Źródła zanieczyszczeń wód morskich, Prezentacje z Rolnictwo

Pobierz Źródła zanieczyszczeń wód morskich i więcej Prezentacje w PDF z Rolnictwo tylko na Docsity!

Źródła zanieczyszczeń wód morskich

Wprowadzenie Przeczytaj Audiobook Sprawdź się Dla nauczyciela

Woda morska jest słona – to wie każdy z nas. Nie oznacza to jednak, że oprócz wodoru i tlenu występują w niej jedynie pierwiastki tworzące chlorek sodu. Z dopływem rzecznym i spływem powierzchniowym do morskich wód trafiają bowiem także związki potasu, magnezu, wapnia, siarki, węgla i wiele innych substancji płynnych, gazowych i stałych. Są wśród nich także zanieczyszczenia antropogeniczne. Niektóre z nich nawet przy niskich stężeniach mogą oddziaływać toksycznie na organizmy żywe, prowadzić do degradacji morskiego ekosystemu i ograniczać możliwość wykorzystania wód do celów bytowych i gospodarczych. Ten e‐materiał przedstawia najważniejsze ich źródła.

Twoje cele

Dowiesz się, czym są zanieczyszczenia wód morskich. Poznasz źródła zanieczyszczenia wód morskich, w tym Morza Bałtyckiego. Ocenisz wybrane skutki zanieczyszczenia wód morskich. Zaproponujesz działania zapobiegające zanieczyszczeniu wód morskich.

Źródło: dostępny w internecie: pixabay.com, domena publiczna.

Źródła zanieczyszczeń wód morskich

Zanieczyszczenia przedostają się do wód morskich i oceanicznych poprzez:

dopływ z wodami rzecznymi, spływ powierzchniowy z terenów wybrzeża, bezpośrednie zrzuty ścieków z miast i zakładów przemysłowych usytuowanych w pasie wybrzeża, zanieczyszczenia pochodzące ze statków (np. zrzuty wód balastowych, wycieki paliw), pochłanianie zanieczyszczeń atmosferycznych.

Lokalnie jednak mogą pojawiać się także inne zagrożenia, związane np. z zalegającymi na dnie wrakami statków i materiałami bojowymi z okresu wojny, eksploatacją rurociągów, górnictwem podwodnym (ropy naftowej, gazu ziemnego i innych surowców) czy katastrofami ekologicznymi. Źródła zanieczyszczenia mórz można więc podzielić na lądowe, morskie i atmosferyczne.

Zanieczyszczenie wód morskich odpadami stałymi Źródło: domena publiczna.

Ciekawostka

Do połowy lat 70. XX wieku morza i oceany traktowane były jak wielki śmietnik, do którego celowo i bezkarnie odprowadzano ścieki, odpady stałe, substancje chemiczne i radioaktywne. W 1972 roku została podpisana tzw. konwencja londyńska, której pełna nazwa brzmi „Konwencja o zapobieganiu zanieczyszczeniu mórz przez zatapianie odpadów i innych substancji”, zobowiązująca państwa do podejmowania działań mających na celu zwalczanie i zapobieganie zanieczyszczeniu mórz, które mogłoby „ wyrządzić szkodę zasobom żywym, florze i faunie morskiej, pogarszać warunki rekreacyjne lub też utrudniać wszystkie inne prawnie dopuszczalne sposoby użytkowania

morza”. Zaktualizowana jej forma obowiązuje od 2006 roku i zakazuje wprowadzania do mórz i oceanów wszelkich odpadów i materiałów z wyjątkiem produktów pogłębiania dna.

Źródła lądowe

W skali globalnej zdecydowana większość (ponad 80%) zanieczyszczeń wód morskich powstaje na lądzie. W przypadku mórz śródlądowych wskaźnik ten może być jeszcze wyższy. Przykładem jest Morze Bałtyckie, w przypadku którego zanieczyszczenia lądowe stanowią aż 97%. Substancje chemiczne mogą przedostawać się do morza w różny sposób i pochodzić z różnych źródeł. Zanieczyszczenia wytwarzane na lądzie dostają się do rzek i mórz bezpośrednio z miejskich kanalizacji i ścieków przemysłowych, czasem w postaci odpadów niebezpiecznych i toksycznych oraz odpadów stałych, głównie tworzyw sztucznych. Zagrożenie związane jest nie tylko z obecnością zawartych w nich substancji, ale także reakcjami zachodzącymi pomiędzy różnymi substancjami, w efekcie których mogą powstawać nowe związki o dużo większej szkodliwości.

