UPIŲ TARŠA: PRIEŽASTYS, TERŠALAI IR PADARINIAI - BIOLOGIJA - 2025

Upės tarša yra pakeitimą arba degradacija natūralaus būvio šių vandens telkinių pagal cheminių ar fizikinių elementų, kurie kelia grėsmę savo balansą kaip įvadas yra ekosistemai.

Šių svarbių ekosistemų užteršimas kelia grėsmę gyvybei ir gėlo vandens tiekimui planetoje. Upės ir su jomis susijusios ekosistemos aprūpina mus maistu ir pramoniniais procesais reikalingu geriamuoju vandeniu, todėl jie yra būtini žmonių gerovei.

Atliekų išmetimas Huallaga upėje Peru. Šaltinis: „Averyaudio“, iš „Wikimedia Commons“

Gėlas vanduo, gaunamas Žemėje, yra ribotas išteklius. Tik 2,5% viso planetos vandens yra gėlas vanduo. Iš jo apie 70% sudaro ledynai, o likusi dalis yra požeminis vanduo, ežerai, upės, aplinkos drėgmė.

Pastaraisiais dešimtmečiais pasaulinis gėlo vandens poreikis padidėjo dėl gyventojų skaičiaus augimo ir susijusių veiksnių, tokių kaip urbanizacija, industrializacija, išaugusi gamyba ir maisto, prekių ir paslaugų vartojimas.

Nepaisant pripažintos upių svarbos ir gėlo vandens šaltinių trūkumo, jos ir toliau teršiamos. Manoma, kad visame pasaulyje kiekvieną dieną du milijardai tonų vandens užteršiami dviem milijonais tonų atliekų.

Priežastys

Tarša yra antropogeninės kilmės reiškinys, sistemiškai veikiantis upes ir su jomis susijusias ekosistemas. Taigi šių svarbių vandens telkinių taršos priežastys turi būti aiškinamos atsižvelgiant į ekosistemų metodą.

Struktūrine prasme priežastis lemia visuotiniai vandens naudojimo, tvarkymo ir šalinimo būdai, susiję su netvariu gyvenimo būdu, kuriame pirmenybė teikiama tiesioginiams ekonominiams, o ne aplinkos ir socialiniams kintamiesiems.

Pavyzdžiui, apskaičiuota, kad norint pagaminti 1 kg popieriaus, reikia maždaug 250 litrų vandens. Žemės ūkyje 1 kg kviečių arba cukraus reikia atitinkamai 1500 ir 800 litrų. Metalurgijoje 1 kilogramui aliuminio reikia 100 000 litrų. Ar gamta gali patenkinti šiuos reikalavimus?

Apskritai, upių ir kitų ekstremalių ekosistemų užteršimo priežastis galima išdėstyti:

• Tiesioginis, pavyzdžiui, elementai, veikla ir veiksniai, kurie daro tiesioginį poveikį vandeniui.
• Netiesioginis, sudarytas iš daugybės veiksnių, leidžiančių palankiai vertinti ir didinti tiesioginių priežasčių poveikį.

Tarp tiesioginių priežasčių yra informuotumo ir švietimo apie ekosistemų taršos grėsmę stoka, įstatymų ir jų įgyvendinimo skirtingu mastu trūkumai, etikos trūkumas, taip pat socialinė nelygybė.

Komunalinės atliekos

Pagrindinis upių taršos šaltinis yra skystos miesto centrų atliekos, susidarančios dėl netinkamai išvalytų nuotekų / nuotekų.

Be to, paviršinis nuotekų vanduo gali patekti į tas upes, kuriose yra teršalų, tokių kaip plovikliai, aliejai, riebalai, plastikai ir kiti naftos dariniai.

Pramoninės atliekos

Kietos, skystos ar dujinės pramoninės atliekos yra labai taršios, jei nėra tinkamai apdorotos. Šios atliekos gali užteršti upes per pramonės nuotekų / nuotekų sistemą.

Kitas teršiantis veiksnys yra rūgštusis lietus, kuris išmetamas dėl sieros ir azoto oksidų išmetimo. Šie cheminiai junginiai reaguoja su vandens garais ir sukelia rūgštis, kurios po to nusėda lietaus.

Rūgščių kasybos kanalizacija Centrijoje, JAV. Šaltinis: Michaelas C. Rygelis, iš „Wikimedia Commons“

Kasyba ir aliejus

Kasyba ir naftos veikla yra rimčiausios upių taršos priežastys. Kasant atvirą aukso kasyklą, viršutinis dirvožemis sunaikinamas, todėl padidėja erozija ir nuotėkis.

