ZNEČISTENIE RIEK: PRÍČINY, ZNEČISŤUJÚCE LÁTKY A ÚČINKY - BIOLÓGIE - 2025

Znečistenie rieky je zmena alebo degradácia prirodzenom stave týchto vodných plôch zavedením chemických alebo fyzických prvkov, ktoré ohrozujú rovnováhu ako o ekosystému.

Kontaminácia týchto dôležitých ekosystémov ohrozuje život a dostupnosť čerstvej vody na planéte. Rieky a súvisiace ekosystémy nám poskytujú pitnú vodu potrebnú pre naše jedlo a pre priemyselné procesy, a preto sú nevyhnutné pre blaho človeka.

Zneškodňovanie odpadu v rieke Huallaga v Peru. Zdroj: Averyaudio z Wikimedia Commons

Čerstvá voda dostupná na Zemi je vzácnym zdrojom. Iba 2,5% z celkovej vody na planéte je sladká voda. Z toho asi 70% je vo forme ľadovcov, zatiaľ čo zvyšok sa objavuje okrem iného vo forme podzemných vôd, jazier, riek, vlhkosti prostredia.

V posledných desaťročiach sa globálny dopyt po sladkej vode zvýšil v dôsledku rastu populácie a súvisiacich faktorov, ako sú urbanizácia, industrializácia, zvýšená výroba a spotreba potravín, tovaru a služieb.

Napriek uznanému významu riek a nedostatku zdrojov sladkej vody sú naďalej znečistené. Odhaduje sa, že na celom svete sú každý deň dve milióny ton vody kontaminované dvoma miliónmi ton odpadu.

príčiny

Znečistenie je jav antropogénneho pôvodu, ktorý systematicky ovplyvňuje rieky a súvisiace ekosystémy. Znečisťujúce príčiny týchto dôležitých vodných útvarov sa preto musia interpretovať podľa ekosystémového prístupu.

V štrukturálnom zmysle sú príčiny generované globálnymi modelmi využívania vody, jej riadenia a zneškodňovania, ktoré sú spojené s neudržateľným životným štýlom, ktorý uprednostňuje okamžité ekonomické premenné pred environmentálnymi a sociálnymi premennými.

Napríklad sa odhaduje, že na výrobu jedného kilogramu papiera je potrebných asi 250 litrov vody. V poľnohospodárstve je potrebných 1 500 a 800 litrov na produkciu 1 kilogramu pšenice alebo cukru. V metalurgii je potrebných 100 000 litrov na výrobu 1 kilogramu hliníka. Môže príroda uspokojiť tieto požiadavky?

Príčiny, ktoré pôsobia na znečistenie riek a iných lotických ekosystémov, možno vo všeobecnosti načrtnúť v:

• Priame, napríklad prvky, činnosti a faktory, ktoré priamo ovplyvňujú vodu.
• Nepriame, tvorené súborom faktorov, ktoré umožňujú, uprednostňujú a zväčšujú vplyv priamych príčin.

Medzi priame príčiny patrí nedostatočná informovanosť a vzdelávanie o hrozbe znečistenia ekosystémov, nedostatky v právnych predpisoch a ich implementácii v rôznych mierkach, nedostatok etiky a sociálna nerovnosť.

Mestský odpad

Hlavným zdrojom znečistenia riek je tekutý odpad z mestských centier, ktorý je spôsobený nedostatočným čistením odpadových vôd a odpadových vôd.

Okrem toho môžu povrchové odtokové vody zasahovať do riek, ktoré nesú znečisťujúce látky, ako sú detergenty, oleje, tuky, plasty a iné ropné deriváty.

Priemyselný odpad

Priemyselný odpad, či už pevný, kvapalný alebo plynný, je vysoko znečisťujúci, ak nie je správne spracovaný. Tieto odpady môžu potenciálne kontaminovať rieky prostredníctvom kanalizačného / odpadového systému v priemysle.

Ďalším znečisťujúcim faktorom je kyslý dážď, ktorý sa vyskytuje v dôsledku emisií oxidov síry a dusíka. Tieto chemické zlúčeniny reagujú s vodnou parou a vedú k kyselinám, ktoré sa potom zrážajú dažďom.

