ZANIECZYSZCZENIE RZEK: PRZYCZYNY, ZANIECZYSZCZENIA I SKUTKI - BIOLOGIA - 2026

Zanieczyszczenie rzek jest zmiana lub degradacji naturalnego stanu tych wód dzięki wprowadzeniu pierwiastków chemicznych i fizycznych, które zagrażają równowagi jak w ekosystemie.

Skażenie tych ważnych ekosystemów zagraża życiu i dostępności świeżej wody na planecie. Rzeki i związane z nimi ekosystemy dostarczają nam wody pitnej niezbędnej dla naszego pożywienia i procesów przemysłowych, dlatego są niezbędne dla dobrobytu człowieka.

Składowanie odpadów w rzece Huallaga w Peru. Źródło: Averyaudio, źródło Wikimedia Commons

Świeża woda dostępna na Ziemi to rzadki zasób. Tylko 2,5% całkowitej wody na naszej planecie to woda słodka. Z tego około 70% występuje w postaci lodowców, a reszta występuje m.in. w postaci wód gruntowych, jezior, rzek, wilgotności środowiska.

W ostatnich dziesięcioleciach globalne zapotrzebowanie na wodę słodką wzrosło ze względu na wzrost liczby ludności i związane z nim czynniki, takie jak urbanizacja, industrializacja, zwiększona produkcja oraz konsumpcja żywności, towarów i usług.

Pomimo uznanego znaczenia rzek i niedostatku źródeł słodkiej wody nadal są one zanieczyszczone. Szacuje się, że na całym świecie każdego dnia dwa miliardy ton wody są zanieczyszczane dwoma milionami ton odpadów.

Przyczyny

Zanieczyszczenie to zjawisko pochodzenia antropogenicznego, które systematycznie wpływa na rzeki i związane z nimi ekosystemy. Zatem przyczyny zanieczyszczenia tych ważnych zbiorników wodnych należy interpretować w ramach podejścia ekosystemowego.

W sensie strukturalnym przyczyny są generowane przez globalne wzorce użytkowania wody, gospodarowania nią i jej usuwania, związane z niezrównoważonym stylem życia, w którym nadrzędne znaczenie mają zmienne ekonomiczne, a nie środowiskowe i społeczne.

Na przykład oszacowano, że do wyprodukowania 1 kg papieru potrzeba około 250 litrów wody. W rolnictwie do wyprodukowania 1 kilograma pszenicy lub cukru potrzeba odpowiednio 1500 i 800 litrów. W metalurgii do wyprodukowania 1 kilograma aluminium potrzeba 100 000 litrów. Czy natura może spełnić te wymagania?

Ogólnie przyczyny, które oddziałują na zanieczyszczenie rzek i innych lotnych ekosystemów, można przedstawić w następujący sposób:

• Bezpośrednie, takie jak elementy, czynności i czynniki, które mają bezpośredni wpływ na wodę.
• Pośrednia, składająca się z zestawu czynników, które umożliwiają, faworyzują i potęgują wpływ przyczyn bezpośrednich.

Wśród bezpośrednich przyczyn wymienić należy brak świadomości i edukacji o zagrożeniu zanieczyszczeniem ekosystemów, słabości prawodawstwa i jego wdrażania w różnej skali, brak etyki, a także nierówności społeczne.

Odpady miejskie

Głównym źródłem zanieczyszczenia rzek są odpady płynne z ośrodków miejskich, spowodowane niewłaściwym oczyszczaniem ścieków / ścieków.

Ponadto spływające wody powierzchniowe mogą dotrzeć do rzek niosących zanieczyszczenia, takie jak detergenty, oleje, tłuszcze, tworzywa sztuczne i inne produkty ropopochodne.

Odpady przemysłowe

Odpady przemysłowe, zarówno stałe, płynne, jak i gazowe, są wysoce zanieczyszczające, jeśli nie są odpowiednio przetworzone. Odpady te mogą potencjalnie zanieczyścić rzeki poprzez przemysłowy system kanalizacyjny / ściekowy.

Kolejnym czynnikiem zanieczyszczającym są kwaśne deszcze powstające w wyniku emisji tlenków siarki i azotu. Te związki chemiczne reagują z parą wodną i prowadzą do kwasów, które są następnie wytrącane przez deszcz.

