JOEN PILAANTUMINEN: SYYT, EPÄPUHTAUDET JA VAIKUTUKSET - BIOLOGIA - 2025

Joki saastuminen on muutos tai hajoaminen luonnollinen tila näiden vesien ottamalla käyttöön kemiallisten tai fyysisten elementtien, jotka uhkaavat sen tasapainossa ekosysteemin.

Näiden tärkeiden ekosysteemien saastuminen uhkaa elämää ja makean veden saatavuutta planeetalla. Joet ja niihin liittyvät ekosysteemit toimittavat meille ruokamme ja teollisten prosessien tarvitsemansa juomaveden, joten ne ovat välttämättömiä ihmisen hyvinvoinnille.

Jätteiden kaatopaikka Huallaga-joessa Perussa. Lähde: Averyaudio, Wikimedia Commonsista

Maapallolla saatavilla olevaa makeaa vettä on niukasti saatavana. Vain 2,5% planeetan kokonaisvesistä on makeaa vettä. Niistä noin 70% on jäätiköiden muodossa, kun taas loput esiintyvät muun muassa pohjaveden, järvien, jokien ja ympäristön kosteuden muodossa.

Viime vuosikymmeninä globaalin makean veden kysyntä on lisääntynyt väestönkasvun ja siihen liittyvien tekijöiden, kuten kaupungistumisen, teollistumisen, lisääntyneen tuotannon ja ruuan, tavaroiden ja palvelujen kulutuksen takia.

Joiden tunnustetusta merkityksestä ja makean veden lähteiden niukkuudesta huolimatta ne ovat edelleen pilaantuneita. On arvioitu, että maailmanlaajuisesti kaksi miljardia tonnia vettä saastuttaa joka päivä kaksi miljoonaa tonnia jätettä.

syyt

Saastuminen on ihmisen aiheuttamaa ilmiötä, joka vaikuttaa systemaattisesti jokiin ja niihin liittyviin ekosysteemeihin. Siksi näiden tärkeiden vesistöjen pilaantumisen syyt on tulkittava ekosysteemilähestymistavan mukaisesti.

Rakenteellisessa mielessä syyt johtuvat veden käytön, hoidon ja jätehuollon globaaleista malleista, jotka liittyvät kestämättömiin elämäntapoihin, joissa etusijalle asetetaan välittömät taloudelliset muuttujat verrattuna ympäristöön ja sosiaalisiin muuttujiin.

Esimerkiksi on arvioitu, että yhden kilogramman paperin tuottamiseksi tarvitaan noin 250 litraa vettä. Maataloudessa 1 kg vehnää tai sokeria tarvitaan 1500 litraa ja 800 litraa. Metallurgiassa tarvitaan 100 000 litraa 1 kilo alumiinin tuottamiseksi. Voiko luonto vastata näihin vaatimuksiin?

Yleensä jokien ja muiden lotisten ekosysteemien pilaantumiseen vaikuttavat syyt voidaan hahmotella:

• Suorat, kuten elementit, toiminnot ja tekijät, jotka vaikuttavat suoraan veteen.
• Epäsuora, koostuu joukosta tekijöitä, jotka mahdollistavat, suosivat ja suurentavat suoria syitä.

Suorien syiden joukossa ovat tietoisuuden ja koulutuksen puute ekosysteemien pilaantumisen uhista, heikkoudet lainsäädännössä ja sen täytäntöönpanossa eri mittakaavassa, etiikan puute ja sosiaalinen epätasa-arvo.

Yhdyskuntajäte

Jokien päästöjen pääasiallinen lähde on kaupunkikeskusten nestemäinen jäte, joka johtuu jätevesien / jätevesien puutteellisesta käsittelystä.

Lisäksi pintavuotovedet voivat päästä jokiin, jotka kuljettavat epäpuhtauksia, kuten pesuaineita, öljyjä, rasvoja, muoveja ja muita öljyjohdannaisia.

Teollisuusjäte

Kiinteät, nestemäiset tai kaasumaiset teollisuusjätteet ovat erittäin saastuttavia, jos niitä ei käsitellä asianmukaisesti. Nämä jätteet voivat saastuttaa joet teollisuuden viemäri- / jätevesijärjestelmän kautta.

Toinen saastuttava tekijä on hapan sade, jota syntyy rikin ja typen oksidien päästöistä. Nämä kemialliset yhdisteet reagoivat vesihöyryn kanssa ja johtavat happoihin, jotka sitten saostuvat sateelta.

