Zanieczyszczenie wody

(ogólna charakterystyka, rodzaje, główne źródła, skutki zdrowotne, profilaktyka, klasy czystości wód, wskażniki oceniające jakość wód).

Zdrowie człowieka uwarunkowane jest dobrym samopoczuciem fizycznym, psychicznym i społecznym. Dobre samopoczucie fizyczne jest zależne od prawidłowej funkcji narządów wewnętrznych, narządów zmysłów, narządów ruchu, skóry. Organizm ludzki funkcjonuje dzięki utrzymaniu dynamicznej równowagi pomiędzy nim a środowiskiem zewnętrznym,w którym żyje i rozwija się.Równowaga ta opiera się na ciągłej przemianie materii i energii, której podstawą jest regularne dostarczanie do organizmu substancji, wśród których najważniejszą – poza tlenem – jest woda.

Woda w komórkach organizmu żywego występuje w ilości największej wagowo ( 65- 90 %).

Ilość jej w ustroju zależy od wieku,płci,zawartości tłuszczu(w organizmie człowieka stanowi od 45-75% masy ciała).Woda w komórkach występuje jako dipol, dzięki czemu jest dobrym rozpuszczalnikiem.

Prawidłowy przebieg procesów życiowych jest związany z określoną, niezbędną ilością wody w organizmie.

Rola wody w organizmie:

v     rozpuczalnik dla większości ważnychzwiąśzków chemicznych.Ze związkami drobnocząsteczkowymi np. Na, aminokwasami,glukozą tworzy roztwory waściwe ( od nich zależy ciśnienie osmotyczne).Ze związkami wielkocząsteczkowymi – białkami – tworzy roztwory koloidalne , warunkujące wystąpienie ciśnienia onkotycznego.

v     Jest środkiem transporu- rozprowadza wszystkie składniki organiczne i nieorganiczne po całym organizmie- do wszystkich komórek, na zasadzietransportu biernego (osmozy,dyfuzji) i aktywnego (Z nakładem energetycznym wbrew gradientowi stężeń).

v     Jest niezbędna dla procesów przemiany materii – bierze udział jako substrat lub katalizator

v     Usuwa z organizmu produkty toksyczne

v     Uczestniczy w trawieniu

v     Ułatwia przesuwanie się mas kałowych

v     Reguluje ciepłotę ciała ( poprzez pot, parowanie).

Zasoby wodne ziemi nszacuje się na ok. 1,5 mld km3 .Większość zasobów wodnych świata jest niekorzystna dla człowieka . Ponad 96% to wody zasolone i „związane w lodowcach”, niewiele jest wód nadających się do spożycia, nawadniania obszarów suchych , wykorzystania w przemyśle.

TABELA 112

Wody hydrosfery ciągle zmieniają swoje położenie i ulegają przemianom fizycznym.Cykle krążenia wody w przyrodzie są podstawą procesów samooczyszczania wody na drodze fizycznej (np. filtracja,odparowywanie) i biologicznej ( np. transpiracja roślin).Niestety zanieczyszczenie wód przez człowieka i jego cywilizację obniża efekty tych procesów. W ciągu roku na Ziemię spada ok. 500 tyś. km3 wody , z tego ¾ do mórz i oceanów, a tylko  ¼ na lądy. Na obszar Polski spada rocznie ok. 185 km3 wody. Polska zajmuje jedno z oststnich miejsc w Europie pod względem wielkoścui zasobów wodnych. Woda (podobnie jak powietrze jest „pochłaniaczem” gromadzącym odpady,ścieki i trucizny cywilizacyjne.Zasoby wodne znacznie trudniej pozbywają sięzanieczyszczeń niż np. powietrze. Za najbardziej zanieczyszczone zbiorniki uznano : Wielkie jeziora w Ameryce Północnej, Morze Śródziemne, Morze Bałtyckie.

Stan czystości naszych wód jest zły, głównie z powodu małych nakładów inwesstycyjnych na ich ochronę. Utrzymuje się duże zużycie czystych wód podziemnych przez te dziedziny przemysłu, które wcale nie potrzebują tak czystej wody.Niewiele zakładów przemysłowych ma zamknięte obiegi wody ( co pozwala na wielokrotne jej użycie).Nie wszystkie zakłady przemysłowe kierują swoje ścieki do jakichkolwiek oczyszczalniWiele wsi do tej pory nie posiada oczyszczalni.Duże zużycie wody w środowisku wiejskim spowodowało problemy z odprowadzaniem i unieszkodliwianiem dużych objętości ścieków ( wciąż wyznaje się błędną zasadę, że ważne jest dostarczanie wody a problemy jej odprowadzania można pominąć). Ścieki bytowe, przemysłowe, rolnicze oraz awaryjne zanieczyszczenia wód spowodowały bardzo trudną sytuację w pozyskaniu wody zdatnej do picia.

