Źródła zanieczyszczeń i zagrożenia wód

1. Źródła zanieczyszczeń i zagrożenia wód Dr inż. Małgorzata Loga ZGWiH-ISIŚ

2. Zakres tematyczny wykładu • Charakterystyka źródeł zanieczyszczenia wód • Eutrofizacja • Zanieczyszczenia nietroficzne ZGWiH-ISIŚ

3. Źródła zanieczyszczenia wody • obszarowe – tj. takie które dostarczają zanieczyszczeń na dużym obszarze (np.tereny rolnicze) • Źródła obszarowe – zespół źródeł punktowych albo liniowych występujących z dużym natężeniem • punktowe – tj. takie, z których dostawa zanieczyszczeń dokonuje się w jednym punkcie (np.zrzut ścieków) • liniowe – zanieczyszczają środowisko wzdłuż pewnej linii (np. drogi, koleje) ZGWiH-ISIŚ

4. Źródła obszarowe Stężenie zanieczyszczeń niewielkie w porównaniu ze ściekami, stopniowa kumulacja doprowadza jednak do zaawansowanej degradacji wód Źródła obszarowe stanowią najgroźniejszą bo najtrudniejszą do kontrolowania przyczynę degradacji. ZGWiH-ISIŚ

5. Udział źródeł punktowych i obszarowych w dostawie zanieczyszczeń w USA.

6. Zanieczyszczone opady atmosferyczne • Kwaśne deszcze (SO2, NOx) obniżenie pH z 5,6 do 4-4,5 • Metale ciężkie • Pyły ZGWiH-ISIŚ

7. Opad metali ciężkich na wybranych obszarach w mg/m2 rok-1 ZGWiH-ISIŚ

8. Zanieczyszczenia z rolnictwa i leśnictwa Zanieczyszczenia środkami ochrony roślin owado-, chwasto- i grzybobójczymi i nawozami sztucznymi. Najlepsze warunki do wymywania składników gleby w sezonie jesienno-zimowym i wczesnowiosennym gdy brak pokrywy roślinnej ZGWiH-ISIŚ

9. Wysypiska i składowiska Wysypiska i składowiska są przemywane wodami opadowymi, które przesączając się przez zgromadzone odpady, rozpuszczają je i rozpuszczają produkty rozkładu substancji organicznych. ZGWiH-ISIŚ

10. Skład odcieku z miejskiego wysypiska w mg/dm3

11. Zanieczyszczenia z obszarów zurbanizowanych Tereny zurbanizowane odznaczają się znacznym nagromadzeniem zanieczyszczeń w postaci pyłów pochodzących ze spalania paliw, ścierania nawierzchni asfaltowych, niszczenia budowli. Obszary zielone podlegają w miastach podobnym oddziaływaniom jak tereny rolnicze. Wszystkie substancje zanieczyszczające przemywane i spłukiwane są wodami opadowymi przenikają do wód podziemnych lub systemami kanalizacyjnymi odprowadzane są do rzek. ZGWiH-ISIŚ

12. Źródła punktowe • Zrzuty ścieków ( łatwiejsze do kontrolowania niż źródła obszarowe) • Wycieki z przewodów i zbiorników (trudne do identyfikacji – stanowią wynik awarii a nie działań kontrolowanych), często są to substancje toksyczne o wiele bardziej niż ścieki i wody opadowe. Najpowszechniejszy problem stanowią zbiorniki paliw. ZGWiH-ISIŚ

13. Źródła liniowe • Linie komunikacyjne – zanieczyszczenia pyłowe, gazowe ze spalania paliw i ścierania powierzchni i opon, gubione ładunki stałe i ciekłe. Środki utrzymania zimowego (CaCl2, MgCl2). Środki chwastobójcze zapobiegające zarastaniu torowisk. • Rzeki i kanały ZGWiH-ISIŚ

14. Eutrofizacja ZGWiH-ISIŚ

15. Funkcjonowanie ekosystemu drapieżnictwo biomasa produkcja nutrienty mineralne ZGWiH-ISIŚ

16. biomasa Funkcjonowanie ekosystemu drapieżnictwo produkcja nutrienty mineralne ZGWiH-ISIŚ

17. Funkcjonowanie ekosystemu drapieżnictwo biomasa produkcja Materia organiczna ZGWiH-ISIŚ

18. biomasa Funkcjonowanie ekosystemu drapieżnictwo produkcja Materia organiczna ZGWiH-ISIŚ

19. powtórne zasilanie powtórne zasilanie Funkcjonowanie ekosystemu drapieżnictwo biomasa produkcja Materia organiczna Nutrienty mineralne ZGWiH-ISIŚ

20. Eutrofizacja przyczyna konsekwencje drapieżnictwo drapieżnictwo niezrównoważony dopływ/odpływ biomasa biomasa produkcja produkcja eutrofizacja ZGWiH-ISIŚ

21. Eutrofizacja Proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe głównie azot i fosfor. Proces eutrofizacji jest procesem zachodzącym naturalnie ale może być istotnie intensyfikowany przez działania antropogeniczne. ZGWiH-ISIŚ

