FLODFORURENING: ÅRSAGER, FORURENENDE STOFFER OG VIRKNINGER - BIOLOGI - 2025

Den flod forurening er ændringen eller nedbrydning af den naturlige tilstand af disse farvande ved indføring af kemiske eller fysiske elementer, der truer balancen som en økosystem.

Forureningen af ​​disse vigtige økosystemer truer liv og tilgængeligheden af ​​ferskvand på planeten. Floder og deres tilknyttede økosystemer forsyner os det drikkevand, der er nødvendigt til vores mad og til industrielle processer, derfor er de vigtige for menneskers velvære.

Affaldsdumping i Huallaga-floden i Peru. Kilde: Averyaudio, fra Wikimedia Commons

Frisk vand tilgængelig på Jorden er en knap ressource. Kun 2,5% af det samlede vand på planeten er ferskvand. Af dem er omkring 70% i form af gletsjere, mens resten forekommer i form af grundvand, søer, floder, miljøfugtighed, blandt andre.

I de seneste årtier er den globale efterspørgsel efter ferskvand steget på grund af befolkningstilvækst og dermed forbundne faktorer, såsom urbanisering, industrialisering, øget produktion og forbrug af mad, varer og tjenester.

På trods af den anerkendte betydning af floder og mangel på ferskvandskilder, forbliver de forurenet. Det anslås, at over hele verden hver dag forurenes to milliarder ton vand med to millioner tons affald.

Årsager

Forurening er et fænomen af ​​menneskeskabt oprindelse, der systematisk påvirker floder og deres tilknyttede økosystemer. Derfor skal de forurenende årsager til disse vigtige vandområder fortolkes under en økosystemtilgang.

I strukturel forstand genereres årsagerne ved globale mønstre af vandanvendelse, styring og bortskaffelse, der er forbundet med uholdbar livsstil, der prioriterer øjeblikkelige økonomiske variabler frem for miljømæssige og sociale variabler.

F.eks. Er det anslået, at ca. 250 liter vand er nødvendigt for at fremstille et kg papir. Inden for landbruget kræves der 1.500 og 800 liter til at producere henholdsvis 1 kg hvede eller sukker. I metallurgi er 100.000 liter nødvendige for at fremstille 1 kg aluminium. Kan naturen levere disse krav?

Generelt kan årsagerne til forurening af floder og andre lotiske økosystemer beskrives i:

• Direkte, såsom elementer, aktiviteter og faktorer, der direkte påvirker vand.
• Indirekte, sammensat af et sæt faktorer, der muliggør, favoriserer og forstørrer virkningen af ​​direkte årsager.

Blandt de direkte årsager er manglen på opmærksomhed og uddannelse om truslen om forurening af økosystemer, svagheder i lovgivningen og dens gennemførelse på forskellige skalaer, mangel på etik samt social ulighed.

Byaffald

Den vigtigste kilde til flodforurening er flydende affald fra bycentre på grund af spildevand / spildevand, der ikke er ordentligt behandlet.

Endvidere kan overfladevandafløb nå floder, der bærer forurenende stoffer, såsom rengøringsmidler, olier, fedtstoffer, plast og andre petroleumderivater.

Industri affald

Industriaffald, uanset om det er fast, flydende eller luftformigt, er meget forurenende, hvis det ikke behandles korrekt. Dette affald kan potentielt forurene floder gennem industriens spildevand / spildevandssystem.

En anden forurenende faktor er sur nedbør, der forekommer som et resultat af emissionen af ​​svovl og nitrogenoxider. Disse kemiske forbindelser reagerer med vanddamp og fører til syrer, der derefter udfældes af regn.

Drenering af sure miner i Centralia, USA. Kilde: Michael C. Rygel, fra Wikimedia Commons

Minedrift og olie

Minedrift og olieaktiviteter er de mest alvorlige årsager til flodforurening. Ved åbning af åbent guld er jordbunden ødelagt, hvilket øger erosionen og afstrømningen.

