• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Dr Baran bada osady na dnie zbiorników wodnych

    07.02.2012. 08:04
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Ekotoksykologia jest młodą, dynamicznie rozwijającą się gałęzią nauki łączącą elementy klasycznej toksykologii z ekologią. Bada wpływ naturalnych i spowodowanych przez człowieka zanieczyszczeń na ekosystemy. Dr inż. Agnieszka Baran z Katedry Chemii Rolnej i Środowiskowej Wydziału Rolniczo-Ekonomicznego Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie opowiada PAP o procedurach oceny jakości osadów dennych i zagrożeń wynikających z obecności w nich substancji toksycznych.

    Użytkowanie gospodarcze wód wiąże się z ich zanieczyszczeniem, wskutek czego powstają osady denne. Te, nagromadzone w zbiornikach wodnych, stanowią ważną cześć ekosystemów. Odgrywają rolę w ich funkcjonowaniu, wpływają na obieg pierwiastków pomiędzy poszczególnymi komponentami systemu wodno-lądowego. W osadach gromadzą się jednak zanieczyszczenia wprowadzane do środowiska wodnego. Dlatego, aby utrzymać zbiorniki wodne we właściwym stanie, powszechne jest ich pogłębianie. Dzięki wydobywaniu osadów zbiorniki wodne mogą spełniać swoje funkcje gospodarcze i ekonomiczne.

    "Dotychczas w Polsce prowadzono niewiele badań dotyczących wydobytych osadów dennych. Prawdopodobnie w przyszłości osady denne będą jednak wydobywane, gdyż istnieje zagrożenie wtórnego włączania się do obiegu w przyrodzie zanieczyszczeń, zwłaszcza metali ciężkich, uprzednio unieruchomionych" - mówi dr inż. Baran.

    W Polsce urobek, czyli osad wydobyty w trakcie pogłębiania zbiorników wodnych, stanowi odpad. Przed jego składowaniem należy określić, czy nie zawiera substancji niebezpiecznych. Wystarczy, że jeden wskaźnik chemiczny przekracza normę, aby osad został uznany za zanieczyszczony. Taki urobek jest traktowany jako odpad niebezpieczny i, choć podlega odpowiednim procedurom postępowania, to - zdaniem badaczki - procedura może nie zabezpieczać w pełni środowiska wodnego i lądowego.

    Żeby sprawdzić, jak bardzo zanieczyszczone jest środowisko, naukowcy mierzą zawartość różnych zanieczyszczeń w osadach dennych. Dr inż. Baran przyznaje jednak, że monitoring chemiczny nie zawsze jest właściwy, dlatego badania dotyczące skażeń środowiska, a także możliwości rekultywacji i późniejszego zagospodarowania różnego rodzaju odpadów w tym osadów dennych coraz częściej uzupełnia się o metody biologiczne.

    "Użytecznym narzędziem, którego zastosowanie umożliwia pełniejszą ocenę zagrożenia wynikającego z obecności substancji toksycznych w osadach dennych, ich biodostępność i współdziałanie są mikrobiotesty. Dzięki miniaturyzacji i stosowaniu form przetrwalnych organizmów, dają one możliwość oceny wielu próbek w krótkim czasie" - tłumaczy dr inż. Baran. Dodaje, że biotesty pozwalają uzyskać kompleksową odpowiedź na skomplikowaną mieszaninę biodostępnych zanieczyszczeń.

    Jak tłumaczy, laboratoryjne testy oceny toksyczności zajmują ważne miejsce w analizie ekotoksykologicznej. Wykorzystują one jako wskaźniki organizm żywy, którego reakcja może być podstawą ogólnej aktywności biologicznej badanego układu. Pozwala to na poznanie toksyczności wszystkich szkodliwych substancji obecnych w badanej próbce. W wielu przypadkach takie substancje łącznie są jeszcze groźniejsze, niż każda z nich osobno, czyli działają synergistycznie.