Kyslá drenáž v Kanade, USA. Zdroj: Michael C. Rygel, z Wikimedia Commons

Ťažba a ropa

Ťažobné a ropné činnosti sú najzávažnejšou príčinou znečistenia riek. Pri ťažbe zlata v otvorenej jame sa ornica ničí, čím sa zvyšuje erózia a odtok.

Voda použitá na umývanie aluviálneho materiálu končí v riekach a spôsobuje silné znečistenie vrátane ťažkých kovov.

Jeden z najzávažnejších prípadov kontaminácie ťažbou sa vyskytuje, keď sa na ťažbu zlata používa ortuť alebo kyanid. Obe zlúčeniny sú vysoko toxické.

Poľnohospodárske činnosti

Moderné poľnohospodárstvo používa veľké množstvo chemikálií, napríklad biocídy na ničenie škodcov a chorôb alebo hnojív.

Tieto chemické výrobky sa aplikujú priamo do pôdy alebo na listy plodín a nakoniec sa vo veľkom pomere umývajú zavlažovacou vodou alebo dažďom. V závislosti od typu pôdy, topografie terénu a hladiny podzemnej vody tieto znečisťujúce látky často končia v riekach.

Pri niektorých plodinách, ako je bavlna, sa vysoké dávky biocídov aplikujú leteckým postrekom (fumigačné lietadlá). V týchto prípadoch môže byť vietor transportným činiteľom týchto chemických produktov do riek.

Na druhej strane mnohé biocídy nie sú ľahko rozložiteľné, a preto zostávajú dlho, znečisťujú vody a ovplyvňujú biodiverzitu.

Hnojivá ovplyvňujú pitnú vodu tým, že obsahujú vysoké hladiny dusíka, fosforu a draslíka.

Intenzívny chov dobytka, hydiny a chovu ošípaných sú zdrojom znečistenia riek, najmä kvôli hromadeniu výkalov. Intenzívny chov ošípaných je vysoko znečisťujúcou činnosťou kvôli vysokému obsahu fosforu a dusíka vo výkaloch.

Znečisťujúce komponenty

Ropné deriváty

Ropné škvrny sú najťažšími prípadmi znečistenia spôsobenými akumuláciou ropnej vrstvy na vodnej hladine a jej prípadným začlenením do pobrežných ekosystémov, ako sú mangrovy, močiare alebo močiare. To má za následok stratu pitnej vody, smrť mnohých vodných druhov a zmenu ekosystémov.

Uhľovodíky a ťažké kovy obsiahnuté v oleji poškodzujú ryby a iné živočíšne a rastlinné druhy, ktoré sú súčasťou riečnych ekosystémov. Tieto škody môžu byť chronické (dlhodobé) alebo akútne (krátkodobé) a môžu zahŕňať smrť.

Znečistenie ropou, Ekvádor. Zdroj: Julien Gomba, prostredníctvom Wikimedia Commons

Rozliatie ťažkého oleja bohaté na asfaltén je veľmi problematické. Asfaltény sa hromadí v tukovom tkanive zvierat a vyvolávajú biacumuláciu.

detergenty

Čistiace prostriedky nie sú ľahko biologicky odbúrateľné, takže je ťažké ich odstrániť z vodného prostredia. Okrem toho obsahujú povrchovo aktívne látky, ktoré bránia rozpustnosti kyslíka vo vode, čo spôsobuje smrť vodnej fauny.

Poľnohospodárske a živočíšne výrobky

Medzi poľnohospodárske výrobky, ktoré môžu znečistiť rieky, patria biocídy (herbicídy, insekticídy, rodenticídy a akaricídy) a hnojivá (organické a anorganické). Medzi najproblematickejšie patria chlórované pesticídy a dusíkaté a fosforečné hnojivá.

Puríny (akýkoľvek organický zvyšok so schopnosťou kvasenia), ktoré vznikajú pri poľnohospodárstve a chove hospodárskych zvierat, sú znečisťujúcimi látkami v blízkych riekach. Medzi najviac znečisťujúce a najhojnejšie sa vylučujú hospodárske zvieratá.

Znečistenie poľnohospodárskymi aktivitami vo Wairarapa na Novom Zélande. Alan Liefting, z Wikimedia Commons

Ťažké kovy, metaloidy a iné chemické zlúčeniny

Chemické zlúčeniny z priemyselnej a banskej činnosti sú vysoko toxické znečisťujúce látky. Patria sem rôzne ťažké kovy, ako je ortuť, olovo, kadmium, zinok, meď a arzén.

