Chemické Znečištění Vody a Jeho Dopady na Ekologii

Od konce komunistické diktatury, jejíž hospodaření devastovalo českou krajinu, nás dělí několik desetiletí. Za tu dobu pozorujeme výrazné zlepšení kvality životního prostředí. Na druhou stranu díky klimatické změně, stavu půd a lesů, dozrávají nové environmentální problémy. Voda, jako stěžejní faktor krajiny, z ní mizí. Podařilo se sice zlepšit například čistotu povrchových vod, ale nerozumné hospodaření s vodou v krajině v kombinaci s klimatickou změnou může mít katastrofické důsledky.

Zdroje Znečištění Vody

Hovoří-li se o kontaminaci přírodních vod, ekosystému, většinou se myslí především různé havárie a úniky chemikálií z průmyslových a zemědělských výrob. To je ovšem velmi jednostranný pohled. Takové havárie jsou většinou jednorázové, zdroj kontaminace lze většinou nalézt a sanovat.

Kromě nich se však, hlavně v povrchových vodách, vyskytuje velké množství sloučenin, které se tam dostávají v důsledku lidské činnosti. Tím vším lidé „obohacují“ vodu, aby se pak pracně snažili najít způsob, jak ji zase očistit. Hnojiva, pesticidy, ale i běžná domácí chemie, kosmetika, léky.

Zemědělství

Zemědělský sektor je největším spotřebitelem globálních sladkovodních zdrojů. Zemědělství a živočišná výroba využívá přibližně 70 procent zásob povrchové vody na Zemi. Po celém světě je zemědělství hlavní příčinou degradace vody. Ve Spojených státech je zemědělské znečištění hlavním zdrojem kontaminace v řekách a potocích, druhým největším zdrojem v mokřadech a třetím největším zdrojem v jezerech. Rovněž významně přispívá ke kontaminaci ústí řek a podzemních vod.

Pokaždé, když prší, splachují se hnojiva, pesticidy a živočišný odpad z farem, s čímž unikají i patogeny a viry do našich vodních cest. Znečištění živinami způsobené přebytkem dusíku a fosforu ve vodě nebo ve vzduchu je celosvětově největší hrozbou pro kvalitu vody a způsobuje především rozkvět řas, z nichž mnohé mohou být nebezpečné. Každoročně se v ČR spotřebuje 5 tisíc tun pesticidů. Tyto přípravky na ochranu rostlin a jejich metabolity pak zůstávají v půdě a dlouhodobě kontaminují podzemní vody.

Čtěte také: Krajinná ekologie: úvod

Například povodí vodní nádrže Švihov zásobující pitnou vodou mj. Prahu je intenzivně zemědělsky obhospodařované, a tudíž vystavené všem negativním vlivům chemizace zemědělské výroby.

Kanalizace a Odpadní Vody

Použitá voda se nazývá odpadní voda. Vychází z našich dřezů, sprch a toalet i z komerčních, průmyslových a zemědělských činností. Termín také zahrnuje odtok dešťové vody, ke kterému dochází, když srážky přinášejí do našich vodních cest silniční soli, olej, mastnotu, chemikálie a úlomky z nepropustných povrchů.

OSN uvádí, že více než 80 procent světových odpadních vod proudí zpět do životního prostředí, aniž by byly čištěny nebo znovu použity; v některých nejméně rozvinutých zemích dosahuje toto číslo až k 95 %. Ve Spojených státech zpracovávají čistírny odpadních vod denně zhruba 34 miliard galonů odpadní vody. Tato zařízení snižují množství znečišťujících látek, jako jsou patogeny, fosfor a dusík v odpadních vodách, stejně jako těžké kovy a toxické chemikálie v průmyslovém odpadu, před vypuštěním upravených vod zpět do vodních toků.

Podle odhadů některých odborníků však stárnoucí a snadno přemožené systémy čištění odpadních vod, s kterými v současnosti lidstvo pracuje, také každoročně uvolňují jen v USA více než 850 miliard galonů nezpracované odpadní vody.

Odlehčované odpadní vody (OOV) způsobují epizodické přísuny širokého spektra znečišťujících látek do povrchových vod, často v obrovském množství a s vysokou četností. Toto znečištění může způsobit neúnosné hydraulické zatížení vodních toků, snížení kvality vody i říčního sedimentu a narušení ekologického stavu toku. Dopady na kvalitu vody jsou zvlášť závažné v případě recipientů využívaných pro vodárenské účely či k rekreaci.

