hydrobiologia problemy hydrobiologii stosowanej
DESCRIPTION
Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej. Eutrofizacja Saprobizacja Acydifikacja. Eutrofizacja - definicja. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/1.jpg)
HydrobiologiaHydrobiologiaProblemy hydrobiologii Problemy hydrobiologii
stosowanejstosowanej
EutrofizacjaSaprobizacjaAcydifikacja
![Page 2: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/2.jpg)
Eutrofizacja - definicjaEutrofizacja - definicja
Przez pojęcie eutrofizacji rozumie się proces wzbogacania wód w mineralne sole biogeniczne, tak na drodze naturalnej, jak i sztucznej. Właśnie w takim znaczeniu, na określenie wzbogacenia wód jeziornych, użył tej nazwy Hasler w 1947 roku.
Pod tym pojęciem rozumie się więc proces dynamicznej zmiany stanów (oligotroficzny - eutroficzny).
![Page 3: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/3.jpg)
Eutrofizacja - przyczynyEutrofizacja - przyczyny
Eutrofizacja w zbiorniku wodnym objawia się zwiększoną produkcją materii organicznej.
Przyczyny tego zjawiska są różne: warunkują je czynniki chemiczne, biologiczne, fizyczne i natury geograficznej związane z klimatem.
![Page 4: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/4.jpg)
Eutrofizacja naturalnaEutrofizacja naturalna
Eutrofizacja zależy od całego kompleksu czynników i jest zjawiskiem stałym, związanym ze spływem wód opadowych ze zlewni.
Stąd też zachodzi on tak długo, jak długo istnieją zbiorniki wodne.
Zjawisko takie nazywano eutrofizacją naturalną ponieważ przyczyny jego mają pochodzenie naturalne (przyrodnicza erozja zlewni).
![Page 5: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/5.jpg)
Eutrofizacja sztucznaEutrofizacja sztuczna Naturalny przebieg procesu eutrofizacji został
zintensyfikowany działalnością człowieka, a przede wszystkim spływem różnego rodzaju ścieków (komunalnych, przemysłowych, rolniczych).
Przyspieszenie procesu eutrofizacji wywołane przez działalność człowieka zostało określone nazwą eutrofizacji sztucznej. Jest ona nieodłącznym atrybutem cywilizacji i związane jest to z przekształcaniem przez człowieka otoczenia.
![Page 6: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/6.jpg)
Rola Rola węgwęglala, azot, azotuu i fosfor i fosforuuw procesach eutrofizacji w procesach eutrofizacji
Zapotrzebowanie do produkcji biologicznej wynikającym ze stosunku C:N:P w ciele glonów wynoszącym 40:7:1.
W wodach naturalnych zapasy węgla są w nadmiarze, np. w zbiornikach oligotroficznych stosunek C:N:P = 600:20:1.
Zupełnie inaczej stosunek ten kształtuje się w wodach zanieczyszczonych, np. w ściekach komunalnych wynosi 6:4:1
![Page 7: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/7.jpg)
EutrofizacjaEutrofizacjapierwiastki limitujące produkcjępierwiastki limitujące produkcję
Pierwiastkami limitującymi produkcję i decydującymi o procesie eutrofizacji są azot, a szczególnie fosfor.
Zasadnicza rola tego ostatniego pierwiastka wynika także z łatwiejszej dostępności azotu - w wielu typach wód, szczególnie w warstwie powierzchniowej, azot może być uzupełniany z powietrza dzięki zdolnościom fiksacji wolnego azotu przez sinice.
W takiej sytuacji proces eutrofizacji jest silnie uzależniony od stężenia fosforanów w wodzie.
![Page 8: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/8.jpg)
Źródła soli biogennych Źródła soli biogennych II
Ścieki przemysłowe, Spływ komunalny i z gospodarstw
wiejskich, Spływ ze zlewni (ługowanie i erozja gleb). Ważną rolę odgrywają również opady
atmosferyczne.
![Page 9: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/9.jpg)
Źródła soli biogennychŹródła soli biogennych II II Duża ilość związków azotowych, niekiedy ponad
50% całości, pochodzi z ługowania gleb. Głównym źródłem fosforu są wody odpadowe z
gospodarstw domowych, w czym istotną rolę odgrywają środki piorące (detergenty).
