Wody w głównej mierze są zanieczyszczone przez: substancje chemiczne, mikroorganizmy (bakterie) występujące w wodach w dużych ilościach.

Związki chemiczne oraz organiczne lub nieorganiczne, czyli mineralne mogą występować pod postacią roztworów, mieszanin koloidalnych oraz zawiesin.

Na skład chemiczny polutantów, czyli zanieczyszczeń wpływa wiele czynników naturalnych. Do takich należą: rozkład substancji zawartych zarówno w glebach, jak i skalach; czynniki życiowe organizmów żyjących w wodzie. Należy również wspomnieć o czynnikach antropogenicznych.

Najczęściej spotykanymi zanieczyszczeniami wód, które wynikają z działalności człowieka są pestycydy – związki powierzchniowo czynne, fenole, pochodne bifenylu (chlorowe), węglowodory ropopochodne, także metale ciężkie: ołów, chrom, rtęć, miedz, kadm i cynk. Duże znaczenie maja tez zanieczyszczenia termiczne (wody podgrzane), wyjątkowo groźne dla wód stojących oraz malej prędkości przepływu.

Zdecydowana większość tych zanieczyszczeń wodnych negatywnie wpływa na żywe organizmy w wodzie.

Substancje refrakcyjne, zanieczyszczenia, które są bardzo odporne na rożne procesy chemiczne i biochemiczne; związki te są wyjątkowo trwale w środowisku wodnym.

Największa ilość zanieczyszczeń występujących w wodzie pochodzi ze ścieków. Do innych producentów zanieczyszczeń zaliczamy transport wodny (również lądowy), używanie nawozów sztucznych, pestycydów oraz rożnego pochodzenia odpady (przemysłowe oraz komunalne).

Wyróżniamy zanieczyszczenia: punktowe, czyli doprowadzane do zbiorników wodnych w jednym miejscu (ścieki) oraz obszarowe, które do zbiorników powierzchniowych i wód podziemnych dostają się na dużym obszarze (środki używane w rolnictwie).

Eutrofizacja jest kolejnym zanieczyszczeniem wód powierzchniowych.

Do określenia stopnia zanieczyszczenia wody używa się indykatorów zanieczyszczenia. Wynik wyrażany jest w miligramach substancji na 1 dm3 wody, czyli jako stężenie danego zanieczyszczenia. Również w innych parametrach tez odpowiadającym stężeniu.

Najważniejszym wskaźnikiem określającym zanieczyszczenie jest wysokość stężenia tlenu, który jest rozpuszczony w substancji. Jeżeli wartość tego stężenia jest mniejsza to znaczy, ze woda jest zanieczyszczona związkami organicznymi, które można rozłożyć w procesach biochemicznych. Jeżeli stężenie tlenu wynosi mniej niż 4 mg/dm3 to zaczynają obumierać organizmy żyjące w wodzie.

Istnieją jeszcze inne wskaźniki, które określają stopień zanieczyszczenia wód naturalnych. Należą do nich, określające zawartość związków organicznych rozkładalnych podczas biochemicznych procesów, biochemiczne zapotrzebowanie na tlen (BZT). Oprócz tego również chemicznego zapotrzebowanie na tlen (ChZT), które jest miara ilości związków organicznych, sinieniem mineralnych zawiesin, także organicznych; dotyczy to również organicznych lub nieorganicznych związków azotu i fosforu.

Jednak na wszystkie wyniki wskaźników zanieczyszczenia wód powierzchniowych duży wpływ ma przepływ wody.

Innym sposobem badania czystości wody, oprócz tych związanych z użyciem wskaźników chemicznych oraz fizycznych (ocena opiera się na wynikach badań, które polegają na analizie zarówno fizycznej, jak i chemicznej wód), jest ocena sytuacji biologicznej wody. Jednym z najczęściej spotykanym sposobem jest system saprobowy, który opiera się przeprowadzonej analizie hydrobiologicznej. Wynikiem jest ilość i rodzaj organizmów wodnych; na tej podstawie wody przyporządkowujemy do jednej z grup:

  •   Oligosaprowe (nie zanieczyszczone)
  •   Mezosaprowe (o średnim zanieczyszczeniu)
  •   Polisaprowe ( o dużym zanieczyszczeniu)

Wyniki badania bakteriologicznego zawierają informacje na temat składu wody, czyli ilości oraz rodzaju bakterii.