Existujú tiež ľahšie kovy ako hliník a berýlium, ktoré sú vysoko znečisťujúce. Iné nekovové prvky, ako napríklad selén, sa môžu dostať do riek aj prostredníctvom únikov z banských alebo priemyselných činností.

Metaloidy ako arzén alebo antimón sú zdrojom znečistenia v riekach. Pochádzajú z aplikácie pesticídov a mestských a priemyselných odpadových vôd.

Organické látky a mikroorganizmy fekálneho pôvodu

Rôzne druhy baktérií, prvokov a vírusov spôsobujúcich choroby sa dostávajú do riečnej vody. Trasou príchodu sú domáce odpadové a hospodárske farmy bez čistenia odpadových vôd, ktoré sa ukladajú priamo do koryta rieky.

Hromadenie týchto mikroorganizmov vo vode môže spôsobiť choroby rôznej závažnosti.

Efekty úpravy

Pitná voda

Rieky sú dôležitým zdrojom pitnej vody pre ľudí aj pre voľne žijúce zvieratá. Podobne v mnohých prípadoch poskytujú vodu potrebnú na poľnohospodárske a hospodárske činnosti.

Znečistenie riek znemožňuje vodu pre ľudskú alebo živočíšnu spotrebu av extrémnych prípadoch ju rovnako nie je možné použiť pre zavlažovaciu vodu. Okrem toho prítomnosť patogénnych mikroorganizmov fekálneho pôvodu podporuje šírenie chorôb.

biodiverzita

Znečistenie vody spôsobuje vymiznutie druhov v pobrežných ekosystémoch. Vodné aj brehové druhy môžu zmiznúť, ako aj zvieratá, ktoré konzumujú vodu zo znečistených riek.

Zavlažovacia voda

Vody riek kontaminované neupravenými mestskými vodami alebo z fariem chovu zvierat nie sú vhodné na zavlažovanie. To isté sa deje s vodou riek v blízkosti banských prevádzok alebo priemyselných zón.

Ak sa na zavlažovanie používa kontaminovaná voda, výkaly a toxické zlúčeniny alebo patogénne organizmy sa môžu usadiť na epiderme rastlín alebo byť absorbované koreňmi. Kontaminované poľnohospodárske výrobky sa stávajú zdravotným rizikom, ak sú konzumované ľuďmi.

cestovný ruch

Rieky a súvisiace ekosystémy môžu byť pre obyvateľov hospodársky dôležitými turistickými oblasťami. Kontaminácia týchto látok znižuje ich hodnotu a spôsobuje ekonomické straty.

Znečistené rieky môžu predstavovať zdravotné riziko v dôsledku prítomnosti patogénnych mikroorganizmov alebo toxických odpadov. Okrem toho stráca svoju scénickú hodnotu najmä v dôsledku hromadenia pevného odpadu.

Ako sa vyhnúť znečisteniu riek?

Globálne akcie

Zníženie kontaminácie ekosystémov povrchových tečúcich vôd je globálnym cieľom, ktorý sa dá dosiahnuť iba vtedy, ak je možné štrukturálne zmeniť globálne vzorce využívania, riadenia a zneškodňovania vody spojené s neudržateľnými spôsobmi života.

Vo všeobecnosti by sa zákony na všetkých úrovniach ochrany životného prostredia mali posilniť. Okrem toho by sa malo podporovať vzdelávanie, ktoré okrem zvyšovania informovanosti vytvára aj hodnoty úcty k prírode.

Niektoré národné akcie

legislatíva

Na ochranu riek je potrebný prísny právny systém na minimalizáciu škôd spôsobených znečistením.

Jedným z najdôležitejších aspektov, ktoré je potrebné regulovať, je čistenie odpadových vôd. Ďalším predmetom záujmu právnych predpisov je regulovanie činností, ktoré sa môžu vykonávať na brehoch a v ochrannom pásme vodných tokov.

Vyšetrovanie

Rieky tvoria povodia, ktoré sú veľkými oblasťami, ktorých prírodné alebo umelé odtoky sa zbiehajú v prítokovej sieti hlavnej rieky. Preto ide o komplexné systémy, ktoré je potrebné preskúmať, aby sa navrhli plány riadenia.

Je potrebné neustále monitorovať kvalitu vody a fungovanie ekosystému.

