CZERWONA KSIĘGA:

Nazwą "Czerwona Księga" określa się rejestr zagrożonego życia. Zawarta jest w niej lista gatunków ginących, zarówno wśród zwierząt, jak i roślin wraz z dokładnym ich opisem, a także mapami rozmieszczenia. Dla poszczególnych gatunków określony jest ich stopień zagrożenia, rzadkość występowania. Umieszcza się także stosowane oraz sugerowane sposoby ochrony. Po raz pierwszy ukazała się w 1966 roku, a w Polsce opracowano ją w roku 1992 dla zwierząt oraz w roku 1993 dla roślin.

Niezmiernie bogaty świat flory i fauny ubożeje z zastraszającą prędkością. Szacuje się, że z każdym nowym dniem znika bezpowrotnie z powierzchni naszej planety aż 137 gatunków zwierząt i roślin. Zjawisko wymierania jest oczywiście procesem naturalnym, jednak pod warunkiem, że nie dzieje się to w takim szybkim tempie (obecnie porównać je można do wielkiego wymierania dinozaurów!). Niestety, w większości przypadków spowodowane jest ono działalnością człowieka.

Sytuacja w Polsce nie jest jeszcze na szczęście tragiczna. Przez ostatnie cztery stulecia prawdopodobnie wymarł 1 gatunek ryby, co jakieś 130 do 200 lat ubywał 1 gatunek ssaka, co około 40 lat rodzime ptaki tracą 1 gatunek. Mimo to przyrodnicy musza podejmować działania mające na celu ocalenie powoli ginącej flory i fauny.

Istnieje organizacja, powołana do życia w 1948 roku, zajmująca się ochroną przyrody, o nazwie Międzynarodowa Unia Ochrony Przyrody i Jej Zasobów, w skrócie UICNR. Obejmuje ona swoim zasięgiem praktycznie wszystkie rejony świata. W roku 1949 utworzyła ona specjalną komisję mającą na celu ochronę wymierających gatunków. Zadaniem tej komisji jest opracowywanie spisów ginących zwierząt, badanie przyczyn ich wymierania, jak i szukanie skutecznych sposobów na ocalenie ich od zagłady. Dzięki jej pracy powstała pierwsza na świecie lista bliskich wyginięciu zwierząt (rok 1949), a kilkanaście lat później wydano międzynarodową Czerwoną Księgę, w której to opisano 300 zagrożonych gatunków. Do stworzenia księgi użyto kart w różnych kolorach, oznaczając w ten sposób stopień zagrożenia. Alarmującym kolorem czerwonym oznakowano gatunki znajdujące się już praktycznie o krok od zagłady i od tego właśnie symbolu zawdzięcza swą nazwę cała księga. Używano też np. kart zielonych dla oznaczenia gatunków wyprowadzonych ze stanu zagrażającego im. Czerwoną Księgę stale się aktualizuje, uzupełnia, powiększa.

W Polsce to Zakład Ochrony Przyrody i Zasobów Naturalnych podlegający krakowskiemu PAN opracował polską wersję Czerwonej Księgi dotyczącą zwierząt. Na terenie naszego kraju wyginęło lub przeniosło się na inny teren 11 do 15 gatunków w czasie trwania ostatnich czterystu, pięciuset lat. Jednak trwałą stratą (nie tylko dla samej Polski, ale i dla całej fauny światowej) było tylko wymarcie tarpana i tura, natomiast pozostałe wymarłe gatunki można by teoretycznie powtórnie odnowić. Ponadto mamy 40 gatunków skrajnie zagrożonych wyginięciem, lada moment może dojść do ich całkowitej zagłady. Tymi gatunkami są:

    • pośród gromady ssaków: foka szara, morświn, nocek orzęsiony, norka europejska, podkowiec mały, świstak, żbik;
    • pośród gromady ptaków: bekasik, biegus zmienny, brodziec leśny, drop, dubelt, głuszec, kulon, nagórnik, orzeł włochaty, orlik grubodzioby, ostrygojad, pomurnik pustułeczka, puszczyk mszarny, rybitwa popielata, rybitwa białowąsa, sokół wędrowny, żółna;
    • pośród gromady gadów: wąż Eskulapa, jaszczurka zielona, żółw błotny;
    • pośród gromady ryb: koza złotawa, łosoś europejski, skrzelopływka bagienna;
    • pośród bezkręgowców: kniejowiec sudecki, modraszek gniady, modraszek rozchodnikowiec, nadobnica alpejska, niepylak Apollo, zieleńczyk globularia.

