Cum pot fi protejate apele subterane de poluare în materialele didactice și în mediu?

În multe locuri din Germania există prea mult nitrat în apele subterane. Motivul principal este utilizarea excesivă a îngrășămintelor în agricultură. Poluarea poate duce la supra-fertilizarea ecosistemelor. De asemenea, pot face producția de apă potabilă mai complexă - deoarece valorile limită stricte de azot se aplică apei potabile.

Aparține lui:

Calitatea apei subterane din Germania este afectată de nitrați în multe locuri, așa cum arată, de exemplu, Raportul nitraților din 2016. În perioada 2012-2014, s-au găsit niveluri de nitrați excesiv în apele subterane la peste un sfert din punctele de măsurare. Comparativ cu ultima perioadă de evaluare din 2008-2011, rezultatele nu s-au îmbunătățit.

În cazul apelor de suprafață, cum ar fi lacurile și râurile, și în special în apele de coastă, rezultatele măsurătorilor pentru perioada 2012-2014 nu corespund întotdeauna cu valorile dorite.

Nivelurile excesiv de ridicate de nitrați din apele subterane reprezintă o problemă, deoarece pot duce la mult efort în tratarea apei potabile. Deoarece în Germania mai mult de 70% din apa potabilă se obține din apele subterane. Deoarece nitratul dăunează sănătății corpului uman, conținutul de nitrați din apa potabilă trebuie să fie limitat.

Prea mult nitrat poate afecta și ecosistemele prin așa-numita supra-fertilizare. Deoarece azotatul este un compus azotat care acționează ca nutrient pentru plante.

Cum ajung contaminanții în apele subterane?

Pentru a lua în considerare cauzele și consecințele contaminării, este important să se ia în considerare întregul ciclu al apei.

Apa pământului se află într-un ciclu constant care include atât apa de suprafață, cât și apa subterană și atmosfera. Radiația de căldură a soarelui determină evaporarea și creșterea apei - de pe suprafețele terestre și în special de pe suprafețele mari ale oceanelor. În straturile de aer mai înalte, unde este mai rece, vaporii de apă se condensează și se formează nori. Apa revine la suprafață ca ploaie sau zăpadă. Pe continent, precipitațiile au udat plantele și s-au evaporat parțial din nou. Umple apa de suprafață, cum ar fi lacurile, cursurile de apă și râurile, se scurge parțial în pământ și alimentează aici apele subterane. Cu râurile, apa se străduiește spre mare, unde se evaporă din nou și astfel închide ciclul.

Acest lucru arată că apa ne revine - cel puțin parțial. Strict vorbind, nu poate fi „consumat”, ci doar folosit. Cu toate acestea, ciclul nu trebuie încărcat excesiv de impurități, deoarece posibilitățile de curățare în stațiile de epurare și performanța de curățare a apei și a solului sunt limitate.

Apele subterane fac, de asemenea, parte din ciclul apei. Impuritățile de la suprafață pătrund în apa subterană prin sol. Impuritățile din atmosferă pot intra și în ciclul apei. După evaporare, apa este inițial lipsită de săruri și impurități. Dar precipitațiile elimină poluanții atmosferici precum funinginea, sulful și compușii azotului din aer și îi transportă în sol.

În schimb, apele subterane alimentează izvoare și râuri, mai ales vara. În plus, apa subterană aproape de suprafață este importantă ca sursă de apă pentru ecosistemele de mai sus, în special pentru biotopii umezi, de exemplu.

Straturile de sol se situează între resursele de apă de suprafață și subterane, care curăță parțial apa care se scurge și rețin aporturile de material. Dar această capacitate de curățare a fost supraestimată în trecut.

Remedierea apelor subterane este, dacă este posibil, posibilă doar cu eforturi mari și pe perioade lungi de timp și este, prin urmare, costisitoare. Prin urmare, în fiecare caz în parte se analizează cu atenție dacă o renovare este o opțiune. Acesta poate fi cazul, de exemplu, dacă contaminanții au pătruns în sol în siturile industriale. Dacă poluarea cu nitrați este prea mare, este de încredere că aceasta va scădea pe perioade mai lungi de timp datorită capacității de degradare a solului și a apelor subterane și a levigării. De aceea, prevenirea consecventă este deosebit de importantă.

De unde provin contaminanții?

Principala problemă a conținutului de nitrați din apele subterane este utilizarea excesivă a îngrășămintelor în agricultură: îngrășămintele minerale și îngrășămintele organice, cum ar fi gunoiul de grajd lichid, se aplică pe câmpuri, deoarece compușii de azot pe care îi conțin, precum azotatul și amoniul, favorizează creșterea plantelor. Nutrienții plantelor conținute în îngrășăminte includ, de asemenea, fosfat.

