POLUAREA RÂURILOR: CAUZE, POLUANȚI ȘI EFECTE - BIOLOGIE - 2025

Poluarea râului este alterarea sau degradarea stării naturale a acestor corpuri de apă prin introducerea de elemente chimice sau fizice care amenință echilibrul ca un ecosistem.

Contaminarea acestor ecosisteme importante amenință viața și disponibilitatea apei dulci pe planetă. Râurile și ecosistemele asociate ne oferă apa potabilă necesară alimentelor noastre și proceselor industriale, prin urmare, ele sunt esențiale pentru bunăstarea umană.

Depozitarea deșeurilor în râul Huallaga din Peru. Sursa: Averyaudio, de la Wikimedia Commons

Apa proaspătă disponibilă pe Pământ este o resursă rară. Doar 2,5% din totalul apei de pe planetă este apă dulce. Dintre acestea, aproximativ 70% sunt sub formă de ghețari, în timp ce restul apare sub formă de ape subterane, lacuri, râuri, umiditatea mediului, printre altele.

În ultimele decenii, cererea globală de apă dulce a crescut datorită creșterii populației și a factorilor asociați, precum urbanizarea, industrializarea, creșterea producției și consumul de produse alimentare, bunuri și servicii.

În ciuda importanței recunoscute a râurilor și a penuriei surselor de apă dulce, acestea continuă să fie poluate. Se estimează că, la nivel mondial, în fiecare zi, două miliarde de tone de apă sunt contaminate de două milioane de tone de deșeuri.

cauze

Poluarea este un fenomen de origine antropică care afectează sistematic râurile și ecosistemele asociate acestora. Astfel, cauzele poluante ale acestor importante corpuri de apă trebuie interpretate în cadrul unei abordări ecosistemice.

În sens structural, cauzele sunt generate de tiparele globale de utilizare, gestionare și eliminare a apei, asociate cu stiluri de viață nesustenabile care prioritizează variabilele economice imediate față de variabilele de mediu și sociale.

De exemplu, s-a estimat că este nevoie de aproximativ 250 de litri de apă pentru a produce un kg de hârtie. În agricultură sunt necesari 1.500 și 800 litri pentru a produce 1 kilogram de grâu, respectiv zahăr. În metalurgie, 100.000 litri sunt necesari pentru a produce 1 kilogram de aluminiu. Natura poate satisface aceste cerințe?

În general, cauzele care acționează asupra poluării râurilor și a altor ecosisteme lotice pot fi prezentate în:

• Direct, cum ar fi elemente, activități și factori care afectează direct apa.
• Indirect, format dintr-un set de factori care fac posibilă, favorizează și măresc impactul cauzelor directe.

Printre cauzele directe se numără lipsa de conștientizare și educație cu privire la amenințarea poluării ecosistemelor, slăbiciunile legislației și implementarea acesteia la diferite scări, lipsa eticii, precum și inechitatea socială.

Deșeuri urbane

Principala sursă de poluare a râurilor sunt deșeurile lichide din centrele urbane, din cauza apelor uzate / a apelor uzate care nu sunt tratate corespunzător.

Mai mult, apele de scurgere de suprafață pot ajunge la râuri care transportă poluanți precum detergenți, uleiuri, grăsimi, materiale plastice și alți derivați ai petrolului.

Deșeuri industriale

Deșeurile industriale, solide, lichide sau gazoase, sunt foarte poluante, dacă nu sunt tratate corespunzător. Aceste deșeuri pot contamina râurile prin sistemul de canalizare / ape uzate din industrie.

Un alt factor poluant este ploaia acidă care apare ca urmare a emisiilor de oxizi de sulf și azot. Acești compuși chimici reacționează cu vaporii de apă și duc la acizi care sunt apoi precipitați de ploaie.

Drenaj minier acid în Centralia, Statele Unite. Sursa: Michael C. Rygel, de la Wikimedia Commons

Minerit și petrol

Activitățile miniere și petroliere sunt cauzele cele mai grave ale poluării râurilor. În exploatarea de aur cu groapă, solul este distrus, crescând astfel eroziunea și scurgerea.

