Zanieczyszczenie i ochrona wody, powietrza i gleby w Polsce

Ekologia jest to nauka zajmująca się strukturą i funkcjonowaniem żywej przyrody. Obejmuje ona całość zjawisk dotyczących wzajemnych zależności między organizmami a ich żywym i martwym środowiskiem.

Człowiek ma prawo do:
1. Picia czystej wody
2. Oddychania świeżym powietrzem
3. Zdrowego pożywienia
4. Zdrowego potomstwa zamieszkania w nie zagęszczonych mieszkaniach
5. Cieszenia się spokojem społecznym

Środowisko biologiczne jest to ogół czynników ożywionych i nieożywionych wpływających bezpośrednio na życie organizmu danego gatunku lub populacji.

Ochrona środowiska jest to działalność polegająca na:
1. racjonalnym korzystaniu z dóbr przyrody
2. stosowaniu technologii mało odpadowych lub bezodpadowych
3. użytkowaniu substancji chemicznych zgodnie z ich właściwościami

Polska należy do krajów o znacznym zanieczyszczeniu środowiska, niewspółmiernie dużym w stosunku do potencjału przemysłowego kraju. Wiele czynników gospodarczych, społecznych i politycznych powodowało, że do końca lat 80- tych dwudziestego wieku stan środowiska przyrodniczego w Polsce stale się pogarszał.

Gleba jest to powierzchniowa warstwa skorupy ziemskiej posiadająca walory żyzności zapewniająca życie roślinom.

Gleba może zalegać od 3 cm do 3 m. Żyzność substancji może być od 3 cm do 3 m. Skład procentowy gleby przedstawia się następująco: 45% części mineralne, 25%woda, 25% powietrze, 5% substancje organiczne (w tym 90% humusu tzw. próchnicy gruntowej).W Polsce użytki rolne i sady zajmują 18.740 tys. ha co stanowi ok. 60% powierzchni naszego kraju. Na jednego Polaka przypada 0,4 ha ziemi. 1975 r. w Polsce zrekultywowano czyli przywrócono do rodzenia 4,5 tys. ha ziemi, a należało zrekultywować 69,4 tys. ha.
W 1995 r. powierzchnia wyłączona z użytkowania rolnego i leśnego przeznaczona na cele nierolnicze i nieleśne wynosiła ok. 23 tys. ha. Ponad 70 tys. ha gruntów zdewastowanych i zdegradowanych wymaga rekultywacji czyli przywrócenia do wydajności, do rodzenia i zagospodarowania. W 1995 r. ogółem
zrekultywowano ok.2,7 tys. ha i zagospodarowano 1,9 tys. ha gruntów ponad 90% na cele rolnicze i leśne.

Degradacja środowiska glebowego objawia się:
1. zmianą odczynu i struktury gleby
2. zmianą własności fizycznych i chemicznych gleby

Dewastacja i degradacja gleb jest powodowana przez:
- górnictwo
- przemysł (energetyka, hutnictwo)
- przemysł chemiczny
- transport
- chemizację
- intensyfikację rolnictwa
- gospodarkę komunalną
- wycieki produktów ropopochodnych podczas ich produkcji, transportu i magazynowania

Szczególne zanieczyszczenie gleby i wód podziemnych produktami ropopochodnymi występuje na terenach dużych baz paliw, lotnisk i poligonów wojskowych. Produkty te zanieczyszczają szkielet glebowy oraz tworzą na powierzchni wód podziemnych warstwę pływającego paliwa o grubości dochodzącej do kilku metrów.

Zanieczyszczenie środowiska gruntowo-wodnego terenów wojskowych jest spowodowane również substancjami chemicznymi takimi jak: metale ciężkie, fenole i detergenty.
Zanieczyszczenie atmosfery powoduje silne zakwaszenie gleby (kwaśne deszcze) oraz kumulację wielu substancji toksycznych. Z powodu zanieczyszczenia powietrza ponad 60% gleb uprawnych wymaga systematycznego nawożenia zasadowymi związkami wapnia (tzw. wapnowanie gleb). Na terenach rolniczych strefy podmiejskiej kumulacja zanieczyszczeń może wyeliminować hektary upraw (zwłaszcza pod rośliny takie jak sałata i kapusta, które przyswajają bardzo szybko metale ciężkie).