Cu toate acestea, dacă capacitatea de absorbție a plantelor este epuizată, o mare parte din azotul transportat în sol este spălat sub formă de azotat (NO3-) în straturi mai adânci ale solului. Acolo nu mai poate fi absorbit de plante și păstrat în ciclul ecosistemului. Azotatul poate fi descompus doar într-o măsură foarte limitată în subsol.

Pe lângă îngrășăminte, pesticidele și pesticidele din agricultură își găsesc drumul în apele subterane.

Poluarea agricolă ajunge în principal în corpurile de apă,

dacă îngrășământ, nămol sau gunoi de grajd lichid din cauza unor evenimente meteorologice neașteptate, de ex. Ploaia este spălată la scurt timp după fertilizare sau aplicată excesiv pe câmpuri (mai mult decât pot absorbi plantele),
când fermierii spală instrumentele pe terenurile agricole cu care aplică îngrășăminte, nămol sau gunoi de grajd lichid,
când agenții patogeni care sunt patogeni pentru animale și medicamente veterinare sunt spălați din zonele fertilizate cu gunoi de grajd și gunoi de grajd lichid și
când gazele de amoniac provenite din creșterea animalelor și răspândirea gunoiului de grajd precipită pe sol odată cu ploaia.

Pe lângă agricultură, există și alte surse din care contaminarea cu un număr mare de substanțe poate pătrunde în apele subterane. De exemplu, o poluare suplimentară este cauzată de emisiile provenite din industrie și trafic, solurile poluate în vechile situri industriale, canalizările scurse sau accidentele cu substanțe periculoase pentru apă.

Ce fac impuritățile?

O supraofertă de nutrienți nitrați și fosfor poate duce la așa-numita eutrofizare, surplusul de nutrienți al ecosistemelor. Acest lucru este, de asemenea, cunoscut sub numele de supra-fertilizare. Poluarea cu nitrați a apelor subterane poate contribui, de asemenea, la acest lucru, deoarece o parte deloc de neglijat a nitraților din apele subterane ajunge în lacuri, râuri și în cele din urmă în mări.

Sarcina de nutrienți duce, printre altele, la o creștere excesivă a algelor și a plantelor. Îmbogățirea nutrienților în zonele de estuar ale râurilor este deosebit de critică, deoarece zonele de coastă sunt deosebit de sensibile la creșterea încărcăturilor de nutrienți.

Nivelurile ridicate de nitrați din apa potabilă pot fi, de asemenea, problematice din perspectiva protecției sănătății. Deoarece nitratul poate fi transformat în azotat (NO2-) în organism. Acolo poate reacționa cu anumite produse de degradare a proteinelor (amine) pentru a forma nitrosamine, dintre care multe sunt considerate cancerigene. Copiii se pot sufoca intern pe nitrit în sine („erupție albastră” sau „metemoglobinemie”): dacă nitritul pătrunde în sânge, acesta perturbă transportul de oxigen acolo distrugând pigmentul roșu din sânge.

Cu toate acestea, apa potabilă nu este singura sursă de nitrați. Deoarece plantele își îndeplinesc cerințele de azot cu nitrați, alimentele pe bază de plante, în special diferite tipuri de legume, pot conține niveluri ridicate de nitrați. Spre deosebire de apa potabilă, însă, acestea nu se consumă în fiecare zi o viață întreagă.

În plus față de nutrienți, există o serie de alte reziduuri în apă. De exemplu, reziduurile de medicamente sunt, de asemenea, detectate în apele de suprafață și chiar în apele subterane - mai ales în concentrații foarte scăzute între câteva miliardimi până la fracțiuni de milionime de gram pe litru, de asemenea: micrograme pe litru (μg/l). Exemple sunt reziduurile din analgezice sau mediile de contrast cu raze X.

Oamenii și animalele tratate cu droguri le excretă parțial din nou. Produsele farmaceutice intră în ciclul apei prin răspândirea gunoiului de grajd lichid și prin stațiile de epurare, în care unele dintre aceste substanțe nu pot fi reținute în mod adecvat.

Medicamentele sunt, de asemenea, eliberate în apele uzate dacă sunt eliminate în mod incorect în toaletă sau chiuvetă.

Este important să protejați ciclul apei și, astfel, mediul și oamenii, de medicamentele care sunt greu de descompus în natură. Prin urmare, nu turnați niciodată medicamente în toaletă sau chiuvetă - nici măcar în sticlele goale! Medicamentele trebuie în general aruncate în deșeurile reziduale. Dacă nu se știe dacă acest lucru va fi ars, medicamentele trebuie returnate în farmacii.

