Ako je možné chrániť podzemné vody pred znečistením učebných materiálov a životného prostredia?

Na mnohých miestach Nemecka sa v spodnej vode nachádza príliš veľa dusičnanov. Hlavným dôvodom je nadmerné používanie hnojív v poľnohospodárstve. Znečistenie môže viesť k nadmernému hnojeniu ekosystémov. Môžu tiež skomplikovať výrobu pitnej vody - pretože pre pitnú vodu platia prísne limitné hodnoty dusičnanov.

Patrí do:

Kvalita podzemných vôd v Nemecku je na mnohých miestach zhoršená dusičnanmi, ako ukazuje napríklad správa o dusičnanoch z roku 2016. V období rokov 2012 - 2014 boli vo podzemných vodách vo viac ako štvrtine meracích miest zistené nadmerne vysoké hladiny dusičnanov. V porovnaní s posledným hodnoteným obdobím rokov 2008 - 2011 sa výsledky nezlepšili.

V prípade povrchových vôd, ako sú jazerá a rieky, a najmä v pobrežných vodách, výsledky merania za obdobie rokov 2012 až 2014 nie vždy zodpovedajú požadovaným hodnotám.

Príliš vysoké hodnoty dusičnanov v podzemných vodách sú problémom, pretože môžu viesť k vysokému úsiliu pri úprave pitnej vody. Pretože v Nemecku sa viac ako 70 percent pitnej vody získava z podzemných vôd. Pretože dusičnany sú zdraviu škodlivé pre ľudské telo, musí sa obmedziť ich obsah v pitnej vode.

Príliš veľa dusičnanov môže tiež pôsobiť na ekosystémy prostredníctvom takzvaného nadmerného hnojenia. Pretože dusičnan je zlúčenina dusíka, ktorá pôsobí ako živina pre rastliny.

Ako sa kontaminanty dostávajú do podzemných vôd?

Na zváženie príčin a následkov kontaminácie je dôležité zohľadniť celý vodný cyklus.

Zemská voda je v neustálom cykle, ktorý zahŕňa povrchovú vodu, ako aj podzemnú vodu a atmosféru. Tepelné žiarenie slnka spôsobuje odparovanie a stúpanie vody - z povrchov pevniny a najmä z veľkých povrchov oceánov. Vo vyšších vrstvách vzduchu, kde je chladnejšie, sa kondenzuje vodná para a vytvárajú sa oblaky. Voda sa vracia na povrch ako dážď alebo sneh. Na pevnine zrážky zaliali rastliny a čiastočne sa opäť odparili. Napĺňa povrchové vody, ako sú jazerá, potoky a rieky, čiastočne vsakuje do pôdy a napája tu zásoby podzemnej vody. Pri riekach sa voda usiluje k moru, kde sa opäť odparuje a tým uzatvára cyklus.

To ukazuje, že voda sa k nám vracia - aspoň čiastočne. Presne povedané, nemožno ho „konzumovať“, iba používať. Cyklus však nesmie byť nadmerne zaťažený nečistotami, pretože možnosti čistenia v čistiarňach odpadových vôd a čistiaci výkon vody a pôdy sú obmedzené.

Súčasťou vodného cyklu je aj podzemná voda. Nečistoty z povrchu vstupujú do podzemnej vody cez pôdu. Nečistoty z atmosféry sa môžu dostať aj do vodného cyklu. Po odparení je voda spočiatku zbavená solí a nečistôt. Zrážky však zo vzduchu vyplavujú látky znečisťujúce ovzdušie, ako sú sadze, zlúčeniny síry a dusíka, a prenášajú ich do pôdy.

Naopak, podzemné vody napájajú pramene a rieky, najmä v lete. Okrem toho je podzemná voda blízko povrchu dôležitá ako zdroj vody pre vyššie uvedené ekosystémy, najmä napríklad pre vlhké biotopy.

Medzi povrchovými a podzemnými vodnými zdrojmi ležia vrstvy pôdy, ktoré čiastočne čistia presakujúcu vodu a zadržiavajú vstupy materiálu. Ale táto čistiaca schopnosť bola v minulosti preceňovaná.

Sanácia podzemnej vody je, ak je vôbec možná, možná len s veľkým úsilím a v dlhých časových obdobiach, a je preto nákladná. Preto sa v každom jednotlivom prípade starostlivo zvažuje, či je renovácia možnosťou. Môže to byť napríklad v prípade, keď sa znečisťujúce látky dostali do pôdy v priemyselných areáloch kontaminovanými miestami. Ak je znečistenie dusičnanmi príliš vysoké, predpokladá sa, že sa bude znižovať po dlhšiu dobu v dôsledku degradačnej schopnosti pôdy a podzemných vôd a vylúhovania. Preto je obzvlášť dôležitá dôsledná prevencia.

Odkiaľ pochádzajú kontaminanty?