Acid Mining Drainage in Centralia, Stany Zjednoczone. Źródło: Michael C. Rygel, źródło Wikimedia Commons

Górnictwo i ropa

Górnictwo i działalność związana z ropą to najpoważniejsze przyczyny zanieczyszczenia rzek. W kopalniach złota górna warstwa gleby ulega zniszczeniu, co zwiększa erozję i spływ.

Ponadto woda używana do przemywania materiału aluwialnego trafia do rzek, powodując poważne zanieczyszczenia, w tym metale ciężkie.

Jeden z najpoważniejszych przypadków skażenia górniczego ma miejsce, gdy do wydobycia złota używa się rtęci lub cyjanku. Oba związki są silnie toksyczne.

Działalność rolnicza

Współczesne rolnictwo wykorzystuje dużą liczbę chemikaliów, takich jak biocydy do zwalczania szkodników i chorób lub nawozy.

Te produkty chemiczne stosowane bezpośrednio na glebę lub liście upraw są w dużej mierze zmywane wodą irygacyjną lub deszczem. W zależności od rodzaju gleby, ukształtowania terenu i poziomu wód gruntowych zanieczyszczenia te często trafiają do rzek.

W przypadku niektórych upraw, takich jak bawełna, duże dawki biocydów są stosowane przez opryski z powietrza (samoloty do fumigacji). W takich przypadkach wiatr może być środkiem transportu tych produktów chemicznych do rzek.

Z drugiej strony wiele biocydów nie ulega łatwo rozkładowi, dlatego pozostają one przez długi czas, zanieczyszczając wody i wpływając na różnorodność biologiczną.

Nawozy wpływają na zdatność wody do picia, ponieważ zawierają duże ilości azotu, fosforu i potasu.

Intensywna hodowla zwierząt gospodarskich, chów drobiu i trzody chlewnej jest źródłem zanieczyszczenia rzek, głównie z powodu gromadzenia się odchodów. Intensywna hodowla trzody chlewnej jest działalnością silnie zanieczyszczającą ze względu na wysoką zawartość fosforu i azotu w wydalinach.

Zanieczyszczające składniki

Pochodne ropy naftowej

Wycieki ropy są najtrudniejszymi zdarzeniami zanieczyszczeń, które należy usunąć ze względu na nagromadzenie się warstwy oleju na powierzchni wody i jej ewentualne włączenie do ekosystemów przybrzeżnych, takich jak namorzyny, bagna lub bagna. Skutkuje to utratą zdolności do picia wody, śmiercią wielu gatunków wodnych i zmianą ekosystemów.

Węglowodory i metale ciężkie zawarte w oleju szkodzą rybom oraz innym gatunkom zwierząt i roślin, które są częścią ekosystemów rzecznych. Uszkodzenia te mogą być chroniczne (długotrwałe) lub ostre (krótkotrwałe) i mogą obejmować śmierć.

Zanieczyszczenie ropą, Ekwador. Źródło: Julien Gomba, za Wikimedia Commons

Wycieki ciężkich olejów bogatych w asfalteny są bardzo kłopotliwe. Asfalteny gromadzą się w tkance tłuszczowej zwierząt i powodują biakumulację.

Detergenty

Detergenty nie są łatwo biodegradowalne, więc trudno je usunąć ze środowiska wodnego. Ponadto zawierają związki powierzchniowo czynne, które utrudniają rozpuszczalność tlenu w wodzie, powodując tym samym śmierć fauny wodnej.

Produkty rolne i zwierzęce

Wśród produktów rolnych, które mogą zanieczyścić rzeki, są biocydy (herbicydy, insektycydy, rodentycydy i akarycydy) oraz nawozy (organiczne i nieorganiczne). Do najbardziej problematycznych należą chlorowane pestycydy oraz nawozy azotowe i fosforowe.

Puryny (wszelkie pozostałości organiczne ze zdolnością do fermentacji), które są wytwarzane podczas działalności rolniczej i hodowlanej, są zanieczyszczeniami w pobliskich rzekach. Do najbardziej zanieczyszczających i obfitujących należą odchody zwierząt gospodarskich.

Zanieczyszczenie z działalności rolniczej w Wairarapa w Nowej Zelandii. Alan Liefting, źródło Wikimedia Commons

Metale ciężkie, metaloidy i inne związki chemiczne

Związki chemiczne pochodzące z działalności przemysłowej i górniczej są wysoce toksycznymi zanieczyszczeniami. Należą do nich różne metale ciężkie, takie jak rtęć, ołów, kadm, cynk, miedź i arsen.

