FranioMinor FranioMinor
385
BLOG

O wodach i ich biologii słów kilka.

FranioMinor FranioMinor Gospodarka Obserwuj notkę 16

Trwa w najlepsze dyskusja nad polskimi rzekami. Jako, że kiedyś społeczeństwo zafundowało mi studia w tym zakresie, czuję się zobowiązany do zabrania głosu i uporządkowania kilku spraw.

Woda jest specyficznym związkiem chemicznym o wyjątkowych własnościach. Jej cząsteczki się przyciągają wzajemnie, co widać choćby po tym, że tworzą krople. Ponadto gęstość wody rośnie wraz z temperaturą, ale ... największą gęstość ma woda o temp. +4 stopni Celsjusza. Te własności wody powodują, iż wody płynące cechują się przepływem laminarnym: najszybszy na powierzchni, najwolniejszy przy dnie, a w zbiornikach dochodzi do tworzenia się warstwa wody od najcieplejszej na powierzchni do najzimniejszej w głębi. Ponadto rozpuszczalność gazów (w tym tlenu) w wodzie maleje wraz ze wzrostem temperatury, rośnie natomiast rozpuszczalność różnych soli nieorganicznych.

W wodach żyją różnego rodzaju przedstawiciele flory: bakterie, glony jedno- i wielokomórkowe, rośliny naczyniowe pływające (np. rzęsa wodna, mchy) czy zakorzenione jak skrzypy, strzałka wodna czy trzciny. Fauna to żywiące się bakteriami pierwotniaki, drobne (rozwielitki) i większe (raki) skorupiaki, małże, ślimaki, owady wodne czy larwy owadów lądowych, płazy, liczne gatunki ryb i nieliczne ssaków. Tworzą się tu różnego rodzaju piramidy i łańcuchy żywnościowe, przy czym na początku są przeważnie samożywne glony. Glony z kolei do swego rozwoju potrzebują światła, dwutlenku węgla i pewnych składników mineralnych. No i oczywiście wody.

Cechą wód polskich jest (z drobnymi wyjątkami) nadmierne użyźnienie czyli nadmierne ilości soli mineralnych (azotu, potasu, fosforu i innych). Mówimy, że są to wody eutroficzne. W takich wodach rośliny rozrastają się zbyt szybko, w okresie dużego nasłonecznienia wręcz wykładniczo. Zjawisko to nazywamy zakwitem wody.

Zakwity wody są niebezpieczne dla wodnej fauny na dwa sposoby. W pierwszym przypadku niebezpieczne są zakwity sinic (rodzaj glonów), które wydalają do wody substancje toksyczne dla innych organizmów, np. ryb, ale nawet i dla człowieka. Masowe występowanie sinic jest najczęstszą przyczyną zamykania kąpielisk. Zresztą sam wygląd i zapach wody z dużą ilością sinic powinien zniechęcić każdego człowieka do wejścia, nawet jeśli dany zbiornik jest płytki, a na środku znajduje się wysepka z budką dla łabędzi. Jeśli nawet nie będą to sinice, lecz inne, bardziej przyjazne glony, to i tak duże organizmy zwierzęce jak ryby, mogą mieć poważne problemy. Fotosynteza ma bowiem dwie fazy: jasną i ciemną. W fazie jasnej (dzień) glony rozbijają cząsteczki wody, zatrzymując elektrony i jony wodorowe, a tlen w postaci cząsteczkowej oddają do otoczenia. Zawartość tlenu jest wtedy wyraźnie podwyższona! W fazie ciemnej następują natomiast dalsze procesy syntezy związków organicznych z wykorzystaniem zdobytego wodoru oraz dwutlenku węgla. W tej fazie tlen nie jest uwalniany, a wręcz przeciwnie: pobierają pewne ilości tlenu z otoczenia. W wodach wolno płynących czy wręcz stojących mamy więc ciepłą nocą grubą poduchę z wybujałych roślin, która nie dość, że zabiera tlen z wody, to jeszcze odcina wymianę gazową z atmosferą nad powierzchnią wody! Po pewnym czasie część z tych wybujałych roślin zaczyna obumierać i opadać na dno, gdzie już czekają różne drobne organizmy, w tym bakterie gnilne ale także i np. karpie, które żerują głównie przy dnie. Zbiornik zaczyna gwałtownie potrzebować coraz więcej tlenu. W przypadku stawów hodowlanych korzystna jest ich niewielka głębokość, ale rybacy muszą uważać, aby ich robota nie poszła na marne!