Čtěte také: Krajinná ekologie – Kadlecova cvičení

Pro přepady z odlehčovacích komor je typický vysoký obsah snadno rozložitelných organických látek, které způsobují deficit rozpuštěného kyslíku, vysoké zatížení CHSK i BSK, snížení průhlednosti vody, adsorpci těžkých kovů či mikropolutantů a velké množství dusíku a fosforu, které způsobují eutrofizaci povrchových vod či toxicitu NH3 pro ryby. Z hygienického hlediska je velmi závažná mikrobiální kontaminace, včetně rizika šíření genů antibiotické rezistence.

Znečištění Ropou

Na titulních stránkách mohou dominovat velké skvrny, ale spotřebitelé představují drtivou většinu znečištění ropou v našich mořích, včetně ropy a benzínu, které denně kapají z milionů osobních a nákladních automobilů. Kromě toho téměř polovina z odhadovaného 1 milionu tun ropy, která se každoročně dostane do mořského prostředí, nepochází z úniků tankerů, ale z pozemních zdrojů, jako jsou továrny, farmy a města.

Na moři tvoří úniky tankerů asi 10 procent ropy ve vodách po celém světě, zatímco pravidelná provozování odvětví námořní dopravy - prostřednictvím legálních i nelegálních vypouštění - přispívá asi jednou třetinou. Ropa se také přirozeně uvolňuje zpod oceánského dna zlomeninami známými jako prosakování.

Radioaktivní Látky

Radioaktivní odpad je jakékoli znečištění, které emituje záření nad rámec toho, co je přirozeně uvolňováno prostředím. Generuje ho těžba uranu, jaderné elektrárny a výroba a testování vojenských zbraní. Dále také jako univerzity a nemocnice, které používají radioaktivní materiály pro výzkum a medicínu.

Radioaktivní odpad může přetrvávat v životním prostředí po tisíce let, což činí jeho ukládání velkou výzvou. Náhodné uvolnění nebo nesprávná likvidace kontaminantů ohrožují podzemní vody, povrchové vody a mořské zdroje.

Čtěte také: Ekologické zajímavosti

Dopady Znečištění Vod

Znečištění vody má závažné následky pro lidské zdraví a životní prostředí.

Lidské Zdraví

Znečištění vody zabíjí. Ve skutečnosti podle jistých studií způsobilo v roce 2015 1,8 milionu úmrtí. Znečištěná voda způsobuje ale i nemoci. Nebezpečná voda každoročně způsobí onemocní přibližně jedné miliardě lidí. A komunity s nízkými příjmy jsou nepřiměřeně ohroženy, protože jejich domy jsou často nejblíže nejvíce znečištěným průmyslovým oblastem.

Vodou přenosné patogeny ve formě bakterií a virů způsobujících choroby z lidského a zvířecího odpadu jsou hlavní příčinou nemocí z kontaminované pitné vody. Mezi nemoci šířené nebezpečnou vodou patří cholera, giardia a tyfus. I plavání může představovat riziko. Čím dál méně vod je totiž vhodných ke koupání.

Životní Prostředí

Aby se zdravé ekosystémy mohly rozvíjet, spoléhají na složitou síť zvířat, rostlin, bakterií a hub - které všechny přímo či nepřímo interagují. Poškození kteréhokoli z těchto organismů může způsobit řetězový efekt a narušit celé vodní prostředí.

Když znečištění vody způsobí rozkvět řas v jezeře nebo mořském prostředí, šíření nově zavedených živin stimuluje růst rostlin a řas, což zase snižuje hladinu kyslíku ve vodě. Tento nedostatek kyslíku, známý jako eutrofizace, dusí rostliny a zvířata a může vytvářet „mrtvé zóny“, kde jsou vody v podstatě bez života. V určitých případech mohou tyto škodlivé květy řas také produkovat neurotoxiny, které ovlivňují divokou zvěř, od velryb po mořské želvy.

Chemické látky a těžké kovy z průmyslových a komunálních odpadních vod také kontaminují vodní toky. Tyto kontaminanty jsou toxické pro vodní organismy - nejčastěji snižují délku života a reprodukční schopnost organismu - a dostávají se do potravinového řetězce, když dravec žere kořist. Takto tuňák a další velké ryby hromadí velké množství toxinů, jako je rtuť.