Przemysł

Wybrzeża mórz i oceanów są miejscem, gdzie od początku rozwoju cywilizacji lokalizowane były miasta i porty, w których z upływem czasu rozwinął się przemysł powiązany z gospodarką morską. Nadmorskie ośrodki przemysłowe są dziś głównym punktowym źródłem zanieczyszczeń wprowadzanych do mórz. Są to z reguły ścieki o różnym składzie chemicznym i zróżnicowanym stopniu oczyszczenia. Substancje te nie kończą tam swej wędrówki, ale trafiają do łańcuchów pokarmowych, ulegając biomagnifikacji, czyli zwiększając wielokrotnie swoje stężenie. Spektakularnym przykładem jest tu przypadek Zatoki Minamata w Japonii, gdzie wielu mieszkańców wybrzeża zmarło w wyniku zanieczyszczeń nagromadzonych w organizmach żywych. Fabryka tworzyw sztucznych zrzucała do morza odpady zawierające rtęć w niskich stężeniach, a gdy zanieczyszczenie to przechodziło przez kolejne poziomy łańcucha pokarmowego, koncentrowało się w tkankach organizmów morskich, aż osiągnęło poziom toksyczny.

Pomnik ofiar choroby z Minamaty, Muzeum Miejskie, Minamata, Japonia Źródło: dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, domena publiczna.

Rolnictwo

Istotnym źródłem zanieczyszczeń wód morskich jest także rolnictwo. Pestycydy i herbicydy to substancje chemiczne stosowane na polach uprawnych w celu zwalczania owadów i chwastów. Zawierają one syntetyczne związki chemiczne obce naturalnym układom przyrodniczym. Po zastosowaniu na polach wraz z wodami opadowymi spływają po powierzchni lub przenikają do wód podziemnych, a następnie do rzek, z którymi trafiają do morza. Niestety, w wodzie nie ulegają one biodegradacji, ale wchodzą do łańcucha pokarmowego. W podobny sposób dostarczane są do mórz substancje nawozowe, w tym biogenne, np. związki azotu i fosforu. O tym, jak duży jest wpływ rolnictwa na zanieczyszczenie rzek, a w konsekwencji mórz, świadczy fakt, że wody przybrzeżne w strefie ujścia cieków, w których dorzeczu przeważają pola uprawne, są z reguły znacznie bardziej zanieczyszczone niż w rejonach ujścia rzek płynących przez obszary zalesione. Sytuacja taka występuje np. w Morzu Bałtyckim, gdzie przy ujściu Odry, Wisły, Dźwiny, Newy i rzek uchodzących do północnej części Zatoki Botnickiej notowany jest wielokrotny wzrost stężenia tych substancji w porównaniu z centralną częścią akwenu.

Stężenie azotanów w wodach Morza Bałtyckiego (czerwiec 2020) Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., CC BY-SA 3.0, hps://creavecommons.org/licenses/by-sa/3.0/, dostępny w internecie: hp://satbaltyk.iopan.gda.pl.

Substancje odżywcze pochodzenia rolniczego zrzucane do morza w dużych ilościach powodują gwałtowny wzrost glonów. Przy rozkładzie ich szczątków zużywany jest zawarty w wodzie tlen i uwalniany siarkowodór, wskutek czego na dnie tworzą się strefy martwych, pozbawionych tlenu wód (hipoksji), co skutkuje masowym wymieraniem ryb i innych organizmów morskich.

Zakwity glonów u południowych wybrzeży Kornwalii Źródło: dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, domena publiczna.

