ikona
1. Stupeň
Studijní témata pro 1. stupeň základní školy.

Znečištění vody

Světová zdravotnická organizace přijala následující definici znečištění vod:

Voda je znečištěna, je-li její složení změněno v důsledku přímé nebo nepřímé činnosti člověka tak, že je méně vhodná pro některé nebo všechna účely, pro které je voda vhodná v přirozeném stavu.

znecisteni_vody_velka

Znečištění vody je jeden z největších problémů současného světa; výrazně totiž omezuje přístup určité části lidské populace k pitné vodě. Znečištěním vodních toků a nádrží se zhoršuje kvalita vodních ekosystémů i ekosystémů v jejich okolí. Znečištění vody lze v některých případech omezit metodami čištění odpadních vod. Lidstvo působí na vodní zdroje ve všech směrech a znečišťuje vodní toky, které v konečném důsledku mohou ohrozit život ve vodách i v mořích.

Do ovzduší, vod a půdy vstupuje vlivem lidské činnosti asi 100 000 různých chemických sloučenin. V atmosféře se nachází tuny nečistot, které se se srážkami vracejí na zem.

Největší znečištění jsou v průmyslových oblastech, ale také v oblastech se zemědělstvím z důvodů používání pesticidů a jiných chemických přípravků, které znečišťují vodu. Organické a anorganické nečistoty, inertní látky, látky toxické, látky a organismy, které způsobují organoleptické znehodnocování vody, mikroorganismy způsobující vodou sdílené choroby a paraziti, látky mutagenní a karcinogenní, teplo sdílené oteplenými odpadními vodami a radionuklidy.

Rozdělení podle povahy znečištění

Znečištění může nastat:

  • půdními a jílovitými částicemi – např. následkem eroze
  • eutrofizace
  • toxickými látkami
  • anorganickými průmyslovými kaly
  • průmyslovými tuky a oleji
  • radioaktivitou
  • teplem
  • mikrobiálním znečištěním (patogenními zárodky)

 
Zdroje znečišťování vody:

  • zemědělství
  • doprava
  • těžba
  • průmyslová výroba a skladování
  • služby
  • domácnosti
  • přirozené zdroje

Znečištění vodních toků

Znečišťující látky vstupující do povrchových vod nepříznivě ovlivňující celkový stav vodního toku a složení vody, plovoucí nečistoty působí rušivě až odpudivě. V případě přítomnosti těkavých složek ve vodě mohou pachy obtěžovat bližší i vzdálenější okolí, zejména u peřejí, splavů a jezů, kde dochází k intenzivnímu provzdušnění vody a desorpci rozpuštěných plynů (princip stripingu).

Znečišťující látky lze vzájemně rozlišit dle několika hledisek:

Dle vstupu do toku lze rozlišit zdroje:

  • místní – bodové, které ústí do vodního toku v jednom konkrétním místě. Jedná se např. o vyústění kanalizační sítě, malý znečištěný tok nebo stoku.
  • liniové – difusní, které vstupují do toku např. průsakem kontaminované vody z pobřežních pozemků, vodní erozí způsobenou odplavováním půdy při deštích nebo při rychlém tání sněhu.

 
Dle skupenství znečišťujících látek:

  • plynné látky rozpuštěné ve vodě,
  • tuhé látky: – rozpuštěné ve vodě,
  • nerozpuštěné suspendované v objemu vody dobře sedimentující nebo nesedimentující,
  • nerozpuštěné plovoucí na hladině,
  • kapalné látky – dokonale mísitelné s vodou tvořící roztoky,
  • částečně mísitelné tvořící roztoky nebo emulze,
  • nemísitelné s vodou, většinou plovoucí na hladině.

 
Dle původu:

Dle původu lze rozlišit látky pocházející z průmyslu, zemědělství, komunální sféry, dopravy, eroze vodní nebo větrné apod. Nejvíce kvalitu vody ohrožují látky rozpuštěné ve vodě. Tyto látky ovlivňují kvalitu vody v celém objemu toku.

