Як можна захистити підземні води від забруднення в навчальних матеріалах та навколишньому середовищі
У багатьох місцях Німеччини в підземних водах виявляється занадто багато нітратів. Основна причина - надмірне використання добрив у сільському господарстві. Тиск може призвести до надмірного запліднення екосистем. Вони також можуть ускладнити виробництво питної води - адже до питної води застосовуються суворі граничні значення нітратів.
Належить:
Якість підземних вод у Німеччині в багатьох місцях погіршується нітратами, як, наприклад, видно з звіту про нітрати за 2016 р. У період 2012-2014 рр. В підземних водах було виявлено надмірно високий рівень нітратів у понад чверті пунктів вимірювання. Порівняно з останнім періодом оцінки 2008-2011 рр. Результати не покращились.
У випадку поверхневих вод, таких як озера та річки, і особливо в прибережних водах, результати вимірювань за період з 2012 по 2014 рік не завжди відповідають бажаним значенням.
Надмірно високі показники нітратів у підземних водах є проблемою, оскільки вони можуть призвести до значних зусиль при очищенні питної води. Оскільки в Німеччині понад 70 відсотків питної води отримують із підземних вод. Оскільки нітрати шкідливі для здоров’я в організмі людини, вміст нітратів у питній воді повинен бути обмежений.
Занадто багато нітратів також може впливати на екосистеми через так зване надмірне запліднення. Оскільки нітрат - це сполука азоту, яка діє як поживна речовина для рослин.
Як забруднення потрапляють у підземні води?
Для того, щоб розглянути причини та наслідки забруднення, важливо врахувати весь цикл води.
Земна вода перебуває в постійному циклі, що включає поверхневі води, а також підземні води та атмосферу. Теплове випромінювання сонця призводить до випаровування та підняття води - із суші, особливо з великих поверхонь океанів. У вищих шарах повітря, де холодніше, водяна пара конденсується і утворюються хмари. Вода повертається на поверхню у вигляді дощу чи снігу. На материку опади поливали рослини і частково знову випаровувались. Він заповнює поверхневі води, такі як озера, струмки та річки, частково просочується в землю і живить тут запаси підземних вод. З річками вода прагне до моря, де знову випаровується і тим самим замикає цикл.
Це свідчить про те, що вода повертається до нас - принаймні частково. Власне кажучи, його не можна «споживати», лише використовувати. Однак цикл не повинен бути надмірно обтяжений домішками, оскільки можливості очищення на очисних спорудах та ефективність очищення води та ґрунту обмежені.
Підземні води також є частиною кругообігу води. Домішки з поверхні надходять у ґрунтові води через ґрунт. Домішки з атмосфери також можуть потрапляти у кругообіг води. Після випаровування вода спочатку не містить солей та домішок. Але опади вимивають із повітря забруднювачі повітря, такі як сажа, сполуки сірки та азоту, і заносять їх у ґрунт.
І навпаки, підземні води живлять джерела та річки, особливо влітку. Крім того, підземні води, розташовані поблизу поверхні, важливі як джерело води для екосистем вище, особливо для вологих біотопів, наприклад.
Шари ґрунту лежать між поверхневими та підземними водними ресурсами, які частково очищають стікаючу воду і можуть стримувати надходження матеріалів. Але ця здатність до очищення була завищена в минулому.
Санація підземних вод, якщо взагалі, можлива лише з великими зусиллями та протягом тривалих періодів часу, і відповідно є дорогою. Тому в кожному окремому випадку ретельно продумується, чи є варіант ремонту. Це може бути, наприклад, якщо забруднення потрапили в грунт на промислових площадках через забруднені місця. Якщо забруднення нітратами занадто велике, довіряють, що воно зменшуватиметься протягом довших періодів через деградацію в ґрунті та підземних водах та вимивання. Ось чому послідовна профілактика особливо важлива.
Звідки беруться забруднення?
Основною проблемою вмісту нітратів у підземних водах є надмірне використання добрив у сільському господарстві: мінеральні добрива та органічні добрива, такі як рідкий гній, вносяться на поля, оскільки сполуки азоту, що містяться в них, такі як нітрат та амоній, сприяють росту рослин. Поживні речовини рослини, що містяться в добривах, також включають фосфат.