Uzdatnianie wody – jest to proces, który opiera się na wyeliminowaniu zanieczyszczeń znajdujących się w wodzie. Celem jest zdobycie poziomu, który pozwoli używanie tej wody w określonych dziedzinach życia.

Prawo wodne – opisuje na jakich zasadach, na terenie Polski, na podstawie stopnia zanieczyszczenia klasyfikuje się wody. Warunkiem przypisania wodzie odpowiedniej klasy są wyniki badań fizykochemicznych oraz biologicznych wskaźników, które musza zawierać się w dopuszczalnych normach. Możemy wymienić 5 klas czystości wód powierzchniowych i podziemnych.

  •   Klasa pierwsza – wody charakteryzują się bardzo dobra jakością, nie znajdujemy oddziaływań antropogenicznych
  •   Klasa druga – dobra jakość, ale odnajdujemy niewielkie oddziaływanie czynników antropogenicznych
  •   Klasa trzecia – określana dla wód zadowalających, widzimy umiarkowany wpływ czynników antropogenicznych.
  •   Klasa czwarta – posiadają niezadowalająca jakość, biologiczne wskaźniki wskazują na zmiany ilościowe oraz jakościowe organizmów wodnych, powstałych w wyniku oddziaływań antropogenicznych.
  •   Klasa piąta – wody posiadające zła jakość, w wyniku oddziaływań czynników antropogenicznych, występuje zanik pewnych populacji

ZANIECZYSZCZENIA MORSKIE ORAZ OCEANICZNE

Na dnie mórz i oceanów zachodzą procesy rozkładu martwej materii organicznej. Cząstki pochodzenia, zarówno zwierzęce do, jak i roślinnego zasilają strefę denna. Do tego procesu, zwanego mineralizacja, wykorzystywany jest tlen zawarty w wodzie. W zależności od ilości owych cząstek, kształtują się rożne warunki tlenowe w wodzie. Jeśli cząstek tych jest bardzo dużo może zostać wyczerpany cały zasób tlenu w wodzie. Takie zjawisko potęgowane jest presja antropogenicznego wpływu człowieka na środowisko, mianowicie masowa produkcja ścieków. Biogenny będące częścią ścieku są główną przyczyna zwiększenia liczebności jednorocznych organizmów żywych. Ulęgają one rozkładowi, podczas którego zużywany jest tlen zawarty w wodzie. Efektem ubocznym tego procesu jest powstawanie groźnego, beztlenowego kwasu siarkowodorowego (H2S). Kwas ten ma bardzo negatywny  wpływ na wszystkie organizmy żywe zamieszkujące wody. Dla niektórych jest zabójczy. Zaliczamy do nich zwierzęta stenotypowe, czyli takie o wąskim zakresie tolerancji, w tym wypadku na zanieczyszczenia.

Ściekami nazywamy odpady ciekłe, których składnikiem są zanieczyszczenia antropogeniczne, zanieczyszczenia z obszarów zagospodarowanych i wody pochodzące z opadu atmosferycznego (na przykład deszcz, grad, mżawka, śnieg itp.). Rozróżniamy następujące kategorie ścieków:

  •   Bytowo – gospodarcze – pochodzą z osiedli wiejskich i miejskich; są efektem egzystencji społeczeństwa
  •   Przemysłowe – powstają podczas rożnych procesów przemysłowych
  •   Dołowe – pochodzą z kopalń; są skutkiem odwadniania kopalń)

Ściekami miejskimi nazywamy ściek będący efektem połączeniem ścieków bytowo-gospodarczych z przemysłowymi.

Do zanieczyszczeń występujących w ściekach zaliczamy substancje nieorganiczne i organiczne. Mogą występować one w postaci roztworów koloidalnych, emulsji, zawiesin, a także mogą być w formie rozpuszczonej. Związki organiczne występujące w ściekach rodzaju bytowo-gospodarczego to: białka, aminokwasy, cukry, fosfolipidy, tłuszcze, i oleje. Natomiast związki nieorganiczne (mineralne) to: chlorki, fosforany oraz sole amonowe. Ponadto występują również organizmy wirusowe i bakteryjne o działaniu chorobotwórczym. W przypadku ścieków przemysłowych ich skład jest różny, determinowany jest specyfika procesów produkcyjnych danego zakładu. Wody pokopalniane zawierają ogromne ilości rozpuszczonych chlorków oraz siarczanów: sodu, wapnia, magnezu.