Główne źródła zagrożeń dla ekosystemów wodnych.

Najbardziej powszechnym zagrożeniem jest wspomniana nadmierna żyzność (eutrofia) wód. Jej głównym źródłem jest rolnictwo, a konkretnie masowe stosowanie nawozów mineralnych. Nadmiar nawozów spływa powierzchniowo podczas ulewnych deszczy albo też przesiąka do wód gruntowych, stamtąd zaś do wód powierzchniowych. Dzisiejsza sytuacja drożyzny na rynku nawozów sztucznych może okazać się bardzo korzystna dla stanu wód w Polsce. Problem jest jednak rozciągnięty w czasie, bowiem wody gruntowe (albo samo podglebie) często zawiera już ogromny ładunek soli mineralnych pochodzących z nawozów stosowanych wiele lat temu.

Przenawożenie wód może być także spowodowane odprowadzaniem gnojówki z gospodarstw rolnych. Sam takie przypadki widziałem. Źródłem nawożenia mogą być też nieoczyszczone (lub źle oczyszczone) ścieki z zakładów przetwórstwa rolnego czy np. papierniczego. Z autopsji pamiętam, jak w latach siedemdziesiątych przechodziłem latem obok stawu przy pewnej lokalnej mleczarni: smród dosłownie zwalił mnie z nóg! Ja na moje szczęście mogłem oddalić się w dowolnym kierunku czyli akurat wtedy dokładnie pod wiatr. Ryby uraczone wodą z tego bajora miały raczej dużo mniej możliwości wyboru kierunku ucieczki. A jeszcze w latach dziewięćdziesiątych minionego wieku, jak ktoś przejeżdżał przez Świecie nad Wisłą (zakłady celulozowe), to musiał pamiętać o dokładnym zamknięciu szyb w samochodzie i ewentualnym odcięciu dopływu powietrza z zewnątrz do klimatyzacji. Tuż obok był Hotel Leśny z 25-cio metrowym krytym basenem w cenie (niewygórowanej) pokoju. Ile razy byłem w pobliżu, a wiatr był sprzyjający nocowałem w tym hotelu, mając do niemal wyłącznej dyspozycji basen na cały wieczór, bo inni goście unikali tego miejsca, nie licząc gości zorganizowanych, którzy zwyczajnie nie mieli wyboru. Ale kiedyś miałem pecha: w nocy wiatr zmienił kierunek i miałem za swoje!

Ostatnio w internecie natrafiłem na wypowiedź Leszka Millera, z zapałem krytykującego obecny Rząd. Na jego miejscu siedziałbym cicho, bowiem to za PRL-u oczyszczanie ścieków z przemysłu rolno-spożywczego ograniczało się przeważnie do budowy tzw. osadników, czyli zbiorników do których spływały surowe ścieki zawierające ogromny balast związków nieorganicznych i organicznych. Cięższe składniki opadały na dno, natomiast frakcja lżejsza radośnie spływała do lokalnego cieku.

Ścieki komunalno - bytowe stanowią osobny rozdział. Tutaj czasami trudno powiedzieć w jaki sposób te ścieki rujnują wodne ekosystemy. Z jednej strony niosą bowiem ładunek substancji odżywczych stanowiących "atrakcyjny" pokarm dla bakterii i innych drobnych organizmów, ale z drugiej strony, w miarę coraz większej dostępności "chemii" domowego użytku coraz większy ładunek substancji organicznych "niejadalnych" nawet dla większości bakterii, a nawet zabójczych dla roślin wodnych. Kiedyś w szkołach dzieciom radzono postawienie na oknie dwu słoików z wodą i glonami w środku. Do jednego słoika należało wpuścić kilka kropli jakiegoś domowego detergentu czy łyżeczkę proszku do prania i obserwować słoiki. Ale nawet, jeśli w ściekach z przemysłu rolno-spożywczego czy komunalnych nie będzie zbyt wiele toksycznych dla organizmów żywych substancji chemicznych, to i tak stanowią one ogromne obciążenie dla ekosystemu. Obfitość materii organicznej do skonsumowania powoduje bowiem masowy rozwój bakterii i innych organizmów, które jednak zużywają praktycznie cały tlen dostępny w wodzie, powodując choćby śnięcie ryb! Tak przy okazji: oczyszczalnie ścieków komunalnych bazują właśnie na procesie "zjadania" większości resztek organicznych przez specjalnie dobrane szczepy bakterii i inne większe organizmy. Podstawowe wersje takich oczyszczalni to tzw. złoża biologiczne lub osad czynny. Należy dodać, że podstawowym warunkiem skutecznego działania takich oczyszczalni jest właśnie zapewnienie odpowiedniego napowietrzania!