Istnieje również polska wersja Czerwonej Księgi dotycząca roślin. Obejmuje ona 34 gatunki, które to całkowicie znikły z obszaru Polski, przeważnie ze względu na utratę swoich siedlisk. Są to m.in.: karmnik nadmorski, mieczyk drobnokwiatowy, mniszek pieniński, pyłek błotny, szyplin zielony, śmiałek szczeciniasty, turzyca żytowata, warzucha polska. Spośród ginących gatunków wymienione jest 35, np.: aldrowanda pęcherzykowata, babka pierzasta, fiołek torfowy, fiołek bagienny, śmijowiec czerwony, rozrzutka brunatna.

UICNR zaproponowała podział stopnia zagrożenia gatunków na pięć kategorii, stosowany obecnie we wszystkich krajach. Są to mianowicie:

    • E - ginące gatunki, ich przetrwanie jest bardzo mało prawdopodobne ze względu na szkodliwe warunki (kruszczyk drobnolistny, języczka syberyjska, łoboda zdobna, łosoś, sokół wędrowny, żbik, żółw błotny);
    • V - zagrożone gatunki, jeśli nadal utrzymają się działające na nie negatywne czynniki, przejdą do kategorii E (jelonek rogacz, rybołów, suseł perełkowy, wilczomlecz pstry, kokorycz drobna);
    • R - rzadkie gatunki, ich populacja w skali świata jest niewielka (głowacica, puchacz, modliszka zwyczajna, ostrożeń siedmiogrodzki, wilk, zarzyczka górska);
    • O - wydobyte dzięki ochronnym zabiegom z niebezpieczeństwa gatunki (kormoran czarny, bóbr europejski, żubr);
    • I - nieokreślone gatunki, wiadomo o nich, iż są rzadkie lub zagrożone, jednak aktualne rozpoznanie nie daje podstaw do określenia ich statusu (foka szara, głodek mroźne, jaszczurka zielona, morświn, ostrołódka Hallera, rybitwa czubata, wielichna szlachetna).

EFEKT SZKLARNIOWY (CIEPLARNIANY):

Efekt cieplarniany jest zjawiskiem ocieplania się atmosfery. Spowodowany jest obecnością w atmosferze zanieczyszczeń, a zwłaszcza zwiększonym poziomem dwutlenku węgla CO2. Dwutlenek węgla potrafi przepuszczać promieniowanie krótkofalowe Słońca, natomiast zatrzymuje cieplne, długofalowe promieniowanie pochodzące od Ziemi. Powoduje więc on wzrost temperatury na Ziemi. Podobne właściwości posiada szkło, stosowane do budowania cieplarni, szklarni, dlatego też zjawisko to określa się nazwą "efekt cieplarniany" bądź "efekt szklarniowy".

Inne gazy (tak zwane "gazy szklarniowe), czyli para wodna H2O, metan CH4, podtlenek azotu N2O, ozon O3, chlorofluorowęglowodory CFC, także posiadają takie właściwości. Wiele z nich bardzo długo utrzymuje się w atmosferze (przykładowo: metan przez 10 lat, dwutlenek węgla przez 120 lat, CFC12 przez lat 130). Potrafią one absorbować ciepło, ale w różnym stopniu, więc ich wpływ na ocieplenie klimatu jest niejednakowy. W latach 80. przeprowadzono badania pozwalające oszacować ich udział. I tak na przykład największy, bo 50% wpływ posiada dwutlenek węgla, następnie metan ma 18%, CFC11 oraz CFC12 mają 14% udział, a inne CFC- 12%, natomiast podtlenek azotu w 6% wpływa na zjawisko cieplarnianego efektu.