Najniebezpieczniejszymi składnikami ścieków są: środki ochrony roślin (pestycydy), węglowodory ropopochodne, związki powierzchniowo aktywne, fenole, metale ciężkie, chlorowe związki bifenylu.

Stężenie zanieczyszczenia oraz jego skład chemiczny wyznacza się przy pomocy specjalnych wskaźników zanieczyszczenia. Zaliczamy do nich:

  •   pH,;
  •   BZT, czyli biochemiczne zapotrzebowanie na tlen, która obrazuje ilość tlenu, która została zużyta do utlenienia zanieczyszczeń. Badania te przeprowadza się w ciągu 5 dni, w temperaturze 20°C, którą wyraża się w miligramach zużytego tlenu na jeden decymetr sześcienny badanego ścieku;
  •   Stężenie takich substancji, jak amoniak (NH3), tlenki azotu (NOx), związki fosforu (PO4–3), substancje powierzchniowo aktywne;
  •   Stężenie zawiesin;

Badania te często sprawiają trudności w wykonaniu, dlatego bardziej praktyczna metoda jest stosowanie „ładunku zanieczyszczenia”, który wyraża wartość masy zanieczyszczeń, zawartej w ilości ścieku równej ilości dobowej. Zmniejszenie negatywnego wpływu uzyskuje się poprzez proces oczyszczania.

Oczyszczanie ścieków to proces polegający na usuwaniu substancji szkodliwych (zanieczyszczeń), mające na celu jak największe zmniejszenie ich negatywnego wpływu na odbiornik (wody powierzchniowe i grunty). Maksymalne oczyszczenie jest niemożliwe, jednak jesteśmy w stanie oczyścić ściek w ponad 90%. Osiągamy to poprzez pastowanie kolejnych procesów (biologicznych, fizycznych, chemicznych). Cały obiekt służący oczyszczaniu ścieków nazywamy oczyszczalnia.

Pierwszy etap oczyszczania ścieków to oczyszczanie mechaniczne. Dzięki niemu możemy usunąć ze ścieków:

  •   substancje stałe dużych rozmiarów , przy pomocy krat oraz sit;
  •   ciężkie zawiesiny o charakterze ziarnistym , spisując płaskowniki;
  •   drobne zawiesiny, stosując osadniki;
  •   tłuszcze, oleje w tzw. odtłuszczaczach;

Drugi etap to biologiczne oczyszczanie ścieków. Poddaje się mu ścieki przemysłowe i bytowo-gospodarcze, zawierające duże ilości związków organicznych. Oczyszczanie to polega na biochemicznych reakcjach rozkładu tych substancji. Do tego procesu niezbędna jest obecność mikroorganizmów tworzących tzw. osad czynny. Znajdują się one w specjalnych komorach napowietrzania, bądź tez rowach cyrkulacyjnych. Mikroorganizmy tworzące osad czynny to: pierwotniaki, bakterie oraz grzyby. Funkcja tych ostatnich (bakterii i grzybów) jest rozkład złożonych substancji organicznych na substancje proste (dwutlenek wegla-CO2, woda, amoniak-NH3).  Pierwotniaki stano wice mikrofaune maja funkcje stabilizująca ilość bakterii i grzybów w osadzie, mianowicie odżywiają się nimi.

Kolejny, trzeci etap polega na eliminacji substancji nieorganicznych (fosforany, azotany), które powstają w czasie drugiego etapu oczyszczania. Dodatkowo, jeśli amoniak nie zostanie w 100% utleniony do azotanów stosuje się nitryfikacje. W oczyszczaniu chemicznym azotany usuwa się w specjalnych reaktorach, w warunkach anaerobowych (beztlenowych) z osadem czynnym (tzw. sflokuowana biocenoza) lub nieruchoma biocenoza (tzw. błona biologiczna).  Podstawę tych biocenoz stanowią bakterie denitryfikacyjne, przetwarzające azotany do azotu cząsteczkowego. Inną metoda umożliwiająca usuwanie azotanów oraz fosforanów ze ścieków jest zastosowanie glonów oraz roślin naczyniowych w płytkich zbiornikach z woda, które eliminacja biogenny (asymilują je) zawarte w ściekach. Podobny efekt daje denitryfikacja przeprowadzana z użyciem bakterii osadu dennego. Jony fosforanowe usuwa się również metodami chemicznymi. Stosuje się w nich sole metali, które budują osady fosforanowe będące trudno-rozpuszczalnymi.

