KURZUS: Környezetvédelem
MODUL: V. modul: A víz és védelme
13. lecke: Vízszennyező anyagok és források
Cél: A lecke célja, hogy a hallgatók megismerjék a vizekre veszélyt jelentő szennyező anyagokat és forrásokat. | |||
Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes | |||
| |||
Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 45 percre lesz szüksége. | |||
Kulcsfogalmak: | |||
| |||
1. Vízszennyezések - idő és eredet szerint | |||
Jegyezze meg a vízszennyezés fogalmát! Gyűjtsön példákat (saját környezetéből is) a rendszeres és a rendkívüli vízszennyezésekre! | |||
Vízszennyezésnek nevezünk minden olyan, rendszerint mesterséges külső hatást, amely a felszíni és felszín alatti vizek minőségét úgy változtatja meg, hogy a víz alkalmassága emberi használatra és a benne végbemenő természetes folyamatok biztosítására csökken vagy megszűnik. | |||
Rendszeres (folyamatos) vízszennyezést okoznak az ipari üzemek, a kommunális és ipari szennyvíztisztítók, a települések, a mezőgazdaság. Rendkívüli (haváriaszerű) vízszennyezést okoznak a természeti és ipari katasztrófák, a műszaki hibák, szabotázs akciók, az emberi felelőtlenség. | |||
Gyűjtsön példákat a pontszerű és a diffúz vízszennyező forrásokra! Jegyezze meg a köztük lévő különbséget! | |||
A vízszennyező anyagok eredetük szerint lehetnek pontszerűek ill. diffúzak. A pontszerű szennyeződések helye pontosan meghatározható (szennyvízcsatornák, gyárak stb.), a szennyeződés összegyűjthető, így megfelelő technológiákkal többségük ártalmatlanítható. | |||
A diffúz szennyeződések eredetének helye konkrétan nem határozható meg, mert a szennyeződések nem valamely jól körülhatárolt forrásból, pl. szennyvíztelepről érkeznek a vizekbe, hanem a légkörből, a felszíni lefolyás közvetítésével a földekről, az utakról, a településekről, a talajvíz beszivárgásából. A diffúz terhelés jelentős hányada közvetlenül a mezőgazdasági termeléshez (az állattartó telepek szennyezőanyagai, talajból kimosódó műtrágyák, növényvédőszerek) és a települési lefolyáshoz (az utakról a vizekbe kerülő szennyező anyagok) kötődik. A diffúz terhelés nagy területről kis koncentrációban érkezik, ezért sokkal nehezebb és drágább kezelni, mint a kis területen nagy koncentrációban képződő pontszerű terhelést. A pontszerű szennyezés növekvő hányadának kezelésével, a csatornázás és a szennyvíztisztítás fejlesztésével egyre nő a diffúz terhelés aránya. A megelőző intézkedéseket a vízgyűjtő területén kell végrehajtani: pl. a műtrágya felhasználásának csökkentése, a szervestrágya felhasználás tilalmi időszakainak bevezetése a nitrogén- és foszfor-veszteség csökkentése érdekében, a trágya-túladagolás elkerülése, hatékony tápanyag-visszaforgató rendszerek és ökotechnológiai módszerek alkalmazása (pl. vizes élőhelyek és más védőzónák helyreállítása), oktatási programok az egyéni és közösségi felelősségérzet felkeltésére, a tápanyagok körforgásának megismertetésére. | |||
2. Vízszennyezések - anyag szerint | |||
A vízszennyezések anyaguk szerint különfélék lehetnek; fő csoportjaik: hőszennyezés, klasszikus komponensek, mikroszennyezők, radioaktív szennyezés, fertőzést okozó mikroorganizmusok. | |||
2.1. Hőszennyezés | |||
Gyűjtse ki a hőszennyezés vizekre gyakorolt káros hatásait! | |||
A hőszennyezés a víz hőmérsékletének mesterséges megváltoztatásával okozott kár. A vízi élőlények természetes hőmérsékleti körülményekhez alkalmazkodott életközösségének egyensúlyát a felszíni vizekbe vitt hőmennyiség felborítja. A felmelegedés különbözőképpen hat az élőlényekre, így az eredeti közösség megváltozik. Magasabb hőmérsékleten gyorsul a vízi élőlények anyagcseréje, érzékenyebbek a mérgező anyagokra, egyes életjelenségeikben, a szaporodásukban zavarok keletkezhetnek. A hőmérséklet-emelkedés ezen kívül csökkenti az oxigén oldhatóságát, ami megnehezíti a biológiai lebomlást, a folyó öntisztulását, illetve az oxigénhiány miatt egyes élőlények eltűnnek. A fokozott párolgás és az oldhatóság növekedése következtében az állóvizek sótartalma nőhet. Különösen jelentős hőszennyezők a hőerőművek és az atomerőművek, hűtővizeik vízfolyásokba engedése következtében. | |||