Duże ilości soli biogennych zawarte są w ściekach z zakładów przemysłu rolnego (krochmalnie, cukrownie, rzeźnie, gorzelnie, mleczarnie, browary, drożdżownie). Mogą one stanowić 50-70% ładunku zawartego w ściekach miejskich.
![Page 10: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/10.jpg)
Źródła soli biogennychŹródła soli biogennych III III Współczesne nawożenie mineralne przyspiesza proces
eutrofizacji. Do zbiorników wodnych dostają się te związki
chemiczne, które bezpośrednio powodują eutrofizację naturalną.
Z gleb najintensywniej wypłukiwane są związki wapnia i azotu. Wapń wymywany jest w postaci rozpuszczalnych kwaśnych węglanów.
Przenoszenie ze zlewni do zbiornika tej postaci związków wapnia, jak również magnezu, powoduje wzbogacenie wody w dwutlenek węgla.
![Page 11: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/11.jpg)
Źródła soli biogennych IVŹródła soli biogennych IV Azot jest wymywany z gleb głównie w postaci
azotanów. W rolnictwie stosuje się obecnie nawozy zawierające
więcej formy amonowej, np. mocznik, saletra amonowa i siarczan amonowy. Nie ogranicza to jednak ilości azotanów w glebie ze względu na zachodzącą szybko hydrolizę mocznika oraz intensywną nitryfikację formy amonowej.
W efekcie prowadzi to do wzrostu koncentracji azotu azotanowego, który nie jest zatrzymywany przez kompleks sorpcyjny gleb
![Page 12: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/12.jpg)
Wymywanie azotu z gleb Wymywanie azotu z gleb Uzależnione jest od poziomu nawożenia, płodozmianu
uprawy i właściwości mechanicznych gleb, szczególnie ich przepuszczalności. (Gleby lekkie, przepuszczalne, których w Polsce jest ponad 50%, sprzyjają nitryfikacji, a w efekcie wymywaniu azotanów).
Zjawisko wymywania związków azotowych jest zwielokrotnione w okresie wiosennych powodzi, kiedy to równocześnie od wysiewu nawozów mineralnych zaczynają się roboty polowe.
Przyjmuje się, że odpływ azotu z gleb uprawnych w Polsce wynosi 10-20 kg/ha rocznie.
![Page 13: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/13.jpg)
WWymywanie fosforu ymywanie fosforu Jest niewielkie i zasadniczo nie przekracza 0,5 kg/ha
rocznie. Fosforany, stosowane w postaci superfosfatu, szybko
wiązane są chemicznie w glebie i dlatego przemieszczanie ich jest bardzo powolne.
Podobnie sole potasowe i amonowe są wiązane w kompleksie sorpcyjnym gleb, jednak wiązanie to słabnie w miarę wzrostu kwasoty gleby. Staje się to coraz bardziej poważnym problemem wywołanym rozszerzającym się zjawiskiem zakwaszania środowiska naturalnego.
![Page 14: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/14.jpg)
Rola opadów atmosferycznych Rola opadów atmosferycznych jako źródła biogenówjako źródła biogenów
Zależy od stopnia zanieczyszczenia powietrza. W opadach występuje stosunkowo dużo związków azotowych, głównie amonowych. Przewaga formy amonowej nad azotanową związana jest ze stopniem zanieczyszczenia powietrza.
Szacuje się, że ilości związków azotowych pochodzących z opadów atmosferycznych wynoszą rocznie w rejonach rolniczych około 10 kg/ha, a w przemysłowych ponad 20 kg/ha, zaś fosforu tą drogą dostaje się około 0,5 kg/ha.
![Page 15: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/15.jpg)
Walka z eutrofizacjWalka z eutrofizacją Ią I Polega na ograniczeniu przyczyn nadmiernego
wzrostu roślin wodnych, w tym przede wszystkim fitoplanktonu, oraz likwidacji skutków tego zjawiska.