Dwutlenek węgla po przeliczeniu na jeden kilogram jest mniej wydajny od niektórych gazów w procesie pochłaniania ciepła, jednak jego znaczenie w ociepleniu klimatu jest największe ze względu na rozległą emisję. Pośredni wpływ na to zjawisko mają też powstające w trakcie spalania gazy takie, jak: tlenki azotu NOx, tlenek węgla CO, węglowodory CxHy. Tlenki azotu i węglowodory tworzą troposferyczny ozon, tlenek węgla wydłuża obecność w atmosferze cząstek metanu, również sam może przekształcać się w dwutlenek węgla. Na razie jednak nie jest znany dokładny wpływ tych gazów na efekt szklarniowy.

Głównym źródłem gazów szklarniowych są procesy spalania (spalanie węgla, spalanie ropy naftowej). Aż 2/3 wywoływanych działalnością ludzką źródeł efektu cieplarnianego ma swoje korzenie właśnie w tych procesach. Dodatkowo duże znaczenia ma też wycinanie tropikalnych lasów, pożary sawanny, spory wkład posiada rolnictwo (produkcja metanu- w hodowli bydła, uprawach ryżu).

HAŁAS:

Hałas oraz wibracje to również zanieczyszczenia środowiska naturalnego. Charakteryzuje je mnogość źródeł oraz powszechność występowania. Na 21% powierzchni Polski występuje ponadnormatywny poziom hałasu, przez co oddziałuje na 1/3 ludności. Często negatywny wpływ hałasu jest bagatelizowany, ponieważ nie od razu dostrzega się jego skutki.

Według definicji "hałas" to każde drganie mechaniczne sprężystego ośrodka, które jest dokuczliwe, nieprzyjemne, szkodliwe, niepożądane. Działa ono dzięki pośrednictwu powietrza na organ słuchowy, choć także i na inne zmysły, czy elementy ludzkiego organizmu. Wyróżniamy (ze względu na częstotliwość drgań) następujące rodzaje hałasu:

    • ultradźwiękowy- niesłyszalny, częstotliwość drgań: >20 000 Hz;
    • słyszalny- częstotliwość drgań: 20 - 20 000 Hz;
    • infradźwiękowy- niesłyszalny, choć odczuwalny, częstotliwość drgań: <20 Hz.

Tymczasem "wibracje" to drgania oddziałujące w przeciwieństwie do hałasu pomocą ciał stałych.

Oddziaływanie zarówno hałasu, jak i wibracji ma swoje zdrowotne i społeczne skutki wyrażające się:

  • negatywnym ich wpływem na zdrowie ludzi;
  • spadkiem wydajności pracy, sprawności, chęci do działania;
  • zaburzeniami w komunikowaniu się;
  • utrudnianiu odbioru optycznych sygnałów;
  • obniżeniem sprawności nauczania;
  • powodowaniem irytacji, napięć, kłótni pomiędzy ludźmi;
  • pogorszeniem warunków pracy;
  • powodowaniem wypadków;
  • rosnącą liczbą przypadków głuchoty zawodowej oraz choroby wibracyjnej.

Pogorszeniu ulega także jakość środowiska naturalnego, skutki tego widoczne są w:

  • utracie bardzo istotnej dla naturalnego środowiska ciszy;
  • zmniejszeniu, bądź utracie wartości leczniczych lub rekreacyjnych terenów;
  • zmianie zachowania zwierząt (np. zmniejszona liczna składanych jaj, stany lękowe, spadek mleczności, zmiana siedlisk).

Można również zauważyć negatywne skutki gospodarcze hałasu i wibracji, np.:

  • środki transportu i produkcji szybciej się zużywają;
  • tereny zagrożone hałasem o podwyższonym poziomie tracą na jakości oraz przydatności, podobnie mieszczące się na tych obszarach obiekty;
  • absencja chorobowa w wyniku ponadnormatywnego hałasu oraz wibracji, związane z tym koszty leczenia, straty w pracownikach, renty inwalidzkie;
  • pogorszona jakość wyrobów pod względem np. trwałości;
  • konieczność spełniania przez wyroby światowych norm ochronnych przeciw hałasowi i wibracjom (np. przy eksporcie).