Deși concentrațiile de ingrediente farmaceutice active din mediu sunt clasificate ca fiind scăzute, studiile științifice arată efecte negative pentru unele ingrediente active. Hormonii, de exemplu, influențează reproducerea peștilor chiar și în concentrații foarte mici. Chiar dacă efectele asupra sănătății umane pot fi excluse pe baza cunoștințelor actuale, introducerea produselor farmaceutice în mediu ar trebui redusă ca măsură de precauție.

Contaminarea din apele subterane pune în pericol apa potabilă?

Deoarece cantitățile crescute de nitrați în apă pot fi dăunătoare sănătății umane, valorile limită legale trebuie respectate în apa potabilă. Pentru a menține efortul de tratare în limite, aceste valori limită au fost adoptate și pentru apele subterane.

Conform Ordonanței privind apa potabilă, valoarea limită a nitraților din apa potabilă este de 50 mg/l. S-a ales în așa fel încât consumul de apă în cantități normale să nu producă efecte nocive - nici măcar în cazul copiilor deosebit de sensibili. Companiile de utilități sunt obligate să verifice în mod regulat calitatea apei potabile.

În perioada 2012-2014, mai mult de un sfert din punctele de măsurare au prezentat niveluri de nitrați excesiv de ridicate în apele subterane. Dar apa potabilă este practic nepoluată. Proporția valorilor limită depășite a scăzut la aproape zero.

Furnizorii de apă se asigură că apa potabilă este curată. Unii diluează apa brută excesiv de poluată cu apă nepoluată. Cu toate acestea, tot mai mulți furnizori trebuie să elimine din punct de vedere tehnic azotatul din apele subterane, deoarece există prea puține ape subterane nepoluate. Este relativ scump.

Cum poate fi redusă povara?

Practic, protejarea apei înseamnă în primul rând evitarea sau reducerea aportului de tot felul de poluări. Pe lângă nitrați și produse farmaceutice, există o serie de alți poluanți, de exemplu metale grele sau uleiuri minerale.

Un exemplu special sunt măsurile de protecție a apei potabile: în multe zone în care apa potabilă este obținută din apele subterane, de izvor sau din apele de suprafață, se aplică măsuri speciale de precauție la manipularea substanțelor periculoase pentru apă. Aceste zone sunt cunoscute sub numele de zone de protecție a apei. Printre altele, există restricții privind fertilizarea și nu pot fi construite depozite de petrol sau țevi.

În agricultură, există o serie de modalități de reducere a aporturilor de nutrienți și poluanți în corpurile de apă. Aceasta include o fertilizare mai economică cu azot. Protecția solului și măsurile împotriva eroziunii fac, de asemenea, parte din aceasta.

Pentru a reduce intrările de metale grele, pe de o parte trebuie reduse emisiile - de exemplu printr-o mai bună curățare a gazelor de eșapament în centralele electrice pe cărbune, în industrie și în autovehicule. Pe de altă parte, apa de ploaie urbană trebuie curățată mai bine. O mare parte din aceste ape uzate ajunge la apele de suprafață prin canale de apă de ploaie sau deversări, slab sau deloc.

Consumatorii pot, de asemenea, să contribuie și să evite substanțele periculoase pentru apă sau să le elimine corespunzător. De exemplu, în sistemul de canalizare nu trebuie să intre reziduuri de vopsea, benzină sau alți solvenți. Agenții toxici, cum ar fi pesticidele, nu ar trebui folosiți în grădină, deoarece aceștia pot pătrunde prin sol în corpuri de apă. După cum se arată mai sus, medicamentele vechi pot fi returnate la farmacie sau aruncate în coșul de gunoi rezidual.

Trebuie acordată o atenție deosebită la manipularea uleiului mineral. Un litru de ulei poate face necomestibil 1 milion de litri de apă. Prin urmare, mașinile trebuie spălate numai acolo unde sunt colectate canalizările. Uleiul uzat trebuie predat la punctele de colectare.

Informatii suplimentare

Această lucrare este licențiată sub o licență internațională Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0.

Puteți utiliza și edita acest text fără permisiunea specială, de ex. scurtează sau reformulează, precum și redistribuie și reproduce. Www.umwelt-im-unterricht.de trebuie denumit ca sursă și trebuie utilizată licența Creative Commons menționată mai sus. Vă rugăm să consultați site-ul Creative Commons pentru detalii despre termeni.

Mediul în clasă sprijină crearea de materiale educaționale sub licențe deschise, astfel cum sunt definite de UNESCO.