Hogyan lehet megvédeni a felszín alatti vizeket a tananyagok és a környezet szennyezésétől?
Túl sok nitrát található a talajvízben sok helyen Németországban. Ennek fő oka a műtrágyák túlzott használata a mezőgazdaságban. A nyomás az ökoszisztémák túltermeléséhez vezethet. Az ivóvíztermelést bonyolultabbá is tehetik - mert az ivóvízre szigorú nitrát-határértékek vonatkoznak.
Tartozik valamihez:
Németországban a talajvíz minőségét sok helyen rontja a nitrát, amint azt például a 2016. évi nitrátjelentés is mutatja. A 2012–2014 közötti időszakban a talajvízben a mérési pontok több mint negyedében túlzottan magas nitrátszintet találtak. A legutóbbi, 2008-2011 közötti értékelési időszakhoz képest az eredmények nem javultak.
A felszíni vizek, mint például a tavak és folyók, és különösen a part menti vizek esetében a 2012 és 2014 közötti mérési eredmények nem mindig felelnek meg a kívánt értékeknek.
A talajvíz túlzottan magas nitrátértéke jelent problémát, mert sok erőfeszítéshez vezethet az ivóvízkezelésben. Mivel Németországban az ivóvíz több mint 70 százaléka a talajvízből származik. Mivel a nitrát káros az emberi szervezet egészségére, az ivóvíz nitráttartalmát korlátozni kell.
A túl sok nitrát hatással lehet az ökoszisztémákra is az úgynevezett túltermékenyítés révén. Mivel a nitrát egy nitrogénvegyület, amely a növények tápanyagaként működik.
Hogyan kerülnek a szennyezők a talajvízbe?
A szennyezés okainak és következményeinek figyelembe vétele érdekében fontos figyelembe venni a teljes vízkörforgást.
A föld vize állandó ciklusban van, amely magában foglalja a felszíni vizet, a talajvizet és a légkört is. A nap hősugárzása miatt a víz elpárolog és felemelkedik - a szárazföldi felületekről és különösen az óceánok nagy felületeiről. A magasabb légrétegekben, ahol hidegebb van, a vízgőz lecsapódik és felhők képződnek. A víz eső vagy hó formájában kerül vissza a felszínre. A szárazföldön a csapadék öntözte a növényeket, és ismét részlegesen elpárolgott. Kitölti a felszíni vizeket, például tavakat, patakokat és folyókat, részben beszivárog a talajba és táplálja az itt található talajvízkészleteket. A folyókkal a víz a tenger felé igyekszik, ahol újra elpárolog, és ezzel lezárja a körforgást.
Ez azt mutatja, hogy a víz visszatér hozzánk - legalábbis részben. Szigorúan véve nem "fogyasztható", csak felhasználható. A ciklust azonban nem szabad túlzottan megterhelni szennyeződésekkel, mert a szennyvíztisztító telepek tisztítási lehetőségei, valamint a víz és a talaj tisztítási teljesítménye korlátozott.
A felszín alatti vizek is a víz körforgásának részét képezik. A felszínről származó szennyeződések a talajon keresztül jutnak a talajvízbe. A légkörből származó szennyeződések a víz körforgásába is bejuthatnak. Párologtatás után a víz kezdetben sóktól és szennyeződésektől mentes. A csapadék azonban kimossa a levegőből a szennyező anyagokat, például a korom-, kén- és nitrogénvegyületeket, és a talajba juttatja azokat.
Ezzel szemben a talajvíz forrásokat és folyókat táplál, különösen nyáron. Ezenkívül a felszínhez közeli talajvíz fontos vízforrás a fenti ökoszisztémák számára, különösen a nedves biotópok esetében.
A talajrétegek a felszíni és a talajvízkészletek között helyezkednek el, amelyek részben megtisztítják a szivárgó vizet és visszatartják az anyagbevitelt. De ezt a tisztító képességet a múltban túlértékelték.
A talajvíz tisztítása, ha egyáltalán, csak nagy erőfeszítésekkel és hosszú ideig lehetséges, és ennek megfelelően drága. Ezért minden egyes esetben alaposan megfontolják, hogy a felújítás lehetséges-e. Ez akkor fordulhat elő például, ha az ipari területeken szennyező anyagok kerültek a talajba. Ha a nitrát-szennyezés túl magas, akkor bízni lehet abban, hogy ez hosszabb ideig csökken a talaj és a talajvíz lebomlási képessége és a kimosódás miatt. Ezért különösen fontos a következetes megelőzés.
Honnan származnak a szennyező anyagok?
A talajvíz nitráttartalmának fő problémája a műtrágyák túlzott mértékű használata a mezőgazdaságban: ásványi műtrágyákat és szerves trágyákat, például folyékony trágyát alkalmaznak a mezőkön, mert az ezekben található nitrogénvegyületek, például a nitrát és az ammónium elősegítik a növények növekedését. A műtrágyákban található növényi tápanyagok közé tartozik a foszfát is.
