FLODFÖRORENING: ORSAKER, FÖRORENINGAR OCH EFFEKTER - BIOLOGI - 2025

Den flod föroreningar är den förändring eller nedbrytning av det naturliga tillståndet av dessa vatten genom införande av kemiska eller fysiska element som hotar dess balans som ett ekosystem.

Föroreningen av dessa viktiga ekosystem hotar liv och tillgängligheten av färskt vatten på planeten. Floder och deras tillhörande ekosystem förser oss med det dricksvatten som är nödvändigt för vår mat och för industriella processer, därför är de viktiga för människors välbefinnande.

Avfallsdumpning i Huallaga-floden i Peru. Källa: Averyaudio, från Wikimedia Commons

Sötvatten tillgängligt på jorden är en knapp resurs. Endast 2,5% av det totala vattnet på planeten är färskt vatten. Av dem är cirka 70% i form av glaciärer, medan resten förekommer i form av grundvatten, sjöar, floder, miljöfuktighet, bland andra.

Under de senaste decennierna har den globala efterfrågan på sötvatten ökat på grund av befolkningstillväxt och tillhörande faktorer, såsom urbanisering, industrialisering, ökad produktion och konsumtion av mat, varor och tjänster.

Trots flodernas erkända betydelse och färskvattenkällans knapphet fortsätter de att vara förorenade. Det uppskattas att världen över kontamineras två miljarder ton vatten varje dag av två miljoner ton avfall.

orsaker

Föroreningar är ett fenomen av antropogent ursprung som systemiskt påverkar floder och deras tillhörande ekosystem. Därför måste de förorenande orsakerna till dessa viktiga vattendrag tolkas under en ekosystemmetod.

I strukturell mening genereras orsakerna av globala mönster av vattenanvändning, hantering och bortskaffande, associerade med ohållbara livsstilar som prioriterar omedelbara ekonomiska variabler jämfört med miljö- och sociala variabler.

Till exempel har det uppskattats att cirka 250 liter vatten behövs för att producera ett kg papper. Inom jordbruket krävs 1 500 och 800 liter för att producera 1 kg vete respektive socker. I metallurgi krävs 100 000 liter för att producera 1 kilo aluminium. Kan naturen tillgodose dessa krav?

I allmänhet kan de orsaker som verkar föroreningar av floder och andra lotiska ekosystem beskrivas i:

• Direkt, såsom element, aktiviteter och faktorer som direkt påverkar vatten.
• Indirekt, bestående av en uppsättning faktorer som möjliggör, gynnar och förstorar effekten av direkta orsaker.

Bland de direkta orsakerna är bristen på medvetenhet och utbildning om hotet om förorening av ekosystem, svagheter i lagstiftningen och dess genomförande på olika skalor, brist på etik samt social ojämlikhet.

Stadsavfall

Den huvudsakliga källan till flodföroreningar är flytande avfall från stadscentra på grund av avloppsvatten / avloppsvatten som inte behandlas korrekt.

Dessutom kan avloppsvatten i ytan nå floder som innehåller föroreningar som tvättmedel, oljor, fetter, plast och andra petroleumderivat.

Industriavfall

Industriavfall, antingen fast, flytande eller gasformigt, är mycket förorenande om det inte behandlas korrekt. Detta avfall kan potentiellt förorena floder genom industrins avloppsvatten / avloppsvattensystem.

En annan förorenande faktor är surt regn som uppstår till följd av utsläpp av svavel- och kväveoxider. Dessa kemiska föreningar reagerar med vattenånga och leder till syror som sedan fälls ut av regn.

Syra gruvdränering i Centralia, USA. Källa: Michael C. Rygel, från Wikimedia Commons

Gruvdrift och olja

Gruv- och oljeaktiviteter är de allvarligaste orsakerna till flodföroreningar. Vid gruvdrift i öppen grop förstörs markjord, vilket ökar erosion och avrinning.

Vattnet som används för att tvätta alluvialmaterialet hamnar också i floderna och orsakar tung förorening, inklusive tungmetaller.

Ett av de allvarligaste fallen av kontaminering genom gruvdrift uppstår när kvicksilver eller cyanid används för utvinning av guld. Båda föreningarna är mycket giftiga.

Jordbruksverksamhet

Det moderna jordbruket använder ett stort antal kemikalier, såsom biocider för skadedjur och sjukdomsbekämpning eller gödselmedel.

Dessa kemiska produkter som appliceras direkt på jorden eller på grödorna lövverk, slutar tvättas med bevattningsvatten eller regn i en hög andel. Beroende på jordtyp, terrängens topografi och vattentabellen hamnar dessa föroreningar ofta i floderna.

I vissa grödor som bomull appliceras höga doser av biocider genom antennsprutning (rökningsplan). I dessa fall kan vinden vara ett transportmedel för dessa kemiska produkter till floderna.

Å andra sidan är många biocider inte lätt nedbrytbara, varför de kvarstår länge, förorenar vatten och påverkar den biologiska mångfalden.