Også vandet, der bruges til at vaske alluvialmaterialet, ender i floderne og forårsager tung forurening, inklusive tungmetaller.

Et af de mest alvorlige tilfælde af kontaminering ved minedrift forekommer, når kviksølv eller cyanid bruges til guldekstraktion. Begge forbindelser er meget giftige.

Landbrugsaktiviteter

Det moderne landbrug bruger et stort antal kemikalier, såsom biocider til skadedyr og sygdomsbekæmpelse eller gødning.

Disse kemiske produkter, der påføres direkte på jorden eller på afgrødernes løv, ender med at blive vasket med vandingsvand eller regn i en høj andel. Afhængigt af jordtypen, topografien i terrænet og vandtabellen ender disse forurenende stoffer ofte i floderne.

I nogle afgrøder, såsom bomuld, påføres høje doser af biocider ved hjælp af luftsprøjtning (røgplan). I disse tilfælde kan vinden være et transportmiddel for disse kemiske produkter til floderne.

På den anden side er mange biocider ikke let nedbrydelige, hvorfor de forbliver i lang tid, forurener vandet og påvirker biodiversiteten.

Gødning påvirker vandets muligheder ved at inkorporere høje niveauer af nitrogen, fosfor og kalium.

Intensivt husdyrbrug, fjerkræ og svineopdræt er kilder til flodforurening, hovedsageligt på grund af ophobningen af ​​ekskrementer. Intensiv svineopdræt er en meget forurenende aktivitet på grund af det høje indhold af fosfor og nitrogen i udskillelsen.

Forurenende komponenter

Petroleumderivater

Oliespild er de mest vanskelige forureningshændelser, der kan afhjælpes på grund af akkumuleringen af ​​olielaget på vandoverfladen og dets eventuelle inkorporering i kystøkosystemer, såsom mangrover, marsker eller sumpe. Dette resulterer i tabet af vandets potentiale, døden af ​​adskillige akvatiske arter og ændringen af ​​økosystemer.

Kulbrinter og tungmetaller indeholdt i olie skader fisk og andre dyre- og plantearter, der er en del af flodens økosystemer. Disse skader kan være kroniske (langvarige) eller akutte (kortvarige) og kan omfatte død.

Olieforurening, Ecuador. Kilde: Julien Gomba, via Wikimedia Commons

Asphaltene-rige tunge olieudslip er meget generende. Asphaltener ophobes i dyrets fedtvæv og frembringer biacumulation.

Rengøringsmidler

Vaskemidler er ikke let bionedbrydeligt, så det er vanskeligt at fjerne dem fra vandmiljøet. Derudover indeholder de overfladeaktive forbindelser, der hindrer opløseligheden af ​​ilt i vand og således forårsager død af akvatisk fauna.

Landbrugs- og husdyrprodukter

Blandt de landbrugsprodukter, der kan forurene floder, er biocider (herbicider, insekticider, gnavere og acaricider) og gødning (organisk og uorganisk). Blandt de mest problematiske er klorerede pesticider og kvælstof- og fosforgødning.

Puriner (enhver organisk rest med evnen til at fermentere), der genereres ved landbrugs- og husdyraktiviteter, er forurenende stoffer i nærliggende floder. Blandt de mest forurenende og rigelige er ekskreta produceret af husdyr.

Forurening fra landbrugsaktiviteter i Wairarapa, New Zealand. Alan Liefting, fra Wikimedia Commons

Tungmetaller, metalloider og andre kemiske forbindelser

Kemiske forbindelser fra industri- og minedrift er meget giftige forurenende stoffer. Disse inkluderer forskellige tungmetaller såsom kviksølv, bly, cadmium, zink, kobber og arsen.

Der er også lettere metaller såsom aluminium og beryllium, der er meget forurenende. Andre ikke-metalliske elementer, såsom selen, kan også nå floder gennem spild fra minedrift eller industrielle aktiviteter.