Ograniczenie przyczyn eutrofizacji polega na eliminowaniu soli biogennych poprzez oczyszczanie ścieków.
Dość łatwo dają się eliminować fosforany, poprzez wytrącanie ich w nierozpuszczalnych solach żelaza, glinu lub wapnia. Na przykład dodanie do ścieków w trakcie ich oczyszczania chlorku żelazowego eliminuje około 90% fosforanów
![Page 16: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/16.jpg)
Walka z eutrofiacją IIWalka z eutrofiacją II
Metod wytrącania z wody nie można stosować do eliminacji ani azotanów, ani soli amonowych, gdyż są one dobrze rozpuszczalne w wodzie.
Próbuje się w tym przypadku stosować metody fizykochemiczne polegające na alkalizowaniu ścieków i usuwaniu gazowego amoniaku lub stosowaniu wymieniaczy jonowych. Metody te mają wiele mankamentów i są mało wydajne
![Page 17: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/17.jpg)
Walka z eutrofiacją IIIWalka z eutrofiacją III Większą wydajnością charakteryzują się metody
biologiczne oparte na denitryfikacji azotanów. Duże nadzieje budzą metody, w których glony są
użyte jako eliminatory biogenów. Jest to typowy przykład oczyszczania biologicznego, dzięki któremu można by uzyskać prawie zamknięty obieg biogenów, gdyż zmagazynowane metabolicznie w glonach biogeny, pochodzące ze ścieków, mogą być stosowane w rolnictwie jako doskonały nawóz.
![Page 18: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/18.jpg)
Walka z eutrofiacją IVWalka z eutrofiacją IV Przedstawione metody walki z eutrofizacją dotyczą tzw.
punktowych źródeł zanieczyszczeń. Sytuacja jest znacznie bardziej skomplikowana w przypadku
rolniczych źródeł eutrofizacji, gdyż mamy tu do czynienia z przestrzennym zanieczyszczeniem.
Eutrofizację rolniczą można ograniczyć przez stosowanie nawozów wiązanych w glebie, tym samym wolniej z niej wymywanych i pełniej wykorzystywanych przez rośliny uprawne.
Ważne są w tym przypadku także zabiegi mające na celu zwiększanie kompleksu sorpcyjnego i ograniczenie erozji gleb.
![Page 19: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/19.jpg)
SaprobizacjaSaprobizacja - definicja - definicjaZjawisko zanieczyszczania wód naturalnych
w wyniku działalności gospodarczej. Jest ono przedmiotem badań nauki zwanej
saprobiologią lub biologią ścieków. Zadaniem tej nauki, wspólnie z
odpowiednimi działami techniki, jest poznanie, ograniczenie i usuwanie zanieczyszczeń.
![Page 20: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/20.jpg)
WWoda zanieczyszczona oda zanieczyszczona to taka, której stan jest tak zmieniony, iż użytkowanie
jej do celów domowych i przemysłowych jest ograniczone lub niemożliwe.
Wody silnie obciążone biogenami w stanie tzw. politrofii lub nawet hipertrofii, mogą funkcjonować według normalnych prawideł obiegu materii. Jednak sytuacja, w której następuje taka kumulacja materii organicznej, że procesy obiegu materii są zahamowane, przypomina stosunki panujące w zbiornikach nieharmonicznych.
Stan ten określa się nazwą saprotrofii.
![Page 21: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/21.jpg)
ZZbiornik biornik saprotroficznysaprotroficzny
to taki, w którym procesy destrukcyjne, czyli rozpadowe (czasami określane jako stan saprobii), przeważają nad procesami produkcyjnymi (czyli nad trofią), mimo dużej zawartości biogenów w formie wolnej lub związanej w materii organicznej.
![Page 22: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/22.jpg)
Ściek - definicjaŚciek - definicja
Ściek jest to dopływ wnoszący do wody naturalnej substancje zanieczyszczające;
Ścieki w chwili wpływania do odbieralnika (odbieralnik to zbiornik wodny, do którego spływają ścieki), ulegają rozcieńczeniu i zaczyna się proces samooczyszczania.
