Skutki zanieczyszczenia wód i atmosfery

Jednym z największych problemów współczesnego świata jest zanieczyszczenie wody i atmosfery.

Woda
Ścieki miejskie, gromadzące się przez lata były dawniej wyrzucane prosto do morza, rzeki. Dopiero w XX w. zaczęły powstawać zakłady neutralizujące szkodliwe związki zawarte w wodzie, płynącej z mieszkań, zakładów i fabryk, które produkują ogromne ilości zanieczyszczeń, będących efektem ubocznym prowadzonych tam prac. Do nieczystości zaliczamy: metale ciężkie (ołów, rtęć), związki siarki i inne. Ścieki dzielimy na: komunalne i przemysłowe. Przemysłowe to te, które zostały wytworzone w fabrykach lub innych dużych zakładach, są one z reguły bardziej zanieczyszczone; komunalne natomiast to ścieki wytworzone w mieszkaniach prywatnych. W obu tych rodzajach mogą wystąpić bardzo niebezpieczne substancje, ale też związki zupełnie nieszkodliwe. Ścieki trafiają do oczyszczalni, gdzie zostają poddane różnorakim procesom, które mają na celu oczyszczenie wody. Najpierw woda jest przepuszczana przez osadniki, na których osadzają się większe ciała stałe. Następnie woda jest przepompowywana do piaskowników, gdzie pozostają np. ziarenka piasku i inne małe ciała stałe. Potem ścieki przedostają się do komór napowietrzania, gdzie pozostałe osady organiczne są poddawane fermentacji. Na samym końcu woda jest spuszczana do rzeki lub do innego zbiornika wodnego. Z rzeki trafia ona do jeziora, później do morza, a na końcu do oceanu. Tą samą drogą rozprzestrzeniają się także zanieczyszczenia zawarte w wodzie. Nieczystości, które pojawiły się np. w Gdyni, po dwóch dniach mogą znajdować się już w jednym z portów Skandynawskich. By zmniejszyć skutki zanieczyszczeń wiele zakładów stosuje tzw. obieg zamknięty wody. Polega to na tym, że raz zużytą w danej fabryce wodę wykorzystuje się ją wielokrotnie, aż do jej całkowitej niezdolności do dalszego zużycia.
Jednak ścieki to nie jedyna droga powstawania zanieczyszczeń w wodzie. Drugim ważnym czynnikiem są katastrofy statków, głównie tankowców. W takim przypadku szkodliwe związki chemiczne przedostają się bezpośrednio do wody. Powstrzymanie postępującej plamy oleju lub ropy naftowej jest trudne, kosztowne i często wymaga użycia specjalistycznego sprzętu.
Podczas wojny w Zatoce Perskiej, po podpaleniu przez Irak kuwejckich szybów naftowych zginęło wiele ryb i ptaków, które zatruły się naftą.

Skutki zanieczyszczenia wód są katastrofalne. Metale ciężkie zawarte w dużej części źle oczyszczonych ścieków, odkładając się w żołądkach zarówno ludzi jak i zwierząt ujawniają swoje istnienie po wielu latach od pojawienia się w układzie trawiennym. Do tych skutków zaliczamy:
- magnez powoduje wiele schorzeń u ryb, które spożyte przez człowieka mogą doprowadzić do wielu chorób,
- toksyczne opary rtęci są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych,
- wody skażone nawozami sztucznymi stały się wylęgarniami dla chorób takich jak salmonella,
- obecnie większość wód powierzchniowych nie nadaje się do uzdatnienia (jest to nieopłacalne), a tym bardziej do picia; z naszych kranów płyną wody ze studni głębinowych odpowiednio oczyszczone, dawniej łososie europejskie odbywały tarło w górnym biegu Wisły i Odry; dziś już się ich tam nie obserwuje (obie rzeki mają trzeci stopień zanieczyszczenia w trójstopniowej skali).
- podwodne „lasy” oczyszczające atmosferę z dwutlenku węgla już w większości nie istnieją.