Однак, якщо поглинаюча здатність рослин вичерпана, значна частина азоту, що надходить у ґрунт, вимивається у вигляді нітрату (NO3-) у глибші шари ґрунту. Там він більше не може бути поглинений рослинами і утримуватися в кругообігу екосистеми. Нітрат може розщеплюватися лише в дуже обмеженій мірі в надрах.
Окрім добрив, у грунтові води потрапляють також пестициди та пестициди сільського господарства.
Сільськогосподарське забруднення в основному потрапляє у водойми,
- якщо добриво, рідкий гній або рідкий гній змиваються внаслідок несподіваних погодних явищ, наприклад, дощ незабаром після запліднення або вноситься надмірно на поля (більше, ніж рослини можуть поглинути),
- коли фермери миють обладнання на своїх фермах, за допомогою якого вносять добрива, шлам або рідкий гній,
- коли патогени, які є патогенними для тварин, та ветеринарні препарати змиваються з площ, удобрених гноєм та рідким гноєм, і
- коли аміачні гази від тваринництва та розкидання гною осідають на ґрунті разом з дощем.
Окрім сільського господарства, існують і інші джерела, з яких забруднення великою кількістю речовин може потрапляти в підземні води. Наприклад, подальше забруднення спричинене викидами від промисловості та транспорту, забрудненими грунтами на старих промислових ділянках, негерметичною каналізацією або аваріями з речовинами, небезпечними для води.
Що роблять домішки?
Надмірне надходження поживних речовин нітратів і фосфору може призвести до так званої евтрофікації, надмірної поживності екосистем. Це також відоме як перепліднення. Цьому також може сприяти забруднення підземними водами нітратами, оскільки незначна частина нітратів з підземних вод потрапляє в озера, річки і, зрештою, в морях.
Навантаження поживними речовинами, серед іншого, призводить до надмірного росту водоростей і рослин. Збагачення поживними речовинами в районах лиманів річок особливо критично, оскільки прибережні райони особливо чутливі до підвищеного навантаження поживними речовинами.
Високий рівень нітратів у питній воді також може бути проблематичним з точки зору охорони здоров’я. Оскільки нітрат може перетворюватися в нітрит (NO2-) в організмі. Там він може реагувати з певними продуктами розпаду білка (амінами), утворюючи нітрозаміни, багато з яких вважаються канцерогенними. Немовлята можуть внутрішньо задихнутися на самому нітриті ("синя висип" або "метгемоглобінемія"): якщо нітрит потрапляє в кров, він порушує транспорт кисню туди, руйнуючи червоний пігмент крові.
Однак питна вода - не єдине джерело нітратів. Оскільки рослини задовольняють свої потреби в азоті нітратами, рослинна їжа, особливо різні види овочів, може містити високий рівень нітратів. На відміну від питної води, вони не вживаються щодня протягом усього життя.
Крім поживних речовин, у воді є ще ряд залишків. Наприклад, залишки ліків також виявляються у поверхневих водах і навіть у підземних водах - переважно у дуже низьких концентраціях від декількох мільярдних часток до частки мільйонної частки граму на літр, також: мікрограми на літр (мкг/л). Прикладами є залишки знеболюючих засобів або рентгенівські контрастні речовини.
Люди та тварини, оброблені наркотиками, частково виводять їх знову. Фармацевтичні препарати потрапляють у кругообіг води через розповсюдження рідкого гною та через очисні споруди, в яких деякі з цих речовин неможливо належним чином утримувати.
Ліки також потрапляють у стічні води, якщо їх неправильно викинути в туалет або раковину.
Важливо захистити кругообіг води, а отже, навколишнє середовище та людей, від наркотиків, які важко розщеплюються в природі. Тому ніколи не наливайте ліки в унітаз або раковину - навіть у порожні пляшки! Ліки, як правило, слід утилізувати разом із залишками відходів. Якщо невідомо, чи буде це спалено, ліки слід повернути в аптеки.