![Page 23: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/23.jpg)
Kategorie ściekówKategorie ścieków
- ścieki gospodarcze, inaczej domowe, powstałe w wyniku używania wody do celów domowych, obciążone są one w znacznym stopniu odchodami;
- ścieki komunalne, pochodzące z osiedli, zawierają one ścieki gospodarcze i przemysłu komunalnego, z mleczarni, rzeźni itp.;
- ścieki przemysłowe, z dużych zakładów chemicznych, celulozowych, garbarskich i in.
![Page 24: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/24.jpg)
Zjawisko samooczyszczaniaZjawisko samooczyszczania Samooczyszczanie się wody jest procesem
biologicznym. Polega on na adsorpcji i resorpcji przez organizmy
żywe zanieczyszczeń oraz na rozkładzie i mineralizacji rozpuszczonej materii organicznej przy udziale mikroorganizmów.
Ścieki przemysłowe zawierające cyjanki, fenole lub sole metali ciężkich powodują zatrucie organizmów, co wyklucza zaistnienie zjawiska samooczyszczania odbywającego się dzięki procesom biologicznym.
![Page 25: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/25.jpg)
Etapy samooczyszczania IEtapy samooczyszczania I
Na pierwszym etapie samooczyszczania aktywne są przede wszystkim te organizmy, które potrzebują materii organicznej jako pożywienia.
Są to bakterie i grzyby, żywiące się materią organiczną.
Do grupy tej należą też miksotroficzne glony, częściowo wykorzystujące materię organiczną rozpuszczoną w wodzie.
![Page 26: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/26.jpg)
Etapy samooczyszczania IIEtapy samooczyszczania II
Szybko namnażające się bakterie są usuwane ze środowiska, przez zjadające je zwierzęta - ameby, orzęski, wrotki, rozwielitki, skąposzczety, larwy owadów i inne.
Tak więc na materii organicznej ścieków powstaje nowe życie.
Przyjmuje się, że rzeka potrafi się sama oczyścić, gdy ilość ścieków organicznych w stosunku do czystej wody wynosi 1:50.
![Page 27: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/27.jpg)
System saprobówSystem saprobów - definicja- definicjaSystem saprobów oparty jest na różnicach
w składzie gatunkowym organizmów zasiedlających rzekę od wpłynięcia do niej ścieków, aż po ich oczyszczenie i zmineralizowanie.
Organizmy, które zasiedlają to zanieczyszczone środowisko noszą nazwę saprobów (od greckiego słowa sapros - gnijący).
![Page 28: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/28.jpg)
SSystemem saprobówystemem saprobów Kolkwitza i MarssonaKolkwitza i Marssona 1908-1910 1908-1910
- polisaproby żyjące w wodach silnie zanieczyszczonych;
- -mezosaproby - w wodach średnio zanieczyszczonych;
- -mezosaproby - w wodach mniej zanieczyszczonych;
- oligosaproby - w wodach mało zanieczyszczonych. Organizmy bytujące w wodach nie
zanieczyszczonych określa się nazwą katarobów
![Page 29: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/29.jpg)
Kategorie gatunkówKategorie gatunkówkryterium: zdolność do bytowania w wodzie kryterium: zdolność do bytowania w wodzie
zanieczyszczonejzanieczyszczonej - saprobionty, żyjące wyłącznie w wodach
zanieczyszczonych; - saprofile, żyjące zwykle w wodach
zanieczyszczonych, ale występujące także w wodach czystych;
- saprokseny - żyjące tylko w wodach czystych, unikające środowisk zanieczyszczonych;
- saprofoby - niezdolne do życia w obecności zanieczyszczeń.
