Zanieczyszczenia wód i sposoby ochrony

Zanieczyszczenia wód, wprowadzone do wód organizmy żywe, zanieczyszczenia mechaniczne lub substancje chemiczne, które albo nie są ich naturalnymi składnikami, albo-będąc nimi- występują w stężeniach przekraczających właściwy zakres. Zanieczyszczenia wód mają szkodliwy wpływ na zdrowie człowieka, powodują zmianę smaku, zapachu, barwy i pH wody oraz jej zmętnienie.

Nasze jeziora są żyzne lub bardzo żyzne i zawierają sporo związków buforujących, więc jakoś znoszą kwaśne deszcze, tym bardziej, że na pojezierzach są one mniej nasilone niż w południowo- wschodniej części kraju. Nasze jeziora giną od nadmiernego użyźnienia przez ostatnie pół wieku nad jeziorami rozrastały się miasta, wsie, ośrodki wypoczynkowe i osiedla domów letniskowych, a wszyscy odprowadzali swoje nie oczyszczone ścieki wprost do jeziora. Pewien czas jeziora spełniały role oczyszczalni, ale ich możliwości są ograniczone i zostały już wyczerpane oraz wielokrotnie przekroczone. Tym co zabija nasze jeziora jest nadmierne użyźnienie. Ogromne zwiększenie żyzności spowodowało reakcje tych producentów, którzy potrafią odpowiedzieć najszybciej- fitoplanktonu. To właśnie zagęszczenie fitoplanktonu powoduje, że woda jest mało przejrzysta zwłaszcza latem, gdy rozwija się on silniej. Spadek przejrzystości wody powoduje wyginięcie roślin z braku światła. Giną też zwierzęta, które potrzebują czystej wody.

Rzeki są znacznie bardziej odporne na zanieczyszczenie niż jeziora. Rzeka oczyszcza się łatwiej, gdyż wody płynące nieustannie mieszają się i napowietrzają. Rzeka zabiera zanieczyszczenia więc jak gdyby usprawiedliwia, czy wręcz prowokuje ludzką beztroskę i głupotę. Skutkiem tego sytuacja naszych rzek jest rozpaczliwa. Klasy czystości wód są to normy ustawowe, ustanowione dla danego kraju przez jego władze. Władze mogą je zmienić na bardziej lub mniej wymagające tak samo jak w przypadku norm czystości dla wody do picia.

Morza były zawsze zaśmiecane i zanieczyszczane przez ludzi mieszkających nad nimi, lecz przez długie tysiące lat była to działalność na małą skalę. Zanieczyszczenia pochodziły nie tylko z lądu, ale i jednostki pływające, w których wiosła i żagle zastąpiono paliwem stałym (węgiel) i płynnym ( ropa i jej pochodne, benzyna, mazut) w miarę powiększenia swojej liczby przysparzały zanieczyszczeń, szczególnie w okresie wojen i katastrof. Rosła także liczba zakładów przemysłowych, produkcyjnych i przetwórczych, których odpady i ścieki spływały poprzez jeziora i rzeki do morza. Zaczęto rozważać problem zanieczyszczenia mórz i oceanów. Wówczas okazało się, że Bałtyk należy do najbardziej zanieczyszczonych akwenów na świecie. Ten skrajny pogląd ukształtował się na podstawie badań najbardziej skażonych rejonów tego morza. Ogólny stan zanieczyszczeń mórz i oceanów są różnorodne: ścieki komunalne, odpady powstające w procesie produkcyjnym w zakładach przemysłowych, odpady ze statków oraz samo zanieczyszczenie się Bałtyku.

Bałtyk otrzymuje pośrednio przez rzeki lub kanały ścieki komunalne, które zawierają wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia, niejednokrotnie są to różne substancje toksyczne lub ich związki (fluor, arsen itp.), a w tym związki metali ciężkich- rtęci, ołowiu i inne, detergenty z różnych środków piorących itp. W obrębie tych ścieków bywa wiele związków organicznych, a także dużo soli azotowych czy fosforowych, zw. Solami biogenicznymi, które mogą, występując w pewnych związkach chemicznych, podnieść produkcję morza. W tej sytuacji morze, zamiast prowadzić zrównoważoną autonomiczną gospodarkę biologiczną zaczyna produkować coraz więcej, czyli następuje jego eutrofizacja (?przeżyźnienie?). Dotyczy to przede wszystkim roślinności, zwłaszcza planktonowej, która gra w życiu morza podstawową rolę.