KWAŚNE DESZCZE:

Są to atmosferyczne opady, które w kroplach mają zaabsorbowane gazy takie, jak dwutlenek siarki SO2, dwutlenek węgla CO2, tlenki azotu NOx, a także produkty ich atmosferycznych reakcji w parą wodną (rozcieńczone roztwory): kwas siarkowy (IV, dużo groźniejszy kwas siarkowy (VI), kwas węglowy, kwas azotowy (V). Kwaśne opady można zaobserwować przeważnie na obszarach z atmosferą długotrwale narażoną na emisję SO2, NOx, CO2 (źródła naturalne pod postacią np. pożarów, czynnych wulkanów; źródła sztuczne, głównie spaliny wydzielające się w procesie spalania paliw: węgla brunatnego, kamiennego, zwykle mocno zasiarczonych).

Kwaśne deszcze niszczą florę i faunę, powodują wiele chorób, przyspieszają korozję. Aby im przeciwdziałać buduje się specjalne instalacje mające za zadanie wyłapywać z emitowanych spalin szkodliwe gazy; ogranicza się też spalanie zawierających siarkę oraz jej związki paliw. Działania zapobiegające powstawaniu kwaśnych deszczy powinny nabrać charakteru międzynarodowego, ponieważ potrafią one przemieszczać się na znaczne odległości, opadając daleko od swojego źródła.

NIEKONWENCJONALNE ŹRÓDŁA ENERGII:

Energia zawsze była i zawsze będzie potrzebna ludziom. Można ją uzyskać pod różnymi formami i postaciami, jak i jej wykorzystanie też może być różne (przemysł, transport, ogrzewanie, oświetlenie). Energii dostarczają nam elektrownie, elektrociepłownie, jednak mają one duży, negatywny wpływ na atmosferę, glebę, wodę, a także na florę, faunę i człowieka. Dobrym rozwiązaniem mogą być źródła energii alternatywne od paliw kopalnych, czyli energia wiatru, Słońca, wody, jądrowa, geotermalna. Są one dużo bardziej bezpieczne dla środowiska (mają znikomy lub żaden wpływ).

ZANIECZYSZCZENIA GLEBY:

Glebę i grunty zanieczyszczają wszystkiego typu chemiczne związki, promieniotwórcze pierwiastki, jak również mikroorganizmy występujące w zwiększonej ilości. Najbardziej rozpowszechnionymi zanieczyszczeniami gleb są:

  • metale ciężkie (kadm- Cd, ołów- Pd, rtęć- Hg, miedź- Cu, arsen- As oraz inne);
  • związki organiczne (detergenty, pestycydy);
  • sole- (siarczany, azotany, chlorki).

Największym źródłem zanieczyszczenia gleby jest przemysł. Wskutek działalności przemysłowej do gleb oraz gruntów przenikają ścieki, pyły, odpady stałe i ciekłe. Zanieczyszczenia te często zawierają metale ciężkie, sole. Liczne zakłady przemysłowe, np. elektrownie, huty, zakłady chemiczne, cementownie emitują szkodliwe gazy oraz pyły do atmosfery, które następnie opadają one doprowadzając do zanieczyszczenia gleb. Przemysł wydobywczy produkuje ogromne ilości bardzo mocno zasolonych kopalnianych wód. Również niewłaściwa działalność rolnicza powoduje zanieczyszczanie gleb użytymi w nadmiernej ilości nawozami mineralnymi oraz organicznymi. Najniebezpieczniejsze są tu pestycydy oraz inne środki ochronne roślin, bardzo szkodliwymi w działaniu są też zanieczyszczenia pochodzące z nawozów sztucznych, np. pochodzący z fosforowych nawozów kadm. Najbardziej zanieczyszczone gleby możemy znaleźć w okolicy autostrad, dróg szybkiego ruchu, zawierają one w sobie wysoki poziom niebezpiecznych tlenków azotu oraz związków ołowiu. Również taka czynność, jak posypywanie nawierzchni dróg solami powoduje silne zasolenie gleb w okolicy komunikacyjnych szlaków. Ostatnim przykładem źródła zanieczyszczeń gleby są szkodliwe substancje przedostające się łącznie z komunalnymi ściekami (detergenty, chorobotwórcze drobnoustroje).