![Page 30: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/30.jpg)
Udział poszczególnych typów Udział poszczególnych typów saprobiontów w różnych strefach saprobiontów w różnych strefach
saprobiisaprobii
![Page 31: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/31.jpg)
System zbiorowiskSystem zbiorowisk saprobowych saprobowych wg Fjerdingstadawg Fjerdingstada I I
1. Kaprozoiczna (ścieki komunalne zawierające fekalia) 1 - bakterie; 2 - zespół wiciowców bezbarwnych z rodzaju Bodo; 3 - zbiorowisko zawierające oba zespoły razem
2. Alfa-polisaprobowa (odpowiada polisaprobii w systemie Kolkwitz-Marssona) 1 - Euglena; 2 - Rhodo- i Thiobacteriae; 3 - jednorodne skupienia Chlorobacterium
3. Beta-polisaprobowa 1 - Beggiatoa; 2 - Thiothrix nivea; 3 - Euglena
4. Gamma-polisaprobowa 1 - Oscillatoria chlorina; 2 - Sphaerotilus natans
![Page 32: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/32.jpg)
System zbiorowiskSystem zbiorowisk saprobowych saprobowych wg Fjerdingstadawg Fjerdingstada II II
5. Alfa-mezosaprobowa (odpowiada mezosaprobii w systemie Kolkwitz-Marssona) 1 - Ulothrix zonata; 2 - zespół sinic bentonicznych z rodzaju Oscillatoria; 3 - Stigeoclonium tenue
6. Beta-mezosaprobowa 1. Cladophora fracta; 2 – Phormidium
7. Gamma-mezosaprobowa 1 - zespół krasnorostów z gatunkami Batrachospermum moniliforme, Lemanea fluviatilis; 2 - zbiorowiska zielenic z dominacją Cladophora glomerata lub Ulothrix zonata (typ czystowodny)
![Page 33: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/33.jpg)
System zbiorowiskSystem zbiorowisk saprobowych saprobowych wg Fjerdingstadawg Fjerdingstada III III
8. Oligosaprobowa (odpowiada oligosaprobii w systemie Kolkwitz-Marssona) 1 - zbiorowisko zielenic z dominacją Draparnaldia glomerata; 2 - Meridion circulare; 3 - zbiorowisko krasnorostów z gatunkami Lemanea annulata;, Batrachospermum vagum, Hildenbrandtia rivularis; 4 - Vaucheria sessilis; 5 - Phormidium inundatum
9. Katarobowa 1 - zbiorowisko zielenic z Chlorotylium ataractum i Draparnaldia plumosa; 2 - zbiorowisko krasnorostów z Hildenbrandtia rivularis; 3 - zbiorowiska glonów inkrustowanych węglanem wapnia (Calothrix)
![Page 34: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/34.jpg)
Przyczyny modyfikacjiPrzyczyny modyfikacjisystemu saprobówsystemu saprobów
Rozwój przemysłu - pojawienie się nowych typy ścieków, o specyficznym charakterze ekologicznym.
Dla określenia zanieczyszczenia wód, obok saprobowości, wprowadzono stany toksyczności i radioaktywności, a dla określenia odpowiednich stopni zanieczyszczenia posłużyły zespoły gatunków proponowane przez Fjerdingstada oraz liczebność bakterii, a przede wszystkim zjawiska metaboliczne określające potencjał produkcyjny.
![Page 35: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/35.jpg)
Cztery kategorie wód:System Sládečka
- katarobowe najczystsze, zdatne do picia bez dodatkowego oczyszczania;
- limnosaprobowe - zanieczyszczone, dzielące się na: ksenosaprobowe, oligosaprobowe, -mezo- saprobowe, -mezosaprobowe i polisaprobowe;
- eusaprobowe - ściekowe, obejmujące: izosaprobowe, hipersaprobowe i ultrasaprobowe;
- transsaprobowe - ścieki nie rozkładające się w procesach biologicznych; są to: antysaprobowe, kryptosaprobowe i radiosaprobowe.
![Page 36: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/36.jpg)
Charakterystyka wód zanieczyszczonychCharakterystyka wód zanieczyszczonychwg. Fjerdingstada i Sládečka Iwg. Fjerdingstada i Sládečka I
![Page 37: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/37.jpg)
Charakterystyka wód zanieczyszczonychCharakterystyka wód zanieczyszczonychwg. Fjerdingstada i Sládečka IIwg. Fjerdingstada i Sládečka II
![Page 38: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/38.jpg)
Charakterystyka wód zanieczyszczonychCharakterystyka wód zanieczyszczonychwg. Fjerdingstada i Sládečka IIIwg. Fjerdingstada i Sládečka III
![Page 39: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/39.jpg)
Charakterystyka wód zanieczyszczonychCharakterystyka wód zanieczyszczonychwg. Fjerdingstada i Sládečka IVwg. Fjerdingstada i Sládečka IV
![Page 40: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/40.jpg)
Metody mechaniczne Metody mechaniczne oczyszczania ściekówoczyszczania ścieków
Pierwszym etapem oczyszczania ścieków jest oczyszczanie mechaniczne, w trakcie którego dzięki odpowiednim urządzeniom technicznym i seriom odstojników usuwane są większe materiały, zawiesina i substancje olejowe.
