Как може подземните води да бъдат защитени от замърсяване?

На много места в Германия има твърде много нитрати в подпочвените води. Основната причина е прекомерната употреба на торове в земеделието. Замърсяването може да доведе до пренасищане на екосистемите. Те също могат да направят производството на питейна вода по-сложно - защото строгите гранични стойности на нитратите се прилагат за питейната вода.

Принадлежи на:

Качеството на подпочвените води в Германия на много места се влошава от нитратите, както например показва докладът за нитратите за 2016 г. В периода 2012-2014 г. са открити прекомерно високи нитратни нива в подземните води на над една четвърт от точките за измерване. В сравнение с последния период на оценка от 2008-2011 г., резултатите не са се подобрили.

В случай на повърхностни води като езера и реки, и особено в крайбрежните води, резултатите от измерванията за периода 2012 г. до 2014 г. не винаги съответстват на желаните стойности.

Прекомерно високите нитратни нива в подпочвените води са проблем, тъй като те могат да доведат до много усилия при пречистването на питейната вода. Тъй като в Германия повече от 70 процента от питейната вода се получава от подпочвените води. Тъй като нитратите са вредни за здравето в човешкото тяло, съдържанието на нитрати в питейната вода трябва да бъде ограничено.

Твърде много нитрати също могат да повлияят на екосистемите чрез така нареченото прекомерно наторяване. Тъй като нитратът е азотно съединение, което действа като хранително вещество за растенията.

Как замърсителите попадат в подпочвените води?

За да се разгледат причините и последиците от замърсяването, е важно да се вземе предвид целият воден цикъл.

Земната вода е в постоянен цикъл, който включва повърхностни води, както и подпочвените води и атмосферата. Топлинното излъчване на слънцето кара водата да се изпарява и издига - от сушата и особено от големите повърхности на океаните. В по-високите слоеве на въздуха, където е по-студено, водните пари се кондензират и се образуват облаци. Водата се връща на повърхността като дъжд или сняг. На континента валежите напояват растенията и отчасти отново се изпаряват. Той запълва повърхностни води като езера, потоци и реки, частично се просмуква в земята и захранва запасите от подземни води тук. С реките водата се стреми към морето, където отново се изпарява и по този начин затваря цикъла.

Това показва, че водата се връща при нас - поне отчасти. Строго погледнато, не може да се „консумира“, а само да се използва. Цикълът обаче не трябва да бъде прекалено обременен с примеси, тъй като възможностите за почистване в пречиствателни станции и ефективността на почистване на водата и почвата са ограничени.

Подземните води също са част от водния цикъл. Примесите от повърхността навлизат в подпочвените води през почвата. Примесите от атмосферата също могат да попаднат във водния цикъл. След изпаряване водата първоначално не съдържа соли и примеси. Но валежите измиват замърсителите на въздуха като сажди, сяра и азотни съединения от въздуха и ги пренасят в почвата.

И обратно, подпочвените води хранят извори и реки, особено през лятото. Освен това подпочвените води близо до повърхността са важни като източник на вода за екосистемите по-горе, особено за влажните биотопи, например.

Слоевете пръст се намират между повърхностните и подпочвените водни ресурси, които частично пречистват просмукващата се вода и задържат вложените материали. Но тази способност за почистване беше надценена в миналото.

Санирането на подземните води е, ако изобщо е възможно, само с големи усилия и за дълги периоди от време и съответно е скъпо. Ето защо внимателно се обмисля във всеки отделен случай дали ремонтът е опция. Това може да се случи например, ако замърсителите са попаднали в почвата на промишлени обекти. Ако нитратното замърсяване е твърде високо, се вярва, че това ще намалее за по-дълги периоди от време поради способността за разграждане в почвата и подпочвените води и излугването. Ето защо последователната превенция е особено важна.

Откъде идват замърсителите?

Основният проблем със съдържанието на нитрати в подпочвените води е прекомерното използване на торове в селското стопанство: минералните торове и органичните торове като течен оборски тор се прилагат върху полетата, тъй като съдържащите се в тях азотни съединения, като нитрати и амоний, насърчават растежа на растенията. Растителните хранителни вещества, съдържащи се в торовете, също включват фосфат.