Pod wpływem zanieczyszczeń gleba zmienia się pod wieloma względami (biologicznie, chemicznie, fizycznie). Przedostające się do niej szkodliwe substancje znacznie zmieniają jej odczyn, a tymczasem zakwaszenie, bądź alkalizacja gleby wpływa niekorzystnie na mikroflorę oraz mikrofaunę glebową. W wyniku tego spada tempo rozkładu szczątek organicznych zwierząt i roślin oraz powstawania humusu. Rozwój azotowych bakterii zostaje ograniczony, przez co zmniejsza się tempo procesu nitryfikacji (czyli utleniania amoniaku NH3 do azotynów NO2- przez bakterie Nitrosomonas, a następnie do azotanów NO3- przez Nitrobacter) oraz procesu denitryfikacji (czyli redukcji azotanów NO3- do azotu cząsteczkowego N2 przez bakterie Pseudomonas czy Nitrocallus). Wartość użytkowa gleb ulega zmniejszeniu, ponieważ grunty o różnym od normalnego odczynie są mniej urodzajne, stąd ilość i jakość plonów jest mniejsza. Odczyn gleby spada (zakwasza się) również pod wpływem kwaśnych deszczy, które są konsekwencją zbyt dużego zanieczyszczenia atmosfery. Natomiast wzrost odczynu gleby (alkalizacja) może być spowodowany zanieczyszczeniami pyłowymi oraz niewłaściwym wapnowaniem. Zanieczyszczeniami gleb bardzo szkodliwymi dla roślin są azotany, które powodują zmniejszenie u roślin odporności na szkodniki oraz choroby. Istotne jest to, że wzrastające na zanieczyszczonych glebach rośliny zawierają w sobie toksyczne substancje, które po spożyciu przez człowieka mogą powodować zatrucie pokarmowe. Dodatkowym problemem jest fakt, że zanieczyszczenia z gleb mogą powodować zanieczyszczenia wód wskutek wymywania toksycznych substancji.

W celu zapobieżeniu całkowitemu zniszczeniu gleb należy przeciwdziałać pogarszaniu się ich stanu w wyniku działalności ludzkiej. Powinniśmy rekultywować zdewastowane przez człowieka gleby, przywracając ich wartość użytkową i dawną biologiczną funkcję. Przeprowadzenie pewnych zabiegów agrotechnicznych może pomóc w ograniczeniu degradacji gleb. Należy rozważnie uzupełniać niedobór niezbędnych pierwiastków, by przywrócić naturalne proporcje i pierwotną zawartość mineralnych składników w glebie. Aby przeciwdziałać nadmiernemu zakwaszeniu gleb powinno się skorygować odpowiednio jej odczyn pH na przykład poprzez wapnowanie. Na dzień dzisiejszy aż 80% polskich gleb wymaga właśnie stałego wapnowania. Zupełnie zniszczone wskutek działalności przemysłowej gleby można postarać się odtworzyć dzięki pokryciu ich powierzchni dość grubą warstwą albo próchnicy, albo nietoksycznych odpadów. W przypadku bardzo silnie zanieczyszczonych toksycznymi substancjami gleb samo działanie tego typu (pokrywanie nową warstwą ich powierzchni) nie da zamierzonego rezultatu, tylko trzeba zastosować wtedy już dość kosztowną neutralizację przy pomocy odpowiednio dobranych chemicznych środków. Do jednej z form ochrony gleb oraz gruntów można także zaliczyć odpowiednią lokalizację dróg, czy komunikacyjnych szlaków względem położenia gleb żyznych i urodzajnych. W roku 1995 wprowadzono specjalną ustawę mającą chronić oraz zapobiegać negatywnemu wpływowi miast oraz przemysłu na grunty leśne i rolne.