Chemické Látky v Životním Prostředí

Člověk uvolňuje do životního prostředí látky, které byly dlouhodobě uloženy v zemi, kde neohrožovaly jeho zdraví, např. těžké kovy, jako olovo, rtuť či kadmium. Chemici vyrobili množství látek, které se v přírodě běžně nevyskytovaly, např. DDT, PVC, PCB, freony aj.

Tyto látky mají někdy velmi zajímavé vlastnosti pro speciální využití (např. hubí hmyz, odolávají vysokým teplotám atd.), ale zároveň mohou ohrozit nejen životní prostředí, ale i zdraví nebo životy lidí, ať už přímo (jsou jedovaté), nebo tím, že mají na prostředí člověkem nepředpokládaný účinek (např. vytvářejí tzv. V současnosti jsou známy miliony různých chemických látek a každý den jsou syntetizovány další a další.

Negativní Účinky Chemických Látek na Lidské Zdraví

Negativní účinky chemických látek na lidské zdraví jsou velice komplexní. Pro toxické účinky chemických látek je typické, že jejich projev závisí na dávce toxické látky.

• Akutní toxicita: Účinky přicházejí i po jednorázovém působení (např. otrava houbami, oxidem uhelnatým atd.).
• Chronická toxicita: Projevuje se při dlouhodobém působení (např. týdny, měsíce či roky) i velmi malých dávek chemické látky, které se mohou hromadit v těle (např. otravy olovem a dalšími těžkými kovy, působení dioxinů, polychlorovaných bifenylů, DDT nebo bromovaných zpomalovačů hoření aj.).

Některé chemické látky mají schopnost způsobovat mutace neboli změnit genetickou informaci v jádru buňky. Mnohé chemické látky mají také schopnost vyvolat zhoubný nádor neboli rakovinu. Některé látky mají velmi speciální schopnost poškodit plod vyvíjející se v děloze matky. Zjednodušeně řečeno je podstatou alergie přehnaná imunitní (obranná) reakce organismu.

Chemické Látky v Potravinách

Velkou změnou procházejí potraviny a nápoje od doby průmyslové revoluce. Do potravin se záměrně začala přidávat celá řada chemických látek, které mají změnit vlastnosti průmyslově vyráběných potravin, např. barvu, chuť, vůni, trvanlivost atd. Těmto látkám se často lidově říká „éčka“, odborně se nazývají aditiva a rozdělují se do několika skupin (např. barviva, konzervanty).

Další skupinou chemických látek v potravinách jsou zbytky zemědělských chemikálií, které průmyslové zemědělství masově používá. Může jít o látky uvolněné z průmyslových hnojiv, ale zejména se jedná o nerozložené zbytky (rezidua) pesticidů. V případě potravin živočišného původu může jít o zbytky veterinárních léčiv (např. antibiotik).

Poslední skupinou chemických látek v potravinách jsou ty, které se používají jako průmyslové chemikálie a které se do potravního řetězce dostávají v důsledku znečištění životního prostředí. Jedná se o těžké kovy a jejich sloučeniny (např. olovo, organické sloučeniny rtuti nebo cínu), ale také o organické látky, které mají schopnost přetrvávat dlouho v životním prostředí a hromadit se v živých organismech. Odborně se o takových látkách říká, že jsou perzistentní a bioakumulativní.

Pesticidy a Hormonální Systém

Poměrně nové je zjištění, že řada pesticidů zasahuje do chování lidských hormonů a může tak narušovat hormonální systém člověka. Vědci zjistili, že některé pesticidy (podobně jako jiné průmyslové chemikálie) mohou správnou funkci hormonů v lidském těla narušit různými způsoby.

Pesticidy mohou hormony v těle napodobovat (imitovat), např. DDT nebo endosulfan mohou napodobovat účinek ženských pohlavních hormonů estrogenů. Ale také mohou funkci hormonů blokovat, jako např. vinclozolin, linuron nebo jeden z metabolitů DDT jsou schopné bránit buňkám přijímat signály androgenů - mužských pohlavních hormonů. Pesticidy ale také mohou bránit tvorbě hormonů v těle nebo jejich přirozenému rozkladu.