Pomijając fakt braku oczyszczalni ścieków komunalnych (szczególnie w mniejszych miejscowościach) i/lub ich mało skutecznej pracy, za czasów PRL-u poważnym problemem było "rozwiązywanie' problemu ścieków w domach jednorodzinnych przez spuszczanie ich ukrytymi rurami do pobliskich cieków, podczas gdy oficjalnie nieruchomość posiadała zbiornik czyli szambo, za którego opróżnianie jednak trzeba było płacić. Przytoczę dwa przykłady: w latach osiemdziesiątych w Gliwicach po intensywnych deszczach znacznie podniósł się stan tamtejszej rzeki Kłodnicy (do niej jeszcze wrócę). Rzeka od dawna posiadała dość wysokie wały ochronne, więc miasto nie ucierpiało poza ... wieloma domami jednorodzinnymi zalanymi wodą (powiedzmy, że była to woda) cofającą się ukrytymi przed światem rurami i wybijającą w najniżej położonych sedesach, umywalkach czy kratkach ściekowych w garażach. Wezwani strażacy mieli spory ubaw, opisywany potem w lokalnych gazetach. Podobna sytuacja była wokół Jeziora Kiekrz, gdzie osiedlały się poznańskie elity finansowe. Zgodnie z poznańską zasadą oszczędności "oszczędzały" na czyszczeniu szamb przydomowych, bo ich zawartość chętnie wsiąkała w lokalne grube warstwy piachu. Niestety po latach piasek się nasycił i zaczął oddawać swą zawartość jezioru, które stawało się coraz trudniejsze do kąpieli i plażowania, a nawet wąchania. Koniec końców "oszczędni" mieszkańcy Kiekrza dobrowolnie opodatkowali się na czyszczenie swego jeziora...

Najgorszą dla ekosystemów wodnych "zarazą" są ścieki przemysłowe inne niż te z rolno-spożywczego. Tutaj rzadko występują substancje mniej lub bardziej przyswajalne dla organizmów żywych, za to pełny asortyment jonów metali, w tym nawet tych radioaktywnych (!), różnych anionów i kwasów, substancji alkalicznych, no i praktycznie nieskończony wybór substancji organicznych. Jest to potężne zagrożenie, w dodatku trudne do zidentyfikowania. Dla kationów i anionów soli nieorganicznych wymyślono reakcje barwne pozwalające sprawnemu chemikowi w odpowiednio wyposażonym laboratorium w ciągu niewielu minut zidentyfikować sól nieorganiczną, a nawet określić jej stężenie w podanej mu próbce, ale o ile będzie tam tylko jedna sól! Mieszanina substancji nieorganicznych i organicznych wymaga żmudnych procesów rozdzielania, eliminowania potencjalnych substancji maskujących czy fałszujących wyniki. W przypadku związków organicznych ich identyfikacja to prawie jak strzelanie z zasłoniętymi oczami: jeśli biedny chemik nie dostanie żadnych wskazówek, np. z jakiego zakładu przemysłowego pochodzi ta próbka ścieków, tym bardziej, że pewne substancje z czasem mogą się rozkładać, a także reagować z innymi, np. pochodzącymi ze ścieków z innego zakładu przemysłowego. A oczyszczalnie zakładowe w latach PRL-u nie były oczkiem w głowie dyrekcji, priorytetem było wykonanie planu, a zwłaszcza tzw. produkcji specjalnej czyli dla celów militarnych. Towarzysz Leszek Miller powinien pamiętać te czasy.