ZANIECZYSZCZENIA WÓD:

Woda jest obok tlenu i pożywienia jednym z czynników utrzymujących życie. Jej brak powoduje śmierć każdego żywego organizmu, czy to roślinnego, czy zwierzęcego, czy człowieka. W przyrodzie istnieje obieg hydrologiczny wody- pod postacią pary wznosi się ona stale z powierzchni rzek, jezior, mórz i oceanów, a także lasów, czy pól, by w atmosferze utworzyć chmury, a z nich w formie opadów deszczu, śniegu, czy gradu znów spada na ląd zasilając zbiorniki wodne lub wsiąkając w glebę.

W chwili obecnej woda jest jednak w znacznym stopniu zanieczyszczona. Na swojej drodze z atmosfery do ziemi wchłania amoniak, dwutlenek węgla, czy inne gazy, zabiera ze sobą cząsteczki brudu i różne zanieczyszczenia powietrza przenosząc to wszystko na ziemię. W morzach wody zanieczyszczane są głównie wyciekami ropy naftowej, awariami zbiorników, myciem statków, a także próbami nuklearnymi. Rzeki zanieczyszczone są głównie ściekami miejskimi, przemysłowymi i rolniczymi. W rolnictwie właśnie nagminnie stosuje się nawozy azotowe, dlatego też wypływające ze zbożowych silosów wody mają wręcz zabójcze właściwości. Również z powietrza i gleb przedostają się różne zanieczyszczenia ( np. kwas azotowy, zakwaszający wodę, przez co giną bytujące w niej organizmy). Zakwaszone deszcze lub np. topniejący kwaśny śnieg oddziałują na odczyn wody. Dodatkowo wody zanieczyszczane są środkami owadobójczymi, pestycydami, przemysłowymi rozpuszczalnikami, związkami nieorganicznymi (azbest, azotany, chlorki, metale ciężkie, wapno). W wodach można także odnaleźć radioaktywne zanieczyszczenia (np. pluton, rad, stront) oraz biologiczne zanieczyszczenia (pasożyty, grzyby, bakterie, wirusy).

Bardziej szczegółowo zagłębiając się w problem zanieczyszczenia wód można wpierw przedstawić ich definicję, a mianowicie są to wszelkie chemiczne substancje oraz mikroorganizmy występujące w naturalnych wodach, lecz nie będące ich składnikami naturalnymi, bądź też będące nimi naturalnie, lecz występujące w ilościach zwiększonych. Zaliczyć do nich można nawet termiczne zanieczyszczenia, jakimi są podgrzane wody. Zanieczyszczenia te mogą przybierać różną postać: rozpuszczoną (gaz, ciecz, ciało stałe), układu koloidalnego, zawiesiny. Wymieniając najczęściej pojawiające się w wodach substancje zanieczyszczające ją należy szczególną uwagę zwrócić zwłaszcza na: barwniki, detergenty, pestycydy, aminy aromatyczne, fenole, chlorowcopochodne fenylu, substancje czynne powierzchniowo, jony ciężkich metali (ołów Pb, rtęć Hg, arsen As, miedź Cu, kadm Cd), radioizotopy, sole (azotany, siarczany, fosforany, chlorki), organizmy żywe (np. bakteria Escherichia coli).

Dodatkowo wszelkie zanieczyszczenia wód da się podzielić pod względem pochodzenia na autochtoniczne, czyli naturalne oraz alochtoniczne, czyli antropogeniczne, wywołane działalnością ludzką. W czasach starożytnych aż do średniowiecza głównymi zanieczyszczeniami wód były te o pochodzeniu naturalnym. Wiązały się one z rozwojem oraz obumieraniem zwierzęcych i roślinnych organizmów wodnych, jak również były to substancje wypłukiwane z gleb i ze skał. Rozwój miast, a po pewnym czasie powstanie ośrodków przemysłowych, spowodowały pojawienie się nowych czynników zanieczyszczających wodę. Coraz więcej substancji szkodliwych zaczęto po prostu odprowadzać do wody, nie zastanawiając się w ogóle nad konsekwencjami.

