Bioróżnorodność w wodach śródlądowych Polski – zagrożenia wynikające z odprowadzania ścieków do wód
Streszczenie
W poniższym artykule poruszamy ważny temat dotyczący bioróżnorodności w wodach śródlądowych na terenie Polski oraz wszelkich zagrożeniach wynikających z odprowadzania ścieków do wód. Przedstawiamy zagrożenia pojawiające się w wodach śródlądowych oraz jaki mają one wpływ na bioróżnorodność w tych wodach.
Słowa kluczowe: bioróżnorodność, zanieczyszczania, rzeka, wody powierzchniowe, ścieki, glony
* inż. Bartłomiej Makówka, Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego w Warszawie
* mgr inż. Sebastian Kawa, Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki
Czym są ścieki?
Według SJP ścieki to „zanieczyszczone ciecze odprowadzane z domów i zakładów przemysłowych”. Jest to bardzo streszczona definicja, lecz jak najbardziej prawidłowa. Zgodnie z funkcjonującym prawem w Polsce, ścieki mogą być pochodzenia naturalnego jak i antropogenicznego (związane z działalnością człowieka).
Ścieki pochodzenia naturalnego to wody opadowe lub roztopowe, które spływają po gruncie. Odgrywają one kluczową rolę w obrocie biomasy w przyrodzie, wiele roślin o płytkich systemach korzeniowych czerpię wodę właśnie z opadów i roztopów. Pytanie więc czy naturalne wody opadowe i roztopowe mogą nieść za sobą zagrożenia dla bioróżnorodności w wodach śródlądowych (i nie tylko)? Jak najbardziej. Trzeba zaznaczyć jednak że odpowiedzialny za ten stan rzeczy jest człowiek. Przenikanie zanieczyszczeń do wód opadowych, spowodowane jest unoszącymi się pyłami w powietrzu, a także zanieczyszczonymi gruntami. W przypadku gruntów, możemy mówić o odciekach, zanieczyszczonej wodzie, która wypłukuje i transportuje zanieczyszczenia z jednego środowiska do drugiego.
Ścieki pochodzenia antropogenicznego, mogą mieć wiele źródeł pochodzenia i tak jak dużo jest źródeł, tak dużo jest indywidualnych składów chemicznych tychże ścieków. Tę kategorię możemy podzielić na ścieki:
- Socjalno-bytowe (związane z codziennym życiem człowieka w gospodarstwach domowych)
- Przemysłowe
- Komunalne
Najbardziej zróżnicowany skład, lecz jednocześnie możliwy do uśrednienia dla wielu wytwórców mają ścieki socjalno-bytowe. Są one mieszaniną odchodów, środków czystości oraz żywności. Zawierają dużo związków fosforu, azotu, także bakterie kałowe i inne niebezpieczne dla zdrowia i życia patogeny. W związku na podobny styl życia wielu ludzi, można uśrednić ich zawartość, co pozwala na dobranie technologii oczyszczania wody dla np. dużego miasta, zamiast stawiać tysiące indywidualnych oczyszczalni.
Skład ścieków przemysłowych jest kwestią indywidualną działalności jaką zajmuje się zakład. Z przemysłu ciężkiego jak walcownie, huty otrzymamy wiele metali ciężkich, a także substancji chemicznych użytych w procesach przetwarzania rudy i metali. Przemysły spożywcze jak cukrownie, mleczarnie etc. posiadają skład podobny do ścieków bytowych, lecz o większym stężeniu związków jak i patogenów.
Ścieki komunalne są mieszaniną ścieków socjalno-bytowych i przemysłowych. Jeżeli zakład nie wytwarza ścieków o bardzo zmiennym składzie od tych, które wytwarzają gospodarstwa domowe (przykładowo zakład jest o niskim zapotrzebowaniu technologicznym w wodę, lub ma obieg zamknięty, a powstałe ścieki pochodzę głównie z pomieszczeń socjalnych) ma możliwość podpięcia się do miejskiej sieci kanalizacji, bez wstępnego oczyszczania wytworzonych ścieków.
Jakie zagrożenia czyhają w wodzie?
Jeżeli dochodzi do tzw. zrzutu do rzeki bez wcześniejszego oczyszczania, wszystkie związki trafiają do wody i oddziałują bezpośrednio na organizmy w niej żyjące.