Gödselmedel påverkar vattnets förmåga genom att införliva höga halter av kväve, fosfor och kalium.

Intensivt boskap, fjäderfä och grisuppfödning är källor till flodföroreningar, främst på grund av ansamling av avskiljning. Intensiv grisodling är en mycket förorenande aktivitet på grund av det höga halten fosfor och kväve i utsöndret.

Förorenande komponenter

Petroleumderivat

Oljeutsläpp är de svåraste föroreningshändelserna att åtgärda på grund av ansamlingen av oljelagret på vattenytan och dess eventuella införlivande i kustnära ekosystem, såsom mangrover, myrar eller träsk. Detta resulterar i förlust av vattnets potential, döden av många vattenlevande arter och förändringar av ekosystem.

Kolväten och tungmetaller som finns i olja skadar fisk och andra djur- och växtarter som ingår i flodens ekosystem. Dessa skador kan vara kroniska (långsiktiga) eller akuta (kortvariga) och kan inkludera dödsfall.

Oljeföroreningar, Ecuador. Källa: Julien Gomba, via Wikimedia Commons

Asfaltenrika tunga oljeutsläpp är mycket besvärande. Asfaltener samlas i djurens fettvävnad och alstrar biacumulation.

tvättmedel

Rengöringsmedel är inte lätt biologiskt nedbrytbara, så det är svårt att ta bort dem från vattenmiljön. Dessutom innehåller de ytaktiva föreningar som hindrar lösligheten av syre i vatten och därmed orsakar döden av vattenlevande fauna.

Jordbruksprodukter och boskapsprodukter

Bland jordbruksprodukter som kan förorena floder är biocider (herbicider, insektsmedel, gnagare och akaricider) och gödselmedel (organiska och oorganiska). Bland de mest problematiska är klorerade bekämpningsmedel och kväve- och fosforgödsel.

Puriner (vilken organisk rest som helst med jäsningsförmåga) som genereras av jordbruks- och boskapsaktiviteter är föroreningar i närliggande floder. Bland de mest förorenande och rikligaste är utsöndringar producerade av husdjur.

Förorening från jordbruksverksamhet i Wairarapa, Nya Zeeland. Alan Liefting, från Wikimedia Commons

Tungmetaller, metalloider och andra kemiska föreningar

Kemiska föreningar från industri- och gruvverksamhet är mycket giftiga föroreningar. Dessa inkluderar olika tungmetaller som kvicksilver, bly, kadmium, zink, koppar och arsenik.

Det finns också lättare metaller som aluminium och beryllium som är mycket förorenande. Andra icke-metalliska element, som selen, kan också nå floder genom spill från gruvdrift eller industriell verksamhet.

Metalloider som arsenik eller antimon är en källa till förorening i floder. De kommer från applicering av bekämpningsmedel och urbana och industriella avloppsvatten.

Organiska ämnen och mikroorganismer av fekalt ursprung

Olika arter av sjukdomsframkallande bakterier, protozoer och virus når flodvatten. Ankomststräckan är hushållsavfall och djuruppfödda gårdar utan avloppsrening, som dumpas direkt i flodbäddarna.

Uppsamlingen av dessa mikroorganismer i vattnet kan orsaka sjukdomar med varierande svårighetsgrad.

Effekter redigera

Dricker vatten

Floder är en viktig källa till dricksvatten för både människor och djur. På samma sätt tillhandahåller de i många fall det vatten som krävs för jordbruks- och boskapsaktiviteter.

Flodföroreningar inaktiverar vatten för konsumtion eller djur och gör i extrema fall lika värdelöst för bevattningsvatten. Dessutom gynnar närvaron av patogena mikroorganismer av fekalt ursprung spridningen av sjukdomar.

Biologisk mångfald

Vattenföroreningar orsakar försvinnande av arter i östra ekosystem. Både akvatiska och riparianarter kan försvinna, liksom djur som konsumerar vatten från förorenade floder.

Bevattningsvatten

Vatten i floder förorenade med obehandlade urbana vatten eller från djuruppfödningsföretag är inte lämpliga för bevattning. Detsamma händer med vattnet i floder nära gruvdrift eller industriområden.

Om kontaminerat vatten används för bevattning kan avföring och giftiga föreningar eller patogena organismer sätta sig på överhuden hos växter eller absorberas av rötterna. Förorenade jordbruksprodukter blir en hälsorisk om de konsumeras av människor.

turism

Floder och tillhörande ekosystem kan vara ekonomiskt viktiga turistområden för invånare. Föroreningen av dessa minskar deras värde och medför ekonomiska förluster.

Förorenade floder kan utgöra en hälsorisk på grund av förekomsten av patogena mikroorganismer eller giftigt avfall. Dessutom förlorar det sitt naturvärde, särskilt på grund av ansamling av fast avfall.

Hur undviks flodföroreningar?

Globala åtgärder

Minskningen av kontaminering av ekosystem med rinnande vatten i ytan är ett globalt mål som endast kan uppnås om det är möjligt att strukturellt förändra de globala mönstren för vattenanvändning, hantering och bortskaffande som är förknippade med ohållbara livsstilar.