Pokud se jedná o organické látky podléhající biochemickému rozkladu, snižují za aerobních podmínek hladinu kyslíku ve vodě a ohrožují nejvíce vodní flóru a faunu. V nejhorším případě může dojít až ke zvratu rozkladu do anaerobních poměrů. Rozpuštěné anorganické látky (RL) zvyšují solnost vody, její korozívní účinky na kovové i betonové konstrukce se také zvyšují. Často způsobují potíže při úpravě vody, někdy omezují, až vylučují její použitelnost, neboť prodražují úpravárenské procesy. Nejvážnější potíže způsobují ionty amonné, dusičnanové a fosforečnanové. Tyto základní živiny mohou za příznivých světelných a tepelných podmínek vyvolat enormní růst biomasy až eutrofizaci vod (viz. dále).

Nerozpuštěné anorganické a organické látky (NL) většinou kvalitu vody příliš neovlivňují, ale působí nepříznivě na vzhled toku. Nejhorší jsou v tomto směru rostlinné oleje a tuky, ale zejména ropné látky (motorová paliva a maziva, lehké a těžké topné oleje, rozpouštědla aj.).

Všechny tyto znečišťující látky se na hladině rozprostírají do tenké vrstvy bránící přístupu vzduchu, čímž brání rozpouštění kyslíku ve vodě. Jejich biochemické odbourávání přirozenými procesy sice probíhá, ale velmi pomalu.

Při delším trvání tohoto znečištění (několik dnů nebo týdnů) závisle na množství znečišťujících látek, ročním období, průtoku a teplotě vody, teplotě atmosféry a slunečním svitu může dojít až ke kolapsu ekosystému. Potom jeho návrat do původního přírodního stavu trvá velmi dlouho nebo je bez aktivního zásahu člověka vyloučen. Proto je nezbytné co nejrychlejší zastavení šíření plovoucích látek pomocí norných stěn a odčerpání nebo sbírání nečistot s hladiny toku. Zbytkové znečištění je sanováno pomocí adsorbentů např. na bázi křemeliny, vláknitých hmot nebo dřevěných pilin.

Nerozpuštěné látky s hustotou vyšší než má voda se v klidnějších úsecích vodních toků usazují a zanášejí koryto. Současně zhoršují prosvětlení vody.

U splavněných řek působí další potíže – snižují využitelný ponor plavidel a zhoršují průjezdnost plavební dráhy. Při zvýšených průtocích se část kalů zvíří a pohybuje se vodním tokem, až se opět usadí v klidnějších úsecích toku nebo při povodních v zátopovém (inundačním) území.

Kaly mohou významně působit na změny ekosystému. V silnějších vrstvách usazených kalů obsahujících organické látky probíhají pomalejší anaerobní rozkladné procesy, neboť k nim nemá přístup okysličená voda. Do vody se pak v podobě bublin uvolňuje oxid uhličitý a metan. Huminové kyseliny a jejich soli obsažené v sedimentech působí jako iontoměniče a vážou na sebe kationy těžkých kovů. Proto bahno vytěžené ze dna toků nebo nádrží může být zcela nevhodné pro rekultivace a zúrodňování půd. Často je klasifikováno jako nebezpečný odpad a dle toho se s ním musí nakládat.

Mikrorganismy – bakterie, viry, řasy aj. – jejich škodlivost je hodnocena podle patogenity, schopnosti vyvolávat různá infekční onemocnění. Platí, že patogenní zárodky lépe a déle přežívají ve znečištěné vodě za zvýšené teploty. Řada kmenů bakterií naopak v přirozených samočisticích procesech způsobuje biochemické odbourávání organických sloučenin (viz. dále).

Riziko oteplení vodního toku bývá problémem při vypouštění větších objemů ohřátých chladících vod z průmyslu nebo energetiky. Hovoří se potom o tepelném znečištění vodního toku. Nejvýraznější je tento problém v letních měsících za vyšších atmosférických teplot a nízkých průtoků vody v tocích. Zvýšená teplota vody způsobuje snížení koncentrace kyslíku ve vodě, urychlení rozkladných procesů a tím vyšší spotřebu kyslíku. V krajním případě se při dlouhodobém vypouštění oteplených vod zcela změní ekosystém v daném úseku toku. Z tohoto důvodu není přípustné vypouštět do povrchových toků vodu teplejší než 40°C a zvýšit teplotu vody mezi odběrem a výpustí zpět do toku o více než 20°C.

Povrchové vody mohou být rovněž znečištěny radioaktivními látkami přirozeného nebo antropogenního původu. Tyto látky mohou zářením dlouhodobě ovlivňovat vodní flóru a faunu, snadno jsou přenášeny do potravních řetězců. Adsorpce a chemisorpce radionuklidův sedimentech působí nepříznivě – koncentrují se v nich a v případě povodní zamořují další úseky vodních toků.