Natomiast wśród biologicznych sposobów oczyszczania ścieków wyróżnia się zabiegi naturalne, półnaturalne i techniczne.
![Page 41: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/41.jpg)
Metody naturalneMetody naturalne
Zabiegi naturalne polegają na podlewaniu wodami ściekowymi łąk lub pól uprawnych.
Wówczas obecne w glebie mikroorganizmy spełniają rolę reducentów mineralizujących materię organiczną zawartą w ściekach.
Takiej utylizacji mogą podlegać tylko ścieki nietoksyczne.
![Page 42: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/42.jpg)
Metody półnaturalneMetody półnaturalne
Metody półnaturalne to takie, kiedy ścieki przepływają przez kilka sztucznych zbiorników dobrze naświetlonych i natlenionych.
Zachodzi w nich proces samooczyszczenia drogą naturalną.
W końcowych etapach tego procesu zbiorniki te mogą być wykorzystane do hodowli ryb.
![Page 43: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/43.jpg)
Metody techniczneMetody techniczne
Metody techniczne mają za zadanie uefektywnienie i przyspieszenie procesu samooczyszczania.
W tym celu stosuje się tzw. osad czynny lub tzw. złoże biologiczne.
Metody te charakteryzują się dużą wydajnością.
![Page 44: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/44.jpg)
Osad czynnyOsad czynny
. Osad czynny to zawiesina ścieków z odpowiednimi grupami bakterii, najczęściej w postaci kłaczkowatych, śluzowatych skupień.
Jest on stale mieszany i przewietrzany. Osad czynny powoduje skupianie się
zawiesiny i koloidów, przy jednoczesnym rozkładzie chemicznym.
![Page 45: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/45.jpg)
Złoże biologiczneZłoże biologiczne Złoża biologiczne są to kilkumetrowej długości,
cylindryczne kolumny wypełnione porowatym gruzem mineralnym - koksem lub żużlem.
Od góry sączą się przez nie ścieki, zaś powietrze jest tłoczone pod ciśnieniem od dołu, tak więc w górnej części zachodzą procesy beztlenowe, natomiast w dolnej tlenowe, z przewagą nitryfikacji, dzięki obecnym tam bakteriom, pierwotniakom, wrotkom, nicieniom, a nawet larwom owadów
![Page 46: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/46.jpg)
Mankamenty Mankamenty oczyszczania biologicznegooczyszczania biologicznego
Oczyszczanie biologiczne nie usuwa soli biogennych ze ścieków, dlatego też ważny jest etap oczyszczania chemicznego - chemicznie nie oczyszczone wody pościekowe powodują eutrofizację.
![Page 47: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/47.jpg)
Acydyfikacja definicjaAcydyfikacja definicja
Zjawisko zakwaszania środowiska. Intensyfikacja przemysłu i motoryzacji - zwieszenie
w atmosferze dwutlenku siarki i tlenków azotu. Normalny odczyn deszczu - pH=5-6. Aktualnie w Europie pH wody deszczowej jest
dużo mniejsze, między 4,5 i 5. W pojedynczych przypadkach notowano jeszcze mniejsze wynoszące około 3.
![Page 48: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/48.jpg)
Opad suchyOpad suchyCzęść emitowanego z kompleksów przemysłowo-
komunalnych dwutlenku siarki (S02) i tlenku azotu (NO) opada na ziemię w pobliżu - mówimy wówczas o tzw. suchym opadzie. Pozostała, większa część jest przenoszona na znaczne odległości ruchami powietrza.