Klasifikace Kvality Povrchových Vod

Kvalita vody je pravidelně klasifikována a vyhodnocována od 60. let 20. století. Klasifikací se přitom rozumí výpočet charakteristické hodnoty, její porovnání se soustavou mezních hodnot tříd kvality vody a zařazení ukazatele do jedné z pěti tříd kvality podle znečištění vody.

V prvním kroku prací na novele ČSN bylo třeba ověřit, zda mezní hodnoty tříd kvality v normě odpovídají současným požadavkům ochrany vodního prostředí, či nikoli. Vycházelo se přitom z předpokladu, že III. třída kvality normy ČSN 75 7221, charakterizující znečištěnou vodu, by měla být srovnatelná s hodnotou přípustného znečištění povrchových vod, resp. s normou environmentální kvality nařízení vlády č. 401/2015 Sb. Tento předpoklad byl patrně uplatněn i v době přípravy normy z roku 1998.

Pokud bylo potřeba III. třídu kvality revidovat, což bylo u většiny ukazatelů, byly následně upraveny i ostatní mezní třídy tak, aby co nejlépe vystihovaly jednotlivé třídy kvality I. až V. Bylo dbáno na to, aby navržená V. třída kvality - velmi silně znečištěná voda - nebyla vyšší než nejvyšší přípustná koncentrace (NPK) daná přílohou č. 3 k nařízení vlády č. 401/2015 Sb.

Revizi byly podrobeny i jednotlivé ukazatele. Ty z nich, které již na základě výsledků dlouhodobého pravidelného monitoringu prováděného v ČR nepředstavují riziko pro vodní prostředí nebo pro další užívání vod, byly z tabulky 1 normy ČSN 75 7221 vyjmuty: vápník, hořčík, chlorované uhlovodíky 1,2-dichlorethan, trichlormethan, tetrachlormethan, chlorbenzen, lindan a PCB.

Naopak vlivem postupně se rozšiřujícího rozsahu monitorovaných ukazatelů v povrchových vodách byly přidány ukazatele, jejichž míra výskytu ve vodách je významná (koncentrace C90 zasahovala do odvozené III. a vyšší třídy kvality). K rozšíření došlo především ve skupinách „Organické látky“ a „Kovy a metaloidy“.

Princip klasifikace zůstává shodný s předchozí verzí normy. Rovněž princip výpočtu charakteristické hodnoty C90 zůstává nezměněn. Charakteristická hodnota ukazatele kvality vody (odstavec 4.4) je hodnota s pravděpodobností nepřekročení 90 %, u rozpuštěného kyslíku s pravděpodobností překročení 90 %.

Přehled Vybraných Ukazatelů Kvality Vody

Následující tabulky poskytují přehled o vybraných ukazatelích kvality vody a jejich mezních hodnotách.

Ukazatele a Třídy Kvality

Amoniakální dusík ve vodním prostředí vlivem biochemických přeměn za přítomnosti kyslíku oxiduje na dusitany a dále na dusičnany. Dusitany jsou ve zvýšené míře obsaženy i v odpadních vodách z vybraných strojírenských procesů (obrábění kovů) nebo se mohou vyskytovat ve vodách s intenzivním chovem ryb [5]. V celkovém dusíku je zahrnuta i složka organického dusíku, která není zanedbatelná [6].

Celkový dusík byl do normy zařazen také z toho důvodu, že je povinným ukazatelem kontroly jakosti odpadních vod podle nařízení vlády č. 401/2015 Sb. pro kategorie ČOV nad 10 tis. Nově byly odvozeny mezní hodnoty tříd také pro fluoridy a kyanidy. Největších změn v nové normě doznala skupina ukazatelů „Organické látky“.

Nově bylo v rámci této skupiny do normy zařazeno 16 ukazatelů, převážně pesticidů, jejichž zastoupení v povrchových vodách je v takové míře, že byly, i když ojediněle, klasifikovány III. nebo i vyšší třídou kvality. Protože mnohé pesticidy v životním prostředí metabolizují v takové míře, že jejich metabolity ve vodním prostředí převládají, v případech, kdy je to stanoveno, se k původní účinné látce zahrnují.