De asemenea, apa folosită pentru spălarea materialului aluvionar se termină în râuri provocând poluare puternică, inclusiv metale grele.

Unul dintre cele mai grave cazuri de contaminare prin exploatare minieră apare atunci când mercurul sau cianura este folosită pentru extracția aurului. Ambii compuși sunt foarte toxici.

Activități agricole

Agricultura modernă folosește un număr mare de substanțe chimice, cum ar fi biocidele pentru combaterea dăunătorilor și bolilor sau a îngrășămintelor.

Aceste produse chimice aplicate direct pe sol sau pe frunzulitul culturilor, ajung să fie spălate prin apă de irigare sau ploaie într-o proporție ridicată. În funcție de tipul de sol, topografia terenului și nivelul apei, acești poluanți sfârșesc frecvent în râuri.

În unele culturi, cum ar fi bumbacul, se aplică doze mari de biocide prin pulverizare aeriană (avioane de fumigare). În aceste cazuri, vântul poate fi un agent de transport pentru aceste produse chimice către râuri.

Pe de altă parte, multe biocide nu sunt ușor degradabile, motiv pentru care rămân mult timp, poluând apele și afectând biodiversitatea.

Îngrășămintele afectează potențialitatea apei, prin încorporarea unor niveluri ridicate de azot, fosfor și potasiu.

Creșterea intensivă a animalelor, păsările de curte și creșterea porcilor sunt surse de poluare a râurilor, în principal datorită acumulării excremente. Creșterea intensivă a porcilor este o activitate extrem de poluantă datorită conținutului ridicat de fosfor și azot din excreți.

Componente poluante

Derivați de petrol

Deversările de ulei sunt cele mai dificile evenimente de poluare de remediat datorită acumulării stratului de ulei pe suprafața apei și eventualului său încorporare în ecosistemele de coastă, cum ar fi mangrove, mlaștini sau mlaștini. Aceasta are ca rezultat pierderea puterii apei, moartea a numeroase specii acvatice și alterarea ecosistemelor.

Hidrocarburile și metalele grele conținute în ulei dăunează peștilor și altor specii de animale și plante care fac parte din ecosistemele fluviale. Aceste daune pot fi cronice (pe termen lung) sau acute (pe termen scurt) și pot include moartea.

Poluarea cu petrol, Ecuador. Sursa: Julien Gomba, prin Wikimedia Commons

Deversările de petrol grele bogate în asfaltene sunt foarte supărătoare. Asfaltenii se acumulează în țesutul adipos al animalelor și generează biacumulare.

detergenţi

Detergenții nu sunt biodegradabili cu ușurință, de aceea este dificil să îi eliminați din mediul acvatic. În plus, conțin compuși tensioactivi care împiedică solubilitatea oxigenului în apă, determinând astfel moartea faunei acvatice.

Produse agricole și animale

Printre produsele agricole care pot polua râurile se numără biocidele (erbicide, insecticide, rodenticide și acaricide) și îngrășăminte (organice și anorganice). Printre cele mai problematice se numără pesticidele clorurate și azotul și îngrășămintele fosforice.

Purinele (orice reziduuri organice cu capacitatea de a fermenta) care sunt generate de activitățile agricole și animale sunt poluanți în râurile din apropiere. Printre cele mai poluante și abundente sunt excreții produse de animalele de fermă.

Poluarea din activitățile agricole din Wairarapa, Noua Zeelandă. Alan Liefting, de la Wikimedia Commons

Metale grele, metaloizi și alți compuși chimici

Compușii chimici din activitățile industriale și miniere sunt poluanți puternic toxici. Acestea includ diferite metale grele, cum ar fi mercur, plumb, cadmiu, zinc, cupru și arsenic.