Opad suchy po spadnięciu na ziemię, a w szczególności do wody, ulega transformacji jonowej i daje w efekcie kwasy.
![Page 49: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/49.jpg)
Opad mokry - „kwaśne deszcze”Opad mokry - „kwaśne deszcze”W czasie przemieszczania w atmosferze
następuje utlenianie gazów i tworzy się kwas siarkowy (H2SO4) i kwas azotowy (HNO3), które w wilgotnym środowisku chmur ulegają dysocjacji.
W takiej formie mieszanki jonów: SO4--, NO3
- i H+ dostają się na powierzchnię ziemi podczas opadów.
Kumulacja tych jonów zachodzi w glebie i w zbiornikach wody naturalnej
![Page 50: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/50.jpg)
Charakter polskich opadów Charakter polskich opadów atmosferycznychatmosferycznych
Notuje się dużą ilość związków siarki. Spowodowane jest to właśnie
zanieczyszczeniem atmosfery dwutlenkiem siarki.
Roczny opad tych związków w Polsce w rejonach rolniczych waha się w granicach 10-15 kg/ha, a w okręgach przemysłowych 32-95 kg/ha.
![Page 51: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/51.jpg)
Pierwszy etap acydyfikacjiPierwszy etap acydyfikacjiW tym okresie nie stwierdza się spadku pH,
jednak zawartość jonów węglanowych po pewnym czasie zacznie spadać.
Konsekwencją tego będzie stopniowe osłabienie zdolności buforującej, czyli zobojętniania dopływających kwasów i w pewnym momencie, gdy dopływ nie ustanie, zasoby dwuwęglanu zostaną wyczerpane.
Nie stwierdza się zmian w procesach życiowych w zbiornikach wodnych.
![Page 52: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/52.jpg)
Drugi etap acydyfikacjiDrugi etap acydyfikacji Jony wodorowe nie są już neutralizowane; Wartość pH staje się niestabilna i zaczyna spadać
znacznie szybciej niż poprzednio. Ma to swoje odbicie w bezpośrednich i rozległych
biologicznych szkodach, takich jak masowe śnięcie ryb lub spadek zdolności reprodukcyjnej wielu gatunków ryb.
W tym etapie acydyfikacji wartość pH wód powierzchniowych w niektórych okresach roku jest mniejsza od 5,5.
![Page 53: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/53.jpg)
Trzeci etap acydyfikacji ITrzeci etap acydyfikacji I
Wartość pH wody stabilizuje się wokół 4,5; Na tym etapie zakwaszenia substancje
humusowe i glin zaczynają działać jako bufory.
Substancje humusowe, które co prawda są kwasami, "wyłapują" jony wodorowe zamiast uwalniać je do środowiska.
![Page 54: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/54.jpg)
Trzeci etap acydyfikacji IITrzeci etap acydyfikacji II
W średnio kwaśnych wodach jony glinu (Al+++) funkcjonują jako kwas i reagują z wodą tworząc wodorotlenek glinu.
Dalsze zakwaszanie powoduje rozpuszczanie Al(OH)3, co w efekcie neutralizuje pH (Al(OH)3 + 3H+ --> Al+++ + 3H2O).
W kwaśnych wodach powierzchniowych drastycznie wzrasta zawartość jonów glinu.
![Page 55: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/55.jpg)
Trzeci etap acydyfikacji IIITrzeci etap acydyfikacji IIIGlin ma silnie działanie toksyczne; Rzeczywistą przyczyną masowych śnięć ryb są
zatrucia aluminium. Pojawia się całkiem nowy ekosystemem, gdzie
fauna ryb w większości znikła, a mało jest dominujących gatunków roślin;
Duża przezroczystość wody, która zwiększa się z około 4-5 m w jeziorach normalnych do 15-20 m w zakwaszonych.
![Page 56: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/56.jpg)
Trzeci etap acydyfikacji IVTrzeci etap acydyfikacji IV Wzrasta rozpuszczalność toksycznych metali
ciężkich (kadm, cynk, ołów, magnez), Fluktuacje w zawartości biogenów: mniej
fosforanów (wiązanie jonów fosforanowych z glinem i kumulacja ich w osadach), więcej azotanów (deficyt fosforu w procesach metabolicznych roślin).