W chwili obecnej podstawowe źródło wodnych zanieczyszczeń to ścieki komunalne (zawierają one chorobotwórcze mikroorganizmy, detergenty) oraz przemysłowe (zawierają związki azotu i siarki, metale ciężkie i ich związki). Działalność rolnicza powoduje spływanie do powierzchniowych wód używanych w nadmiarze nawozów sztucznych, związków organicznych, środków ochrony roślin. Jest to poważny problem. W wielu rolnych gospodarstwach problematyczny jest sposób używania organicznych nawozów. Po zbiorze zbóż są one wywożone pod okopowe rośliny, a następnie przeorane. Aż do wiosny jest więc gleba pozostawiona bez ścierniskowej okrywy. Bez trudu rozpuszczalne związki fosforowe i azotowe przenikają w jej głąb, stając się źródłem zanieczyszczenia podziemnych wód. Z przemysłu wydobywczego do wód gruntowych odprowadzane są w dużych ilościach silnie zasolone wody kopalniane. Również transport wodny i lądowy przyczyniają się w znaczny sposób do powstawania zanieczyszczeń wód. Na wodach mieszczą się szlaki komunikacyjne, a także są przecież wody, w pobliżu których znajdują się drogi i autostrady, dlatego też pojawiają się tam zwiększone ilości tlenków azotu, związków ołowiu, węglowodorów. Szkodliwe substancje mogą również przedostawać się do wód w wyniku depozycji zanieczyszczeń powietrza.

Procesem, który ma znaczny udział przy zanieczyszczaniu wód powierzchniowych jest eutrofizacja. Co ciekawe, jest to zarówno przyczyna, jak i skutek tego zanieczyszczenia. Eutrofizacja polega na wzbogaceniu wód zbiorników wodnych w pierwiastki biogenne (azot, fosfor i inne), zwykle wskutek odprowadzania ścieków, które nie są oczyszczone. Ponieważ w środowisku zwiększona zostaje ilość pokarmowych składników, mikroorganizmy (glony, sinice, bakterie) rozmnażają się w przyspieszonym tempie. Obserwowalnym efektem jest tak zwane "zakwitanie wody". Z uwagi na zwiększoną liczebność drobnoustrojów, zwiększa się również biologiczne zapotrzebowanie na tlen. Dodatkowo zawarty w wodzie tlen jest zużywany w procesach rozkładu szczątków martwych organizmów. W efekcie wody mają zmieniony zapach i barwę, nie są klarowne, mętnieją. Pojawiają się wahania zawartości tlenu oraz odczynu wody w górnych jej warstwach. Powstają tak zwane pustynie tlenowe, czyli miejsca, gdzie zostały już zupełnie wyczerpane zapasy tlenu. Wtedy wszystkie tlenowe organizmy zbiornika wymierają, a zaczynają dominować beztlenowe mikroorganizmy. Na dnie takiego zbiornika gromadzi się muł, przez co jego głębokość się zmniejsza. Ostatecznym efektem procesu eutrofizacji jeziora jest powstanie torfowiska lub bagna.