Istnieją również lżejsze metale, takie jak aluminium i beryl, które są silnie zanieczyszczające. Inne niemetaliczne pierwiastki, takie jak selen, mogą również dostać się do rzek przez wycieki z górnictwa lub działalności przemysłowej.

Metaloidy, takie jak arsen czy antymon, są źródłem zanieczyszczeń w rzekach. Pochodzą one ze stosowania pestycydów oraz ścieków komunalnych i przemysłowych.

Materia organiczna i mikroorganizmy pochodzenia kałowego

Do wód rzecznych docierają różne gatunki bakterii, pierwotniaków i wirusów wywołujących choroby. Drogą przybycia są odpady domowe i gospodarstwa hodowlane bez oczyszczania ścieków, które są zrzucane bezpośrednio do koryt rzecznych.

Nagromadzenie tych mikroorganizmów w wodzie może powodować choroby o różnym nasileniu.

Efekty Edytuj

Woda pitna

Rzeki są ważnym źródłem wody pitnej zarówno dla ludzi, jak i dla dzikich zwierząt. Podobnie, w wielu przypadkach dostarczają wodę potrzebną do działalności rolniczej i hodowlanej.

Zanieczyszczenie rzek uniemożliwia spożycie wody przez ludzi lub zwierzęta, aw skrajnych przypadkach sprawia, że ​​jest ona równie bezużyteczna do nawadniania. Ponadto obecność patogennych mikroorganizmów pochodzenia kałowego sprzyja rozprzestrzenianiu się chorób.

Bioróżnorodność

Zanieczyszczenie wody powoduje zanikanie gatunków w ekosystemach łęgowych. Mogą zniknąć zarówno gatunki wodne, jak i łęgowe, a także zwierzęta, które pobierają wodę z zanieczyszczonych rzek.

Woda irygacyjna

Wody rzek zanieczyszczone nieoczyszczonymi wodami miejskimi lub z gospodarstw hodowlanych nie nadają się do nawadniania. To samo dzieje się z wodami rzek w pobliżu terenów górniczych lub stref przemysłowych.

Jeśli do nawadniania używana jest zanieczyszczona woda, odchody i toksyczne związki lub organizmy chorobotwórcze mogą osadzać się na naskórku roślin lub zostać wchłonięte przez korzenie. Zanieczyszczone produkty rolne stanowią zagrożenie dla zdrowia, jeśli są spożywane przez ludzi.

turystyka

Rzeki i związane z nimi ekosystemy mogą stanowić dla mieszkańców ważne gospodarczo obszary turystyczne. Zanieczyszczenie ich obniża ich wartość i pociąga za sobą straty ekonomiczne.

Zanieczyszczone rzeki mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia ze względu na obecność patogennych mikroorganizmów lub toksycznych odpadów. Ponadto traci swoje walory widokowe, szczególnie w wyniku gromadzenia się odpadów stałych.

Jak uniknąć zanieczyszczenia rzeki?

Działania globalne

Zmniejszenie zanieczyszczenia ekosystemów wód powierzchniowych wody bieżącej jest globalnym celem, który można osiągnąć tylko wtedy, gdy możliwa jest strukturalna zmiana globalnych wzorców użytkowania wody, gospodarowania nią i usuwania wody związanej z niezrównoważonymi stylami życia.

Ogólnie rzecz biorąc, przepisy dotyczące ochrony środowiska powinny zostać wzmocnione na wszystkich poziomach. Ponadto należy promować edukację, która oprócz uświadamiania buduje wartości szacunku do przyrody.

Niektóre akcje krajowe

Ustawodawstwo

Do ochrony rzek wymagany jest ścisły system prawny, aby zminimalizować szkody spowodowane zanieczyszczeniem.

Jednym z najważniejszych aspektów, które należy uregulować, jest oczyszczanie ścieków. Innym aspektem zainteresowania prawodawstwa jest uregulowanie czynności, które mogą być prowadzone na brzegach i w pasie ochronnym cieków wodnych.

Dochodzenie

Rzeki tworzą dorzecza, które są dużymi obszarami, których naturalne lub sztuczne ścieki zbiegają się w sieci dopływów głównej rzeki. Dlatego są to złożone systemy, które należy zbadać, aby zaproponować plany zarządzania.

Konieczne jest stałe monitorowanie jakości wody i funkcjonowania ekosystemu.

Ochrona roślinności nadbrzeżnej

Roślinność nadbrzeżna uczestniczy w obiegu składników odżywczych, w higienie środowiska i łagodzi skutki zmiany klimatu. Dlatego ważne jest, aby promować ich konserwację i ochronę.