Skład odpadów dryfujących na północno-wschodnim Atlantyku Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., CC BY-SA 3.0, hps://creavecommons.org/licenses/by-sa/3.0/, dostępny w internecie: hp://dueproject.org/en/wp-content/uploads/2019/01/1.pdf.

Problemem zanieczyszczenia mórz są także odpady stałe, w których większość stanowią użytkowane na co dzień tworzywa sztuczne. Badacze szacują, że co roku z dopływem rzecznym do mórz i oceanów trafia od 1,15 do 2,41 mln ton plastiku. Całkowitą ilość dostarczanych odpadów określa się na 8, a według niektórych źródeł nawet na 20 mln ton. Odpady te stwarzają poważne zagrożenie dla wód morskich i oceanicznych oraz żyjących w nich organizmów. Cząstki mikroplastiku są zjadane przez ryby i inne zwierzęta morskie i w ten sposób wchodzą do łańcucha troficznego, którego końcowym ogniwem jest zwykle człowiek. Na przykład udział plastiku w diecie żółwi morskich wynosi nawet 74%. Niestrawione cząstki blokują układ pokarmowy, powodując choroby i śmierć zwierząt. Według danych WWF, co roku z tego powodu może ginąć nawet milion ptaków i około 100 tys. morskich ssaków.

Żółw zaplątany w porzucone sieci rybackie Źródło: S. Barbera, dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, licencja: CC BY 2.0.

Odpady przemieszczają się wraz z biegiem prądów morskich, gromadząc się w miejscach, gdzie powstają zamknięte układy cyrkulacyjne (wiry oceaniczne). Duże skupiska powstały m.in. w północnej i południowej części Oceanu Spokojnego i Atlantyckiego oraz na Oceanie Indyjskim.

Miejsca występowania największych skupisk odpadów stałych w wodach oceanicznych Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., CC BY-SA 3.0, hps://creavecommons.org/licenses/by-sa/3.0/.

Ciekawostka

zanieczyszczenie biologiczne. Statki wycieczkowe, duże tankowce i masowce pobierają bowiem wody balastowe w jednym regionie, po czym zrzucają je w porcie zawinięcia, który może leżeć w innej części świata. Tymczasem wody balastowe zawierają zazwyczaj różne organizmy, w tym rośliny, zwierzęta, wirusy i bakterie, które przeniesione w inny region, stają się niekiedy uciążliwymi gatunkami inwazyjnymi. Mogą one wpływać m.in. na różnorodność biologiczną oraz powodować inne zmiany ekologiczne i ekonomiczne ekosystemów wodnych, a niekiedy także problemy zdrowotne ludzi.

Zrzut wód balastowych Źródło: dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, licencja: CC 0 1.0.

Według danych Międzynarodowej Organizacji Morskiej (ang. International Maritime Organization – IMO) największe zagrożenie stwarzają m.in. organizmy będące składnikiem planktonu, różne gatunki alg, także toksycznych, małże (np. racicznica zmienna), żebropławy, kraby (np. wełnistoszczypcy i brzegowy), ryby (np. babka śniadogłowa), a nawet bakterie cholery.

Transmisja organizmów żywych w inne regiony wraz z wodami balastowymi statków Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., CC BY-SA 3.0, hps://creavecommons.org/licenses/by-sa/3.0/.

Zanieczyszczenia płynne i stałe zawiera także woda zęzowa gromadząca się w dnie kadłuba statku wraz z innymi substancjami (oleje, paliwo, smary, odpady itp.). Chociaż powinna być ona filtrowana i oczyszczana przed zrzutem, niekiedy może się zdarzyć, że przedostanie się do wód morskich.

Istotnym źródłem zanieczyszczenia wód morskich są także statki wycieczkowe gromadzące na pokładzie kilka tysięcy turystów i zrzucające do oceanu znaczne ilości ścieków. Szacuje się, że duży statek wycieczkowy (ok. 3000 turystów) wytwarza codziennie np. 8 ton zaolejonej wody zęzowej, ok. 960 m tzw. „szarej wody” (ścieki z kuchennych zlewów, pryszniców, pralek i sprzątania na pokładzie statku) i ok. 110 m tzw. „czarnej wody” (ścieki z toalet zawierające szkodliwe bakterie, patogeny, wirusy, pasożyty jelitowe i inne). Podczas tygodniowego rejsu powstaje także około 8 ton odpadów stałych. Większość z nich jest przetwarzana na pokładzie (spalana, rozdrabniana lub mielona) w celu wyrzucenia za burtę.