Czasy, kiedy w Rudzie Śląskiej dzielnica Nowy Bytom funkcjonował bodaj jedyny wówczas na świecie otwarty wielki piec hutniczy. Okoliczni mieszkańcy jak i przyjezdni mogli wieczorami oglądać fascynujące ognie towarzyszące otwarciu klapy na szczycie pieca (gdzieś na 25 metrach wysokości) i wózek wsypujący porcję rudy, koksu czy topników. A potem poczuć na twarzy dreszczyk emocji wywołany opadającym pyłem... Na Górnym Śląsku w pewnych regionach na metr kwadratowy rocznie spadało nawet 4 kg pyłów!!! W oficjalnych, zatwierdzonych przez ówczesną cenzurę wydawnictwach! 1 kg pyłów to była normalka ...Te pyły latami osiadały na glebie, dostawały się do wód powierzchniowych i po dziś dzień widać skalę zatrucia. Wystarczy przyjechać na Śląsk i przyjrzeć się tamtejszej roślinności: dominują tzw. gatunki ruderalne, dla których nawet hałdy są niestraszne. Nota bene hałdy to dodatkowy "magazyn" zanieczyszczeń, stopniowo uwalniający swój ładunek do wód podziemnych. I na Śląsku był taki fenomen, jak rzeka Rawa. W pewnej pracy, którą miałem w ręku w latach siedemdziesiątych Autorzy przyznali, iż nie znaleźli żadnych źródeł tej rzeki (?!). Był to w 100% kanał ściekowy zasilany surowymi i/lub słabo oczyszczonymi ściekami wszelkiej maści. Zgodnie ze wspomnianą na początku zasadą przepływu laminarnego najcięższe frakcje stopniowo opadały coraz niżej, aby ostatecznie kumulować się na dnie. Autorzy ocenili, że gdyby na początku tej "rzeki" przez 100 lat tłoczyć wodę I klasy, to być może u ujścia można by potraktować ją jako rzekę sensu stricte. Ale nie wcześniej. Wspomniana już Kłodnica, wpadająca notabene do Odry, niewiele różniła się od Rawy, głównie tym, że ciągle posiadała naturalne źródła, a dopiero potem ulegała totalnemu zanieczyszczeniu. Dla ciekawskich: https://pl.wikipedia.org/wiki/K%C5%82odnica. Z wieloma innymi mniejszymi i większymi ciekami wodnymi jeszcze 20 - 30 lat temu bywało podobnie. Woda niosła tęczowe plamy, czasami miewała różne ciekawe odcienie (pamiętam nawet taki numer kabaretowy, gdzie jeden zakład przemysłowy wpuszczał swoją produkcję farby do rzeki, a jego zlokalizowany 20 kilometrów niżej kontrahent - farbiarnia tkanin - odbierał wprost z tej rzeki. Bo, jak podsumowali kabareciarze: transport wodny jest najtańszy!

Reasumując: wiele dziesiątków lat zaniedbań doprowadziło do potwornego zdegradowania większości wód powierzchniowych w Polsce. To, co od razu nie spłynęło do morza, osadziło się na dnie albo jeszcze wędruje podziemnymi kanałami. Otrzymaliśmy spory bagaż do udźwignięcia, a tegoroczne lato tylko ujawniło jego skalę. W górnym biegu cieków wodnych wzrost temperatury zwiększył iloczyn rozpuszczalności osadów, a w dolnym biegu odparowywanie wody spowodowało wzrost stężenia szkodliwych substancji. Dodatkowo, jak już wspomniałem, wyższe temperatury to spadek zawartości tlenu w wodzie i nieszczęście gotowe.

Oczywiście nie wykluczam, że w końcu zostanie wykryty jakiś sprawca nielegalnego zrzutu do wody (koniec końców to dość prosta sprawa, policja ani inne służby nie są w stanie upilnować każdego metra brzegu), ale moim skromnym zdaniem będzie to tylko przysłowiowe piórko, pod którym upada nadmiernie objuczony wielbłąd.



FranioMinor
O mnie FranioMinor

Zdziwiony próbuję zrozumieć Świat z perspektywy kilku krajów

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Gospodarka