2.2. Klasszikus komponensek | |||
Gyűjtse ki és jegyezze meg a vizek klasszikus komponenseit! | |||
Ezek az anyagok a vizekben természetesen is jelen vannak, feltétlenül szükségesek, és a mennyiségüktől függ, hogy szennyeznek-e, vízminőség-romlást okoznak-e vagy sem. A klasszikus komponensek közé számítanak a különféle sók, oldott oxigén, szervesanyag-tartalom, nitrogén- és foszforvegyületek. A nem megfelelő mennyiségük miatt kiváltott vízminőségromlás két alapvető típusa az oxigénhiány kialakulása és az eutrofizáció. | |||
Gyűjtse ki és jegyezze meg, hogy miért szükséges az oxigén a vizekben, és hogy milyen okok vezetnek az oxigénhiány kialakulásához! | |||
Az oxigénhiány kialakulása: | |||
A vízben oldott oxigén a vizekben végbemenő életfolyamatokhoz elengedhetetlenül szükséges. Az elviselhető határérték fajtól függ, általában 3-4 mg/l, de pl. a pisztrángok már 6-7 mg/l, a pontyok 4-5 mg/l alatti oxigénkoncentrációnál légzési nehézségekkel küzdenek. Oxigénre van szükség a vizekben lejátszódó öntisztulási folyamatokhoz is: ennek során a szerves anyagokat a vízben lévő heterotróf baktériumok lebontják (oxidálják), és ehhez oxigénre van szükségük. | |||
Nyáron a túlzott mértékben elburjánzott vízinövényzet nagyfokú bomlási, rothadási folyamatai indulnak be. Ezekhez a folyamatokhoz oxigén szükséges, amelynek mennyisége ezáltal lecsökken a vízben. Télen a jégréteg akadályozza az oxigén víztérbe jutását, valamint a jégrétegre hullott hó árnyékoló hatása is szerepet játszik. Évszaktól függetlenül egyéb okok - szerves és szervetlen szennyező anyagok vízbe jutása, kedvezőtlen hidrometeorológiai helyzet - is kiválthatják az oxigénhiányt. Az oxigénhiány kialakulása egyéb jelenségekkel is együtt járhat: a növényzet hirtelen rothadása, az iszap anaerob bomlása folytán kénhidrogén és ammónia, illetve baktériumok, algák mérgező anyagcsere termékei is keletkeznek. | |||
Jegyezze meg az eutrofizáció jelenségét és okait! | |||
Eutrofizáció: | |||
Az eutrofizáció a vizek növényi tápanyagdúsulása által kiváltott biológiai reakció: a felszíni vizek elnövényesednek (algásodás, hínárosodás) a beléjük került nitrogén- és foszforvegyületek miatt (amelyek a növények számára táplálékul szolgálnak). Az eutrofizáció természetes és mesterséges hatásokra is bekövetkezhet. Folyamatát egyes planktonalgák időszakos, hirtelen elszaporodása ("vízvirágzás") jelzi (1. kép). Az eutrofizáció a tavi elöregedés jellemzője, feltöltődéshez vezet. A talajerózióval, deflációval a felszíni vizekbe jutó tápanyagok (főként a nitrogén és foszfor-tartalmú műtrágyák) és a szennyvizek (háztartási szennyvizek nitrogén- és foszfortartalma) elősegítik a folyamatot. | |||
| |||
2.3. Mikroszennyezők | |||
Gyűjtsön példákat a vizek szerves és szervetlen mikroszennyezőire, és keressen példákat saját környezetéből vagy szakterületéről a mikroszennyezők vízbe jutásának lehetséges forrásairól! | |||
Azok az anyagok tartoznak a mikroszennyezők körébe, amelyek már viszonylag kis mennyiségben is káros hatásúak. Az íz- és szagrontó hatásuk mellett többnyire mérgező, rákkeltő anyagok, amelyek a tápláléklánc összes résztvevőjét károsíthatják. A különféle emberi tevékenységek következtében mennyiségük jelentősen megnőtt. | |||
A szervetlen mikroszennyezők közül a vas, mangán, cink elsősorban ízrontó hatású. A mérgező elemek közül a higany, a kadmium és az ólom különösen veszélyes az emberi szervezetre. | |||