Există, de asemenea, metale mai ușoare, cum ar fi aluminiu și beriliu, care poluează foarte mult. Alte elemente nemetalice, cum ar fi seleniul, pot ajunge și la râuri prin deversări din activități miniere sau industriale.

Metalloidele precum arsenul sau antimoniu sunt o sursă de poluare în râuri. Ele provin din aplicarea pesticidelor și a apelor uzate urbane și industriale.

Materie organică și microorganisme de origine fecală

Diferite specii de bacterii, protozoare și virusuri cauzatoare de boli ajung în apa râurilor. Calea de sosire este deșeurile menajere și fermele de animale fără tratarea apelor uzate, care sunt aruncate direct în albia râurilor.

Acumularea acestor microorganisme în apă poate provoca boli de severitate variată.

Efectele editează

Bând apă

Râurile sunt o sursă importantă de apă potabilă atât pentru oameni, cât și pentru animale sălbatice. De asemenea, în multe cazuri, acestea furnizează apa necesară pentru activitățile agricole și animale.

Poluarea râurilor dezactivează apa pentru consumul uman sau animal și, în cazuri extreme, o face la fel de inutilă pentru apa de irigare. În plus, prezența microorganismelor patogene de origine fecală favorizează răspândirea bolilor.

biodiversitatea

Poluarea apei determină dispariția speciilor în ecosistemele riverane. Atât speciile acvatice cât și cele riverane pot dispărea, precum și animalele care consumă apă din râurile poluate.

Apa de irigare

Apele râurilor contaminate cu ape urbane netratate sau din fermele zootehnice nu sunt potrivite pentru irigații. La fel se întâmplă și cu apa râurilor din apropierea operațiunilor miniere sau a zonelor industriale.

Dacă apa contaminată este folosită pentru irigare, fecalele și compușii toxici sau organismele patogene se pot așeza pe epidermul plantelor sau pot fi absorbite de rădăcini. Produsele agricole contaminate devin un risc pentru sănătate dacă sunt consumate de oameni.

turism

Râurile și ecosistemele asociate pot fi zone turistice importante pentru rezidenți. Contaminarea acestora își diminuează valoarea și atrage pierderi economice.

Râurile poluate pot constitui un risc pentru sănătate datorită prezenței microorganismelor patogene sau a deșeurilor toxice. În plus, își pierde valoarea scenică în special din cauza acumulării de deșeuri solide.

Cum să evitați poluarea râurilor?

Acțiuni globale

Reducerea contaminării ecosistemelor de apă curgătoare de suprafață este un obiectiv global care poate fi atins numai dacă este posibilă modificarea structurală a modelelor globale de utilizare, gestionare și eliminare a apei asociate cu moduri de viață nesustenabile.

În sens general, legile ar trebui consolidate la toate nivelurile pentru protecția mediului. În plus, ar trebui promovată o educație care, pe lângă generarea conștientizării, să creeze valorile respectului pentru natură.

Câteva acțiuni naționale

Legislație

Este necesar un sistem legal strict pentru protecția râurilor pentru a reduce la minimum daunele cauzate de poluare.

Unul dintre cele mai importante aspecte care trebuie reglementate este tratarea apelor reziduale. Un alt aspect de interes pentru legislație este reglementarea activităților care se pot desfășura pe maluri și în banda de protecție a cursurilor de apă.

investigație

Râurile alcătuiesc bazine, care sunt zone mari ale căror drenuri naturale sau artificiale converg într-o rețea tributară a unui râu principal. Prin urmare, sunt sisteme complexe care trebuie studiate pentru a propune planuri de management.

Este necesară monitorizarea permanentă a calității apei și a funcționării ecosistemului.

Conservarea vegetației riverane

Vegetația ripariană participă la ciclismul de nutrienți, la igienizarea mediului și atenuează efectele schimbărilor climatice. Prin urmare, este important să se promoveze conservarea și protecția acestora.

Câteva acțiuni locale

Plante de tratament

Principala sursă de poluare a râurilor este canalizarea din centrele urbane și industriale. Pentru a-i atenua efectele, este necesară tratarea adecvată a apei poluate prin instalarea stațiilor de epurare.