Szanujmy zatem gleby. Hipokrates (377 r. p.n.e.) powiedział "Prawidłowy rozwój człowieka, zwierzęcia i rośliny zależy od jakości gleby" .Andre Voisin (1963r.) uznał że "Cywilizacje rozwijają się i umierają razem ze swoją glebą".

Prędkość samooczyszczania się gleby wynosi kilka tysięcy lat.

Powietrze jest mieszaniną gazów o składzie -78% azotu, 21% tlenu oraz 1% to gazy szlachetne, dwutlenek węgla i para wodna.
Stan powietrza atmosferycznego jest uwarunkowany przez emisję zanieczyszczeń do atmosfery z terytorium Polski, transport transgraniczny oraz warunki meteorologiczne. Polska zajmuje III miejsce na świecie w zanieczyszczeniu powietrza. Nadmierne zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego występuje na ponad 20% powierzchni Polski.

Czynnikami powodującymi taki stan są:
- energetyka oparta na węglu kamiennym i brunatnym
- rozwinięty, ale nie doinwestowany ekonomicznie przemysł surowcowy
- niedobór instalacji oczyszczających gazy odlotowe
- dynamicznie rozwijający się transport samochodowy (pojazdy i drogi)
- opóźnienie w rozwoju prawa ekonomicznego i jego egzekucji

Stan czystości powietrza na Górnym Śląsku zależy od emisji zanieczyszczeń z krajowych źródeł przemysłowych oraz ich napływu z Czech i Niemiec. Z terytorium Polski zanieczyszczenia transportowane są nad terytorium wschodnich i północnych sąsiadów. Polska należy do krajów wymieniających zanieczyszczenia tzn. że wielkość eksportu zanieczyszczeń jest zbliżona do wielkości importu. Szacuje się, że w Polsce ogólna emisja zanieczyszczeń gazowych wyniosła w 1994 r. co najmniej 10 mln t, w tym dwutlenku siarki (SO2) - 2.6 mln t (1989- 3,9 mln t, 1991- 3,0 mln t), tlenków azotu - 1,1 mln t (1989-1,5 mln t,1991-1,2 mln t), tlenku węgla (CO) - 4,4 mln t, lotnych substancji organicznych - 1,7 mln t, amoniaku (NH3) - 384 tys. t, dwusiarczku węgla (CS2) -20 tys. t, siarkowodoru (H2S) - 9 tys. t i związków fluoru - 4 tys. t, dodatkowo emisja dwutlenku węgla (CO2) jest szacowana na ok. 400 mln t. Emisja pyłów 1989-94 zmniejszyła się z 2,4 mln t do 1,4 mln t rocznie (redukcja ok. 42%).

Przestrzenny rozkład emisji zanieczyszczeń jest bardzo nierównomierny - największy poziom osiąga ona na obszarach dużych aglomeracji miejskich oraz głównych okręgach przemysłowych. Zdecydowanie najgorsza sytuacja występuje w województwie śląskim, gdzie na obszarze stanowiącym zaledwie 2,1% powierzchni Polski koncertuje się aż 20-25% krajowej emisji dwutlenku siarki (SO2), tlenków azotu i pyłów. Od wielu lat są tu przekraczane wartości dopuszczalnych stężeń wszystkich ważniejszych zanieczyszczeń atmosfery, w tym metali ciężkich, tlenku węgla i węglowodorów. Na obszarach zurbanizowanych, zwłaszcza przy ruchliwych ulicach miejskich występuje podwyższone w stosunku do poziomu dopuszczalnego zapylenie oraz stężenie szkodliwych gazów.

Kraków jest trzecim co do wielkości miastem w Polsce, zamieszkanym przez 745 tys. ludzi. Aglomeracja ta została doprowadzona do stanu zagrożenia ekologicznego, którego przyczyną jest działalność człowieka. Stan ten przejawia się w zanieczyszczeniu powietrza, wód i degradacji gleb. Głównymi źródłami zagrożeń prócz samego miasta są zakłady przemysłowe. W Krakowie i niektórych miastach Górnego Śląska występuje kwaśny smog typu Londyn. Zanieczyszczenie powietrza ma ogromny wpływ na życie człowieka. Smog kwaśny poraża oskrzela, drogi oddechowe, układ krążenia. Doprowadza również do degradacji zabytków.