Metalloider som arsen eller antimon er en kilde til forurening i floder. De kommer fra anvendelse af pesticider og by- og industrielt spildevand.

Organiske stoffer og mikroorganismer af fækal oprindelse

Forskellige arter af sygdomsfremkaldende bakterier, protozoer og vira når vandløb. Ankomstvejen er husholdningsaffald og husdyrbrug uden spildevandsrensning, der dumpes direkte i flodengene.

Akkumulering af disse mikroorganismer i vandet kan forårsage sygdomme med varierende sværhedsgrad.

Effekter rediger

Drikker vand

Floder er en vigtig kilde til drikkevand for både mennesker og dyreliv. Ligeledes leverer de i mange tilfælde det vand, der kræves til landbrugs- og husdyraktiviteter.

Flodforurening deaktiverer vand til konsum eller dyr og gør det i ekstreme tilfælde lige så nyttigt for vandingsvand. Derudover favoriserer tilstedeværelsen af ​​patogene mikroorganismer af fækal oprindelse spredning af sygdomme.

biodiversitet

Vandforurening forårsager forsvinden af ​​arter i riparian økosystemer. Både akvatiske og riparian arter kan forsvinde såvel som dyr, der spiser vand fra forurenede floder.

Vandingsvand

Vandene i floder, der er forurenet med ubehandlet byvand eller fra husdyrbrug, er ikke egnede til kunstvanding. Det samme sker med vandet i floder nær minedrift eller industriområder.

Hvis der anvendes kontamineret vand til kunstvanding, kan fæces og giftige forbindelser eller patogene organismer slå sig ned på overhuden hos planter eller blive absorberet af rødderne. Forurenede landbrugsprodukter bliver en sundhedsrisiko, hvis de spises af mennesker.

turisme

Floder og tilknyttede økosystemer kan være økonomisk vigtige turistområder for beboerne. Forureningen af ​​disse formindsker deres værdi og medfører økonomiske tab.

Forurenede floder kan udgøre en sundhedsrisiko på grund af tilstedeværelsen af ​​patogene mikroorganismer eller giftigt affald. Desuden mister det sin naturskønne værdi, især på grund af ophobning af fast affald.

Hvordan undgår man flodforurening?

Globale aktioner

Reduktion af forurening af økosystemer med overfladisk rindende vand er et globalt mål, der kun kan nås, hvis det er muligt strukturelt at ændre de globale mønstre for brug af vand, forvaltning og bortskaffelse forbundet med uholdbare livsformer.

Generelt bør love styrkes på alle niveauer for miljøbeskyttelse. Derudover bør der fremmes en uddannelse, der ud over at skabe opmærksomhed bygger værdierne for respekt for naturen.

Nogle nationale handlinger

Lovgivning

Der kræves et strengt retssystem til beskyttelse af floder for at minimere skader fra forurening.

Et af de vigtigste aspekter, der skal reguleres, er behandling af spildevand. Et andet aspekt af interesse for lovgivningen er at regulere de aktiviteter, der kan udføres på bredderne og i beskyttelsesstrimlen for vandløbene.

Efterforskning

Floderne udgør bassiner, som er store områder, hvis naturlige eller kunstige dræner konvergerer i et sideelver netværk af en hovedflod. Derfor er det komplekse systemer, der skal studeres for at foreslå forvaltningsplaner.

Det er nødvendigt permanent at overvåge vandets kvalitet og økosystemets funktion.

Bevarelse af riparian vegetation

Riparian vegetation deltager i næringsstofcykling, i miljøsanering og mindsker virkningen af ​​klimaændringer. Derfor er det vigtigt at fremme deres bevarelse og beskyttelse.

Nogle lokale handlinger

Behandlingsanlæg

Den vigtigste kilde til flodforurening er spildevand fra by- og industricentre. For at mindske dens virkninger er det nødvendigt med en passende behandling af forurenet vand gennem installation af rensningsanlæg.