Stațiile de tratare utilizează diferite sisteme în funcție de natura poluanților. Acestea includ decantarea deșeurilor solide, filtrarea apei, tratamentul de decontaminare chimică și bioremedierea.

Practici de remediere

După ce un râu a fost contaminat, trebuie luate măsuri de remediere. Aceste măsuri variază în funcție de tipul de contaminant.

Una dintre aceste măsuri este curățarea mecanică. Pentru aceasta, extracția deșeurilor solide aruncate în râuri se realizează cu ajutorul unor utilaje de dragare și echipamente de colectare.

O altă dintre cele mai frecvente practici este fitoremedierea. Sunt utilizate unele specii de plante care sunt eficiente în extragerea metalelor grele din râurile poluate. De exemplu, Eichhornia crassipes (crin de apă) a fost folosit pentru a absorbi cadmiul și cuprul. De asemenea, simbiosistemul Azolla-Anabaena azollae este utilizat pentru bioremedierea râurilor contaminate cu arsen și alte metaloide.

Unele specii de bacterii și anumiți derivați de ciuperci sunt utilizate pentru degradarea compușilor poluatori din râuri (biodegradare). Speciile bacteriene ale genurilor Acinetobacter, Pseudomonas și Mycobacterium degradează alcanii, respectiv monoaromaticul și poliaromaticul.

Referințe

1. Alcalá-Jáuregui JA, JC Rodríguez-Ortiz, A Hernández-Montoya, F Villarreal-Guerrero, A Cabrera-Rodríguez, FA Beltrán-Morales și PE Díaz Flores (2014) Contaminarea cu metale grele în sedimentele unei zone riverane din San Luis Potosi, Mexic. FCA UNCUYO 46: 203-221.
2. Alarcón A și R Ferrera-Cerrato (coordonatori) (2013) Bioremedierea solurilor și a apelor contaminate cu compuși organici și anorganici. Trillas, Mexic, 333 pp.
3. Arcos-Pulido M, SL Ávila, SM Estupiñán-Torres și AC Gómez-Prieto (2005) Indicatori microbiologici ai contaminării surselor de apă. Nova 3: 69-79.
4. Barboza-Castillo E, MA Barrena-Gurbillón, F Corroto, OA Gamarra-Torres, J Rascón-Barrios și LA Taramona-Ruiz (2018) Surse sezoniere de contaminare în bazinul râului Utcubamba, regiunea Amazon, Peru. Arnaldoa 25: 179-194.
5. Euliss K, C Ho, AP Schwab, S Rock and MK Banks (2008) Seră și evaluare pe teren a fitoremedierii pentru contaminanții petrolului dintr-o zonă riverană. Tehnologia Bioresource, 99: 1961–1971.
6. Fennessy MS și JK Cronk (1997) Eficacitatea și potențialul de restaurare a ecotonelor riverane pentru gestionarea poluării surselor fără punct de vedere, în special a nitraților. Recenzii critice în știința și tehnologia mediului. 27: 285-317.
7. Gamarra-Torres OA, MA Barrena-Gurbillón, E Barboza-Castillo, J Rascón-Barrios, F Corroto și LA Taramona-Ruiz (2018) Surse de poluare sezonieră în bazinul râului Utcubamba, regiunea Amazon, Peru Arnaldoa 25: 179 - 194.
8. Lowrance R, R Leonard și J Sheridan (1985) Gestionarea ecosistemelor riverane pentru a controla poluarea fără puncte de vedere. Revista de conservare a solului și a apei 40: 87-91
9. Sowder AG, PM Bertsch și PJ Morris (2003) Partajare și disponibilitate de uraniu și nichel în sedimente riparia contaminate. Journal of Environment Quality. 32: 885.
10. Programul Mondial de Evaluare a Apei. Raportul Națiunilor Unite privind resursele de apă în lume 2015. P12.