Zachovanie brehovej vegetácie

Ripariánska vegetácia sa podieľa na cykle živín, hygiene životného prostredia a zmierňuje účinky zmeny klímy. Preto je dôležité podporovať ich ochranu a ochranu.

Niektoré miestne akcie

Čistiarne

Hlavným zdrojom znečistenia riek sú splašky z mestských a priemyselných centier. Aby sa zmiernili jeho účinky, je potrebné prostredníctvom úpravy čistiarní odpadových vôd zabezpečiť primerané čistenie znečistenej vody.

Čistiarne využívajú rôzne systémy v závislosti od povahy znečisťujúcich látok. Patria sem dekantácia pevného odpadu, filtrácia vody, chemická dekontaminácia a bioremediácia.

Nápravné postupy

Po kontaminácii rieky sa musia prijať nápravné opatrenia. Tieto opatrenia sa líšia v závislosti od typu kontaminantu.

Jedným z týchto opatrení je mechanické čistenie. Z tohto dôvodu sa ťažba pevného odpadu vrhnutého do riek vykonáva pomocou bagrovacích strojov a zberného zariadenia.

Ďalším z najbežnejších postupov je fytoremediacia. Používajú sa niektoré druhy rastlín, ktoré sú efektívne pri ťažbe ťažkých kovov zo znečistených riek. Napríklad na pohlcovanie kadmia a medi sa používa lichotník Eichhornia (lekno). Symbiosystém Azolla-Anabaena azollae sa používa aj na bioremediáciu riek kontaminovaných arzénom a inými metaloidmi.

Niektoré druhy baktérií a určité deriváty húb sa používajú na degradáciu znečisťujúcich látok v riekach (biodegradácia). Bakteriálne druhy rodov Acinetobacter, Pseudomonas a Mycobacterium rode degradujú alkány, monoaromatické a polyaromatické.

Referencie

1. Alcalá-Jáuregui JA, JC Rodríguez-Ortiz, Hernández-Montoya, F Villarreal-Guerrero, A Cabrera-Rodríguez, FA Beltrán-Morales a PE Díaz Flores (2014) Kontaminácia ťažkými kovmi v sedimentoch pobrežného pásma v San Luis Potosi, Mexiko. FCA UNCUYO 46: 203-221.
2. Alarcón A a R Ferrera-Cerrato (koordinátori) (2013) Bioremediácia pôd a vôd kontaminovaných organickými a anorganickými zlúčeninami. Trillas, Mexiko, 333 pp.
3. Arcos-Pulido M, SL Ávila, SM Estupiñán-Torres a AC Gómez-Prieto (2005) Mikrobiologické ukazovatele kontaminácie vodných zdrojov. Nova 3: 69-79.
4. Barboza-Castillo E, MA Barrena-Gurbillón, F Corroto, OA Gamarra-Torres, J Rascón-Barrios a LA Taramona-Ruiz (2018) Sezónne zdroje znečistenia v povodí rieky Utcubamba, Amazonka, Peru. Arnaldoa 25: 179-194.
5. Banky Euliss K, C Ho, AP Schwab, S Rock a MK (2008) Skleníkové a terénne hodnotenie fytoremediacie pre ropné kontaminanty v pobrežnej zóne. Bioresource Technology, 99: 1961-1971.
6. Fennessy MS a JK Cronk (1997) Účinnosť a obnova potenciálu dozrievajúcich ekotonov na riadenie znečistenia mimo bodových zdrojov, najmä dusičnanov. Kritické recenzie v oblasti environmentálnej vedy a techniky. 27: 285-317.
7. Gamarra-Torres OA, MA Barrena-Gurbillón, E Barboza-Castillo, J Rascón-Barrios, F. Corroto a LA Taramona-Ruiz (2018) Zdroje sezónneho znečistenia v povodí rieky Utcubamba, Amazonka, Peru Arnaldoa 25: 179 - 194.
8. Lowrance R, R Leonard a J Sheridan (1985) Riadenie pobrežných ekosystémov na kontrolu bodového znečistenia. Journal of Pôda a ochrana vody 40: 87-91
9. Sowder AG, PM Bertsch a PJ Morris (2003) Delenie a dostupnosť uránu a niklu v kontaminovaných brehových sedimentoch. Časopis kvality životného prostredia. 32: 885.
10. Svetový program hodnotenia vody. Správa OSN o vodných zdrojoch vo svete 2015. Pp12.