Hlavným problémom obsahu dusičnanov v podzemných vodách je nadmerné používanie hnojív v poľnohospodárstve. Na polia sa aplikujú minerálne hnojivá a organické hnojivá, ako napríklad tekutý hnoj, pretože zlúčeniny dusíka, ktoré obsahujú, ako sú dusičnany a amoniak, podporujú rast rastlín. Medzi rastlinné živiny obsiahnuté v hnojivách patrí aj fosfát.

Ak je však absorpčná kapacita rastlín vyčerpaná, veľká časť dusíka prenášaného do pôdy sa vymyje ako dusičnan (NO3-) do hlbších vrstiev pôdy. Tam ho už nemôžu rastliny absorbovať a udržiavať ho v cykle ekosystému. Dusičnany sa môžu podpovrchovo rozkladať iba vo veľmi obmedzenej miere.

Okrem hnojív sa do podzemných vôd dostanú aj pesticídy a pesticídy z poľnohospodárstva.

Znečistenie poľnohospodárstva končí hlavne vo vodných útvaroch,

ak je hnojivo, hnoj alebo tekutý hnoj vymyté neočakávanými poveternostnými javmi, napríklad dažďom krátko po hnojení alebo sú nadmerne rozptýlené na poliach (viac ako rastliny dokážu absorbovať),
keď poľnohospodári umyjú na svojich farmách zariadenie, ktorým aplikujú hnojivo, hnojovicu alebo tekutý hnoj,
keď sa patogény patogénne pre zvieratá a veterinárne lieky umyjú z oblastí hnojených hnojom a tekutým hnojom a
keď sa na pôde s dažďom zrážajú amoniakové plyny z chovu hospodárskych zvierat a rozširovanie hnoja.

Okrem poľnohospodárstva existujú aj ďalšie zdroje, z ktorých sa môže kontaminácia veľkým počtom látok dostať do podzemných vôd. Napríklad ďalšie znečistenie spôsobujú vstupy z priemyslu a dopravy, znečistené pôdy v starých priemyselných areáloch, netesné stoky alebo nehody s látkami nebezpečnými pre vodu.

Čo robia nečistoty?

Nadmerná ponuka výživných látok dusičnanmi a fosforom môže viesť k takzvanej eutrofizácii, nadmernej ponuke výživných látok pre ekosystémy. Toto je tiež známe ako nadmerné hnojenie. Môže k tomu prispieť aj znečistenie podzemných vôd dusičnanmi, pretože nezanedbateľná časť dusičnanov z podzemných vôd končí v jazerách, riekach a nakoniec v moriach.

Náplň živinami vedie okrem iného k nadmernému množeniu rias a rastlín. Obohatenie výživných látok v ústiach riek je obzvlášť dôležité, pretože pobrežné oblasti sú obzvlášť citlivé na zvýšené zaťaženie živinami.

Vysoké hladiny dusičnanov v pitnej vode môžu byť tiež problematické z hľadiska ochrany zdravia. Pretože dusičnan je možné v tele premeniť na dusitany (NO2-). Tam môže reagovať s určitými produktmi rozkladu bielkovín (amíny) za vzniku nitrozamínov, z ktorých mnohé sú považované za karcinogénne. Dojčatá sa môžu vnútorne dusiť na samotnom dusitane („modrá vyrážka“ alebo „methemoglobinémia“): ak sa dusitany dostanú do krvi, naruší tam prenos kyslíka zničením červeného krvného pigmentu.

Pitná voda však nie je jediným zdrojom dusičnanov. Pretože rastliny spĺňajú svoje požiadavky na dusík dusičnanmi, môžu rastlinné potraviny, najmä rôzne druhy zeleniny, obsahovať vysoké množstvo dusičnanov. Na rozdiel od pitnej vody sa však tieto nekonzumujú každý deň po celý život.

Okrem živín sa vo vode nachádza aj množstvo ďalších zvyškov. Napríklad zvyšky drog sa zisťujú aj v povrchových vodách a dokonca aj v podzemných vodách - väčšinou vo veľmi nízkych koncentráciách od niekoľkých milióntin do zlomkov milióntiny gramu na liter, tiež: mikrogramy na liter (μg/l). Príkladom sú zvyšky liekov proti bolesti alebo röntgenových kontrastných látok.

Ľudia a zvieratá liečení drogami ich čiastočne opäť vylučujú. Farmaceutické prostriedky vstupujú do vodného cyklu šírením tekutého hnoja a čističkami odpadových vôd, v ktorých niektoré z týchto látok nemôžu byť primerane zadržané.

Lieky sa tiež uvoľňujú do odpadových vôd, ak sa nesprávne zlikvidujú na toalete alebo v umývadle.

Je dôležité chrániť vodný cyklus, a tým aj životné prostredie a ľudí, pred drogami, ktoré sa v prírode ťažko odbúravajú. Preto nikdy nelejte lieky do toalety alebo umývadla - ani do prázdnych fliaš! Lieky sa majú spravidla likvidovať vo zvyškovom odpade. Ak nie je známe, či dôjde k popáleniu, mali by sa lieky vrátiť do lekární.