Atmosfera
Obecnie za największego truciciela uważa się fabryki produkujące celulozę (później papier). Wytwarzają one ogromne ilości ścieków przemysłowych, oraz bardzo dużo gazów szkodliwych dla środowiska. Należą do nich: freony, dwutlenek węgla i inne.
Jednak nie tylko fabryki produkują zanieczyszczenia powietrza. 25% procent z nich jest obecnie produkowanych przez samochody w procesie spalania paliwa. Szkodliwe gazy powstałe w jednym miejscu, np. przy elektrociepłowni mogą bardzo szybko rozprzestrzenić się z wiatrem po okolicy, a później na dalsze tereny. Sposoby walki z zanieczyszczeniami, znajdującymi się w powietrzu, którym oddychamy, są różne:
- zakładanie specjalnych filtrów na kominy fabryk,
- zbieranie produkowanych gazów i ich sprzedaż dla celów przemysłowych,
- produkcja samochodów napędzanych dzięki syntezie tlenu i wodoru w komórkach paliwowych (wydzielana wtedy energia jest w stanie wprawić w ruch ciężarówkę).
Specjalny traktat zawarty w japońskim Kyoto określa maksymalną liczbę emitowanych przez fabryki w danym kraju spalin. Traktatu tego nie podpisały Stany Zjednoczone, największy na świecie „producent” zanieczyszczeń atmosferycznych.
Skutki zanieczyszczenia atmosfery są różne. Należą do nich:
- choroby - zwiększona zachorowalność na astmę i choroby układu oddechowego, zwłaszcza w okolicach fabryk i elektrowni „wypuszczających” do atmosfery szkodliwe, trujące pyły i dymy, osadzające się w drogach oddechowych człowieka,
- kwaśne deszcze - dwutlenek siarki powstały przy spaleniu zasiarczonego węgla kamiennego rozpuszcza się w wodzie deszczowej i spada na Ziemię niszcząc środowisko naturalne i zabytkowe budowle (np. krakowskie Sukiennice wpisane na listę Światowego Dziedzictwa Kultury UNESCO). Kwaśne deszcze powstają także w pobliżu zakładów azotowych, jeśli gazy zawierające dwutlenek azotu przedostaną się do atmosfery,
- globalne ocieplenie - zwiększona ilość dwutlenku węgla, „magazynującego” ciepło w atmosferze powoduje podwyższanie się rocznej średniej temperatury powietrza. To z kolei może spowodować topnienie lodu na Antarktydzie, a to z kolei podwyższenie się poziomu wód we Wszechoceanie. Podniesienie się poziomu wody o 1 m będzie przyczyną zatopienia 17% obecnej powierzchni Bangladeszu. Do krajów najbardziej zagrożonych należą m.in. Egipt, położona na wyspach Indonezja i Tajlandia. Satelita badawczy dostarczył informacji o tempie podnoszenia się poziomu wód. Obecnie wynosi ono 3 mm rocznie i rośnie,
- zwiększenie produkcji rolnej – dwukrotny wzrost ilości CO2 w atmosferze może wpływać na zwiększenie plonów kukurydzy o 16%, jęczmienia o 36%, pszenicy o 38%. Być może jest to korzystne, ale wraz z uprawami szybciej będą także rosnąć chwasty,
- dziura ozonowa – freony (CCl2F2) wykorzystywane w aerozolach i gaśnicach, będące lżejsze od powietrza ulatują w górne warstwy atmosfery i tam reagują z ozonem (O3). Ozon tworzy powłokę ozonową, otaczającą Ziemię na wysokości 10-50 km i chroniącą jej powierzchnię przed promieniowaniem kosmicznym UV, które może spowodować niszczenie tkanek wszystkich organizmów żywych. Zawarty we freonach chlor niszczy ozon bezpośrednio. Chlor, reagując z ozonem tworzy tlenek chloru (OCl) i tlen (O2). Reakcja tlenków chloru prowadzi do powstania dwutlenku chloru (O2Cl) i chloru. Chlor może zniszczyć kolejną cząsteczkę ozonu. Taka reakcja może trwać aż do wyczerpania się ozonu na danej wysokości. Badania w roku 1985 dowiodły, że nad Antarktydą istnieje już dziura w powłoce ozonowej, która przesuwa się powoli w kierunku Australii. W Australii zaobserwowano już zwiększoną zachorowalność na raka skóry. Freony przez wiele lat były uważane za substancje mało reaktywne.