Ostatnim etapem oczyszczania jest, stosowana nie zawsze, dezynfekcja. Przeprowadza się ja w taki sam sposób jak proces dezynfekcji wody.  Temu oczyszczeniu poddaje się ścieki pochodzące ze szpitali i ze zrzutów poprzedzających miejsce ujęcia wody. 

W niektórych przypadkach oczyszczanie ścieków kontynuuje się, aż do osiągnięcia stanu, który na tyle polepszy ich właściwości, by mogły zostać wykorzystane do procesów przemysłowych. Proces ten nazywamy odnowa wody i jest oparty na procesach fizykochemicznych, takich jak filtracja, koagulacja, adsorpcja i odwrócona osmoza.

Osady, które powstają w trakcie oczyszczania ścieków podlegają dalszej przeróbce. Przeprowadza się ja w celu odwodnienia, usunięcia organizmów patogennych i zapobieganiu gniciu. Początkowym etapem jest zagęszczenie osadu przez procesy sedymentacje i flotacji. Następnie zachodzi stabilizacja, czyli zapobieganie gniciu, co przeprowadza się w warunkach aerobowych, czyli napowietrzaniu albo anaerobowych, czyli fermentacja metanowa. W warunkach beztlenowych przeprowadza się w komorach fermentacyjnych. Czas trwania procesu to okres od 20 do 28 dni. Optymalna temperatura wnosi 35,5°C. Produktem, który również powstaje, w trakcie tego procesu jest biogaz, który może zostać wykorzystany do pokrycia części kosztów energetycznych oczyszczalni.  Następnym, po stabilizacji, jest proces mechanicznego odwadniania osadu na prasach, wirówkach, bądź tez suszy się go na tzw. poletkach osadowych; następnie stosuje się go jako nawóz.

W przypadku ścieków przemysłowych, których głównym składnikiem są zanieczyszczenia nieorganiczne, które poddaje się odmiennym procesom oczyszczania. Sa to:

  •   proces sedymentacji;
  •   proces koagulacji;
  •   proces strącania chemicznego;
  •   proces filtracji;
  •   proces neutralizacji.

W przypadku zasolonych wód pokopalnianych najczęściej stosowana metodą ich odsalania jest proces odwróconej osmozy.

Różny rodzaj i ilości ścieków determinuje ilość rodzajów oczyszczalni ścieków. Wyróżniamy oczyszczalnie miejskie, osiedlowe, domowe, przemysłowe i grupowe.

Ochrona wód morskich oraz oceanicznych

Jest bardzo ważne i ma charakter globalny. Stosowana w celu stabilizacji biologicznej środowiska morskiego i rozsądnego wykorzystania jego żywych zasobów. Źródłami zanieczyszczającymi to środowisko są:

  •   atmosfera (zanieczyszczony opad)
  •   zanieczyszczone rzeki, wpływające do mórz i oceanów;
  •   katastrofy morskie (statki transportowe, rafinerie wiertnicze – 5 mln t ropy naftowej wycieka na rok);
  •   organizmy żywe, w których skumulowane są toksyczne substancje.

Realizacja ochrony mórz oraz oceanów musi przebiegać w oparcie o międzynarodowe porozumienie. W tym celu kraje całego świata podpisują ważne konwencje, a także układy. Jednym z ważniejszych takich układów jest ten podpisany 1972 roku przez były Związek Radziecki, Stany Zjednoczone, Wielka Brytanie, Japonie, Francje oraz inne kraje. Podobno konwencje podpisywano również w Oslo i w Paryżu. Ponadto organizuje się światowe konferencje, których celem jest ochrona środowiska życia człowieka. Przykładem jest konferencja z 1972 roku w Sztokholmie, czy konferencja w Rio de Janeiro w 1992 roku. Na konferencjach tych jest również poruszany temat ochrony ekosystemów morskich i oceanicznych. Jest to bardzo ważne zważywszy na rybołówstwo, a co za tym idzie światowe zasoby ryb. Podpisuje się międzynarodowe porozumienia, które dotyczą ochrony, zwłaszcza gatunków eksploatowanych., oraz wprowadzania ograniczeń połowowych polegających na nieprzekraczających dopuszczalna normę kwot połowowych. W przypadku Morza Bałtyckiego wyróżniamy 5 etapów, których realizacja pozwala na wprowadzenie takich zarządzeń:

  •   przeprowadzenie badań przez ICES (Międzynarodową Radę Badań Morza) mające na celu ustalenie wielkości zasobów danego obszaru wodnego;
  •   formułowanie norm, określających wielkość dopuszczalnego połowu ryb o największym znaczeniu (dorsz, śledź, łosoś, szprot);
  •   wprowadzanie norm w życie odnośnie wielkości połowu, następnie rozdzielenie znanych zasobom pomiędzy kraje.

Międzynarodowej ochronie podlegają również ryby oraz ssaki morskie, których egzystencja jest bezpośrednio zagrożona, przykładem takiego organizmu jest wieloryb lub wydra morska. Z pośród wszystkich mórz najbardziej zanieczyszczone są: Morze Śródziemne i Bałtyckie. Jeśli chodzi o Bałtyk, głównymi jego zanieczyszczeniami są substancje biogenne w postaci związku fosforu i azotu, toksyczne metale ciężkie, związki organiczne (ropa naftowa, substancje powierzchniowo aktywne, pestycydy i związki fluorowcopochodne, których źródłem jest przemyśl papierniczy, głownie Skandynawski). Ochronę środowisk bałtyckich zapoczątkowano w 1974 roku, poprzez konwencje Helsinka. Podpisała ja Dania, Niemcy, ZSRR, Finlandia i Polska. Kierownictwo nad przywróceniem dawnej jakości tych ekosystemów obrała specjalna komisja o nazwie HELCOM. Ochrona ta obejmowała walkę z zanieczyszczeniami pochodzenia lądowego, komunikacji morskiej oraz składowisk odpadu. Od 1992 roku ochronę objęła również wody wewnętrzne. Sam dokument zawiera spis substancji szkodliwych i o niedozwolonym zastosowani. Komisja HELCOM gromadzi informacje dotyczące stanu, jakości Morza Bałtyckiego (całej zlewni), a następnie w oparciu o te dane opracowuje raporty.

Innym, ważnym dla Bałtyku wydarzeniem jest podpisanie w 1990 roku w Szwecji Deklaracji Bałtyckiej, mającej na celu względy ekologicznie odbudowanie równowagi biologicznej ekosystemów Bałtyku. W tym celu wprowadzono działania ograniczające ilość wprowadzanych zanieczyszczeń. Ponadto, podwyższono wymogi jakości stosowanych technologii przemysłowych; zmodernizowano system prawny.  Państwa nadbrzeżne mogą również prowadzić ochronę indywidualna zasobów morskich. Odbywa się ona wyłącznie w obrębie ich stref ekonomicznych (wody o szerokości sięgającej 200 Mm, które wyznacza się w oparciu o linie nabrzeżna danego państwa.).

Ochrona wód

Obejmuje działania techniczne oraz organizacyjno – prawne. Ich celem jest utrzymanie lub powrót do stanu pełnej wydajności jakościowej i zachowanie stabilnego bilansu w aspekcie wodno – gospodarczym państwa. Prawo Wodne, które określa podstawy prawne, dotyczące ochrony wód, jest zbiorem norm i zasad, odnoszących się do klasyfikacji wód do poszczególnych stopni ich zanieczyszczenia, do sposobów odprowadzania ścieków z wód powierzchniowych oraz kanalizacji miejskiej, do wysokości  kar, które są nakładane za nieodpowiednie (nadmierne) ilości odprowadzanych zanieczyszczeń do wód oraz dotyczące wprowadzenia stref ochrony zarówno ujęć, jak również źródeł wody. 

W Polsce wyróżniamy piec klas czystości wody, które są podstawa w kwestii ochrony wód śródlądowych. Warunkiem przyporządkowania wody do odpowiedniej klasy czystości jest posiadanie nieprzekraczających, ustalonych norm wyników, otrzymanych podczas badań w oparciu o organizmy bioindyfikacyjne.