Aj keď sú koncentrácie aktívnych farmaceutických zložiek v životnom prostredí klasifikované ako nízke, vedecké štúdie ukazujú negatívne účinky na niektoré účinné látky. Napríklad hormóny ovplyvňujú reprodukciu rýb aj vo veľmi nízkych koncentráciách. Aj keď je možné na základe súčasných poznatkov vylúčiť účinky na ľudské zdravie, malo by sa preventívne znížiť zavedenie farmaceutických výrobkov do životného prostredia.

Ohrozuje kontaminácia podzemnej vody pitnú vodu?

Pretože zvýšené množstvo dusičnanov vo vode môže byť škodlivé pre ľudské zdravie, musia sa v pitnej vode dodržiavať zákonné limitné hodnoty. S cieľom udržať úsilie na čistenie v medziach boli tieto limitné hodnoty prijaté aj pre podzemné vody.

Podľa nariadenia o pitnej vode je limitná hodnota dusičnanov v pitnej vode 50 mg/l. Bolo zvolené tak, aby spotreba vody v normálnom množstve nespôsobovala žiadne škodlivé účinky - ani u obzvlášť citlivých detí. Energetické spoločnosti sú povinné pravidelne kontrolovať kvalitu pitnej vody.

V období rokov 2012 - 2014 vykazovala viac ako štvrtina meracích miest nadmerne vysoké hladiny dusičnanov v podzemných vodách. Pitná voda je ale prakticky neznečistená. Podiel prekročených limitných hodnôt klesol takmer na nulu.

Dodávatelia vody zabezpečujú, aby bola pitná voda čistá. Niektoré zriedia nadmerne znečistenú surovú vodu neznečistenou vodou. Stále viac dodávateľov však musí technicky odstraňovať dusičnany z podzemných vôd, pretože je príliš málo neznečistenej podzemnej vody. Je to pomerne drahé.

Ako je možné znížiť záťaž?

Ochrana vody je v zásade predovšetkým o zabránení alebo zníženiu vstupov všetkých druhov znečistenia. Okrem dusičnanov a farmaceutík existuje množstvo ďalších znečisťujúcich látok, napríklad ťažké kovy alebo minerálne oleje.

Špeciálnym príkladom sú ochranné opatrenia pre pitnú vodu: V mnohých oblastiach, kde sa pitná voda získava z podzemných, pramenitých alebo povrchových vôd, platia špeciálne preventívne opatrenia pri zaobchádzaní s látkami nebezpečnými pre vodu. Tieto oblasti sú známe ako oblasti ochrany vôd. Okrem iného tu existujú obmedzenia na hnojenie a nesmú sa stavať nijaké sklady oleja ani potrubia.

V poľnohospodárstve existuje niekoľko spôsobov, ako znížiť vstup živín a znečisťujúcich látok do vodných útvarov. Patrí sem aj ekonomickejšie hnojenie dusíkom. Súčasťou je aj ochrana pôdy a opatrenia proti erózii.

Na zníženie vstupov ťažkých kovov sa musia na jednej strane znížiť emisie - napríklad lepším čistením výfukových plynov v uhoľných elektrárňach, v priemysle a v motorových vozidlách. Na druhej strane je potrebné lepšie čistiť mestskú dažďovú vodu. Veľká časť tejto odpadovej vody sa dostáva do povrchových vôd cez dažďové kanály alebo prepadmi, zle alebo vôbec.

Spotrebitelia môžu tiež prispieť a vyhnúť sa látkam ohrozujúcim vodu alebo ich správne zneškodniť. Napríklad by do kanalizácie nemali vniknúť zvyšky farby, benzínu alebo iných rozpúšťadiel. V záhrade by sa nemali používať toxické látky, ako sú pesticídy, ktoré sa môžu dostať cez pôdu do vody. Ako je uvedené vyššie, staré lieky sa môžu vrátiť do lekárne alebo vyhodiť do koša na zvyškový odpad.

Pri manipulácii s minerálnym olejom musíte byť obzvlášť opatrní. Z jedného litra oleja môže byť nejedlý 1 milión litrov vody. Preto by sa autá mali umývať iba tam, kde sa zachytávajú splašky. Použitý olej je potrebné odovzdať na zberných miestach.

Ďalšie informácie

Toto dielo je licencované podľa medzinárodnej licencie Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0.

Tento text môžete okrem iného používať a upravovať, napríklad skracovať alebo preformulovať, ako aj ďalej ho distribuovať a reprodukovať bez zvláštneho súhlasu. Ako zdroj musí byť pomenovaný web www.umwelt-im-unterricht.de a musí sa použiť vyššie uvedená licencia Creative Commons. Podrobnosti o podmienkach nájdete na webových stránkach Creative Commons.

Prostredie v triede podporuje tvorbu vzdelávacích materiálov na základe otvorených licencií, ako ich definuje UNESCO.