Ha azonban a növények abszorpciós képessége kimerül, a talajba szállított nitrogén nagy részét nitrátként (NO3-) mossák ki a talaj mélyebb rétegeibe. Ott a növények már nem képesek felszívódni és az ökoszisztéma körforgásában tartani. A nitrát csak nagyon korlátozott mértékben bontható fel a felszín alatt.
A műtrágyák mellett a mezőgazdaságból származó növényvédő szerek és növényvédő szerek is megtalálják a talajvizet.
A mezőgazdasági szennyezés elsősorban víztestekben végződik,
- ha a műtrágyát, a folyékony trágyát vagy a trágyát nem várt időjárási események mossák ki, pl. eső röviddel a műtrágyázás után, vagy feleslegesen alkalmazzák a szántóföldeken (többet, mint amennyit a növények el tudnak szívni),
- amikor a gazdálkodók olyan berendezéseket mosnak a gazdaságukban, amelyekkel műtrágyát, hígtrágyát vagy folyékony trágyát adagolnak,
- amikor az állatokra és az állatorvosi gyógyszerekre patogén kórokozókat elmossák a trágyával és folyékony trágyával megtermékenyített területekről, és
- amikor az állattenyésztésből származó ammóniagázok és az elterülő trágya csapadékot csap le a talajra az esővel.
A mezőgazdaság mellett vannak más források is, amelyekből nagyszámú anyaggal való szennyeződés juthat a talajvízbe. Például további szennyezést okoznak az ipari és a forgalmi kibocsátások, a szennyezett talajok a régi ipari telephelyeken, a szivárgó csatornák vagy a vízre veszélyes anyagokkal kapcsolatos balesetek.
Mit csinálnak a szennyeződések?
A nitrát- és foszfor-tápanyagok túlkínálata az úgynevezett eutrofizációhoz, az ökoszisztémák tápanyag-túlkínálatához vezethet. Ezt túltermelésnek is nevezik. Ehhez hozzájárulhat a talajvíz nitrátszennyezése is, mert a talajvíz nitrátjának nem elhanyagolható része tavakba, folyókba és végső soron a tengerekbe kerül.
A tápanyagterhelés többek között az algák és a növények túlzott növekedéséhez vezet. A tápanyagok dúsítása a folyók torkolataiban különösen kritikus, mivel a part menti területek különösen érzékenyek a megnövekedett tápanyagterhelésre.
Az ivóvíz magas nitrátszintje egészségvédelmi szempontból is problémás lehet. Mivel a nitrát a szervezetben nitritté (NO2-) alakítható. Bizonyos fehérje bomlástermékekkel (aminokkal) reagálva nitrozaminokat képez, amelyek közül sok rákkeltőnek tekinthető. A csecsemők belsőleg fulladhatnak magán a nitriten ("kék kiütés" vagy "methemoglobinemia"): ha a nitrit bejut a vérbe, a vörös vér pigment megsemmisítésével megzavarja az oxigén transzportját.
Azonban az ivóvíz nem az egyetlen nitrátforrás. Mivel a növények nitráttal szemben támasztják nitrogénigényüket, a növényi eredetű élelmiszerek, különösen a különféle zöldségek, magas nitráttartalmat tartalmazhatnak. Az ivóvízzel ellentétben azonban ezeket nem fogyasztják minden nap egy életen át.
A tápanyagok mellett számos más szermaradék is található a vízben. Például a felszíni vizekben és még a talajvízben is kimutatják a gyógyszermaradványokat - többnyire nagyon alacsony koncentrációban, néhány milliárdmilliárdtól a millimilliárd gramm/liter töredékig, szintén: mikrogramm/liter (μg/l). Ilyenek például a fájdalomcsillapítók vagy a röntgenkontrasztos anyagok maradványai.
A kábítószerrel kezelt emberek és állatok részben ismét kiürítik őket. A gyógyszerek a folyékony trágya és a szennyvíztisztító telepek révén jutnak be a víz körforgásába, amelyekben ezen anyagok némelyike nem képes megfelelően visszatartani.
A gyógyszereket akkor is a szennyvízbe engedik, ha helytelenül dobják őket a WC-be vagy a mosogatóba.
Fontos megvédeni a víz körforgását, ezáltal a környezetet és az embereket a természetben nehezen lebontható drogoktól. Ezért soha ne öntsön gyógyszert a WC-be vagy a mosogatóba - még az üres üvegekbe sem! A gyógyszereket általában a maradék hulladékban kell elhelyezni. Ha nem ismert, hogy ezt megégetik-e, a gyógyszereket vissza kell adni a gyógyszertárakba.