Ако обаче абсорбционната способност на растенията е изчерпана, голяма част от азота, пренесен в почвата, се измива като нитрат (NO3-) в по-дълбоките почвени слоеве. Там той вече не може да бъде абсорбиран от растенията и да се поддържа в цикъла на екосистемата. Нитратът може да се разгради само в много ограничена степен в подземната повърхност.

В допълнение към торовете, пестицидите и пестицидите от селското стопанство също намират път в подпочвените води.

Замърсяването на селското стопанство завършва главно във водни обекти,

когато тор, суспензия или течен тор поради неочаквани метеорологични събития напр. Дъждът се измива малко след оплождането или се прилага в излишък върху полета (повече, отколкото растенията могат да поемат),
когато фермерите измиват приспособленията върху земеделска земя, с които внасят тор, каша или течен тор,
когато патогените и ветеринарните лекарствени продукти се отмиват от плодовете, оплодени с оборски тор, и
когато амонячните газове от животновъдството и разпръскването на течен тор се утаяват върху почвата с дъжда.

В допълнение към земеделието има и други източници, от които замърсяването с голям брой вещества може да попадне в подпочвените води. Например, по-нататъшното замърсяване се причинява от емисии от промишлеността и трафика, замърсени почви на стари промишлени обекти, течаща канализация или аварии с вещества, опасни за вода.

Какво правят примесите?

Прекомерното предлагане на хранителни вещества нитрати и фосфор може да доведе до така наречената еутрофикация, хранителното свръхпредлагане на екосистемите. Това е известно и като пренасищане. Нитратното замърсяване на подпочвените води също може да допринесе за това, тъй като една немаловажна част от нитратите от подпочвените води попада в езера, реки и в крайна сметка в моретата.

Натоварването с хранителни вещества води, наред с други неща, до прекомерен растеж на водорасли и растения. Обогатяването на хранителни вещества в устията на реките е особено важно, тъй като крайбрежните райони са особено чувствителни към повишено натоварване с хранителни вещества.

Високите нива на нитрати в питейната вода също могат да бъдат проблематични от гледна точка на опазването на здравето. Тъй като нитратът може да се превърне в нитрит (NO2-) в организма. Там той може да реагира с определени продукти на разграждането на протеини (амини), за да образува нитрозамини, много от които се считат за канцерогенни. Кърмачетата могат да се задушат вътрешно върху самия нитрит ("син обрив" или "метхемоглобинемия"): ако нитритът попадне в кръвта, той нарушава транспорта на кислород там, като унищожава червения кръвен пигмент.

Питейната вода обаче не е единственият източник на нитрати. Тъй като растенията отговарят на нуждите си от азот с нитрати, храните на растителна основа, особено различни видове зеленчуци, могат да съдържат високи нива на нитрати. За разлика от питейната вода обаче те не се консумират всеки ден за цял живот.

В допълнение към хранителните вещества във водата има редица други остатъци. Например, остатъци от лекарства също се откриват в повърхностните води и дори в подземните води - най-вече в много ниски концентрации между няколко милиардни до фракции от милионна част от грам на литър, също: микрограми на литър (μg/l). Примери за това са остатъци от болкоуспокояващи или рентгенови контрастни вещества.

Хората и животните, лекувани с наркотици, частично ги отделят отново. Фармацевтичните продукти навлизат във водния цикъл чрез разпръскване на течен тор и чрез пречиствателни станции, в които някои от тези вещества не могат да бъдат задържани адекватно.

Лекарствата също се пускат в отпадъчните води, ако се изхвърлят неправилно в тоалетната или мивката.

Важно е да се предпази водният цикъл, а оттам и околната среда и хората, от лекарства, които трудно се разграждат в природата. Затова никога не наливайте лекарства в тоалетната или мивката - дори и в празни бутилки! Лекарствата обикновено трябва да се изхвърлят в остатъчните отпадъци. Ако не е известно дали това ще бъде изгорено, лекарствата трябва да бъдат върнати в аптеките.