22. Prawo Liebiega ZGWiH-ISIŚ

23. Skutki eutrofizacji • wzrost zawartości fitoplanktonu oraz zmiany jego gatunków • wzrost zawartości zawiesin i spadek przezroczystości wody • wzrost warstwy osadów dennych • spadek zawartości tlenu • zmiana w liczebności i gatunkach ryb ZGWiH-ISIŚ

24. Klasyfikacja troficzna jezior • Oligotroficzne – zawartość biogenów bardzo mała. Limituje to produkcję biologiczna i utrzymuje ją na niskim poziomie. Szybkość rozkładu materii organicznej jest równa jej produkcji. Wody czyste, zawartość tlenu wysoka. • Mezotroficzne – większy dopływ biogenów, wzrasta produkcja biologiczna, zwiększa się zawartość materii organicznej. Produkcja zaczyna przewyższać rozkład. Kumulacja osadów dennych, obniżenie stężenia tlenu przy dnie. ZGWiH-ISIŚ

25. Klasyfikacja troficzna jezior • Eutroficzne – Jezioro bogate w biogeny. Duża produkcja biologiczna, produkcja przewyższa rozkład. Występuje masowy rozwój glonów w postaci zakwitów. Zwiększa się mętność i barwa. Wysoka kumulacja materii organicznej. Zwiększa się zawartość osadów dennych.Przy dnie występuje znaczny spadek stężenia tlenu (nawet warunki anaerobowe) • Dystroficzne – nadmiar substancji biogennych. Produkcja wielokrotnie przewyższa rozkład. Gwałtownie rośnie warstwa osadów dennych. Jezioro się wypłyca i przekształca w bagno. ZGWiH-ISIŚ

26. Zagrożenia wód • Troficzne • Nietroficzne • Substancje toksyczne • Zakwaszenie wód • Metale ciężkie • Zasolenie wód • Budowle hydrotechniczne • Wahania poziomu wód • Rekreacja turystyka • Introdukcja organizmów • Podgrzewanie wód ZGWiH-ISIŚ

27. Substancje toksyczne • Pestycydy • Metale ciężkie • Środki konserwacji drewna i metalu 50% przypadków śnięcia ryb – spowodowane pestycydami, Kumulacja pestycydów w wyższych poziomach troficznych (np.kumulacja DDT w stosunku do osadów dennych w bentosie –30, w rybach –300, w mewach –ok.8000 razy) ZGWiH-ISIŚ

28. Zakwaszenie • Kwas siarkowy • Kwas azotowy Z opadem atmosferycznym i spływami powierzchniowymi. Zakwaszenie gleb powoduje zwiększony eksport substancji np. wapnia i magnezu oraz fosforu wzmagając eutrofizację wód ZGWiH-ISIŚ

29. Metale ciężkie • Z różnych gałęzi przemysłu • Z silników spalinowych gł transport i komunikacja (ołów) Metale ciężkie występują w formach aktywnych w środowisku kwaśnym, w glebach naturalnie kwaśnych oraz zakwaszonych przez „kwaśne deszcze” ZGWiH-ISIŚ

30. Zasolenie wód • Dopływ silnie zasolonych wód kopalnianych Zasolenie wód może powodować zmiany w stosunkach ilościowych roślin i zwierząt, a nawet ustępowanie niektórych gatunków. Zasolone wody podgrzane (np. w instalacjach) powodują ogromne szkody i kłopoty z powodu korozji. ZGWiH-ISIŚ

31. Budowle hydrotechniczne • Kanalizacja cieków – tworzenie betonowych lub kamiennych koryt • Budowa częściowych tam podłużnych i poprzecznych • Likwidacja wysp • Tworzenie podpiętrzeń i zb. zaporowych ZGWiH-ISIŚ

32. Wahania poziomu wód • Zbiorniki zaporowe • Elektrownie szczytowo-pompowe Przerzuty wody w elektrowniach szczytowo-pompowych powodują znaczne i częstotliwe (parokrotnie w ciągu doby) wahania poziomu, a często także mętności wody ( z resuspensji osadów dennych) ZGWiH-ISIŚ

33. Rekreacja i turystyka • Niszczenie roślinności litoralnej • Zanieczyszczenie wód ZGWiH-ISIŚ

34. Introdukcja organizmów • Sztuczne wprowadzenie elementów obcych grozi możliwością zawleczenia chorób i pasożytów • Dreissesna polymorpha – zarastanie konstrukcji • Introdukcja amura białego-wyniszczenie roślinności - eutrofizacja ZGWiH-ISIŚ

35. Podgrzewanie wód • Zrzut wód pochłodniczych z elektrociepłowni i innych zakładów przemysłowych • Wyższa temperatura wody powoduje: • mniejszą rozpuszczalność gazów (tlenu) • Zmniejszenie lepkości wody – wzmożenie sedymentacji • przyspieszenie reakcji chemicznych • zakłócenie rytmu rocznego gatunków (tarło, wyloty owadów) • zmiana struktury gatunków zwierząt (ciepłolubne wnikają wypierając rodzime) ZGWiH-ISIŚ