Analogicky mohou být znečištěny i podzemní vody. Jelikož jsou často zdrojem pro úpravny pitné vody, případně přímé zásobování obyvatelstva pitnou vodou ze studní, je toto poškození podzemních vod vždy velmi závažné. Často na dlouhou dobu zcela vyřazuje znečištění podzemní zdroje z jejich využitelnosti.

Také sanace – odstranění znečišťujících látek je komplikovanější a vždy je nákladné. Často musí být vyvrtána síť vrtů – studní pro odebírání vzorků podzemní vody k chemickým analýzám a monitorování šíření znečištěné vody. Vrty jsou pak využívány pro sanaci. V principu jsou užívány dvě metody sanace znečištění podzemních vod.

  • První skupina metod – in situ – spočívá ve vhánění vzduchu do podzemních vod nebo naopak odsávání par těkavých látek z hladiny podzemních vod, očkování vody mikroorganismy schopnými rozkládat znečišťující látky apod.
  • Druhá skupina metod – ex situ – spočívá v odčerpávání vody z podzemního zdroje a její separátní čištění ve stabilních čistírnách odpadních vod nebo k tomu účelu instalovaných čistírnách. Volba metody vždy závisí na chemickém složení znečišťujících látek, jejich koncentraci, ploše zasaženého území s kontaminovanými vodami, rychlosti a směru proudění podzemních vod, jejich teplotě, horninovém prostředí apod.

 
Všechny dříve popsané zdroje a účinky znečištění na kvalitu vody jsou označovány jako primární (prvotní).  Zhoršení kvality vody ale mohou také vyvolat biochemické nebo chemické procesy probíhající následně až ve vodním prostředí mající za následek sekundární (druhotné) znečištění.

Např. zvýšený přísun živin – fosforečnanů a dusičnanů, zejména v prohřáté stojaté vodě koncem léta, může intenzifikovat fotosyntézu natolik, že způsobí přemnožení některých druhů řas, sinic a vodních rostlin. Objem biomasy původně příznivě působící na kyslíkovou bilanci ve vodě vyvolá po jejím odumření během biochemického rozkladu rychlé odčerpávání kyslíku. To může skončit až zvratem k anaerobním procesům s eutrofizací vody spojenou s hynutím všech biologických organismů přítomných ve vodě.

Znečištění vody léčivy

Spotřeba léčiv v rámci EU stále stoupá. Denně jsou zužitkovány miliony balení desetitisíců druhů léčiv. Ty obsahují kolem 300 různých účinných látek. Nejčastěji se jedná o antibiotika, antidepresiva, léčiva pro diabetiky, hormonální antikoncepci tlumící bolest či zánět, cytostatika, beta-blokátory atd.

Účinné látky těchto léčiv v lidském těle projdou metabolizmem. Část z nich je však z těla ve stále aktivním stavu vyloučena. Řada lidí likviduje léky s prošlou dobou spotřeby spláchnutím do toalety nebo vyhozením do odpadu.

Podle britských výzkumů končí mezi odpadky až dvě třetiny prošlých léků, do odpadní vody se dostane až jedna pětina.

Další možnou formou znečištění vody léčivy jsou průsaky ze špatně zabezpečených skládek. V menší míře v některých lokalitách může ke znečištění dojít z odpadů či úniků při výrobě léků. Kromě humánních farmaceutik mohou za dílčí znečištění zodpovídat rovněž léčiva aplikovaná na hospodářská či domácí zvířata.

V rámci procesu čištění odpadních vod jsou látky obsažené v lécích odstraněny pouze částečně, v některých případech vůbec. Tímto způsobem se farmaceutika dostávají do povrchových a někdy i podzemních vod, z nichž některé mohou být zdrojem pitné vody.

Jiné cesty znečištění vody

Vážné problémy všude ve světě způsobují látky, které se dostávají do vod jinými cestami něž odpady, v důsledku havárií v zařízeních tyto látky zpracovávajících, skladujících nebo dopravujících; v důsledku vymývání nebo jiných úniků ze skládek tuhých i ostatních odpadů; atmosférickými srážkami ze znečištěného ovzduší; vodní erozí.