Żeby oczyścić powietrze należy dokonać:
- zmian technologicznych (zmniejszyć lub wykluczyć unos zanieczyszczeń)
- zamontować skuteczne urządzenia oczyszczające na wszystkich emitorach zanieczyszczeń (cyklony, odpylacze, absorbery, adsorbery, reaktory katalityczne, kompresory, kondensatory, piece do spalania)
- ustalić prawidłowe kryteria oceny zanieczyszczeń

Od początku lat 90 - tych obserwuje się zmniejszenie emisji zanieczyszczeń powietrza, co początkowo było spowodowane spadkiem produkcji przemysłowej, obecnie - postępem w instalowaniu urządzeń ochronnych. Wzrasta liczba urządzeń odpylających i ich średnia skuteczność. Powstają nowe instalacje odsiarczania spalin i usuwania z nich tlenków azotu. Ilość zanieczyszczeń zatrzymanych i zneutralizowanych w urządzeniach oczyszczających w przypadku pyłów stanowi ok. 98% zanieczyszczeń wytworzonych a w przypadku dwutlenku siarki - ok.26%.

Prędkość samooczyszczania się powietrza trwa kilka dób.

Woda występuje w przyrodzie w postaci cieczy, pary wodnej i lodu.
Ze względu na stan zasolenia wyróżniamy wody: słone i słodkie.

Ze względu na miejsce występowania wyróżniamy wody:
1. grawitacyjne (powierzchniowe), do których zaliczamy:
- wody płynące (cieki)
- wody stojące (jeziora, stawy)
- opadowe-deszcz, śnieg, grad, mżawka

2. podziemne
- źródła
- wody gruntowe, zaskórne
- kapilarne (włoskowate) występujące w roślinach, cegłach
- higroskopijne
- błonkowate (hydratacyjne) występujące w każdej grudce ziemi
3. wody głębinowe
- studnie artezyjskie
- gejzery

Znaczenie wody w środowisku jest ogromne:
- zapewnia warunki życia na ziemi
- bierze udział w krążeniu i metabolizmie materii
- reguluje stosunki cieplne (decyduje o klimacie na ziemi)
- jest czynnikiem krajobrazotwórczym
- jest źródłem energii
- spełnia funkcje komunikacyjne
- ma znaczenie przemysłowe i socjalne

Zanieczyszczenie wód dotyczy wód podziemnych jak i powierzchniowych.

Zanieczyszczenia wód bywają:
1. biologiczne
- bakteriami, które wywołują epidemie chorób zakaźnych przewodu pokarmowego:dur brzuszny, czerwonka
- wirusami, które powodują wirusowe zapalenie wątroby, zapalenie spojówek, skóry
2. chemiczne
- skażenia detergentami, pestycydami, cyklicznymi węglowodorami aromatycznymi, fenolami, bifenylami, aminami,które powodują zaburzenia czynności nerek, wątroby
- nawozami, które powodują nadmierny rozwój roślin np. sinic, glonów
- metalami ciężkimi (ołów, rtęć), które powodują zatrucie przewodu pokarmowego
- ropa naftowa-zmiany smaku wody
3. fizyczne

Dlatego tak ważna jest ochrona wody?

Należy zatem:
1. zapobiegać marnotrawstwu wody, czyli oszczędnie nią gospodarować
2. zapobiegać zanieczyszczeniu zasobów wodnych, a zwłaszcza jezior, stawów i rzek
3. zatrzymywać wody zbyt szybko spływające do mórz poprzez budowę zbiorników retencyjnych, zadrzewiać, zalesiać, chronić każdy nawet najmniejszy zbiornik wodny, budować kanały nawadniające
4. zmniejszać straty w gospodarce powodowane wodami zanieczyszczonymi
5. przywrócić zanieczyszczonym wodom ich naturalnych cech przez oczyszczanie ścieków i innych wód zanieczyszczonych.

Oczyszczanie ścieków jest czterostopniowe:
I stopień - mechaniczny za pomocą krat, płaskowników, osadników - w ten sposób usuwa się 25% zanieczyszczeń
II stopień - filtrowanie
1. oczyszczanie chemiczne (koagulacja, utlenianie, chlorowanie)
2. oczyszczanie biologiczne za pomocą osadu czynnego, powodującego rozkład cukrów, tłuszczy, białek
Wodę dezynfekuje się za pomocą chloru przez tzw. chlorowanie. Tak oczyszczoną wodę można wylewać do rzek płynących.