Hapon kaivoksen viemäröinti Centraliassa, Yhdysvalloissa. Lähde: Michael C. Rygel, Wikimedia Commonsista

Kaivostoiminta ja öljy

Kaivos- ja öljytoiminta ovat jokien pilaantumisen vakavimmat syyt. Avoimen kaivoksen kullankaivoksissa pintamaa tuhoutuu, mikä lisää eroosiota ja vuotoa.

Alumiinimateriaalin pesemiseen käytetty vesi päätyy jokeen, mikä aiheuttaa raskasta pilaantumista, mukaan lukien raskasmetallit.

Yksi vakavimmista louhintatapauksista tapahtuu, kun kullan uuttamiseen käytetään elohopeaa tai syanidia. Molemmat yhdisteet ovat erittäin myrkyllisiä.

Maatalouden toiminta

Nykyaikaisessa maataloudessa käytetään paljon kemikaaleja, kuten biosidejä tuholaisten ja tautien torjuntaan tai lannoitteita.

Nämä kemialliset tuotteet, jotka levitetään suoraan maaperään tai viljelykasvien lehtineen, lopulta pestään suurella osalla kasteluvettä tai sadetta. Maaperän tyypistä, maaston topografiasta ja pohjakerroksesta riippuen nämä epäpuhtaudet päätyvät usein jokiin.

Joissakin viljelykasveissa, kuten puuvilla, suuria annoksia biosidejä levitetään ruiskuttamalla ilmasta (savutustasot). Näissä tapauksissa tuuli voi olla näiden kemiallisten tuotteiden kuljetusaine joille.

Toisaalta, monet biosidit eivät ole helposti hajoavia, minkä vuoksi ne pysyvät pitkään, pilaavat vesiä ja vaikuttavat biologiseen monimuotoisuuteen.

Lannoitteet vaikuttavat veden käytettävyyteen sisällyttämällä niihin runsaasti typpeä, fosforia ja kaliumia.

Intensiivinen kotieläintalous, siipikarja- ja sikakasvatus ovat jokien pilaantumisen lähteitä lähinnä ulosteiden kertymisen vuoksi. Intensiivinen siankasvatus on erittäin saastuttavaa toimintaa, koska sen eritteissä on runsaasti fosforia ja typpeä.

Saastuttavat komponentit

Öljyjohdannaiset

Öljyvuodot ovat vaikeimpia saastumistapahtumia korjata johtuen öljykerroksen kertymisestä veden pinnalle ja sen mahdollisesta sisällyttämisestä rannikkoekosysteemeihin, kuten mangroveihin, suihin tai soihin. Tästä seuraa veden käyttökelpoisuuden menetys, lukuisten vesilajien kuolema ja ekosysteemien muutokset.

Öljyssä olevat hiilivedyt ja raskasmetallit vahingoittavat kaloja ja muita eläin- ja kasvilajeja, jotka ovat osa jokien ekosysteemejä. Nämä vauriot voivat olla kroonisia (pitkäaikaisia) tai akuuteja (lyhytaikaisia), ja niihin voi kuulua kuolema.

Öljysaasteet, Ecuador. Lähde: Julien Gomba, Wikimedia Commonsin kautta

Asfalteenirikkaat raskasöljyvuodot ovat erittäin hankalia. Asfalteenit kerääntyvät eläinten rasvakudokseen ja aiheuttavat biacumulaation.

pesuaineet

Pesuaineet eivät ole helposti biologisesti hajoavia, joten niiden poistaminen vesiympäristöstä on vaikeaa. Ne sisältävät lisäksi pinta-aktiivisia yhdisteitä, jotka estävät hapen liukoisuutta veteen ja aiheuttavat siten vesieläimistön kuoleman.

Maa- ja karjatuotteet

Joet saastuttavien maataloustuotteiden joukossa ovat biosidit (rikkakasvien torjunta-aineet, hyönteismyrkyt, jyrsijöiden ja akarisidit) ja lannoitteet (orgaaniset ja epäorgaaniset). Ongelmallisimpia ovat klooratut torjunta-aineet sekä typpi- ja fosforilannoitteet.

Puriinit (kaikki käymiskykyiset orgaaniset jäännökset), joita syntyy maataloudessa ja karjankasvatuksessa, ovat epäpuhtauksia lähistöllä sijaitsevissa joissa. Saastuttavimpia ja runsaimpia ovat maatilojen tuottamat eritteet.

Maatalouden aiheuttama pilaantuminen Wairarapa, Uusi-Seelanti. Alan Liefting, Wikimedia Commonsista

Raskasmetallit, metalloidit ja muut kemialliset yhdisteet

Teollisuuden ja kaivostoiminnan kemialliset yhdisteet ovat erittäin myrkyllisiä saasteita. Näitä ovat erilaiset raskasmetallit, kuten elohopea, lyijy, kadmium, sinkki, kupari ja arseeni.