Wody zaliczane do:

  •   Pierwszej klasy czystości, stosuje się w celu hodowli ryb z gatunku łososiowatych, oraz po procesie uzdatniania może być to woda pitna;
  •   Klasy druga i trzecia są wodami gorszej jakości, stosowanymi w rolnictwie, rekreacji i w hodowlach
  •   Klasy czwarta i piąta charakteryzują się słaba jakością, kiedyś w większości należały do pozaklasowych.

Najbardziej skuteczny sposób chroniący wody przed zanieczyszczeniami stanowi oczyszczanie ścieków. Maksymalna wartość wyrażana poprzez wartości wskaźników na temat zanieczyszczenia ścieków oraz ich oczyszczania i odprowadzania do wód lub gruntów jest wpisana w Prawo Wodne.  Warunek ten nie wystarcza jednak aby zdobyć zezwolenie na odprowadzanie zanieczyszczeń, kiedy są możliwości techniczne pozwalające lepiej oczyścić dany ściek oraz kiedy ilość (odprowadzanych zanieczyszczeń) przekracza dopuszczalne granice.  Zakwalifikowana, do danej klasy czystości woda, musi utrzymać ten poziom po doprowadzeniu do niej zanieczyszczeń. Na tej podstawie określa się stopień i jakość oczyszczania ścieków. Dla zakładów przemysłowych, które nie przestrzegają tej zasady przewidziane są wysokie kary pieniężne. Państwowa inspekcja ochrony środowiska jest uprawniona do sprawdzania ilości ścieków odprowadzonych z danego zakładu przemysłowego.  Nieco mniejszym zagrożeniem charakteryzują się zanieczyszczenia pochodzenia organicznego, które są nietoksyczne, ponieważ ulęgają procesowi biochemicznego rozkładu do substancji prostych. Samooczyszczanie wód jest procesem, który sprawia, ze stężenie tlenu maleje i staje się systematycznie kompensowanym przez naturalny proces zwany reperacją. Zanieczyszczenia zawarte w ściekach, ich ilość nie może wpływać na deficyt tlenowy, czyli stężenie tlenu w wodzie nie może być mniejsze niż 4 mg/dm3. W innym przypadku powstaną doskonale warunki do obumieraniu, a następnie rozkładu organizmów żywych zamieszkujących środowisko wodne. Zjawisko to powoduje kolejne zanieczyszczenia wody. Dopuszczalne normy określające obciążenie danego odbiornika przez ścieki oraz ustalenie predyspozycji do samooczyszczania się wody opiera się na bilansie tlenowym. Jest on sporządzony dla danego odbiornika, poprzez określenie zależności powstającej miedzy ilością tlenu w wodzie i długością czasu potrzebnego do samo oczyszczenia się rzeki na określonym odcinku. Zjawisko samooczyszczania może być wspomagane przez stosowanie sztucznego napowietrzania  w miejscu oczyszczalni rzecznej.  Poziom czystości wód  można zmienić na lepszy, przez:

  •   stosowanie nowoczesnych, czystych technologii.;
  •   zmniejszając ilość zanieczyszczeń zawartych w ściekach stosując technologie mało odpadowe oraz bezodpadowe;
  •   zwracając uwagę na ograniczenie powszechnego zastosowania środków ochrony roślin i  zastąpienia ich środkami mniej toksycznymi, które łatwiej ulęgają rozkładowi;
  •   ograniczenie zanieczyszczeń termicznych.

Zwłaszcza chroni się wody podziemne, poprzez kontrolowana gospodarkę odpadami, a mianowicie bezpieczne ich składowanie. Prawo Wodne nie dopuszcza do wprowadzania do wód podziemnych nawet tych ścieków, które przeszły proces oczyszczania.

By ochrona wody mogła być zrealizowana opracowuje się perspektywiczne plany, które obejmują wszystkie zagadnienia dotyczące oczyszczania ścieków.  Uwzględnia się w nich wymagania dotyczące użytkowników wód, a także wybór najlepszych sposobów oczyszczania, przy użyciu najlepszych technologii. Plany te stanowią długoterminowe oraz kompleksowe opracowania, dotyczące kozy stania z zasobów wodnych danego kraju, z uwzględnieniem potrzeb gospodarki krajowej.