Taip pat vanduo, naudojamas aliuvijų medžiagai plauti, patenka į upes, sukeldamas didelę taršą, įskaitant sunkiuosius metalus.

Vienas rimčiausių užteršimo kasybos atvejų įvyksta tada, kai auksui išgauti naudojamas gyvsidabris arba cianidas. Abu junginiai yra labai toksiški.

Žemės ūkio veikla

Šiuolaikiniame žemės ūkyje naudojama daugybė chemikalų, tokių kaip kenkėjų ir ligų kontrolei skirti biocidai ar trąšos.

Šie cheminiai produktai, tiesiogiai dedami į dirvožemį arba pasėlių lapiją, daugiausiai nuplauna drėkinimo vandeniu arba lietaus. Atsižvelgiant į dirvožemio tipą, reljefo topografiją ir vandens telkinį, šie teršalai dažnai patenka į upes.

Kai kuriose kultūrose, tokiose kaip medvilnė, didelės biocidų dozės purškiamos purškiant iš oro (fumigacijos plokštumos). Tokiais atvejais vėjas gali būti šių cheminių produktų pernešėjas į upes.

Kita vertus, daugelis biocidų nėra lengvai skaidomi, todėl jie ilgai išlieka, užteršdami vandenis ir darydami įtaką biologinei įvairovei.

Trąšos daro įtaką vandens tinkamumui, nes jose yra didelis azoto, fosforo ir kalio kiekis.

Intensyvi gyvulininkystė, paukštininkystė ir kiaulininkystė yra upių taršos šaltiniai, daugiausia dėl susikaupusių ekskrementų. Intensyvus kiaulininkystė yra labai tarši veikla dėl didelio fosforo ir azoto kiekio išmatose.

Teršiantys komponentai

Naftos dariniai

Naftos išsiliejimas yra sunkiausias taršos įvykis, atsirandantis dėl naftos sluoksnio kaupimosi vandens paviršiuje ir galimo jo įsiskverbimo į pakrančių ekosistemas, tokias kaip mangrovės, pelkės ar pelkės. Dėl to prarandamas vandens tinkamumas, miršta daugybė vandens rūšių ir pasikeičia ekosistemos.

Aliejuje esantys angliavandeniliai ir sunkieji metalai kenkia žuvims ir kitoms gyvūnų ir augalų rūšims, kurios yra upių ekosistemų dalis. Šie pažeidimai gali būti lėtiniai (ilgalaikiai) arba ūmūs (trumpalaikiai) ir gali apimti mirtį.

Naftos tarša, Ekvadoras. Šaltinis: Julien Gomba, per „Wikimedia Commons“

Asfalteno praturtintos sunkiosios naftos išsiliejimas yra labai varginantis. Asfaltenai kaupiasi gyvūnų riebaliniame audinyje ir sukelia biacumuliaciją.

Plovikliai

Plovikliai nėra lengvai biologiškai skaidomi, todėl juos sunku pašalinti iš vandens aplinkos. Be to, juose yra paviršiaus aktyviųjų junginių, kurie trukdo deguonies tirpumui vandenyje, todėl vandens fauna žūva.

Žemės ūkio ir gyvulininkystės produktai

Tarp žemės ūkio produktų, galinčių užteršti upes, yra biocidai (herbicidai, insekticidai, rodenticidai ir akaricidai) ir trąšos (organinės ir neorganinės). Tarp problemiškiausių yra chlorinti pesticidai ir azoto bei fosforo trąšos.

Purinai (visos organinės liekanos, galinčios fermentuoti), susidarantys vykdant žemės ūkio ir gyvulininkystės veiklą, yra aplinkinių upių teršalai. Tarp taršiausių ir gausiausių yra ūkinių gyvūnų gaminami išmatos.

Žemės ūkio veiklos tarša Wairarapa mieste, Naujojoje Zelandijoje. Alanas Lieftingas iš „Wikimedia Commons“

Sunkieji metalai, metaloidai ir kiti cheminiai junginiai

Cheminiai junginiai, gauti iš pramoninės ir kasybos veiklos, yra labai toksiški teršalai. Tai apima įvairius sunkiuosius metalus, tokius kaip gyvsidabris, švinas, kadmis, cinkas, varis ir arsenas.