III stopień oczyszczania od azotu i fosforu, który odbywa się za pomocą bakterii (biologicznie w komorach osadu czynnego) - tzw. denitryfikacja.
Tak oczyszczoną wodę wylewamy do wód wolno płynących, stawów, jezior oraz używamy w przemyśle i hodowli.
W Polsce jest 30 zakładów, które oczyszczają wodę do III stopnia a nie ma oczyszczalni wody IV stopnia.

Polska ma najmniejsze zasoby wody w Europie. Średnia europejska wynosi 4800 m³ wody na mieszkańca na rok. W Polsce 1600 m³ na mieszkańca na rok.

Zasoby wody w Polsce wynoszą 22 km³ na rok. W 1980 r. zużyto 15 km³ wody, w 1990 r. zużyto 30 km³ i zabrakło około 8 km³ wody. Średnio brakuje w Polsce 2,5 - 18km³ wody na rok. Zapotrzebowanie na wodę ze strony przemysłu wyczerpało wiele wód podziemnych. Ponadto w 1980 r. Polska wyprodukowała 12 mld m³ ścieków i nie zdołała oczyścić aż 5,1 mld m³ ścieków. Znaczna część wód powierzchniowych jest bardzo silnie zanieczyszczona i nie może być wykorzystana do celów konsumpcyjnych.

Wisła na całej długości niesie ze sobą znaczne ilości zanieczyszczeń przemysłowych, w tym metali ciężkich oraz zanieczyszczeń komunalnych. 80% ścieków z Krakowa jest kierowane wprost do Wisły.

Stan wód. Wody, które według kryterium fizykochemicznego można zaliczyć do I klasy czystości, stanowią ok. 3% łącznej długości badanych rzek, wody II klasy- ok. 20%, wody II klasy- ok. 34% długości rzek: reszta zaś tj. ok. 49% długości rzek to wody pozaklasowe, nie odpowiadające normom. Równie niedobra jest jakość wód jeziornych. Ten wysoce niezadowalający stan jest wynikiem odprowadzania do jezior i rzek znacznych ilości ścieków nie oczyszczonych. Tempo zanikania wód klasy I przeważa nad tempem oczyszczania ścieków. Dlatego też w Polsce występuje ostry deficyt wody. Budowa wodociągów na wsi wyprzedzająca budowę kanalizacji i oczyszczalni ścieków stanowi poważne zagrożenie dla wód podziemnych. Dużym problemem jest także zasolenie wód Wisły i Odry oraz ich dopływów wodami kopalnianymi z Górnego Śląska i zanieczyszczenie środowiska wodno - glebowego nie w pełni zagospodarowaną gnojowicą produkowaną przez fermy przemysłowego chowu zwierząt. Z objętości 46 mld m³ wody odprowadzanej rocznie z terytorium Polski do Morza Bałtyckiego ok. stanowią ścieki z których ok. 46% jest oczyszczona biologicznie lub chemicznie, ok. 31% jest oczyszczona tylko wstępnie (mechanicznie), a pozostała część nie jest oczyszczona.

Prędkość samooczyszczania wody trwa kilka lat.

Mimo znacznego zniszczenia i zanieczyszczenia środowiska zasoby przyrodnicze w Polsce są nadal ogromne, a w wielu przypadkach unikatowe na skalę europejską lub światową. Ok. 26% powierzchni naszego kraju objęto różnymi formami ochrony przyrody. Nieprzestrzeganie przepisów prawa ochrony środowiska oraz transgraniczne i regionalne zanieczyszczenia powietrza powodują spadek skuteczności ochrony przyrody w formie rezerwatowej (przykładem mogą być zniszczenia w parkach narodowych: Karkonoskim, Ojcowskim lub Babiogórskim). Źródłem poważnych zagrożeń dla wielu parków narodowych jest wadliwa gospodarka wodna na terenach do nich przyległych, oddziaływanie nawozów i środków ochrony roślin spływających z przyległych pól oraz masowa turystyka. Poprawa stanu środowiska wiąże się z realizacją idei ekorozwoju czyli trwałego i zrównoważonego rozwoju społecznego harmonijnie łączącego gospodarkę, przyrodę i społeczeństwo, opartego na poszanowaniu praw i dóbr przyrody, także na rzecz przyszłych pokoleń.