Zakwaszanie wód

Czas czytania: 9 minut

Ostatnia aktualizacja:

Poważnym problemem w kwestii zanieczyszczenia środowiska wodnego jest jego zakwaszenie. Zjawisko naturalnego zakwaszenie wód potęgowane jest przez procesy antropogeniczne. Podstawowe znaczenie w tej kwestii odgrywa nadmierna emisja dwutlenku węgla przez człowieka, występowanie kwaśnych opadów atmosferycznych, oraz dopływ ścieków zawierających w swoim składzie substancje powodujące wzrost zakwaszenia wody.

Zakwaszenie wód (rzek, jezior mórz, oceanów)

to proces zwiększania kwasowości wód w zbiornikach naturalnych w wyniku procesów naturalnych i sztucznych. Jego miarą jest spadek średniej wartości pH wody.

Ważnym zagadnieniem jest zakwaszenie oceanów. Od początku XX wieku kwasowość oceanów wzrosła o 30% i postępuje coraz szybciej. Jeśli spalimy wszystkie paliwa kopalne, to przenosząc uwięziony w nich węgiel do atmosfery i dalej do oceanów, spowodujemy 5-krotny wzrost ich kwasowości do poziomu nienotowanego przez ostatnie 300 milionów lat. Będzie to oznaczać zagładę raf koralowych i fitoplanktonu stanowiącego podstawę oceanicznego łańcucha pokarmowego

Zakwaszenie środowiska
to zjawisko postępującego zmniejszania się wartości pH poszczególnych elementów środowiska przyrodniczego – określonych ekosystemów (np. leśnych, wodnych, rolniczych z ich agrocenozami), albo całej biosfery – zachodzące wskutek zakłócenia stanu ekologicznej równowagi procesów wymiany energii i materii między elementami ekosystemów, wewnątrz poszczególnych geosfer (hydrosfera, atmosfera, pedosfera) lub między nimi (w ramach ziemskiej biosfery). Zakwaszenie środowiska jest jednym z czynników wpływających na lokalne i globalne zmiany klimatu, np. poprzez zmiany kierunków sukcesji zachodzącej w małych ekosystemach, biomach oraz w skali globalnej.

Naturalne zakwaszanie wód

Zakwaszanie wód może mieć charakter naturalny. Zachodzi ono w zbiornikach o wodzie miękkiej (zawierającej mało jonów wapnia i magnezu), w których zlewni powstaje dużo kwaśnych substancji humusowych. Dotyczy to jezior lobeliowych i humotroficznych na wczesnym etapie których sukcesja określana jako dystrofizacja prowadzi do przekształcenia w kwaśne jeziora polihumusowe.

Również zlewnie porośnięte przez lasy iglaste mogą wprowadzać poprzez spływ powierzchniowy substancje humusowe wpływając na dystrofizację zbiorników – najczęściej niewielkich rozmiarów i bezodpływowych.

Jezioro lobeliowe
to jezioro o małej twardości wody, a często także stosunkowo niskiej trofii (zasobności ekosystemu w substancje odżywcze), przeważnie o kwaśnym odczynie. Jeziora takie nazwę swą zawdzięczają zimozielonej roślinie wodnej lobelii jeziornej. Niska trofia sprawia, że woda ma dużą przezroczystość i piaszczysto-muliste dno. Mogą tu żyć tylko specyficzne rośliny, niewymagające zbyt wielu związków mineralnych. Jeziora lobeliowe są wyjątkowo wrażliwe na zanieczyszczenia. Jeziora takie można spotkać głównie na Pomorzu, na przykład w Borach Tucholskich.

dodatkowe informacje:
Jezioro lobeliowe

Jezioro polihumusowe (dystroficzne)
zawiera 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%. W Polsce są to niewielkie jeziora, zwykle do kilku hektarów i kilku metrów głębokości, natomiast w rejonach tundry i tajgi są to duże zbiorniki.

dodatkowe informacje
Jezioro polihumusowe

Antropogeniczne zakwaszanie rzek i jezior

Antropogeniczne zakwaszanie rzek i jezior

Zakwaszenie jezior i rzek jest procesem najczęściej wywoływanym działaniem człowieka. Powodowane jest kwasem siarkowym, oraz azotowym pochodzenia przemysłowego głównie ze spalin i procesów technologicznych.

W większej części Europy pH opadów jest mniejsze niż 4,7 (kwaśne deszcze). Do wód powierzchniowych zakwaszone substancje docierają nie tylko z opadami, ale również ze spływami ze zlewni. Te ostatnie mogą być jednak zobojętnione dzięki buforującym właściwościom gleb zawierających związki o charakterze zasadowym, głównie wapnia.