Taip pat yra lengvesnių metalų, tokių kaip aliuminis ir berilis, kurie labai teršia. Kiti nemetaliniai elementai, tokie kaip selenas, taip pat gali pasiekti upes, išsiliejus iš kasybos ar pramonės veiklos.

Metaloidai, tokie kaip arsenas ar stibis, yra upių taršos šaltinis. Jie atsiranda naudojant pesticidus ir miesto bei pramonės nuotekas.

Organinės medžiagos ir išmatų kilmės mikroorganizmai

Į upių vandenį patenka įvairios ligas sukeliančių bakterijų, pirmuonių ir virusų rūšys. Atvykimo būdas yra buitinių atliekų ir gyvulininkystės ūkiai be nuotekų valymo, kurie išmetami tiesiai į upių vagas.

Šių mikroorganizmų kaupimasis vandenyje gali sukelti įvairaus sunkumo ligas.

Efektų redagavimas

Geriamas vanduo

Upės yra svarbus geriamojo vandens šaltinis tiek žmonėms, tiek laukinei gamtai. Taip pat daugeliu atvejų jie tiekia vandenį, reikalingą žemės ūkio ir gyvulininkystės veiklai.

Upių užterštumas neleidžia vartoti vandens žmonėms ir gyvūnams, o kraštutiniais atvejais jis yra visiškai nenaudingas laistymo vandenims. Be to, patogeninių išmatų kilmės mikroorganizmų buvimas skatina ligų plitimą.

Biologinė įvairovė

Dėl vandens užterštumo pakrantės ekosistemose išnyksta rūšys. Gali išnykti vandens ir pakrančių rūšys, taip pat gyvūnai, vartojantys vandenį iš užterštų upių.

Laistymo vanduo

Upių vandenys, užteršti neapdorotais miesto vandenimis ar iš gyvulininkystės ūkių, nėra tinkami laistyti. Tas pats nutinka su upių vandeniu šalia kasybos operacijų ar pramonės zonų.

Jei laistymui naudojamas užterštas vanduo, išmatos ir toksiški junginiai ar patogeniniai organizmai gali nusėsti augalų epidermyje arba absorbuoti šaknis. Užteršti žemės ūkio produktai gali sukelti pavojų sveikatai, jei juos vartoja žmonės.

turizmas

Upės ir susijusios ekosistemos gali būti ekonomiškai svarbios gyventojų turizmo zonos. Dėl jų užterštumo sumažėja jų vertė ir patiriama ekonominių nuostolių.

Užterštos upės gali sukelti pavojų sveikatai dėl patogeninių mikroorganizmų ar toksinių atliekų. Be to, jis praranda savo sceninę vertę, ypač dėl kietų atliekų kaupimosi.

Kaip išvengti upių taršos?

Visuotiniai veiksmai

Paviršinio vandens ekosistemų užteršimo sumažinimas yra bendras tikslas, kurį galima pasiekti tik tuo atveju, jei įmanoma struktūriškai pakeisti pasaulinius vandens naudojimo, tvarkymo ir šalinimo modelius, susijusius su netvariais gyvenimo būdais.

Bendrąja prasme įstatymai turėtų būti sugriežtinti visais aplinkos apsaugos lygiais. Be to, turėtų būti skatinamas švietimas, kuris ne tik skatina sąmoningumą, bet ir ugdo pagarbos gamtai vertybes.

Kai kurie nacionaliniai veiksmai

Teisės aktai

Norint sumažinti žalą nuo taršos, upių apsaugai reikalinga griežta teisinė sistema.

Vienas iš svarbiausių aspektų, kurį reikia reglamentuoti, yra nuotekų valymas. Kitas įstatymų leidybos interesas yra reglamentuoti veiklą, kurią galima vykdyti krantuose ir vandens telkinių apsauginėje juostoje.

Tyrimas

Upės sudaro baseinus, kurie yra dideli plotai, kurių natūralūs arba dirbtiniai kanalizacijos susilieja su pagrindinės upės intakų tinklu. Todėl tai yra sudėtingos sistemos, kurias reikia išnagrinėti, norint pasiūlyti valdymo planus.

Būtina nuolat stebėti vandens kokybę ir ekosistemos funkcionavimą.

Pakrančių augalijos išsaugojimas

Pakrantės augmenija dalyvauja maisto medžiagų apykaitoje, aplinkos sanitarijoje ir švelnina klimato kaitos padarinius. Todėl svarbu skatinti jų išsaugojimą ir apsaugą.