A leggyakrabban előforduló szerves mikroszennyezők a kőolajszármazékok. Ezek kisebb koncentrációban is mérgezők és ízrontók, az olajhártya pedig meggátolja a víz légkörből történő oxigénfelvételét. Az aromás szénhidrogének emellett rákkeltő hatásúak. A szintetikus mosószerek (detergensek) a felszíni vizek habzását okozzák, ami megnehezíti az oxigénfelvételt, és esztétikailag is romboló látvány. Emulgeáló tulajdonságuk miatt megakadályozzák más káros anyagok kicsapódását és ülepedését. A mezőgazdaság kemizálásával elterjedt peszticidek szintén káros vízszennyezők. Lebomlásuk lassú, így feldúsulnak a táplálékláncban, veszélyes hatásuk esetleg csak évek múlva jelentkezik. A növényvédelem fejlődésének egyik iránya, hogy a lassan lebomló mérgező vegyületek helyett a vízben jól hidrolizáló és gyorsan bomló vegyületek kerülnek előtérbe (pl. a klórozott szénhidrogének helyett szerves foszforsavészterek). A fenolvegyületek a halhús ízét élvezhetetlenné teszik, az ivóvíz klórozásakor pedig igen kellemetlen szagú és ízű klór-fenolok keletkeznek belőlük. | |||
2.4. Radioaktív anyagok | |||
Gyűjtse ki és jegyezze meg a radioaktív anyagok vízbe jutásának lehetséges okait! | |||
A radioaktív anyagok azért különösen veszélyesek, mert érzékszerveinkkel nem észleljük őket, és biológiailag irreverzibilis elváltozásokat okoznak. A kőzetek természetes radioaktivitása miatt a velük érintkező vizek mindig tartalmaznak kis mennyiségben radioaktív izotópokat. A tengervíz radioaktív anyag tartalma a 40K izotóp miatt ennél magasabb. Az 1960-as évek elején a légköri atombomba kísérletek miatt az európai folyóvizekben többszörösére emelkedett a radioaktivitás, majd a kísérletek beszüntetése után visszaállt a korábbi értékekre. Potenciális veszélyt az izotópokat felhasználó laboratóriumok (térbeli szétszórtságuk következtében) és a nagy aktivitás miatt az atomreaktorok jelentenek. | |||
2.5. Fertőzést okozó mikroorganizmusok | |||
A felszíni vizek és az ivóvizek természetes állapotukban nem tartalmaznak fertőzést okozó mikroorganizmusokat, azonban a háztartási szennyvizekkel patogén baktériumok ill. vírusok is kerülhetnek a vizekbe. Ha ezek a kutakba vagy a vezetékes vízellátásba jutnak, közegészségügyi ártalmakhoz, járványokhoz vezetnek. | |||
3. Vízszennyezések - megjelenési forma szerint | |||
Gyűjtse ki és jegyezze meg a vízszennyező anyagok három fő megjelenési formáját! Keressen rájuk példákat saját környezetéből vagy szakterületéből! | |||
Megjelenési formájuk szerint a vízszennyező anyagok lehetnek felszínen úszók (mosószer-hab, festék, oldószer, alga-békalencse tömeg, szilárd hulladék, szemét, állattetem stb.), valamint vízben lebegő és oldott szennyeződések. Ez utóbbi kettőre vagy a víz elszíneződése, szaga, lebegőanyag-tartalma utal, vagy pedig nem okoz észrevehető elváltozást, csak a bekövetkezett vízminőségi kár észlelhető (pl. halpusztulás). | |||
4. Vízszennyezések - ágazatok szerint | |||
Jegyezze meg a különféle ágazatok által okozott vízszennyezések legfontosabb forrásait! | |||
A vízszennyezésekért minden gazdasági ágazat: a háztartások, az ipar, a mezőgazdaság és a közlekedés - különböző arányban - egyaránt felelős: | |||
|
Önellenőrző kérdések | |||||||||
1. Definiálja a vízszennyezés fogalmat! | |||||||||
2. Soroljon fel legalább 3 példát rendszeres vízszennyezésekre! | |||||||||
3. Nevezzen meg legalább 3 példát, amely haváriaszerű vízszennyezést okoz! | |||||||||
4. Mi a különbség a pontszerű és a diffúz szennyezők között? | |||||||||
5. Soroljon fel legalább 2 példát pontszerű vízszennyező forrásra! | |||||||||
6. Nevezzen meg diffúz vízszennyező forrásokat (3)! | |||||||||
7. Mi a hőszennyezés és miért káros? | |||||||||
8. Sorolja fel a vizek klasszikus komponenseit! | |||||||||
9. Milyen okok vezetnek oxigénhiányhoz a vizekben? | |||||||||
10. Mi az eutrofizáció és milyen kiváltó okai vannak? | |||||||||
11. Melyek a legfontosabb szerves és szervetlen mikroszennyezők? | |||||||||
12. Milyen forrásokból kerülhetnek a vizekbe radioaktív anyagok? | |||||||||
13. Milyen megjelenési formái vannak a vízben lévő szennyező anyagoknak? | |||||||||
14. Töltse ki a táblázatot! | |||||||||
|