Niektóre akcje lokalne

Oczyszczalnie

Głównym źródłem zanieczyszczenia rzek są ścieki z ośrodków miejskich i przemysłowych. Aby złagodzić jego skutki, konieczne jest odpowiednie oczyszczanie zanieczyszczonej wody poprzez instalację oczyszczalni.

Oczyszczalnie wykorzystują różne systemy w zależności od rodzaju zanieczyszczeń. Obejmują one dekantację odpadów stałych, filtrowanie wody, chemiczne odkażanie i bioremediację.

Praktyki naprawcze

Po zanieczyszczeniu rzeki należy podjąć środki zaradcze. Środki te różnią się w zależności od rodzaju zanieczyszczenia.

Jednym z takich środków jest czyszczenie mechaniczne. W tym celu wydobycie stałych odpadów wrzucanych do rzek odbywa się za pomocą pogłębiarek i urządzeń do zbierania.

Inną z najczęstszych praktyk jest fitoremediacja. Stosuje się niektóre gatunki roślin, które skutecznie wydobywają metale ciężkie z zanieczyszczonych rzek. Na przykład Eichhornia crassipes (lilia wodna) była używana do wchłaniania kadmu i miedzi. Podobnie symbiosystem Azolla-Anabaena azollae służy do bioremediacji rzek zanieczyszczonych arszenikiem i innymi metaloidami.

Niektóre gatunki bakterii i niektóre pochodne grzybów są wykorzystywane do degradacji zanieczyszczeń w rzekach (biodegradacja). Gatunki bakterii z rodzajów Acinetobacter, Pseudomonas i Mycobacterium rozkładają alkany, odpowiednio monoaromatyczne i poliaromatyczne.

Bibliografia

1. Alcalá-Jáuregui JA, JC Rodríguez-Ortiz, A Hernández-Montoya, F Villarreal-Guerrero, A Cabrera-Rodríguez, FA Beltrán-Morales i PE Díaz Flores (2014) Zanieczyszczenie metalami ciężkimi w osadach nadbrzeżnych w San Luis Potosi, Meksyk. FCA UNCUYO 46: 203–221.
2. Alarcón A i R Ferrera-Cerrato (koordynatorzy) (2013) Bioremediacja gleb i wód skażonych związkami organicznymi i nieorganicznymi. Trillas, Meksyk, 333 s.
3. Arcos-Pulido M, SL Ávila, SM Estupiñán-Torres i AC Gómez-Prieto (2005) Mikrobiologiczne wskaźniki zanieczyszczenia źródeł wody. Nova 3: 69–79.
4. Barboza-Castillo E, MA Barrena-Gurbillón, F Corroto, OA Gamarra-Torres, J Rascón-Barrios i LA Taramona-Ruiz (2018) Sezonowe źródła zanieczyszczeń w dorzeczu rzeki Utcubamba, region Amazonki, Peru. Arnaldoa 25: 179–194.
5. Euliss K, C Ho, AP Schwab, S Rock i MK Banks (2008) Greenhouse and field assessment of fitoremediation for petroleum contaminants in a riparian zone. Bioresource Technology, 99: 1961–1971.
6. Fennessy MS i JK Cronk (1997) Efektywność i potencjał przywracania ekotonów nadbrzeżnych w zarządzaniu zanieczyszczeniami źródłowymi niepunktowymi, zwłaszcza azotanami. Krytyczne recenzje w naukach o środowisku i technologii. 27: 285-317.
7. Gamarra-Torres OA, MA Barrena-Gurbillón, E Barboza-Castillo, J Rascón-Barrios, F Corroto i LA Taramona-Ruiz (2018) Źródła sezonowego zanieczyszczenia w dorzeczu Utcubamba, region Amazonki, Peru Arnaldoa 25: 179 - 194.
8. Lowrance R, R Leonard i J Sheridan (1985) Zarządzanie ekosystemami nadbrzeżnymi w celu kontrolowania zanieczyszczenia niepunktowego. Journal of Soil and Water Conservation 40: 87–91
9. Sowder AG, PM Bertsch i PJ Morris (2003) Partitioning and Availability of Uranium and Nickel in Contaminated Riparian Sediments. Journal of Environment Quality. 32: 885.
10. Światowy program oceny wody. Raport Organizacji Narodów Zjednoczonych o zasobach wodnych na świecie 2015. Str. 12.