Въпреки че концентрациите на активни фармацевтични съставки в околната среда са класифицирани като ниски, научните изследвания показват отрицателни ефекти за някои активни съставки. Хормоните например оказват влияние върху възпроизводството на рибите дори в много ниски концентрации. Дори ако въздействието върху човешкото здраве може да бъде изключено въз основа на настоящите познания, въвеждането на фармацевтични продукти в околната среда трябва да бъде намалено като предпазна мярка.

Замърсяването в подземните води застрашава ли питейната вода?

Тъй като увеличените количества нитрати във водата могат да навредят на човешкото здраве, трябва да се спазват законовите пределни стойности в питейната вода. За да се поддържа усилието за пречистване в граници, тези гранични стойности бяха приети и за подземните води.

Съгласно Наредбата за питейната вода граничната стойност за нитратите в питейната вода е 50 mg/l. То е избрано по такъв начин, че консумацията на вода в нормални количества да не причинява никакви вредни ефекти - дори при особено чувствителни бебета. Комуналните компании са задължени да проверяват редовно качеството на питейната вода.

В периода 2012-2014 г. повече от една четвърт от точките за измерване показват прекомерно високи нитратни нива в подпочвените води. Но питейната вода е практически незамърсена. Делът на превишените гранични стойности е спаднал до почти нула.

Доставчиците на вода гарантират, че питейната вода е чиста. Някои разреждат прекалено замърсената сурова вода с незамърсена вода. Все повече и повече доставчици трябва да отстраняват технически нитрата от подземните води, тъй като има твърде малко незамърсени подземни води. Това е относително скъпо.

Как може да се намали тежестта?

Що се отнася до защитата на водата, основната цел е да се избегне или намали влагането на всякакви замърсявания. В допълнение към нитратите и лекарствата има редица други замърсители, например тежки метали или минерални масла.

Специален пример са защитните мерки за питейна вода: В много райони, където питейната вода се получава от подпочвени, изворни или повърхностни води, се прилагат специални предпазни мерки при работа с вещества, които са опасни за водата. Тези зони са известни като водозащитни зони. Тук, наред с други неща, има ограничения върху торенето и не могат да се изграждат петролни запаси или тръби.

В селското стопанство има редица начини за намаляване на влагането на хранителни вещества и замърсители във водни тела. Това включва по-икономично торене с азот. Защитата на почвата и мерките срещу ерозия също са част от нея.

За да се намалят влаганите тежки метали, от една страна емисиите трябва да бъдат намалени - например чрез по-добро почистване на отработените газове в електроцентрали, работещи на въглища, в промишлеността и в моторните превозни средства. От друга страна, градската дъждовна вода трябва да се почиства по-добре. Голяма част от тези отпадъчни води достига до повърхностни води през дъждовни канали или прелива, слабо или изобщо.

Потребителите могат също да дадат своя принос и да избягват вещества, които са опасни за водата, или да ги изхвърлят правилно. Например, в канализационната система не трябва да влизат остатъци от боя, бензин или други разтворители. Токсични агенти като пестициди не трябва да се използват в градината, тъй като те могат да проникнат през почвата във водни басейни. Както е показано по-горе, старото лекарство може да се върне в аптеката или да се изхвърли в кошчето за остатъчни отпадъци.

Трябва да се внимава особено при работа с минерално масло. Един литър масло може да направи 1 милион литра вода негодни за консумация. Следователно автомобилите трябва да се мият само там, където се събират отпадъчните води. Използваното масло трябва да се предаде в пунктовете за събиране.

Допълнителна информация

Това произведение е лицензирано под Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Можете да използвате и редактирате този текст без специално разрешение, напр. съкращават или преформулират, както и преразпределят и възпроизвеждат. Www.umwelt-im-unterricht.de трябва да бъде посочен като източник и трябва да се използва гореспоменатият лиценз Creative Commons. Моля, обърнете се към уебсайта на Creative Commons за подробности относно условията.

Околната среда в класната стая подкрепя създаването на образователни материали по отворени лицензи, както е определено от ЮНЕСКО.