Хоча концентрації активних фармацевтичних інгредієнтів у навколишньому середовищі класифікуються як низькі, наукові дослідження показують негативні ефекти для деяких діючих інгредієнтів. Наприклад, гормони впливають на розмноження риби навіть у дуже низьких концентраціях. Навіть якщо на основі сучасних знань можна виключити вплив на здоров’я людини, введення фармацевтичних препаратів у навколишнє середовище слід запобігти запобіжному заходу.
Чи загрожує забруднення підземних вод небезпеці для питної води?
Оскільки підвищена кількість нітратів у воді може завдати шкоди здоров’ю людей, у питній воді повинні дотримуватися законодавчі граничні значення. Для того, щоб зусилля з очищення були в межах, ці граничні значення також були прийняті для підземних вод.
Згідно з Постановою про питну воду, граничне значення нітратів у питній воді становить 50 мг/л. Він був обраний таким чином, щоб споживання води в нормальних кількостях не спричиняло шкідливих наслідків - навіть у випадку з особливо чутливими дітьми. Комунальні підприємства зобов’язані регулярно перевіряти якість питної води.
У період 2012-2014 рр. Більше чверті пунктів вимірювання демонстрували надмірно високий рівень нітратів у підземних водах. Але питна вода практично не забруднена. Частка перевищення граничних значень впала майже до нуля.
Постачальники води забезпечують чистоту питної води. Деякі розбавляють надмірно забруднену сиру воду незабрудненою водою. Однак все більше постачальникам доводиться технічно видаляти нітрат із підземних вод, оскільки незабруднених підземних вод занадто мало. Це відносно дорого.
Як можна зменшити навантаження?
В основному захист води полягає в першу чергу в уникненні або зменшенні надходження всіх видів забруднення. Окрім нітратів та фармацевтичних препаратів, існує ряд інших забруднюючих речовин, наприклад важкі метали або мінеральні масла.
Особливим прикладом є захисні заходи для питної води: У багатьох районах, де питна вода отримується з підземних, джерельних або поверхневих вод, застосовуються спеціальні запобіжні заходи при поводженні з небезпечними для води речовинами. Ці райони відомі як водоохоронні райони. Крім усього іншого, існують обмеження на внесення добрив, і не можна будувати нафтосховища чи труби.
У сільському господарстві існує ряд способів зменшити надходження поживних речовин та забруднюючих речовин у водойми. Сюди входить більш економічне підживлення азотом. Захист ґрунту та заходи проти ерозії також є його частиною.
Для того, щоб зменшити споживання важких металів, з одного боку, потрібно зменшити викиди - наприклад, завдяки кращому очищенню вихлопних газів на вугільних електростанціях, у промисловості та в автомобільних транспортних засобах. З іншого боку, міську дощову воду потрібно очищати краще. Значна частина цих стічних вод погано або зовсім не досягає поверхневих вод через канали дощової води або розливи.
Споживачі також можуть внести свій внесок і уникати речовин, які є небезпечними для води, або утилізувати їх належним чином. Наприклад, залишки фарби, бензин та інші розчинники не повинні потрапляти в каналізаційну систему. Отруйні речовини, такі як пестициди, не слід використовувати в саду, оскільки вони можуть потрапляти через грунт у водойми. Як показано вище, старі ліки можна повернути в аптеку або утилізувати у сміттєвий бак.
Особливу обережність слід дотримуватися при роботі з мінеральною олією. Один літр олії може зробити 1 мільйон літрів води неїстівною. Тому мити машини слід лише там, де збираються стічні води. Відпрацьоване масло потрібно здавати в пункти збору.
Додаткова інформація
Цей твір ліцензовано відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International.
Крім усього іншого, ви можете використовувати та редагувати цей текст, наприклад, скорочувати чи переформулювати його, а також розповсюджувати та відтворювати без спеціального дозволу. Www.umwelt-im-unterricht.de має бути названо джерелом, а також повинна бути використана вищезгадана ліцензія Creative Commons. Будь ласка, відвідайте веб-сайт Creative Commons для отримання детальної інформації про умови.
Навколишнє середовище в класі підтримує створення навчальних матеріалів за відкритими ліцензіями, визначеними ЮНЕСКО.