Samooczyszczanie wód to naturalne, biologiczne zjawisko fizyczne zwane sedymentacja, współdziałające z biochemiczna mineralizacja nadwyżki substancji organicznych, takich jak: szczątki organiczne, odchody zwierzęce oraz ścieki. Zachodzi w jeziorach, stawach i rzekach, a jego głównym wykonawca są drobnoustroje saprofityczne, najczęściej bakterie. Samooczyszczanie jest procesem podtrzymującym równowagę biologiczna i ekologiczna środowiska wodnego. W przypadku, gdy zanieczyszczenia w nadmiernej ilości proces ten jest nie wystarczający i może dojść do trwałych, nieodwracalnych zmian.

Kwaśny opad to opad zawierający kwasy powstałe w wyniku reakcji rożnych zanieczyszczeń (np. tlenków azotu lub siarki) atmosfery z woda zawarta w atmosferze. Może to być kwaśny śnieg, grad, mżawka, deszcz i inne. Najpopularniejszym i najniebezpieczniejszym jest kwaśny deszcz. zaliczamy do niego deszcz o odczynie poniżej 4,5. Szacuje się ze, aż 60% kwaśnych deszczów w Europie powstaje przez emisje do atmosfery dwutlenku siarki (SO2), ponadto tlenków azotu, siarkowodoru, dwutlenku węgla i chlorowodoru.

Wyróżniamy naturalne i sztuczne źródła zanieczyszczeń atmosferycznych. Do naturalnych zaliczamy:

  •   erupcje wulkanów;
  •   trzęsienia ziemi;
  •   pożary lasów.

Sztuczne to:

  •   efekt spalania paliw;
  •   procesy technologiczne;
  •   komunikacja i transport.

Zanieczyszczenia powietrza są najbardziej niebezpieczne ponieważ są wysoce mobilne, mogą przemierzać odległości nawet kontynentalne. Konsekwencja ich wpływu jest zagłada lasów, zakwaszenie wód i gleb. Badania wykazały, iż w wodzie o pH mniejszym niż 5,4 ustaje reprodukcja ryb. W glebie natomiast uwalnia się szkodliwy glin i wymywane są biogeny. Dodatkowa konsekwencja jest niszczenie budowli. Materiały zawierające wapń (wapń neutralizuje działanie kwaśnych opadów) po pewnym czasie traci swoja barierę ochronna, gdyż wapń zostaje zużyty i niszczeje. Konstrukcje metalowe ulęgają korozji. 

Zanieczyszczenia wód polskich

Ogólna ilość wody na ziemi stanowi 75% całej powierzchni globu. Niestety woda pitna, użyteczne dla człowieka stanowi mniej niż 1% całych zasobów. Polska jest krajem o małych zasobach wodnych, zwłaszcza w części centralnej.

Zdecydowana większość źródeł wody (jeziora, rzeki) jest w bardzo złym stanie. Sa one zasilane ściekami rożnego pochodzenia, w ilości 5mld m3 ścieków na rok. Około 44% tych ścieków nie jest oczyszczana, 33% jest oczyszczana tylko biologicznie, a jedynie 23% oczyszcza się we właściwy sposób.  Niestety w większości miast oczyszczalnie ścieków są zjawiskiem bardzo rzadkim lub daleko niezmodernizowanym, opierającym swe funkcjonowanie wyłącznie na oczyszczaniu mechanicznym.

Nie tylko miasto, ale również wieś jest źródłem zanieczyszczeń. Dane z 1985 roku wskazują, iż zaledwie 1970 wsi z 8838 mających wodociągi było skanalizowane, a oczyszczalnie posiadało zaledwie 36.

Chemizacja rolnictwa jest kolejnym powodem wzrostu zanieczyszczenia wód. Ludzie nawożą glebę, stosują pestycydy i inne chemiczne produkty, których gleba nie wchłania w całości, które następnie są wypłukiwane do wód gruntowych i rzek. Wynikiem tego jest postępująca Eutrofizacja wód, zwłaszcza jeziornych.

Do kolejnych źródeł zanieczyszczeń zaliczamy intensywna hodowle, kwitnąca na ogromnych farmach przemysłowych. Jest ona źródłem gnojowicy, która trafia do rzek, jezior,  wód podziemnych oraz gleby. Niektóre farmy w sposób dalece bezmyślny odprowadzają gnojowice bezpośrednio do cieków wodnych, stawów, czy rowów melioracyjnych. Tego rodzaju postępowanie może stworzyć zagrożenie epidemiologiczne.