    PAP - Nauka w Polsce, Karolina Olszewska

    agt/

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Osady denne - materia zalegająca na dnie zbiorników wodnych, która dostała się tam w wyniku sedymentacji m.in. sestonu. Są to zarówno części mineralne (iły, muły, piaski, żwiry) jak i organiczne (drobnocząsteczkowa materia organiczna, grubocząsteczkowa materia organiczna). Ilość, tempo narastania oraz skład i struktura osadów dennych jest zależna m.in. od trofii zbiornika, typu miktycznego oraz charakteru zlewni. Osady denne magazynują materię mineralną i organiczną, która w ten sposób jest czasowo lub trwale wytrącona z obiegu materii w ekosystemie wodnym. Powrót materii do toni wodnej jest możliwy m.in. dzięki zjawisku resuspensji. W zbiornikach o wysokiej trofii w osadach dennych zdeponowane są duże ilości biogenów. Jezioro polihumusowe (dystroficzne) - zawierają bardzo dużą ilość substancji humusowych w wodzie i osadach dennych co wynika z ich położenia wśród lasów szpilkowych, często wśród torfowisk. Odczyn wody jest z reguły kwaśny, osady denne są płynne, galaretowate i często z dużą ilością szczątków roślinnych. Ilość substancji organicznej w zbiorniku polihumusowym może wynosić nawet 90%. Klasyfikacja jakości wód – system podziału wód powierzchniowych i podziemnych na podstawie ich jakości, czyli szeroko rozumianego stanu ekologicznego. W krajach Unii Europejskiej stosowany jest system pięcioklasowy. Ocenę jakości przygotowuje się na podstawie różnego typu wskaźników jakości wód. Klasyfikacji wód dokonuje się poprzez porównanie miarodajnych stężeń zanieczyszczeń i struktury zasiedlających je biocenoz określonych wskaźnikami z normatywnymi stężeniami zanieczyszczeń i strukturą biocenoz referencyjnych określonymi w rozporządzeniach rządu lub ministra odpowiedniego do spraw ochrony środowiska. Oceny stanu wód dokonuje się dla celów naukowych i praktycznych, gdyż pewne zastosowania wody wymagają jej odpowiedniej jakości.

    Monitoring jakości wód – systematyczne pomiary, oceny i prognozy stanu środowiska wodnego. W Polsce monitoring jakości wód jest jednym z podsystemów Państwowego Monitoringu Środowiska. Celem monitoringu jest ustalenie stanu jakościowego wód, a przez to podstaw do podejmowania działań na rzecz jej poprawy w razie potrzeby. Jest to podstawa ochrony wód, zwłaszcza ochrony przed zanieczyszczeniem, zarówno zanieczyszczeniem prowadzącym do eutrofizacji, głównie pochodzącym z sektora bytowo-komunalnego i rolnictwa (zanieczyszczenia biogenne), jak i zanieczyszczeniem przemysłowym. Ponieważ ocena stanu wód powierzchniowych wykorzystywana jest do zintegrowanego zarządzania wodami, monitoringu wód dotyczy wód powierzchniowych i podziemnych. Trofizm (trofia wód) – termin określający produktywność biologiczną zbiorników wodnych. Pod pojęciem trofia zbiornika (trofizm) rozumie się także zespół czynników środowiskowych decydujących (wpływających) o żyzności zbiornika wodnego. Trofizm uzależniony od wielu czynników, np. ilości nawozów dostających się do wód, składu i liczebności organizmów itp. Najczęściej trofia zbiornika utożsamiana jest z zawartością biogenów w toni wodnej (śródjezierzu) i zdeponowanych w osadach dennych profundalu, pomijając biogeny zdeponowane w litoralu. Trofizm odnoszony jest najczęściej do jezior (wód jeziornych).

    Czystość substancji – procentowa zawartość wagowa głównej substancji stanowiącej dany produkt, po odjęciu od niej wszystkich zanieczyszczeń towarzyszących jej w tym produkcie. Najczęściej produktem, którego czystość określa się, jest pojedynczy związek chemiczny, ewentualnie może to być ściśle określona mieszanina związków chemicznych (np. roztwór wodny o określonym stężeniu). Stopniowana jest poprzez kolejne rzędy wielkości i służy do klasyfikacji produktów, surowców lub odczynników w celach handlowych lub technologicznych. W przypadku technologii i konkretnych procedur reakcji wymagana może być nie tylko minimalna czystość potrzebna do osiągnięcia zamierzonego efektu, ale na skalę przemysłową również maksymalna – aby nie podrażać kosztów produkcji. Zazwyczaj wraz ze wzrostem czystości substancji, jeszcze szybciej rośnie jej cena, jednak dla różnych substancji koszty uzyskania tej samej czystości mogą być bardzo różne. Np. koszt uzyskania żelaza o czystości 99,9% jest znacznie wyższy od rtęci o czystości 99,9999%. Toksykometria - dział toksykologii zajmujący się badaniem ilościowych zależności między stężeniem ksenobiotyku, a efektem jego toksycznego działania na organizm, czyli badaniem stopnia szkodliwości poszczególnych substancji chemicznych. Celem badań toksykometrycznych jest określenie bezpiecznych, dla człowieka i środowiska, stężeń substancji toksycznych. Ilościowa charakterystyka działania trucizn pomaga też wyjaśnić mechanizmy ich działania toksycznego i wypracować metody zapobiegania i leczenie zatruć.

