Wstęp

Woda jest bardzo niezastąpioną, bezcenną substancją. Woda to podstawowy składnik ludzkiego organizmu. Organizm ludzki bez jedzenia może przeżyć około miesiąca, zaś bez wody kilka dni. Bez wody nie istniałoby życie na Ziemi. Z powodu braku wody może umiera każdy człowiek, zwierzę oraz roślina. Woda jest bardzo cenna substancja wykorzystywana w: przemyśle, gospodarstwach domowych, rolnictwie oraz transporcie. Woda może być także wykorzystywana transporcie wodnym, sporcie, rekreacji oraz elektrowniach wodnych.

Światowy ekosystem lądowy jest w dużym stopniu uzależniony od zasobów wody słodkiej. Ten rodzaj wody stanowi tylko 3,5% wszystkich wód. Większość tworzą wody oceaniczne Uzdatnienie wód słonych niesie ze sobą bardzo wysokie koszty. Na taki wydatek stać tylko bardzo bogate państwa (Arabia Saudyjska). Wiele krajów ma ograniczony dostęp do wody. Troska o zasoby wodne to troska o życie wszystkich żywych istot na całym globie. Problem z zaopatrywaniem w wodę ma miejsce w krajach zwrotnikowych oraz podzwrotnikowych, gdzie dominują obszary pustynne. Tam nawet bardzo mała ilość tej substancji jest bardzo cenna, nie ma mowy o jakimkolwiek marnotrawstwie. Brak wody wpływa na obfitość plonów. Gdy nie są wystarczające, prowadzi to do nasilającego się głodu. Brak wody przyczynia się do konfliktów międzynarodowych. Wybudowanie na Eufracie wielkiej tamy przez Turcję spowodowało protesty państw Bliskiego Wschodu, przez które Eufrat przepływa (Irak).

Znaczne ilości występują w skorupie ziemskiej. Człowiek wykorzystuje głównie wodę pochodzącą z hydrosfery. Jej ilość wynosi wody 1021 litrów. 97% wody występującej na kuli ziemskiej stanowią oceany. 2% wody stanowią lądolody oraz lodowce górskie. Na obszarach lądowych główne źródło pitnej wody stanowią podziemne pokłady. Ma dużych głębokościach występuje około 0,6% wody, zaś tylko 0,02% stanowi woda w rzekach oraz jeziorach. Rozmieszczenie jej jest jednak bardzo nierównomierne.

Utrzymanie równowagi biologicznej w ekosystemach morskich jest niesłychanie ważna. Duże zbiorniki wodne, których powierzchnia przekracza 3-krotnie powierzchnię lądów jest narażona na zagrożenie zanieczyszczeniami, które są niesione z prądem rzek, które opadają z atmosfery, które dostają się bezpośrednio z lądów, które powstają na skutek katastrof morskich (najbardziej niebezpieczne są katastrofy tankowców), urządzeń na platformach wiertniczych. Część substancji toksycznych może być przenoszona wraz z żywymi organizmami. Zapewnienie czystości dużym zbiornikom wodnym (morza i oceany) jest bardzo istotne i ma znaczenie globalne.

Woda pitna stanowią tylko 0,65% całkowitej ilości. Energia słoneczna powoduje proces parowania, następnie ma miejsce skraplanie oraz kondensacja i opady atmosferyczne, które mają za zadanie zasilenie zbiorników wodnych na kuli ziemskiej. Woda odnawia się cały czas. Problem związany z wodą dotyczy ilości, ale także rozmieszczenia oraz odpowiednich proporcji. Niektóre tereny są bogate w wodę, w innych występuje brak. Woda w istotnym sposób wpływa na zaludnienie określonego terenu geograficznego.

Główne źródła zanieczyszczeń

Zanieczyszczona woda jest problemem na skalę światową. W krajach bogatych oraz dobrze rozwiniętych woda pobierana bezpośrednio z rzek nie może być wykorzystana w gospodarstwach domowych. Woda, która krąży w przyrodzie jest w stanie rozpuścić wiele substancji szkodliwych dla roślin, ludzi oraz zwierząt. Najbardziej zanieczyszczenie wykazują wody opadowe, rzeczne oraz gruntowe. W opadowych wodach, czyli deszczach oraz śniegach rozpuszczeniu ulegają gazy oraz pyły, które są emitowane do powietrza przez różnego rodzaju fabryki. Główne gazy, które są emitowane to: tlenek azotu oraz tlenek siarki. Wspólnie z wodą substancje przenikają do gruntowych wód, a następnie wchłaniane są przez rośliny.

Najbardziej powszechnym zanieczyszczeniem wód powierzchniowych są pestycydy oraz nawozy sztuczne stosowane w rolnictwie. Związki powierzchniowo czynne, fenole, metale ciężkie (ołów, chrom, miedź, kadm, rtęć oraz cynk) występują w wodach powierzchniowych terenów miejskich.

Największe ilości zanieczyszczeń wpływa do wód ze ściekami. Ścieki to zanieczyszczone wody odpadowe. W skład tych zanieczyszczeń wchodzą różne składniki wprowadzone przez człowieka w wyniku działalności życiowej oraz produkcyjnej. Ścieki to wody pochodzenie przemysłowego, opadowego, bytowo-gospodarczego.