Behandlingsanlæg anvender forskellige systemer afhængigt af forureningsstoffernes art. Disse inkluderer dekantering af fast affald, vandfiltrering, kemisk dekontaminering og bioremediering.

Afhjælpningspraksis

Når en flod er forurenet, skal der træffes saneringsforanstaltninger. Disse mål varierer afhængigt af typen af ​​forurenende stoffer.

En af disse foranstaltninger er mekanisk rengøring. Til dette udføres ekstraktion af fast affald, der kastes i floderne, ved hjælp af udgravningsmaskiner og opsamlingsudstyr.

En anden af ​​de mest almindelige fremgangsmåder er phytoremediation. Nogle arter af planter, der er effektive til at udvinde tungmetaller fra forurenede floder, bruges. F.eks. Er Eichhornia crassipes (vandlilje) blevet brugt til at absorbere cadmium og kobber. Ligeledes anvendes Azolla-Anabaena azollae symbiosystemet til bioremediering af floder forurenet med arsen og andre metalloider.

Nogle arter af bakterier og visse derivater af svampe bruges til nedbrydning af forurenende forbindelser i floder (biologisk nedbrydning). Bakterielle arter af Acinetobacter, Pseudomonas og Mycobacterium slægter nedbryder henholdsvis alkaner, monoaromatiske og polyaromatiske.

Referencer

1. Alcalá-Jáuregui JA, JC Rodríguez-Ortiz, A Hernández-Montoya, F Villarreal-Guerrero, A Cabrera-Rodríguez, FA Beltrán-Morales og PE Díaz Flores (2014) Tungmetalkontaminering i sedimenter i et riparianområde i San Luis Potosi, Mexico. FCA UNCUYO 46: 203-221.
2. Alarcón A og R Ferrera-Cerrato (koordinatorer) (2013) Bioremediering af jord og farvand forurenet med organiske og uorganiske forbindelser. Trillaer, Mexico, 333 s.
3. Arcos-Pulido M, SL Ávila, SM Estupiñán-Torres og AC Gómez-Prieto (2005) Mikrobiologiske indikatorer for forurening af vandkilder. Nova 3: 69-79.
4. Barboza-Castillo E, MA Barrena-Gurbillón, F Corroto, OA Gamarra-Torres, J Rascón-Barrios og LA Taramona-Ruiz (2018) Sæsonbestemte forureningskilder i Utcubamba-vandløbsområdet, Amazon-regionen, Peru. Arnaldoa 25: 179-194.
5. Euliss K, C Ho, AP Schwab, S Rock og MK Banks (2008) Drivhus- og feltvurdering af phytoremediering for olieforurenende stoffer i en riparianzone. Bioresource Technology, 99: 1961–1971.
6. Fennessy MS og JK Cronk (1997) Effektiviteten og gendannelsespotentialet af ripariske økotoner til håndtering af ikke-kildeforurening, især nitrat. Kritiske anmeldelser inden for miljøvidenskab og teknologi. 27: 285-317.
7. Gamarra-Torres OA, MA Barrena-Gurbillón, E Barboza-Castillo, J Rascón-Barrios, F Corroto og LA Taramona-Ruiz (2018) Kilder til sæsonbestemt forurening i flodbassinet Utcubamba, Amazon-regionen, Peru Arnaldoa 25: 179 - 194.
8. Lowrance R, R Leonard og J Sheridan (1985) Håndtering af ripariske økosystemer til kontrol af ikke-forurening. Journal of Soil and Water Conservation 40: 87-91
9. Sowder AG, PM Bertsch og PJ Morris (2003) Opdeling og tilgængelighed af uran og nikkel i kontaminerede ripariansedimenter. Tidsskrift for miljøkvalitet. 32: 885.
10. Verdensvurderingsprogram. De Forenede Nationers rapport om vandressourcer i verden 2015. Pp12.