Najbardziej popularnym zjawiskiem w porze ciepłej, jest eutrofizacja wód. Czym ona jest? Z języka greckiego oznacza przeżyźnienie. Wymienione wcześniej związki azotu i fosforu są kluczowe dla utrzymania życia w wodzie, lecz do pewnego poziomu. Azot i fosfor stanowią podstawę pokarmu dla roślin, które będąc na dnie łańcucha pokarmowego, są pokarmem dla roślinożerców, jak i wytwarzają tlen niezbędny do życia większości organizmów. Co się jednak dzieje gdy tego pokarmu jest zbyt dużo? Dochodzi do masowego zakwitu glonów i sinic. Obumierające glony i sinice opadają na dno, gdzie dochodzi do rozkładu ich szczątków. W początkowej fazie rozkładu potrzebny jest tlen, lecz gdy jego zaczyna brakować, rolę w rozkładzie przejmują bakterie beztlenowe. W procesie tym bakterie wytwarzają szkodliwe związki siarkowodoru (odór zepsutych jaj). Ponadto sinice same w sobie wytwarzają szkodliwe substancje, a utrzymujące się na powierzchni glony nie przepuszczają światła potrzebnego roślinom do wytworzenia tlenu. Podsumowując zjawisko eutrofizacji posiada mechanizm kuli śnieżnej, w której nie tylko zatruwamy wodę substancjami toksycznymi dla wielu zwierząt, lecz również pozbywamy wodę tlenu.
Fot. 1. Przykład zakwitu wody spowodowanej zanieczyszczaniami, źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Zakwit
Charakter zanieczyszczania wód ściekami przemysłowymi różni się od akumulujących w niej zanieczyszczeń. Metale ciężkie odkładają się w organizmach wpływając na nie z pewnym opóźnieniem. Mogą powodować deformacje ciała, jak także potomstwa zrodzonego przez taki organizm. Ponadto metale ciężkie oddziałują toksycznie na układ nerwowy i mogą przyczynić się do wielu chorób w tym nowotworów. Zanieczyszczenie środkami chemicznymi może mieć przebieg łagodny, powodujące czasowe objawy wśród istot, jak i może spowodować masowe wymieranie w jednej chwili. Opis skutków ubocznych dla wszystkich substancji i pierwiastków, które mogą dostać się ze ściekami przemysłowymi do wód, zasługuje na osobną pracę naukową.
Zagrożenia dla bioróżnorodności
Bez względu na podział środowiska w jakim żyją organizmy, możemy rozróżnić je ze względu na tolerancję na zanieczyszczenia. Taki podział wykorzystywany jest w biomonitoringu środowiska, a organizmy używane w tym celu nazywamy bioindykatorami. Przykładowym organizmem wrażliwym na zmiany w środowisku jest małż skójka zaostrzona (unio tumidus). W ciągu godziny potrafi przefiltrować 1,5l wody, a mimo życia w muszli, posiada bardzo liczne receptory czucia umieszczone na płatach gębowych, powierzchni nogi i na krawędziach syfonów. Zagrożeniami dla małży mogą być zmiany temperatury wody (źródłem może być elektrownia), gwałtowny przepływ wody i wzrost koncentracji zanieczyszczeń. Z ciekawostek należy nadmienić że skójki zaostrzone pracują w monitoringu wody z Grubej Kaśce w Warszawie. W razie wystąpienia zanieczyszczeń, skójki zamykają muszle celem ochrony.
Fot. 2. Skójka zaostrzona, źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Sk%C3%B3jka_zaostrzona
W wodach czystych możemy spotkać takie organizmy jak mech zdrojek, pałka szerokolistna, pijawka lekarska, pstrąg potokowy. Brak obecności tych organizmów może być pierwszą odznaką wody zanieczyszczonej. Wymienione organizmy są organizmami o niskiej tolerancji (poza pijawką, potrafi żyć w wodach o niskim zanieczyszczeniu) i żyją w wodach czystych. Wystąpienie zanieczyszczeń lub brak tlenu prowadzi w krótkim lub dłuższym czasie do ich całkowitej anihilacji w danych cieku lub zbiorniku. Należy jednak wziąć pod uwagę że wody zanieczyszczone, to nie zawsze wody bez życia, choć dochodzi do i tak ekstremalnych sytuacji. W wodach zanieczyszczonych możemy napotkać larwy muchówek z rodzaju Chironomus, kulkówkę rogową lub larwy chruścików. Wzrost lub utrzymywanie się zanieczyszczeń powoduję dominację organizmów odpornych na odchylenia stanu wód, od stanu pierwotnego. Prowadzi do sytuacji, w której bogate w życie środowisko wodne, zamienia się w miejsce występowania raptem kliku organizmów, a trzeba pamiętać że i one wykazują choć dużą to ograniczoną tolerancję. Zadbajmy o to co trafia do rzek, aby któregoś dnia nie zostać z pozbawionymi życia wodami wokół nas.
Źródło:
https://www.wwf.pl/aktualnosci/przyszlosc-naszych-rzek-uratowana