Úniky ze skládek

Oficiální, tzv. zabezpečené skládky se sice stavějí na stabilním a málo propustném podloží a podkládají se izolační vrstvou jílu a plastovou fólií, ani to však nemusí stoprocentně zabránit úniku různých nebezpečných látek do půdy a vody. Plastová fólie má totiž omezenou životnost – zhruba 100 let. Stejně tak dešťová voda s sebou do okolí spláchne i nebezpečné látky, které se můžou kontaminovat okolní podzemní vody.

Klasifikace znečištění povrchových vod

  • Znečištění havarijní, jednorázové s mnohdy katastrofálními okamžitými dopady, spojenými s masovým úhynem vodních organismů i jinými škodami. Zpravidla toto znečištění relativně brzy odezní a vytvoří se podmínky pro obnovení života ve vodě a dalších funkcí vodního ekosystému.
  • Znečištění dlouhodobé, projevující se trvalejším, zejména organickým znečišťováním. Celkově negativně ovlivňuje vodní prostředí a skladbu potravní nabídky, takže některé druhy ryb v postižených úsecích řek vymizí, případně se značně sníží jejich reprodukční schopnost. V řadě případů je rybí maso nepoživatelné.

Nejzávažnější znečištění

Nejzávažnější znečištění způsobují především ropné látky, chlorované a aromatické uhlovodíky, těžké kovy, radionuklidy.

Zvlášť nebezpečné je znečištění přímo surovou ropou. Vyskytuje se v ní totiž vysoký obsah aromatických uhlovodíků (30%), které se pokládají za biologicky nejškodlivější. K závažným únikům ropy do moří, povrchových i podzemních vod dochází z tankerů plujících po mořích, z vrtů naftových polí, pobřežních šelfů a z ropovodů.

Další skupinou vodám škodlivých látek tvoří chlorované uhlovodíky (DDT, PCB). Dostávají se do vod nejen v důsledku havárií provozních zařízení a dopravních prostředků, ale i odpadními vodami, splachem z půdy, strháváním z atmosféry ve srážkách. Dopady jejich přítomnosti ve vodách mají mnohdy rovněž katastrofální charakter a projevují se jak poškozením zdravotního stavu vodních organismů a narušením jejich normálních životních projevů, ale také jejich úhynem nebo úplným vymizením. V případě, že se tyto organismy řadí ke zdrojům potravy člověka, je důsledkem i nepříznivý vliv na lidské zdraví.

Těžba používání těžkých kovů (rtuť, zinek, olovo, měď, chrom, kadmium, nikl) přináší v odpadních, důlních i dešťových vodách, do povrchových a podzemních vod další skupinu toxických látek.

Potenciální nebezpečí znečištění vod zdraví nebezpečnými radionuklidy, zejména těmi, které mají dlouhý poločas rozpadu, představuje odstraňování radioaktivních odpadů. Zejména jejich ukládání ve speciálních sudech do mořských hlubin, přeprava radionuklidů po mořích a likvidace atomových zbraní. Možnou cestu vniknutí radioaktivních látek do vod představují atmosférické srážky při haváriích atomových elektráren.

znecisteni_ocean

Znečištění oceánů odpady

Největší mořský shluk odpadů na světě, který se nachází v severním Pacifiku, se stále rozrůstá. Je „plovoucím monumentem naší kultury destrukce,“ napsal Ed Cumming pro The Telegraph. Za uplynulé desetiletí se skvrna zdvojnásobila a podle některých odhadů je dnes podobně rozlehlá jako šestinásobek území Británie. Plast, který není zpracován na pevnině, skončí v řekách, pluje do oceánu, a tam se v sedmdesáti procentech případů uloží na dně. Zbytek je hnán mořskými proudy a shromažďuje se v jednom místě na povrchu vod. Skoro všechny světové oceány proto mají svůj vlastní rozsáhlý ostrov plovoucích PET lahví a jiných předmětů. Protože se plast přirozeně nerozkládá, zmenšuje se na stále menší části, které plavou těsně pod povrchem. Ty se díky slunečnímu záření rozpadají až na malé kuličky zvané anglicky „nurdles“, které vstřebávají toxiny. Kuličky se následně smíchají s planktonem, kterým se živí organismy na nejnižší úrovni potravinových řetězců. Samy pak slouží jako strava vyšším organismům, a tak se toxiny šíří do celých ekosystémů. Podle OSN uhyne kvůli těmto škodlivým látkám každoročně milion ptáků a sto tisíc savců.

0

Diskuse


Zapojte se do diskuse!