Habár a környezetben az aktív gyógyszerkészítmények koncentrációja alacsonynak minősül, a tudományos vizsgálatok negatív hatásokat mutatnak egyes hatóanyagok esetében. A hormonok például nagyon alacsony koncentrációban is befolyásolják a halak szaporodását. Még akkor is, ha a jelenlegi ismeretek alapján az emberi egészségre gyakorolt hatás kizárható, óvintézkedésként csökkenteni kell a gyógyszerek környezetbe jutását.
A talajvíz szennyeződése veszélyezteti az ivóvizet?
Mivel a megnövekedett nitrátmennyiség káros lehet az emberi egészségre, az ivóvízben törvényi határértékeket kell betartani. A tisztítási erőfeszítések korlátok között tartása érdekében ezeket a határértékeket a talajvízre is elfogadták.
Az ivóvízről szóló rendelet szerint az ivóvízben lévő nitrát határértéke 50 mg/l. Úgy választották meg, hogy a normál mennyiségű vízfogyasztás ne okozzon semmilyen káros hatást - még a különösen érzékeny csecsemők esetében sem. A közüzemi társaságok kötelesek rendszeresen ellenőrizni az ivóvíz minőségét.
A 2012–2014 közötti időszakban a mérési pontok több mint egynegyede túlzottan magas nitrátszintet mutatott a talajvízben. De az ivóvíz gyakorlatilag szennyezett. A túllépett határértékek aránya majdnem nullára esett.
A vízszolgáltatók gondoskodnak az ivóvíz tisztaságáról. Néhányan a túlzottan szennyezett nyers vizet szennyezetlen vízzel hígítják. Egyre több beszállítónak azonban technikailag el kell távolítania a nitrátot a talajvízből, mert túl kevés a szennyezetlen talajvíz. Viszonylag drága.
Hogyan lehet csökkenteni a terhet?
A víz védelmével kapcsolatban a fő cél a mindenféle szennyezés bejutásának elkerülése vagy csökkentése. A nitrát és a gyógyszerek mellett számos más szennyező anyag is létezik, például nehézfémek vagy ásványi olajok.
Különleges példa az ivóvíz védelmi intézkedései: sok olyan területen, ahol az ivóvizet talajvízből, forrásvízből vagy felszíni vízből nyerik, a vízre veszélyes anyagok kezelésénél különleges óvintézkedéseket kell alkalmazni. Ezeket a területeket vízvédelmi területeknek nevezik. Többek között a műtrágyázás korlátozott, és nem lehet olajraktárakat vagy csöveket építeni.
A mezőgazdaságban számos módon lehet csökkenteni a tápanyagok és a szennyező anyagok bevitelét a víztestekbe. Ez magában foglalja a gazdaságosabb trágyázást nitrogénnel. A talajvédelem és az erózió elleni intézkedések szintén ennek részét képezik.
A nehézfém-bevitel csökkentése érdekében egyrészt csökkenteni kell a kibocsátást - például a széntüzelésű erőművek, az ipar és a gépjárművek jobb kipufogógáz-tisztításának révén. Másrészt a városi esővizet jobban meg kell tisztítani. Ennek a szennyvíznek nagy része esővíz-csatornákon vagy túlfolyásokon keresztül jut el a felszíni vizekhez, rosszul vagy egyáltalán nem.
A fogyasztók hozzájárulhatnak és elkerülhetik a vízre veszélyes anyagokat, vagy azokat megfelelő módon ártalmatlaníthatják. Például festékmaradványok, benzin vagy egyéb oldószerek nem kerülhetnek a csatornarendszerbe. Mérgező szereket, például rovarirtókat nem szabad a kertben használni, mivel ezek a talajon keresztül víztestekbe juthatnak. Amint a fentiekből látható, a régi gyógyszereket vissza lehet adni a gyógyszertárba, vagy a maradék szemétkosárba dobni.
Az ásványi olaj kezelése során különös gonddal kell eljárni. Egy liter olaj 1 millió liter vizet tehet ehetetlenné. Ezért az autókat csak ott szabad mosni, ahol a szennyvíz összegyűlik. A használt olajat a gyűjtőhelyeken kell leadni.
További információ
Ez a munka Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 nemzetközi licenc alatt van licencelve.
Többek között használhatja és szerkesztheti ezt a szöveget, például lerövidítheti vagy átfogalmazhatja, valamint külön engedély nélkül terjesztheti és reprodukálhatja. A Www.umwelt-im-unterricht.de címet kell megadni forrásként, és a fent említett Creative Commons licencet kell használni. Kérjük, keresse fel a Creative Commons webhelyét a feltételek részleteiről.
Az osztálytermi környezet támogatja az oktatási anyagok létrehozását az UNESCO által meghatározott nyílt licencek alapján.