Na podstawie oceny wybranych właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych wody w Polsce zaszeregowano do 3 klas czystości.

TAB 113

W trzech wymienionych klasach czystości wód powierzchniowych mieści się mniej niż połowa wód rzek polskich.Około 70 % długości naszych rzek to wody pozaklasowe, określane jako kanały ściekowe ( i oznacza jako NON). Woda z nich, aby nadawała się do picia , powinna być poddana procesom renowacji (Renowacja wody- uzyskiwanie wody pitnej ze ścieków przez otrzymywanie czystej chemicznie wody i wzbogacanie jej w pożądane sole mineralne).

Wartości dopuszczalnych poziomów podstawowych wskaźników zanieczyszczeń śródlądowych wód powierzchniowych zostały ujęte w ROZPORZĄDZENIU MINISTRA ZDROWIA z dnia 4 września 2000 r. i opublikowane w Dzienniku Ustaw nr 82, poz. 937.

Stan czystości wód powierzchniowychod wielu lat ulega pogorszeniu. Zmniejsza się liczba rzek i jezior z wodami I klasy czystości, coraz większa jest przewaga wód klas niższych. Szczególnie niepokoi wzrost ilości wód najbardziej zanieczyszczonych , pozaklasowych , nie nadających się do gospodarczego wykorzystania w szerokim zakresie. Dwie główne rzeki, Wisła i Odra , nie mają już od wielu lat żadnychodcinków odpowiadających wymaganiom I klasy , a więc stawianym wodzie, która ma być przeznaczona dla ludności.

Niekorzystne zmiany jakości wód mogą być spowodowane przez czynniki chemiczne i biologiczne. Wśród licznych chemicznych substancji zanieczyszczających wody powierzchniowe należy wymienić metale i związki organiczne, najczęściej pochodzenia antropogenicznego. Niektóre z nich działają toksycznie oraz w znacznym stopniu pogarszają wartości organoleptyczne wody. Do najczęstszych zanieczyszczeń organicznych należą pestycydy, herbicydy,, detergenty, fenole, rozpuszczalniki oraz wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne ( WWA ). Związki te są szczególnie niebezpieczne , gdyż kumlują się w organizmie człowieka , a niektóre mogą mieć działanie teratogenne, mutagenne i kancerogenne.

Związki organiczne w wodach powierzchniowych można podzielić na trwałe, które nie ulegają rozkładowi , oraz na nietrwałe, ulegające w w wodzie rozkładwi prowadzącemu do ich mineralizacji.Proces ten odbywa się przy współudzialebakterii.W razie dużego zanieczyszczenia i braku tlenu w wodzie rozwijają się drobnoustroje beztlenowe , powodujące anaerobowy rozkład związków(gnicie), powstają przy tym związki o nieprzyjemnej woni, takie jak siarkowodór, amoniak, indol itp. Gdy tlenu w wodzie zbraknie, a związki organiczne nietrwałe nie zostaną całkowicie zmineralizowane, dalszy ich rozkład odbywa się przez proces gnilny.

Odprowadzając ścieki do wód powierzchniowych należy pamiętać, że w dalszym biegu rzeki wody jej mogą być wykorzystane do ujęć wodociągowych.

Wskutek gospodarczej działalności człowieka w wodach powierzchniowych i gruntowych stwierdza się obecnoość ponad 2000 związków chemicznych ( często niekorzystnie oddziałujących na organizm człowieka.

Istnieje wiele podziałów ścieków.Jeden z nich dzieli je na:

·         komunalne( miejskie),

·         rolnicze(wiejskie)

·         przemysłowe.

Wszystkie ścieki stanowię duże niebezpieczeństwo dla środowiska przyrodniczegfo i człowieka.