W naszym kraju sytuacja stanu czystości wód przedstawia się w czarnych barwach. Dane dotyczące jakości wody do niedawna wyglądały następująco:

  •   jedynie  2% stanowiły wody czyste, nadające się do picia i stosowane w przemyśle spożywczym oraz farmaceutycznym, do rekreacji i na kąpieliskach;
  • 12,2% kwalifikowało się do drugiej klasy czystości;
  •   61,8% były to wody pozaklasowe nie nadające się do niczego, nawet nie znajdujących zastosowania w przemyśle.

W przypadku jezior polskich sytuacja do niedawna była równie dramatyczna. Ze 130 badanych jezior, jedynie jedno kwalifikowało się do jezior o pierwszej klasie czystości wody. W drugiej i trzeciej klasie mieściło się 60% jezior, a resztę stanowiły  jeziora o wodach pozaklasowych.

Obecnie jest nieco lepsza, niestety wyniki w dalszym ciągu są niezadowalające.

Obecnie głównym źródłem wody pitnej (aż w 90%) są wody podziemne. Czerpie się je z porów oraz próżni skalnych. Wody te są najczęściej czyste. Dzieje się tak ponieważ zanieczyszczeniom jest trudniej do nich dotrzeć, w związku z czym podlegają one rzadszej degradacji, a jeśli już to najczęściej na drodze naturalnej. Niestety w Polsce cześć tych wód ulęgła skażeniu bakteriologicznemu. Do gruntów przedostają się również substancje szkodliwe z opadów atmosferycznych, nawozy, gnojowice, substancje ropopochodne oraz ścieki z uszkodzonych szamb.

Województwo śląskie

Jest województwem o największym zaludnieniu i jednocześnie najbardziej zanieczyszczonym. Potrzebuje najwięcej wody, a ma do niej najgorszy dostęp. Statystycznie każdy mieszkaniec tego województwa zużywa około trzy razy mniej wody od przeciętnego Polaka i dziewięć razy mniej od przeciętnego Europejczyka. Jednocześnie stan środowiska, które jest pełne pyłu i oraz gazów, wymaga częstego mycia. W celu ochrony zdrowia mieszkańców tego województwa w dni bezchmurne, bezdeszczowe należy zmywać ulice, zapobiegając wtórnemu unoszenia się pyłu.

Wynikiem ubogiego dostępu do wody jest położenie Śląska w dorzeczu Wisły i Odry, które są rzekami bardzo zanieczyszczonymi. Dodatkowo przepływają one przez centrum śląska i zabierają ze sobą liczne ścieki, będące wytworem tego uprzemysłowionego okręgu. Tylko polowa z nich jest oczyszczana, a nieliczne w wystarczającym stopniu. W okresie największego zużycia wody jej deficyty sięgają nawet 200-300 tysięcy m3 w czasie doby.

Inne kraje w obliczu zanieczyszczeń

Funkcje wody są bardzo liczne. Począwszy od budowy i jej ciągłej potrzeby uzupełniania w organizmie, poprzez utrzymywanie higieny, rzycie w domu, w pracy, czy w licznych procesach przemysłowych. Woda towarzyszy nam wszędzie. Niestety wraz z rozwojem jest zużywana w coraz większych ilościach, a równocześnie jest co raz bardziej zanieczyszczana.  Dużo ludzi nie zdaje sobie sprawy z katastrofy, która nam grozi, jeśli nie znajdziemy złotego środka, by ja zregenerować i przestać jej szkodzić. Źródeł zanieczyszczających jest tak wiele, ze do pracy należy się zabrać natychmiast inaczej kiedyś może być już za późno.  Przykładowo Francja, której udało się usunąć 1/3 zanieczyszczeń gospodarczo-komunalnych, cały czas znacznie przegrywa z takimi krajami, jak:

  •   Wielką Brytania;
  •   Stany Zjednoczone;
  •   Szwecja;
  •   Niemcy.

Kraje ubogie maja nie tylko problem związany z zanieczyszczeniem wody, ale także jeżeli chodzi o dostęp do wody. Woda jest wykorzystywana jedynie przez 25% ludzi na całej Ziemi. Ponad 1,5 miliarda ludności nie  ma dostępu do wody pitnej,  natomiast 1,8 miliona do instalacji sanitarnych. Powoduje to ogromny problem, jakim są choroby. Wynikają one ze zlej jakości wody, która często jest bezpośrednia przyczyna śmierci.