3 3

Kiedy jednak wystąpi awaria tankowca, zbiornikowca lub platformy wiertniczej, wyciek ropy i produktów ropopochodnych staje się przyczyną katastrofy ekologicznej na ogromną skalę. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA), będące składnikami ropy naftowej, są bowiem bardzo trudne do oczyszczenia i utrzymują się przez lata w osadach i środowisku morskim. W celu ograniczenia tego zagrożenia obecnie budowane tankowce mają dwuposzyciowy kadłub. Ma to na celu zmniejszenie ryzyka wycieków w przypadku wejścia na mieliznę lub kolizji.

Największe morskie katastrofy Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., CC BY-SA 3.0, hps://creavecommons.org/licenses/by-sa/3.0/.

Istotnym zagrożeniem wód morskich są także wraki okrętów wojennych, zwłaszcza z okresu II wojny światowej. W ich zbiornikach ciągle jeszcze mogą znajdować się miliony litrów paliwa oraz zatopione celowo lub przypadkowo pojemniki z trującymi środkami bojowymi.

Mapa obszarów zagrożonych skażeniem – basen Morza Bałtyckiego Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., CC BY-SA 3.0, hps://creavecommons.org/licenses/by-sa/3.0/.

Ciekawostka

Zanieczyszczenie wód morskich nie zawsze musi mieć charakter chemiczny lub biologiczny. Coraz częściej mówi się także o zanieczyszczeniu wód światłem i dźwiękiem. Światło, którego źródłem mogą być np. platformy wiertnicze, zakłóca rytm dobowy zwierząt morskich, w tym cykl migracji, rozmnażania i żerowania. Z kolei hałas emitowany przez statki, urządzenia sonarowe, rurociągi i platformy wiertnicze, zakłóca naturalne odgłosy w środowisku morskim i utrudnia zwierzętom echolokację, dzięki

której „widzą” przestrzeń wokół siebie. Zanieczyszczenie hałasem może także powodować uszkodzenia bezkręgowców, w tym meduz i ukwiałów, będących ważnym źródłem pożywienia dla tuńczyków, żółwi morskich i innych stworzeń.

Źródła atmosferyczne

Ocean pochłania około 30% dwutlenku węgla (CO ), który jest uwalniany do atmosfery. Ze względu na wzrost poziomu dwutlenku węgla w atmosferze spowodowany przez działalność człowieka, w oceanie rozpuszcza się więcej CO. Szacuje się, że od początku ery przemysłowej ocean wchłonął z atmosfery około 525 miliardów ton CO (obecnie około 22 milionów ton dziennie). Także inne substancje gazowe obecne w powietrzu atmosferycznym (np. tlenki siarki i azotu) są pochłaniane przez wody oceanów i mogą przyczynić się do ich zanieczyszczenia. Z ich połączenia z wodą powstają bowiem kwasy, które obniżają odczyn wody morskiej. Średnie pH oceanu wynosi obecnie około 8,1 i spadło w czasie ostatnich 200 lat o 0,1. Odpowiada to 26% wzrostowi kwasowości. Badacze przewidują, że do końca wieku pH obniży się o kolejne 0,3 do 0,4 jednostki.

Średnie roczne obniżenie pH wód oceanicznych od okresu przedindustrialnego (1700 r.) do dziś Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., CC BY-SA 3.0, hps://creavecommons.org/licenses/by-sa/3.0/, dostępny w internecie: hps://en.wikipedia.org/wiki/Ocean_acidificaon#/media/File:WOA05_GLODAP_del_pH_AYool.png.