On myös kevyempiä metalleja, kuten alumiinia ja berylliumia, jotka ovat erittäin saastuttavia. Muut ei-metalliset elementit, kuten seleeni, voivat myös saavuttaa joet kaivos- tai teollisuustoiminnan aiheuttamien vuotojen kautta.

Metalloidit, kuten arseeni tai antimoni, ovat jokien pilaantumisen lähde. Ne johtuvat torjunta-aineiden käytöstä sekä yhdyskunta- ja teollisuusjätevesistä.

Orgaaniset aineet ja fekaaliset mikro-organismit

Eri tauteja aiheuttavien bakteerien, alkueläinten ja virusten lajeja pääsee jokiveteen. Saapumisreitti on kotitalousjäte- ja karjatilat ilman jätevedenpuhdistusta, jotka viedään suoraan jokipenkille.

Näiden mikro-organismien kertyminen veteen voi aiheuttaa erityisen vakavia sairauksia.

Efektien muokkaus

Juomavesi

Joet ovat tärkeä juomaveden lähde sekä ihmisille että villieläimille. Samoin monissa tapauksissa ne tarjoavat vettä, jota tarvitaan maatalouden ja karjankasvatuksen harjoittamiseen.

Joiden pilaantuminen estää veden käyttämisen ihmisille tai eläimille ja tekee äärimmäisissä tapauksissa sen yhtä hyödyttömäksi kasteluvedessä. Lisäksi fekaalista alkuperää olevien patogeenisten mikro-organismien esiintyminen suosii sairauksien leviämistä.

biodiversiteetti

Veden pilaantuminen aiheuttaa lajien häviämistä rannikkoekosysteemeissä. Sekä vesi- että rantalajit voivat kadota, samoin kuin eläimet, jotka kuluttavat vettä saastuneista joista.

Kasteluvettä

Käsittelemättömien kaupunkien vesistöjen saastuttamat tai kotieläintalouslaitosten saastuttamat joet eivät sovellu kasteluun. Sama tapahtuu kaivostoiminnan tai teollisuusalueiden lähellä sijaitsevien jokien veden kanssa.

Jos saastuttamaa vettä käytetään kasteluun, uloste ja myrkylliset yhdisteet tai patogeeniset organismit voivat asettua kasvien epidermiin tai juurten imeytymiseen. Saastuneista maataloustuotteista tulee terveysriskejä, jos ihmiset ne nauttivat.

matkailu

Joet ja niihin liittyvät ekosysteemit voivat olla taloudellisesti tärkeitä turistialueita asukkaille. Näiden saastuminen vähentää niiden arvoa ja aiheuttaa taloudellisia tappioita.

Saastuneet joet voivat olla terveysriskejä patogeenisten mikro-organismien tai myrkyllisten jätteiden läsnäolosta johtuen. Lisäksi se menettää maisema-arvonsa etenkin kiinteän jätteen kerääntymisen vuoksi.

Kuinka välttää jokien pilaantumista?

Globaalit toimet

Pintavesien ekosysteemien pilaantumisen vähentäminen on maailmanlaajuinen tavoite, joka voidaan saavuttaa vain, jos on mahdollista muuttaa rakenteellisesti kestämättömiin elämäntapoihin liittyviä veden käytön, hallinnan ja loppusijoituksen globaaleja malleja.

Yleisessä mielessä lakeja olisi vahvistettava kaikilla ympäristönsuojelun tasoilla. Lisäksi tulisi edistää koulutusta, joka tietoisuuden lisäämisen lisäksi rakentaa luonnon kunnioittamisen arvoja.

Joitakin kansallisia toimia

lainsäädäntö

Jokien suojelemiseksi tarvitaan tiukka oikeusjärjestelmä, jotta pilaantumisesta aiheutuvat vahingot minimoidaan.

Yksi tärkeimmistä asioista, joita on säänneltävä, on jäteveden käsittely. Toinen lainsäädännön kannalta kiinnostava näkökohta on säännellä toimintaa, jota voidaan harjoittaa vesistöjen rannoilla ja suojakaistalla.

tutkimus

Joet muodostavat valuma-alueet, jotka ovat suuria alueita, joiden luonnolliset tai keinotekoiset viemärit yhtyvät pääjoen sivujärjestelmään. Siksi ne ovat monimutkaisia ​​järjestelmiä, joita on tutkittava hoitosuunnitelmien ehdottamiseksi.

Veden laatua ja ekosysteemin toimintaa on tarpeen seurata pysyvästi.