Niektóre inne pierwiastki, np. selen, który jest bardzo ważny w procesach wzrostowych wielu roślin wodnych, w kwaśnych jeziorach występuje w ilościach niewystarczających, ponieważ zawartość selenu zależna jest od pH wody.
![Page 57: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/57.jpg)
Biologiczne reakcje naBiologiczne reakcje naprocesy acydyfikacyjne Iprocesy acydyfikacyjne I
Glony, tak fitoplankton, jak i peryfiton, charakteryzują się zmniejszoną liczebnością gatunków, gdy pH spada poniżej 6.
Liczba gatunków glonów planktonowych wynosi zwykle 5-10, gdy w porównaniu z jeziorami niezakwaszonymi jest ich 30-80.
Zaledwie kilka gatunków spośród zielenic nitkowatych jest zdolnych do masowej reprodukcji w takich ekstremalnych warunkach.
![Page 58: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/58.jpg)
Biologiczne reakcje naBiologiczne reakcje naprocesy acydyfikacyjne IIprocesy acydyfikacyjne II
Dobrze rozwijają się torfowce (Sphagnum) i unikają pH powyżej 6.
Rośliny lobeliowe (Lobelia, Isotes, Litorella) mogą tworzyć zwarte kobierce na dnie płytkich zakwaszonych jezior,
Trzcina (Phragmites communis), rdestnice i in. usuwają się lub znikają całkowicie. Rośliny o liściach pływających są lepiej przystosowane, ponieważ ich grube korzenie są osadzone głęboko w podłożu - korzystają z substancji odżywczych z głębszych pokładów, gdzie pH jest jeszcze wyższe.
![Page 59: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/59.jpg)
Biologiczne reakcje naBiologiczne reakcje naprocesy acydyfikacyjne IIIprocesy acydyfikacyjne III
Zwierzęta planktonowe, takie jak skorupiaki i wrotki, ubożeją (pojedyncze gatunki dominujące, zwykle spośród widłonogów (Copepoda) lub wioślarek (Cladocera).
Owady wodne i ich larwy spadek liczby. Podobnie reaguje zoobentos;
Jednym z wczesnych sygnałów procesu acydyfikacji jest pojawienie się zwierząt z bardzo cienkimi pancerzami i muszlami.
![Page 60: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/60.jpg)
Biologiczne reakcje naBiologiczne reakcje naprocesy acydyfikacyjne IVprocesy acydyfikacyjne IV
Brak wielu gatunków ryb i drapieżców żerujących na larwach Chironomidae;
Ryby mogą dłużej przeżyć w wodach brunatnych bogatych w humus, niż w jeziorach czystych, zakwaszonych. Przyczyna tego tkwi w możliwości fiksacji glinu przez substancje humusowe, co ogranicza toksyczne jego oddziaływanie.
Żaby i ropuchy wykazują zaburzenia w rozmnażaniu w wodach kwaśnych.
![Page 61: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/61.jpg)
Zagrożenie acydyfikacjąZagrożenie acydyfikacją
Najbardziej narażone na procesy acydyfikacji są zbiorniki nieduże, wykształcone na skałach twardych, granitowych.
Skutki zakwaszania są wolniejsze i mniej drastyczne, gdy w rejonie zlewni i w samym zbiorniku znajdują się pokłady węglanu wapnia.
![Page 62: Hydrobiologia Problemy hydrobiologii stosowanej](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042514/56814cfd550346895dba1d1b/html5/thumbnails/62.jpg)
Metody walki z acydyfikacjąMetody walki z acydyfikacjąWapniowanie wód powierzchniowych; (daje
ono co prawda pozytywne efekty, jednak jest bardzo kosztowne ).
Wapniowanie jest jedynie zabiegiem profilaktycznym. W celu ograniczenia acydyfikacji trzeba wyeliminować jej przyczyny, czyli usunąć źródła emisji dwutlenku siarki, poprzez zastosowanie odpowiednich technologii w produkcji przemysłowej.