Waterverontreiniging en watergezondheid

Waterverontreiniging is de verontreiniging van rivieren, meren, oceanen en grondwater door stoffen die het water schadelijk maken voor organismen of ongeschikt zijn voor gebruik. De belangrijkste verontreinigende stoffen zijn afvalwater, meststoffen, industriële chemicaliën, zware metalen, olie en kunststoffen. Kortom: meststof die in een meer wordt gewassen kan een algenbloei veroorzaken, en als de algen sterven, verbruiken bacteriën de opgeloste zuurstof zodat vissen stikken; dit proces heet eutrofiëring.

Waterecosystemen zijn afhankelijk van schoon water met voldoende opgeloste zuurstof, een geschikte temperatuur en een evenwichtige chemie. Dit artikel beschrijft de belangrijkste bronnen en soorten waterverontreiniging, legt eutrofiëring en bioaccumulatie uit, toont de indicatoren die worden gebruikt om de waterkwaliteit te beoordelen, werkt via een voorbeeld van opgeloste zuurstof en schetst preventiemethoden.

Wat zijn de bronnen van waterverontreiniging?

De verontreinigingsbronnen zijn in twee groepen onderverdeeld. Puntbronnen bevrijden verontreinigende stoffen van één enkele identificeerbare plaats, zoals een fabrieksuitlaatpijp of een zuiveringsinstallatie. De bronnen buiten de punten zijn verspreid over grote gebieden, zoals mest- en bestrijdingsmiddelen die afkomstig zijn van landbouwgrond, olie die door regen en afval van de wegen wordt weggespoeld. Non-point vervuiling is moeilijker te beheersen omdat het geen enkele oorsprong heeft.

Welke soorten verontreinigende stoffen zijn er?

Wat is eutrofiëring?

Eutrofiëring is de overgroei van algen en planten in water veroorzaakt door een overmaat aan voedingsstoffen, met name stikstof en fosfor. Het proces heeft verschillende stappen.

1. Meststoffen en afvalwater voegen nitraten en fosfaten toe aan het water.
2. Algen groeien snel en vormen een dichte laag die een bloei op het oppervlak wordt genoemd.
3. De bloei blokkeert zonlicht, dus planten onder het oppervlak sterven.
4. Dode algen en planten zinken en worden afgebroken door bacteriën, die opgeloste zuurstof gebruiken.
5. Vis en andere dieren sterven of vertrekken wanneer het zuurstofgehalte te laag is. Sommige algen produceren ook gifstoffen.

Wat is bioaccumulatie?

Sommige verontreinigende stoffen, zoals kwik en bepaalde pesticiden, worden door organismen geabsorbeerd en niet gemakkelijk afgebroken of uitgescheiden. Ze bouwen zich op in weefsels, dat wordt bioaccumulatie genoemd. Omdat roofdieren veel besmette prooidieren eten, stijgt de concentratie op elk niveau van de voedselketen, dat biomagnificatie wordt genoemd. Grote roofvissen zoals tonijn en zwaardvis kunnen daarom veel hogere kwikgehalten bevatten dan kleine vissen. Gezondheidsdiensten adviseren beperkingen over hoeveel van dergelijke vissen bepaalde groepen, bijvoorbeeld zwangere vrouwen, moeten eten.

Hoe wordt de waterkwaliteit gemeten?

Bewerkt voorbeeld: opgeloste zuurstof

De hoeveelheid zuurstof die water kan vasthouden valt als de temperatuur stijgt. Bij 10 °C, water in evenwicht met lucht houdt ongeveer 11.3 mg/L, en bij 25 °C houdt het ongeveer 8.3 mg/L (at zeeniveau druk, zoet water).

1. Capaciteitsverlies. 11.3 − 8.3 = 3.0 mg/L minder in het warmere water.
2. Percentage daling. 3.0 ÷ 11.3 × 100 = 26.5%.
3. Gevolgen van verontreiniging. Als bacteriën het afvalwater ontbinden 5.0 mg/L zuurstof, daalt een stroom vanaf 8.3 mg/L (25 °C, verzadigd) tot 8.3 − 5.0 = 3.3 mg/L. Dit is minder dan 6 mg/L die gezond is voor gevoelige vissen, zoals forel, wat betekent dat ze gestrest of sterven.
4. Totale zuurstof in een vijver. Een vijver van 200 m³ (200,000 L) bij 3.3 mg/L bevat 200,000 × 3.3 = 660,000 mg = 660 g opgeloste zuurstof.

Warm water en organische vervuiling samen vormen een gevaarlijke combinatie voor het leven in het water, daarom zijn warme zomermaanden de tijd waarin vissen het vaakst doodgaan.

Hoe kan waterverontreiniging worden voorkomen?

• Behandel afvalwater voordat het in het milieu wordt geloosd.
• Verminder het gebruik van meststoffen en plantenstrookjes vegetatie langs stromen om runoff te absorberen.
• Regel de industrie en eis behandeling van afvalwater.
• Olie en chemicaliën veilig hanteren en voorbereiden op morsen.
• Verminder het plasticgebruik en verbeter de inzameling van afval.
• Bescherm wetlands, die verontreinigende stoffen van nature filteren.

Wat zijn historische waterverontreinigingen?

In 1854, traceerde John Snow een cholera-uitbraak in Londen naar een verontreinigde waterpomp, die hielp om het verband tussen vervuild water en ziekte te leggen. In de 1960s, was de Cuyahoga rivier in Ohio zo vervuild door olie en afval dat het meerdere keren in brand vloog, wat heeft bijgedragen aan de passage van de VS. Clean Water Act in 1972. De ziekte van Minamata in Japan, erkend in de 1950s, werd veroorzaakt door kwik uit industrieel afval dat zich ophoopte in zeevruchten.

Welke fouten zijn er vaak?

Fouten 1: Denken dat helder water schoon is

Water kan opgeloste chemicaliën of microben bevatten zonder zichtbare tekens.

Fouten 2: Geloven dat verdunning vervuiling oplost

Sommige verontreinigende stoffen accumuleren zich zelfs bij lage concentraties in organismen.

Fout 3: Alleen fabrieken de schuld geven

Boerderijen, woningen en wegen zijn belangrijke bronnen van waterverontreiniging.

Fouten 4: Algen zijn altijd schadelijk

Algen vormen de basis van aquatische voedselketens. Het probleem is dat de groei te groot is, veroorzaakt door teveel voedingsstoffen.