Tak wiele czynników powoduje zanieczyszczanie wody, tymczasem jest ona niezbędnym do życia środkiem. Wszelkie jej zanieczyszczenia prędzej lub później skutkują chorobą, a potem śmiercią żywych organizmów. Zanieczyszczające powierzchniowe wody substancje powodują jej zmętnienie, zmianę smaku i barwy, co wpływa ujemnie na jej jakość oraz przydatność do konsumpcji. Jeśli woda zawiera toksyczne substancje oraz chorobotwórcze mikroorganizmy, to po jej wypiciu może pojawić się ciężkie zatrucie pokarmowe. Praktycznie wszystkie wytwarzane przez człowieka zanieczyszczenia wód są bardzo toksyczne dla wodnych organizmów. Jeśli stężenie tych substancji rośnie, spada np. ilość ryb w danym zbiorniku wodnym. Giną zarówno zwierzęta, jak i rośliny. Ponadto, szkodliwe związki mogą być magazynowane w roślinach, a następnie przechodzą do organizmów zwierzęcych i do ludzi. Zanieczyszczenia wód mają także duży wpływ na organizm człowieka. Za przykład posłużyć mogą wyniki badań norweskich naukowców. Wysunęli oni wniosek, że wzrost kwasowości wody pochodzącej z jezior oraz z gleby powoduje rozpuszczanie aluminium, a to z kolei jest bardzo poważnym niebezpieczeństwem dla naszego zdrowia. Istnieje bowiem dość wyraźny związek między wyższym stopniem umieralności a zwiększoną zawartością w wodzie aluminium. Dodatkowy niepokój wzbudza fakt, że niewykluczony jest również związek aluminium z powstawaniem choroby Alzheimera oraz innymi dolegliwościami wieku podeszłego.

Ponieważ zanieczyszczenia wód mają daleko idące skutki, należy zapobiegać ich powstawaniu. Wody powierzchniowe najczęściej są zanieczyszczone wskutek odprowadzania do nich ścieków (komunalnych, przemysłowych), dlatego w tym przypadku chyba najefektywniejszą formą ich ochrony będzie oczyszczanie ścieków. Niestety, wiąże się to z budową kosztownych oczyszczalni. Takie oczyszczalnie ścieków neutralizują szkodliwe substancje zwykle w trzech etapach. Pierwszym etapem jest mechaniczne usuwanie części stałych dzięki zastosowaniu różnego rodzaju krat, sit oraz urządzeń rozdrabniających, a także zawiesin- usuwanych w piaskownikach i osadnikach. Etapem drugim oczyszczania ścieków jest usunięcie organicznych substancji dzięki zespołowi mikroorganizmów (bakterii, grzybów jednokomórkowych, pierwotniaków), tworzących tak zwany "czynny osad". Jest to bardzo pomysłowe, bo bakterie oraz grzyby rozkładają wszystkie organiczne zanieczyszczenia na wodę i dwutlenek węgla, a po wykonaniu zadania są one eliminowane ze ścieków dzięki pierwotniakom. Ostatnim, trzecim etapem jest pozbycie się ze ścieków azotanów i fosforanów. Do uzyskania tego celu używa się glonów, bądź denitryfikacyjnych bakterii, które potrafią przekształcić azotany w azot atmosferyczny (cząsteczkowy). Natomiast fosforany usuwa się przy użyciu metod chemicznych, po zadziałaniu solami metali wytrącają się sole fosforanowe, w wodzie trudno rozpuszczalne. Niektóre oczyszczalnie ścieków dodatkowo przeprowadzają jeszcze kolejny, czwarty etap, dzięki któremu można tak oczyszczone ścieki używać do celów przemysłowych. Do oczyszczenia ścieków wykorzystuje się w tym procesie fizykochemiczne procesy, takie jak:

  • koagulację (proces łączenia koloidowych cząstek w większe zespoły, powstaje osad- koagulat);
  • kłaczkowanie, flokulacja (proces przekształcania drobin trudno opadających w większe);
  • filtracja (proces oddzielania cieczy i cząstek stałych w niej zawieszonych);
  • adsorpcja (proces na granicy dwóch faz, dzięki niemu stężenie substancji staje się mniejsze lub większe od stężenia tej substancji wewnątrz fazy).

Trochę innymi sposobami oczyszcza się przemysłowe ścieki, ponieważ w ich składzie głównie są nieorganiczne zanieczyszczenia. W przypadku tego typu ścieków stosuje się takie fizykochemiczne metody, jak:

  • filtracja;
  • sedymentacja;
  • strącanie chemiczne;
  • koagulacja.