I allmän mening bör lagarna stärkas på alla nivåer för miljöskydd. Dessutom bör en utbildning främjas som förutom att skapa medvetenhet, bygger värderingarna av respekt för naturen.

Vissa nationella åtgärder

Lagstiftning

Ett strikt rättssystem krävs för att skydda floder för att minimera skador från föroreningar.

En av de viktigaste aspekterna som måste regleras är avloppsrening. En annan aspekt av intresse för lagstiftningen är att reglera den verksamhet som kan utföras på bankerna och i skyddsremsan för vattendragarna.

Undersökning

Floderna utgör bassänger, som är stora områden vars naturliga eller konstgjorda avlopp samlas i ett biflodsnätverk av en huvudflod. Därför är de komplexa system som måste studeras för att föreslå förvaltningsplaner.

Det är nödvändigt att permanent övervaka kvaliteten på vattnet och ekosystemets funktion.

Bevarande av riparianväxtlighet

Riparianvegetation deltar i näringscykling, i miljöanpassning och mildrar effekterna av klimatförändringar. Därför är det viktigt att främja deras bevarande och skydd.

Några lokala åtgärder

Behandlingsanläggningar

Den främsta källan till flodföroreningar är avloppsvatten från stads- och industricentrum. För att mildra effekterna är det nödvändigt med adekvat behandling av förorenat vatten genom installation av reningsverk.

Behandlingsanläggningar använder olika system beroende på föroreningarnas natur. Dessa inkluderar dekantering av fast avfall, vattenfiltrering, kemisk sanering och bioremediering.

Åtgärdspraxis

När en flod har förorenats måste åtgärder vidtas. Dessa åtgärder varierar beroende på typen av föroreningar.

En av dessa åtgärder är mekanisk rengöring. För detta utförs utvinning av fast avfall som kastas in i floderna med muddringsmaskiner och uppsamlingsutrustning.

En annan av de vanligaste metoderna är fytormediering. Vissa arter av växter som är effektiva för att utvinna tungmetaller från förorenade floder används. Till exempel har Eichhornia crassipes (näckros) använts för att absorbera kadmium och koppar. Likaså används Azolla-Anabaena azollae symbiosystem för bioremediering av floder förorenade med arsenik och andra metalloider.

Vissa arter av bakterier och vissa derivat av svampar används för nedbrytning av förorenande föreningar i floder (biologisk nedbrytning). Bakterier av Acinetobacter, Pseudomonas och Mycobacterium-släkten nedbryter alkaner, monoaromatiska respektive polyaromatiska.

referenser

1. Alcalá-Jáuregui JA, JC Rodríguez-Ortiz, A Hernández-Montoya, F Villarreal-Guerrero, A Cabrera-Rodríguez, FA Beltrán-Morales och PE Díaz Flores (2014) Tungmetallföroreningar i sediment av ett riparianområde i San Luis Potosi, Mexico. FCA UNCUYO 46: 203-221.
2. Alarcón A och R Ferrera-Cerrato (koordinatorer) (2013) Bioremediering av jord och vatten förorenade med organiska och oorganiska föreningar. Trillor, Mexiko, 333 sid.
3. Arcos-Pulido M, SL Ávila, SM Estupiñán-Torres och AC Gómez-Prieto (2005) Mikrobiologiska indikatorer på kontaminering av vattenkällor. Nova 3: 69-79.
4. Barboza-Castillo E, MA Barrena-Gurbillón, F Corroto, OA Gamarra-Torres, J Rascón-Barrios och LA Taramona-Ruiz (2018) Säsongsföroreningskällor i flodområdet Utcubamba, Amazonas, Peru. Arnaldoa 25: 179-194.
5. Euliss K, C Ho, AP Schwab, S Rock och MK Banks (2008) Växthus- och fältbedömning av fytormediering för petroleumsföroreningar i en riparianzon. Bioresource Technology, 99: 1961–1971.
6. Fennessy MS och JK Cronk (1997) Effektiviteten och återställningspotentialen för östra ekotoner för hantering av föroreningar utan källa, särskilt nitrat. Kritiska recensioner inom miljövetenskap och teknik. 27: 285-317.
7. Gamarra-Torres OA, MA Barrena-Gurbillón, E Barboza-Castillo, J Rascón-Barrios, F Corroto och LA Taramona-Ruiz (2018) Källor till säsongsföroreningar i flodområdet Utcubamba, Amazonas, Peru Arnaldoa 25: 179 - 194.
8. Lowrance R, R Leonard och J Sheridan (1985) Hantera riparianekosystem för att kontrollera föroreningar utan punkt. Journal of Soil and Water Conservation 40: 87-91
9. Sowder AG, PM Bertsch och PJ Morris (2003) Fördelning och tillgänglighet av uran och nickel i kontaminerade ripariansediment. Journal of Environment Quality. 32: 885.
10. Världsprogram för utvärdering av vatten. FN: s rapport om vattenresurser i världen 2015. Pp12.