Nadmiaru produkcji nie ma kto skonsumować. Oczywiste jest, że więcej żywności powoduje dobrą kondycje w następnym ogniwie produkcyjnym, jednak każde następne nie jest ilościowo przygotowane do skonsumowania całej produkcji ogniwa poprzedniego.
W odniesieniu do ścieków komunalnych pierwszym etapem jest zawsze oczyszczenie mechaniczne, czyli po prostu grube sita, które zatrzymują różne śmieci powrzucane do ścieków. Do oczyszczenia mechanicznego ścieków z celulozowni i papierni służą sita odpowiednio gęste, gdyż muszą one skutecznie odcedzić włókna celulozy. Włókna te zostają odzyskane dla produkcji. Kraty i sita stosuje się też do usuwania włókien bawełny ze ścieków przemysłu włókienniczego. Ścieki mogą zawierać zawiesiny nieorganiczne, od piasku poczynając, a kończąc na drobinach popiołu, żużla i rudy, jak to jest w hutach żelaza. Takie zawiesiny oddziela się w odkrytych zbiornikach, zwanych osadnikami, gdyż zawiesiny ostają się w nich pod wpływem własnego ciężaru.

Ścieki przemysłowe bywają bardzo trujące do ich oczyszczenia trzeba użyć agresywnych substancji. Bywają przypadki, kiedy do takiego oczyszczania wody, aby można ją było wpuścić do rzeki czy jeziora potrzeba na przykład aż pięciu kolejnych etapów kosztownego oczyszczania chemicznego.
Zakład mógłby używać wody znacznie mniej czystej, na przykład już po trzecim stopniu oczyszczenia, kiedy ciągle jeszcze zawiera nieco ołowiu i kadmu. Wtedy połaci się zakładowi używać jako wody swoich własnych ścieków, oczyszczonych znacznie mniej i taniej, niż gdyby miały być wypuszczone do wód otwartych. Przemysł przemysłowi nierówny: ścieki z zakładów przemysłu spożywczego zawierają głównie materię organiczną i nie powinny zawierać żadnych trucizn. Można je oczyścić tak samo, jak ścieki komunalne. Oczyszczanie ścieków bytowych jest naturalnym procesem biologicznym, który mógłby zachodzić samoczynnie, a w jeziorach i rzekach gdyby nas było mniej.

Ponieważ tak nie jest należy budować oczyszczalnie ścieków, gdzie naturalne procesy oczyszczania zostaną na tyle wzmożone, żeby podołały ilościom wytwarzanych zanieczyszczeń. Oczyszczanie biologiczne polega na stworzeniu jak najlepszych warunków dla bogatego zespołu bakterii, pierwotniaków i grzybów, które mają się rozmnażać i rozwijać a przed tym rozkładać materię organiczną zawartą w ściekach aż do substancji nieorganiczonych: dwutlenku węgla, wody, azotanów i fosforanów.

Wody powierzchniowe, a czasami także głębinowe sfery umiarkowanej zawierają duże ilości związków organicznych- naturalnej pożywki mikroorganizmów. Jeśli taka woda ma być używana do picia, powinna zostać poddana chlorowaniu lub ozonowaniu. W wyniku tych zabiegów bakterie co prawda giną, ale następuje także rozpad wielocząsteczkowych substancji organicznych na związki węgla o mniejszych cząsteczkach. Ich obecność z kolei sprzyja ponownemu rozwojowi mikroorganizmów w rurach wodociągowych, co w efekcie prowadzi do pogorszenia jakości wody. Usuwanie organicznych zanieczyszczeń z wody pitnej jest na przykład w Stanach Zjednoczonych rocznie przeznacza się na ten cel ponad 5 mld dolarów. Z badań przeprowadzonych w Finlandii wynika, że dodatkowy czynnik stymulujący wzrost mikroorganizmów jest fosfor.
Dodawanie niewielkiej ilości tego pierwiastka (0-50mg/1) powodowało nawet dziesięciokrotne przyspieszenie rozwoju bakterii w wodociągach. Fińscy naukowcy sugerują , że usuwanie fosforu mogło by zatem zmniejszyć koszt oczyszczenia i podnieść jakość wody płynącej z kranów.