Ścieki komunalne- dostają się do rzek i stanowią zagrożenie zarówno chorobami zakaźnymi ( mogącymi się szerzyć przez wodę), jak i związkami toksycznymi w nich zawartymi. W naszych warunkach klimatycznych za pośrednictwem wody mogą być przenoszone patogeny duru brzusznego (Salmonella typhi), krętkowicy ( Leptospira), durów rzekomych ( Salmonellae)oraz wywołujące czerwonkę bakteryjną ( dysenteria) pałeczki Shigella. Poza zakażeniami bakteryjnymi przez wodę ogą być przenoszone również zakażenia wirusowe, jak wirusowe zapalenie wątroby typu A (HAV) i E (HEV), niektóre wirusowe zapalenia opon mózgowo- rdzeniowych i mózgu, zaplenie rogów przednich rdzenia kręgowego wywyołane przez wirusa Polio.Za pośrednictwem wody mogą również być przenoszone jaja niektórych pasożytów wewnętrznych np. glisty ludzkiej ( Ascaris lubricoides) i włosogłówki ludzkiej ( Trichurius trichiura) . Duże niebezpieczeństwo stanowi również  przecinkowiec cholery ( Vibrio cholerae).

Do celów sanitarno – epidemiologicznych stosuje się metody skazujące pośrednio na obecność drobnoustrojów chorobotwórczych w wodzie, wykrywając tzw. drobnoustroje wskaźnikowe, stanowiące normalną i stałą florę jelitową ludzi i zwierząt. Gatunkiem dominującym jest tu Escherichia coli typu kałowego, świadcząca o świeżym zanieczyszczeniu , w odróżnieniu od pozostałych rodzajów tej grupy (Citrobacter,Enterobacter) wskazujących na zanieczyszczenia bardziej odległe w czasie.

Sanitarno- epidemiologiczna ocena wody obejmuje:

·         ogólną liczbę bakterii w 1 cm3 wody ,tworzących kolonie na standardowym podłożu agarowym w temp. 20 C w ciągu 72 h (psychrofile)

·         ogólną liczbę bakterii w 1 cm3 wody ,tworzących kolonie na standardowym podłoży agarowym w temp. 37 C w ciągu 24 h (mezofile)

·         Miano coli – najmniejsza objętość wody badanej, z której da się wychodować kolonie bakterii

·         Wskaźnik coli- to liczbakolonii tych bakterii wyhodowanych z danej objętości wody

·         NPL (najbardziej prawdopodobna liczba) coli Jest to liczba kolonii tych bakterii wyhodowana ze 100 cm3 wody badanej.

W badaniu stopnia zanieczyszczenia wody basenów kąpielowych o obiegu zamkniętym i w uzdatnianej wodzie, oprócz powyższych wskaźników , powinno się przeprowadzać badania wykrywające gronkowce. W badaniach tych należy podać ogółną liczbę gronkowców w 100 ml wody, a następnie określić ich zróżnicowanie na potencjalnie chorobotwórcze złociste gronkowce koagulazododatnie ( Staphylococcus aureus) i saprofityczne ( Staphylococcus epidermidis).Jeśli liczba gronkowców koagulazododatnich w wodziez basenu przekroczy 5 w 100 ml, to obiekt kwalifikuje się do zamknięcia (woda taka nie nadaje się do kompieli).

WARUNKI BAKTERIOLOGICZNE, JAKIM POWINNA ODPOWIADAĆ WODA DO PICIA

Do związków toksycznych zawartych zawartych zawsze w ąściekach komunalnych należą : detergenty,  wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne ( WWA ), oraz azotany i azotyny.

Po dostaniu się detergentów do organizmu człowieka mogą one działać alergizująco, hepatotoksycznie i uszkadzać śluzówkę przewodu pokarmowego ( powodując stany nieżytowe).Poprzez zmniejszanie napięcia powierzchniowego ułatwiają rónież wchłanianie różnych toksyn z przewodu pokarmowego. WWA mogą być przyczyną zwiększonej zapadalności na choroby nowotworowe ( za rozporządzeniem ministra zdrowia dokonywany jest pomiar Sumy stężęń  WWA o właściwościach rakotwórczych: benzo(b) fluoranten, benzo(k) fluoranten, benzo(ghi) perylen, indeno(1,2,3 cd.) piren ).Azotany i azotyny w ściekach miejskich są m.in. efektem rozkładu substancji białkowych oraz mocznika pod wpływem bakterii. Azotany w przewodzie pokarmowym redukują się do azotynów, które ulegają rdukcji i powodują przekształcenie oksyhemoglobiny w methemoglobinępozbawioną zdolności przenoszenia tlenu. Z badań epidemiologicznych wynika, że zachorowania dotyczą głównie niemowląt  z trenów wiejskich i osiedli ,w których źródła widy pitnej (głównie studnie) zawierają podwyższone poziomy azotynów i azotanów. Azotyny i azotany w przewodzie pokarmowym mogą również ulegać przemianie don...