Część zanieczyszczeń jest spłukiwana w czasie obfitych opadów atmosferycznych. Ten typ zanieczyszczeń nie jest bardzo dużym problemem, gdyż ich ilość jest regulowana przez proces sedymentacji.

Najgorsza sytuacja występuje rzekach polskich. Do nich są odprowadzane ścieki komunalne (woda po myciu oraz praniu, fekalia) i przemysłowe (o rożnym składzie, uzależnionym od produkowanych materiałów).

Wskaźniki zanieczyszczenia

Ilość zanieczyszczeń wód określamy za pomocą wskaźników zanieczyszczenia. Jest to stężenie zanieczyszczeń, które wyrażamy w miligramach substancji na 1 litr wody. Wchodzą także inne parametry określające stężenia określonych zanieczyszczeń. Najważniejszym wskaźnikiem zanieczyszczenia powierzchniowych wód jest stężenie tlenu rozpuszczonego przyjmującego największą wartość 8-9 mg/dm3. Przy mniejszym stężeniu tlenu mamy do czynienia z zanieczyszczeniem wody związkami pochodzenia organicznego, które są rozkładane biochemicznie. Zmniejszenie się ilości tlenu poniżej 4 mg/dm3może spowodować obumieranie organizmów żyjących w wodzie. Kolejnym wskaźnikiem zanieczyszczenia naturalnych wód naturalnych jest biochemiczne zapotrzebowanie tlenu, tzw. BZT, które jest miarą ilości rozłożonych biochemicznie związków pochodzenia organicznego. Występuje także chemiczne zapotrzebowanie tlenu, tzw. ChZT, które jest miara ilości wszystkich związków pochodzenia organicznego. Wartość wskaźników zanieczyszczenia jest uzależniona od przepływu wody.

Najczęściej stosowaną metodą biologiczną jest metoda saprobowości (sapros ~ gnijący - organizm, który występuje w wodzie zanieczyszczonej). Stan zanieczyszczenia jest określany biorąc pod uwagę występowanie wskaźnikowych organizmów, czyli saprobów - bakterii, glonów, mięczaków, pierwotniaków, grzybów, w zanieczyszczonych wodach. Możemy wyróżnić cztery strefy zanieczyszczeń: strefa polisaprobowa, strefa asaprobowa, mezosaprobowa, oligosaprobowa.

Najczęściej stosowany jest system saprobowy, który wykorzystuje wynik analiz hydrobiologicznych wód. Analizy bakteriologiczne dostarczają informacji o rodzaju i ilości bakterii obecnych w wodach. Proces eliminowania zanieczyszczeń z wód do ilości umożliwiającej stosowanie ich do różnorodnych celów to uzdatnianie wody. Proces uzdatniania powinien charakteryzować się znikomą szkodliwością. Dzieje się inaczej. W celu usunięcia bakterii stosowane są metody chemiczne (dodawany jest ozon lub chlor). Ten ostatni stosowany od roku 1893 w kontakcie z substancjami humusowymi może przekształcić się w pochodne charakteryzujące się właściwościami rakotwórczymi.

Woda w Polsce

W Polsce wody naturalne możemy podzielić na trzy klasy czystości. Warunkiem koniecznym do spełnienia, aby zakwalifikować wodę do określonej klasy jest ilość wszystkich wskaźników zanieczyszczenia.

Zasady klasyfikacji wód są określone przez prawo wodne. W roku 1993 objętych kontrolą 6,2 tysięcy kilometrów rzek, tylko 2,7% należało do wód o największym stopniu czystości (wody I klasy czystości- kryteria fizykochemiczne), 15,2% należało do II klasy, 28,1% do III klasy czystości, zaś 54% stanowiły pozaklasowe wody. Według kryterium biologicznych nie było wód należących do I klasy czystości, 1,8% stanowiły wody II klasy czystości, 9,7% III klasy czystości, zaś 88,5% to pozaklasowe wody.

Bilans wodny na terenie Polski

W Polsce zasoby wodne są bardzo małe. Woda uzyskana z opadów atmosferycznych w ilości 186km3 na rok spływa do morza jako rzeki oraz drogą podziemną 57 km3, zaś 129 km3 paruje z powierzchni przez łodygi oraz liście roślin. Z wody odpływającej drogą powierzchniową, ewentualnie podziemną zużywanych jest 13km3 (8,5km3 pobiera przemysł, 3km3 miasta, zaś 1,5km3 rolnictwo). Woda ta w całości wraca do rzek (3,5 km3 jako zanieczyszczenia). Tylko część oczyszczana jest w odpowiedni sposób nim skierowane są ponownie do rzek. Pozostała część powoduje zanieczyszczenia wód rzecznych oraz jeziornych, utrudnia w ten sposób ich wykorzystanie. W Polsce, jak i na całym świecie, ochrona wód wymaga dużych nakładów finansowych, ale jest konieczna.

Literatura:

- Encyklopedia Multimedialna PWN 2000 wersja 1.0

- M.Torbicka, K.M. Puzdro "Chemia dla gimnazjalistów I ", OE 2000 rok

- B.J.Skinner, "Zasoby Ziemi", PWN 1978 rok.