Skutkiem zakwaszenia jest np. rozpuszczanie wapiennych szkieletów koralowców i muszli skorupiaków takich jak np. omułki czy ostrygi. Trzeba pamiętać, że organizmy te ewoluowały w oceanie o stabilnym odczynie, tymczasem zmiana, która zachodzi na naszych oczach, jest najszybszą w czasie ostatnich 50 mln lat i nie daje im możliwości adaptacji do zmieniających warunków. Można się więc spodziewać, że niektóre organizmy wrażliwe na kwaśny odczyn wód wyginą, inne – np. zamieszkujące estuaria – przetrwają lub nawet będą

2

2 2

Audiobook

Polecenie 1

Zapoznaj się z audiobookiem. Zapamiętaj, a następnie zanotuj, jakie są najważniejsze źródła zanieczyszczenia wód Morza Bałtyckiego. Wskaż, jakie są skutki tych zanieczyszczeń.

Audiobook można wysłuchać pod adresem: hps://zpe.gov.pl/b/Pn3eHKeVD

Źródła zanieczyszczenia wód Morza Bałtyckiego

Czy wiesz, że nazwa Morza Bałtyckiego pochodzi z języka prasłowiańskiego od słowa „*bolto”, które miało oznaczać równinę pokrytą stojącą wodą? Nazwa ta bardzo dobrze opisuje charakter tego zbiornika, który jest śródlądowym, epikontynentalnym morzem szelfowym, płytkim i stosunkowo mało zasolonym w porównaniu z innymi morzami na świecie. Jednocześnie należy do najbardziej zanieczyszczonych mórz świata. Wpływ na to – oprócz dostaw zanieczyszczeń – ma także wspomniana specyficzna budowa i cechy hydrologiczne akwenu sprzyjające ograniczonej cyrkulacji wód. Bałtyk jest bowiem morzem o utrudnionym dopływie wód oceanicznych, co sprzyja zanieczyszczeniu jego wód. Bardzo wąskie połączenie Bałtyku z Morzem Północnym przez Cieśniny Duńskie powoduje, że wymiana wody jest powolna i trwa około 30 lat. Jest to przyczyną dużej podatności tego akwenu na zanieczyszczenie.

Jeszcze 200 lat temu Bałtyk był czysty. Jednak wraz z rozwojem przemysłu i rolnictwa, a przede wszystkim na skutek intensywnego wzrostu liczby ludności w jego zlewisku, doszło do poważnego zanieczyszczenia morskich wód. Ilość zanieczyszczeń rosła, a możliwość wymiany wody z oceanem przez Cieśniny Duńskie nie zmieniła się.

Na obszarze zlewiska Morza Bałtyckiego, którego powierzchnia wynosi około 1,7 mln km², leży 9 rozwiniętych rolniczo i uprzemysłowionych państw – Dania, Szwecja, Finlandia, Estonia, Litwa, Łotwa, Rosja, Polska i Niemcy. Kraje te są producentami zanieczyszczeń komunalnych, przemysłowych i rolniczych, które przez dopływy rzeczne albo drogą powietrzną trafiają do morskich wód. Na wybrzeżach rozwinęły się

miasta, porty i zakłady przemysłowe. Do największych należą Rostock, Szczecin, Gdynia, Gdańsk, Sztokholm, Helsinki, Petersburg, Tallinn, Ryga i Kłajpeda, z których w

wielu przypadkach ścieki o różnym stopniu oczyszczenia są odprowadzane bezpośrednio do morza. Morze Bałtyckie jest także ważną drogą morską dla państw

nadbałtyckich – przez Cieśniny Duńskie i Kanał Kiloński przepływa rocznie około 75000 statków, które na pełnym morzu zrzucają nieczystości i odpady do wody. Szacuje się, że 97% wszystkich zanieczyszczeń wprowadzanych do Bałtyku powstaje na lądzie, pozostałe 3% na morzu.

Najwięcej zanieczyszczeń trafia z wodami rzecznymi do południowego i wschodniego Bałtyku. Strefy przyujściowe dużych rzek – na przykład Odry, Wisły, Niemna, Newy i

wielu innych – oraz strefa przybrzeżna należą do najbardziej zanieczyszczonych części akwenu. Szczególnie duże stężenia osiągają tu substancje stosowane w rolnictwie.