    Europejski rejestr emisji zanieczyszczeń (EPER) jest systemem ewidencji i raportowania zanieczyszczeń stosowanym przez kraje członkowskie Unii Europejskiej. Jest on ściśle powiązany z realizacją dyrektywy IPPC. Rozporządzenie E-PRTR ma na celu poprawę publicznego dostępu do informacji dotyczących środowiska poprzez ustanowienie spójnego i zintegrowanego Rejestru Uwalniania i Transferu Zanieczyszczeń, przyczyniając się tym samym ostatecznie do zapobiegania zanieczyszczeniom środowiska i ich ograniczenia oraz zapewniając potrzebne informacje decydentom, a także ułatwiając udział społeczeństwa w podejmowaniu decyzji dotyczących środowiska. Pelogen (biopel) – górna, półpłynna warstwa mulistych osadów dennych (sapropel), o koloidalnej konsystencji, powstała z opadającej na dno materii organicznej, odznaczająca się duża zawartością wody (nawet do 95%). Pelogel jest środowiskiem przejściowym (zobacz ekoton) między wodą przydenną a sapropelitem (z duża zawartością substancji organicznych). W pelogenie odbywają się intensywne procesy biochemiczne, sprzyjające rozwojowi różnorodnej i licznej fauny dennej (bentos).

    Bioindykacja – metoda oceny stanu środowiska, głównie poziomu zanieczyszczeń, na podstawie badania reakcji organizmów żywych (stenobiontów, organizmów wskaźnikowych) na zmiany. Dobrymi bioindykatorami zanieczyszczenia wód są np. raki rzeczne, larwy chruścików, a powietrza - porosty. Do określania trofii zbiorników wodnych wykorzystywane mogą być również współczynniki fitoplanktonowe.

    Klasyfikacja jakości wód w Polsce – system klasyfikacji jakości wód powierzchniowych i podziemnych na podstawie ich szeroko rozumianego stanu ekologicznego lub przydatności do użytku. W krajach Unii Europejskiej stosowany jest system pięcioklasowy. W Polsce przed przyjęciem prawa unijnego stosowano trzyklasowy system klasyfikacji czystości wód. Ocenę jakości przygotowuje się na podstawie różnego typu wskaźników jakości wód. Klasyfikacji wód dokonuje się poprzez porównanie miarodajnych stężeń zanieczyszczeń i struktury zasiedlających je biocenoz określonych wskaźnikami z normatywnymi stężeniami zanieczyszczeń i strukturą biocenoz referencyjnych określonymi w rozporządzeniach rządu lub ministra odpowiedniego do spraw ochrony środowiska.

    Sozologia (gr. sódzo=ochraniam, sódzein=ochraniać + lógos=nauka) - nauka o czynnej ochronie środowiska naturalnego, nauka zajmująca się problemami ochrony środowiska, przyczynami i następstwami niekorzystnych zmian w strukturze i funkcjonowaniu układów przyrodniczych (ekologicznych), zmian wynikających z rozwoju cywilizacji oraz sposobami zapobiegania im i łagodzenia ich skutków. Sozologia to nauka zajmująca się problemami ochrony przyrody i jej zasobów, bada przyczyny i skutki przemian w naturalnych lub zmienionych przez człowieka układach przyrodniczych, zachodzących na skutek procesów antropogenicznych. Poszukuje skutecznych sposobów zapobiegania degradacji środowiska, w zakresie środowiska wodnego zajmuje się jego ochroną przed zanieczyszczeniem, eutrofizacją i degradacją wód. W ramach sozologii są opracowywane praktyczne metody działania zmierzające do zapobiegania lub łagodzenia skutków niekorzystnych zmian środowiska. Hiperbentos, fauna przydenna - zbiorowisko (zgrupowanie) organizmów bentosowych żyjących tuż nad dnem w warstwie kontaktowej woda-muł (w obrębie pelogenu). Do hiperbentosu zalicza się zwierzęta zamieszkujące wody przydenne, mniej więcej do 1 m ponad dnem. Niektóre z nich penetrują okresowo górna warstwę osadów dennych.

    Wskaźniki jakości wód – wskaźniki określające stan jakościowy wód, tj. ilość i rodzaje zawartych w wodzie zanieczyszczeń oraz kondycję biocenoz wodnych. Torf sapropelowy - osady denne jezior eutroficznych, mające mazistą i tłustą konsystecję. Proces rozkładu materiału organicznego w dnie przebiega wolno, często w środowisku beztlenowym; towarzyszy mu niekiedy wydzielanie substancji toksycznych.

    Wioślarki (Cladocera) – polifiletyczna grupa drobnych skorupiaków słodkowodnych zasiedlających strefę pelagiczną, przydenną (niektóre gatunki żyją zagrzebane w osadach dennych) lub litoralną zbiorników wodnych. Dostępność biologiczna (biodostępność) - w farmakologii określa część substancji leczniczej (składnika aktywnego), jaka z podanej dawki dostaje się do krążenia ogólnego oraz szybkość wchłaniania tej substancji. Biodostępność leku w przypadku podania donaczyniowego (dożylnego) wynosi 100%. Przy podaniu w inny sposób, np. doustnie, jest zawsze niższa.

    Dodano: 07.02.2012. 08:04  


    Najnowsze