla środowiska jelita grubego w przewodzie pokarmowym człowieka.
Zasady ochrony wód. Najskuteczniejszym sposobem ochrony czystości wód jest niedopuszczenie do ich zanieczyszczenia, a najlepszym sposobem zachowania równowagi wodnej jest oszczędne gospodarowanie zasobami wód. Prawie każde wykorzystanie wody powoduje jej zanieczyszczenie, co w konsekwencji prowadzi do powstania problemu ścieków. Poprawie oszczędności zużycia wody służy mierzenie jej zużycia, co przy regulacjach ekonomicznych w zakresie opłat za wodę, przyczynia się do zmniejszenia zużycia. Celowi temu służy również stosowanie zamkniętych obiegów technologicznych z użyciem wody.
Wody powierzchniowe. Zanieczyszczenie wód powierzchniowych ma swoje źródło głównie w odprowadzaniu ścieków pochodzenia Niewielkie ilości wody będące w dyspozycji w Polsce, a zwłaszcza nieodpowiednia jej jakość, uniemożliwiają spełnianie przez nią funkcji społecznych, gospodarczych i ekologicznych. antropogenicznego. Wysoki stopień zanieczyszczenia wód ściekami bytowo-gospodarczymi, przemysłowymi i specyficznymi, doprowadził do wyczerpania się zdolności samooczyszczania wielu rzek. Z badań 40 głównych rzek w Polsce, według kryterium biologicznego, nie ma wód w I klasie czystości, II klasę posiada 1,6%, a III klasę 9,7% rzek. Pozostałe główne rzeki w Polsce są ciekami wodnymi pozaklasowymi (wg badań z 1994 roku). Podstawowymi przyczynami bardzo niskiej jakości wód powierzchniowych są zrzuty ścieków zawierające ładunki zanieczyszczeń nie poddawane redukcji na urządzeniach oczyszczalni ścieków o niskiej efektywności oraz stale rosnąca ilość ścieków pochodzenia komunalnego.
Do najważniejszych zanieczyszczeń występujących w wodach powierzchniowych, które pojawiają się w następstwie zrzutu do nich ścieków, można zaliczyć: - - fosforany i azotany, - - metale ciężkie (ołów, rtęć, kadm), - - substancje powierzchniowo czynne, - - wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne i chlorowcopochodne węglowodorów, - - pestycydy, - - fenole, - - polichlorowane bifenyle (PCB), - - inne nietoksyczne substancje organiczne, - - wody podgrzane. W zależności od pochodzenia, zanieczyszczenia wód można umownie podzielić na: komunalne, przemysłowe i rolnicze.
Wody podziemne Wody podziemne są źródłem zaopatrzenia dla większości wodociągów. Ocenia się, że około 40 % ludzi w Polsce korzysta z wody podziemnej pierwszego poziomu czwartorzędu. Największy problem utrzymania czystości tych wód stwarza chemizacja rolnictwa -wielkoobszarowe wprowadzanie do gleby substancji chemicznych będących składnikami nawozów sztucznych i środków ochrony roślin. Rozmiary wypłukiwania substancji i związków chemicznych z gleby do wód podziemnych zalezą od wielu czynników, m.in. od klimatu, własności gleby (przepuszczalność, zdolności sorpcyjne, potencjał oksydoredukcyjny), czasu oddziaływania zanieczyszczeń oraz od ich rodzaju i składu chemicznego. Szczególnie niebezpieczne dla wód podziemnych są materiały pędne i inne produkty ropopochodne. Mogą one przedostawać się do gleby w wyniku nieszczelności instalacji pojazdów, nieszczelności zbiorników służących do przechowywania paliw lub niefrasobliwości ludzi przy przeładunku i tankowaniu paliw. Równie niebezpieczne dla wód podziemnych są niezorganizowane - "dzikie" myjnie pojazdów, prowizoryczne punkty obsługi pojazdów czy wręcz wylewanie wszelkich produktów ropopochodnych wprost do gleby przez ludzi ignorujących wszelkie zasady ochrony środowiska. Do wód podziemnych mogą też migrować wszelkie zanieczyszczenia pochodzenia przemysłowego, komunalnego lub z emisji atmosferycznych.
Wody morskie skażane są przede wszystkim przez zanieczyszczenia pochodzące z przemysłu na terenie wybrzeża, z eksploatacji jednostek pływających, a także przez substancje i związki chemiczne dopływające z wodami zanieczyszczonych rzek. Morza są odbiornikami ścieków bytowo-gospodarczych i przemysłowych, wprowadzanych z wodami dopływających rzek z obszaru poszczególnych zlewni, na których te zanieczyszczenia są wytwarzane, a także ścieków powstających w wyniku eksploatacji portów (ścieki te są zanieczyszczone głównie produktami ropopochodnymi) oraz zanieczyszczeniami wprowadzanymi do środowiska w wyniku awarii i katastrof. Poważnym i niedocenianym problemem są niebezpieczne odpadki zatapiane w wodach mórz i oceanów. Zwłaszcza amunicja chemiczna, zatopiona w morzach przez państwa prowadzące ostatnią wojnę, jest szczególnie dużym niebezpieczeństwem dla środowiska naturalnego, a często również bezpośrednio dla ludzi. Wody morskie.
Wody opadowe. Wody opadowe zawierają wszystkie składniki powietrza atmosferycznego, które są wymywane w czasie opadu. Są to, poza gazami atmosferycznymi, przede wszystkim inne gazy, takie jak: tlenki azotu N0x, dwutlenek siarki SC 2, tlenek węgla CO i dwutlenek węgla CO 2. W wodach opadowych może również występować wiele substancji emitowanych przez przemysł, zawierających związki metali ciężkich: arsenu As, ołowiu Pb, rtęci Hg, kadmu Cd, cynku Zn, a także żelaza Fe i wielu innych. Wody opadowe mogą również sorbować emitowane do atmosfery produkty spalania paliw, substancje radioaktywne itp. Mogą-to być także składniki pochodzące z emisji przemysłowych, części mineralne pochodzące z powierzchni ziemi itd. Zasięg oddziaływania zanieczyszczeń przenoszonych za pomocą wód opadowych jest często bardzo duży z uwagi na zróżnicowanie, kierunek i siłę wiatru przenoszącego najpierw zanieczyszczenia występujące w fazie gazowej lub stałej, a następnie aerozole zawierające te zanieczyszczenia.