Kai kurie vietiniai veiksmai

Valymo įrenginiai

Pagrindinis upių taršos šaltinis yra miesto ir pramonės centrų nuotekos. Norint sušvelninti jo poveikį, būtina tinkamai valyti užterštą vandenį, įrengiant valymo įrenginius.

Valymo įrenginiuose naudojamos įvairios sistemos, atsižvelgiant į teršalų pobūdį. Tai apima kietųjų atliekų dekantavimą, vandens filtravimą, cheminį nukenksminimą ir biologinį valymą.

Sveikatos priežiūros praktika

Užteršus upę, būtina imtis ištaisymo priemonių. Šios priemonės skiriasi priklausomai nuo teršalų rūšies.

Viena iš šių priemonių yra mechaninis valymas. Tuo tikslu upėse išmestų kietųjų atliekų gavyba yra vykdoma naudojant gilinimo mašinas ir surinkimo įrangą.

Kita labiausiai paplitusi praktika yra fitoremedijacija. Naudojamos kai kurios augalų rūšys, efektyviai išgaunančios sunkius metalus iš užterštų upių. Pavyzdžiui, kadmio ir vario absorbavimui buvo naudojamos Eichhornia crassipes (vandens lelijos). Taip pat Azolla-Anabaena azolų simbiosistema naudojama upių, užterštų arsenu ir kitais metaloidais, biologiniam valymui.

Kai kurios bakterijų rūšys ir tam tikri grybų dariniai naudojami upėse teršiančių junginių skilimui (biologinis skaidymas). Acinetobacter, Pseudomonas ir Mycobacterium genčių bakterinės rūšys skaido alkanus, atitinkamai monoaromatinius ir poliaromatinius.

Nuorodos

1. Alcalá-Jáuregui JA, JC Rodríguez-Ortiz, A Hernández-Montoya, F Villarreal-Guerrero, A Cabrera-Rodríguez, FA Beltrán-Morales and PE Díaz Flores (2014). Sunkiųjų metalų užterštumas pakrantės teritorijos San Luis Potosi nuosėdose, Meksika. FCA UNCUYO 46: 203-221.
2. „Alarcón A“ ir „R Ferrera-Cerrato“ (koordinatoriai) (2013 m.) Dirvožemio ir vandens, užteršto organiniais ir neorganiniais junginiais, biologinis valymas. „Trillas“, Meksika, 333 p.
3. Arcos-Pulido M, SL Ávila, SM Estupiñán-Torres ir AC Gómez-Prieto (2005) Vandens šaltinių užterštumo mikrobiologiniai rodikliai. „Nova 3“: 69–79.
4. Barboza-Castillo E, MA Barrena-Gurbillón, F Corroto, OA Gamarra-Torres, J Rascón-Barrios and LA Taramona-Ruiz (2018). Sezoniniai taršos šaltiniai Utcubamba upės baseine, Amazonės regione, Peru. Arnaldoa 25: 179–194.
5. Euliss K, Ho Ho, AP Schwab, S Rock ir MK Bankai (2008). Šiltnamio efektą sukeliančių ir naftos teršalų fitoremedijacijos pakrančių zonoje įvertinimas. Bioresource Technology, 99: 1961–1971.
6. Fennessy MS ir JK Cronk (1997). Pakrančių ekotonų veiksmingumas ir atstatymo potencialas valdant taršos šaltiniu, ypač nitratais, šaltinį. Kritinės apžvalgos apie aplinkos mokslą ir technologijas. 27: 285-317.
7. Gamarra-Torres OA, MA Barrena-Gurbillón, E Barboza-Castillo, J Rascón-Barrios, F Corroto and LA Taramona-Ruiz (2018). Sezoninės taršos šaltiniai Utcubamba upės baseine, Amazonės regionas, Peru Arnaldoa 25: 179 - 194 m.
8. Lowrance R, R Leonard ir J Sheridan (1985) Pakrančių ekosistemų valdymas siekiant kontroliuoti taršą be taško. Žurnalas apie dirvožemio ir vandens apsaugą 40: 87-91
9. „Sowder AG“, PM Bertsch ir PJ Morris (2003). Urano ir nikelio padalijimas ir prieinamumas užterštuose pakrantės nuosėdose. Aplinkos kokybės žurnalas. 32: 885.
10. Pasaulio vandens įvertinimo programa. Jungtinių Tautų ataskaita apie vandens išteklius pasaulyje, 2015 m.