Rannikkoalueiden kasvillisuuden säilyttäminen

Rantakasvien kasvillisuus osallistuu ravinteiden kiertoon, ympäristön puhtaanapitoon ja lieventää ilmastomuutoksen vaikutuksia. Siksi on tärkeää edistää niiden säilyttämistä ja suojelua.

Joitakin paikallisia toimia

Puhdistuslaitokset

Jokien päästöjen pääasiallinen lähde on kaupunkien ja teollisuuskeskusten jätevedet. Saastuneen veden riittävä käsittely on tarpeen sen vaikutusten lieventämiseksi asentamalla puhdistuslaitokset.

Puhdistamoissa käytetään erilaisia ​​järjestelmiä epäpuhtauksien luonteesta riippuen. Näitä ovat kiinteän jätteen dekantointi, veden suodatus, kemiallinen puhdistaminen ja bioremediaatio.

Korjauskäytännöt

Kun joki on saastunut, on toteutettava kunnostamistoimenpiteitä. Nämä toimenpiteet vaihtelevat epäpuhtauksien tyypistä riippuen.

Yksi näistä toimenpiteistä on mekaaninen puhdistus. Tätä varten jokiin heitetyn kiinteän jätteen louhinta suoritetaan ruoppauskoneilla ja keräyslaitteilla.

Toinen yleisimmistä käytännöistä on fytoremediaatio. Käytetään joitain kasvilajeja, jotka ovat tehokkaita uuttamaan raskasmetalleja saastuneista joista. Esimerkiksi Eichhornia crassipes (vesililja) on käytetty absorboimaan kadmiumia ja kuparia. Samoin Azolla-Anabaena-atsollae-symbiosysteemiä käytetään arseenin ja muiden metalloidien saastuttamien jokien biohoitoon.

Joitakin bakteereja ja tiettyjä sienijohdannaisia ​​käytetään pilaantuneiden yhdisteiden hajottamiseen jokissa (biohajoavuus). Acinetobacter-, Pseudomonas- ja Mycobacterium-sukujen bakteerilajit hajoavat vastaavasti monoaromaattisen ja polyaromaattisen alkaanin.

Viitteet

1. Alcalá-Jáuregui JA, JC Rodríguez-Ortiz, A Hernández-Montoya, F Villarreal-Guerrero, A Cabrera-Rodríguez, FA Beltrán-Morales ja PE Díaz Flores (2014) Raskaan metallin saastuminen rannikkoalueen sedimenteissä San Luis Potosissa, Meksiko. FCA UNCUYO 46: 203-221.
2. Alarcón A ja R Ferrera-Cerrato (koordinaattorit) (2013) Orgaanisilla ja epäorgaanisilla yhdisteillä saastuneiden maaperien ja vesien biohoito. Trillas, Meksiko, 333 pp.
3. Arcos-Pulido M, SL Ávila, SM Estupiñán-Torres ja AC Gómez-Prieto (2005) Vesilähteiden saastumisen mikrobiologiset indikaattorit. Nova 3: 69-79.
4. Barboza-Castillo E, MA Barrena-Gurbillón, F Corroto, OA Gamarra-Torres, J Rascón-Barrios ja LA Taramona-Ruiz (2018). Arnaldoa 25: 179-194.
5. Euliss K, C Ho, AP Schwab, S Rock ja MK Banks (2008) Kasvihuone- ja kenttäarvio öljysaasteiden fytoremediaatiosta rannikkoalueella. Bioresource Technology, 99: 1961–1971.
6. Fennessy MS ja JK Cronk (1997) Rannikkoekotonien tehokkuus ja palautumispotentiaali muun kuin lähteen aiheuttaman pilaantumisen, erityisesti nitraattien, hallitsemiseksi. Ympäristötieteiden ja -teknologian kriittiset arvostelut. 27: 285-317.
7. Gamarra-Torres OA, MA Barrena-Gurbillón, E Barboza-Castillo, J Rascón-Barrios, F Corroto ja LA Taramona-Ruiz (2018) Kausittaisen saastumisen lähteet Utcubamban vesistöalueella, Amazonin alue, Peru Arnaldoa 25: 179 - 194.
8. Lowrance R, R Leonard ja J Sheridan (1985) Rannikkoseudun ekosysteemien hallinta ei-pilaantumisen hallitsemiseksi. Journal of Soil and Water Conservation 40: 87-91
9. Sowder AG, PM Bertsch ja PJ Morris (2003) Uraanin ja nikkelin jakaminen ja saatavuus saastuneissa rannikkovesisementteissä. Lehti ympäristön laadusta. 32: 885.
10. Maailman veden arviointiohjelma. YK: n raportti vesivaroista maailmassa 2015. s. 12.