K nově zařazeným ukazatelům náleží dále bisfenol A, který je široce používán a je potvrzen jako endokrinní disruptor [8]. Skupinu široce používaných změkčovadel plastických hmot v nové normě ČSN 75 7221 reprezentuje bis(2-ethylhexyl)ftalát, známý též pod zkratkou DEHP. Tato látka náleží k prioritním rizikovým látkám pro vodní prostředí a je také na seznamu látek vzbuzujících mimořádné obavy podle legislativy REACH (toxická pro reprodukci) [9].

Poslední látku, kterou je potřeba v této skupině zmínit, je kyselina ethylendiamintetraoctová (EDTA). Pro své komplexotvorné vlastnosti se používá pro změkčování vody, je součástí pracích prostředků a přípravků v průmyslu i v domácnostech. Ve vodním prostředí je limitována kvůli špatné biologické odbouratelnosti.

V této skupině byly původně mezní hodnoty tříd kvality specifikovány pro 10 kovů, pro sedm z nich zůstávají v nové normě mezní hodnoty nezměněny. Ke zpřísnění tříd kvality došlo v případě chromu, mědi a niklu (tabulka 4). Nově jsou v normě stanoveny třídy kvality pro osm dalších kovů (Ba, Be, B, Al, Co, Se, U, V).

Pro vodní organismy je snáze dostupná a tedy i více riziková rozpuštěná forma sloučenin kovů oproti celkové formě [10]. Proto jsou v posledních letech normy environmentální kvality určeny pro rozpuštěnou fázi (filtrovaný vzorek filtrem o velikosti pórů 0,45 mm); na úrovni členských států EU v případě kadmia, niklu, olova a rtuti.

Tabulka 1: Poměr Koncentračních Charakteristik C90/Cprům.

Tabulka 2: Stávající a Nově Navržené Mezní Hodnoty Tříd Kvality pro Vybrané Ukazatele

Tabulka 3: Vybrané Údaje o Profilech a Třídách Kvality

Tabulka 4: Mezní Hodnoty Tříd pro Kovy

Nástroje pro Ochrana Vod

Mluvíme-li o nástrojích pro ochranu vod, máme na mysli zejména: právo; státní správu; ekonomické nástroje; úroveň techniky; úroveň vodního hospodářství; sledování kvality vody; mezinárodní spolupráci.

K ochraně vydatnosti, jakosti a zdravotní nezávadnosti vod zavádí zákon z roku 1973: zvláštní ochranu vodohospodářských oblastí, které pro své přirozené podmínky tvoří území přirozené akumulace vod; ochranná pásma vodních zdrojů; vodárenské toky, jimiž jsou úseky vodních toků zvlášť určeny k hromadnému zásobování obyvatel pitnou vodou; povinnost těch, kdo vypouštějí odpadní vody, dbát, aby jakost vod nebyla ohrožena( k tomu slouží zneškodňování vypouštěných vod způsobem odpovídajícím současnému stavu techniky); ochranu vod před znečišťováním jinými látkami než odpadními vodami; přednostní určení podzemní vody pro zásobování obyvatel pitnou vodou a pro účely jejího použití, předepsaného zvláštním předpisem; povinnost tyto vody evidovat, bilančně vyhodnocovat a zajistit jejich nejúčelnější využití; obecnou povinnost každého občana hlásit havarijní zhoršení jakosti vody příslušným orgánům státní správy; sankce za porušování povinností stanovených zákonem na ochranu vod.

Zákon pohlíží na problematiku ochrany vod komplexně, zabývá se prevencí, ukládá povinnosti nejen uživatelům vody, ale i orgánům státní správy, které toto užívání povolují a řeší i otázky represe. Vhodně navrženými ekonomickými nástroji se vyvíjí tlak na hospodárnost ve spotřebě vody i na žádoucí péči o její čistotu.

Jak Zabránit Znečištění Vody

Změna může paradoxně vzejít od spotřebitelů, kteří by poptávkou po biopotravinách otevřeli prostor pro ekologické zemědělství na orné půdě. Domácnosti nebo podniky šetří pomocí fotovoltaických elektráren či tepelných čerpadel. Pro koho a jakou nemovitost je vhodné právě tepelné čerpadlo?

tags: #zaklady #ekologie #chemicke #znecisteni #vody

Oblíbené příspěvky:

• Škola v přírodě: Super třída
• Co je Dopis Darcům Greenpeace?
• Škola v Přírodě: Příklad Dokumentace
• Třídění Odpadu v Mikulově
• Kriticky ohrožený zvon