Na obszarze Polski kwaśne spływy ze zlewni występują na terenach górskich, gdzie podłoże wykształcone jest na kwaśnych, granitowych skałach.

Zakwaszanie mórz i oceanów

Zakwaszanie mórz i oceanów

Szacowana zmiana pH powierzchniowych warstw wód oceanu będąca skutkiem wzrostu stężenia CO2 pomiędzy rokiem 1700 a 1990
Szacowana zmiana pH powierzchniowych warstw wód oceanu będąca skutkiem wzrostu stężenia CO2 pomiędzy rokiem 1700 a 1990 / Wikipedia / @ Plumbago / CC BY 2.5

Negatywne skutki emisji nadmiernych ilości dwutlenku węgla do atmosfery kojarzy się głównie ze wzrostem średniej temperatury Ziemi, ale ich równie ważnym skutkiem jest pochłanianie zwiększonych ilości CO2 przez oceany. To właśnie oceany są głównym miejscem absorpcji i usuwania CO2 z atmosfery. W ciągu godziny pochłaniają ponad milion ton tego gazu. Jednak korzyść jaką jest spowolnienie tempa wzrostu stężenia dwutlenku węgla w atmosferze ma swoją cenę. Skutkiem pochłaniania rosnącej ilości dwutlenku węgla jest niedotlenienie oceanu, oraz wzrost kwasowości, czyli zakwaszenie oceanów. Zjawisko to może być dodatkowo wzmacniane przez występowanie kwaśnych deszczów lub spływ nawozów.

Już teraz nasza emisja dwutlenku węgla do atmosfery spowodowała obniżenie pH wód oceanów o 0,1 (czyli wzrost kwasowości o 30%). Jeśli spalimy wszystkie paliwa kopalne, to przenosząc uwięziony w nich węgiel do atmosfery i dalej do oceanów, spowodujemy spadek pH wody morskiej o 0,7, co będzie odpowiadać 5-krotnemu wzrostowi kwasowości, do poziomu nienotowanego przez ostatnie 300 milionów lat .

Zakwaszenie oceanów ma poważne konsekwencje dla organizmów budujących zewnętrzne wapienne szkielety i muszle. W normalnych warunkach unoszące się w wodzie morskiej jony węglanowe stanowią roztwór przesycony (jest ich więcej, niż może się rozpuścić). Z tego powodu kalcyt i aragonit (odmiany węglanu wapnia, z których organizmy morskie tworzą swoje szkielety) są stabilne w wodach powierzchniowych. Gdy wskaźnik pH otoczenia spada, obniża się również koncentracja jonów węglanowych. Kiedy ich stężenie spada poniżej stężenia roztworu nasyconego struktury zbudowane z węglanu wapnia zamiast wzrastać, stają się podatne na rozpuszczenie w wodzie.

Wzrost kwasowości oceanów i spadek możliwości budowania szkieletów dotknie szeregu organizmów, których aktywność stanowi podstawę ekosystemu raf koralowych i łańcucha pokarmowego w oceanach, w tym koralowców, skorupiaków, mięczaków, kokolitoforów, otwornic i szkarłupni. Znajdą się oczywiście organizmy, które poradzą sobie w tych trudnych warunkach, ale wiele gatunków nie przetrwa zmian, lub zostanie mocno osłabionych.

Dodatkowo wraz z postępującym zakwaszeniem oceanu, u niektórych gatunków fitoplanktonu, następuje spadek grubości (ciężaru) skorupek z węglanu wapnia, a co za tym idzie maleje tempo opadania biomasy na dno oceaniczne. Bakterie z przypowierzchniowych warstw mają więc więcej czasu na rozłożenie materii organicznej, co przyczynia się do odtleniania większych objętości wody. Nasila to już istniejący problem odtleniania głębin, wynikający z zaburzeń w miejscach napowietrzania głębinowych mas wody, oraz proces powstawania martwych stref.

Skutki zakwaszenia wód

Dodatkowe skutki zakwaszenia wód

Spadkowi pH towarzyszy zmiana rozpuszczalności, oraz stopnia utlenienia wielu metali. W środowisku kwaśnym wzrasta przede wszystkim rozpuszczalność glinu, miedzi, cynku, żelaza, niklu, ołowiu, a rtęci i wanadu maleje. Wzrastająca rozpuszczalność glinu prowadzi do powstawania toksycznych jonów, co w efekcie doprowadza do zubożenia flory i fauny. Glin wytrąca się również w kompleksach z substancjami humusowymi, przez co woda w zbiorniku robi się coraz bardziej przezroczysta, ale staje się szkodliwa dla zwierząt, roślin i zdrowia ludzkiego (w rejonie górnej Wisły – rezerwacie pstrąga, ryba ta wyginęła wskutek zakwaszenia wody).

Zakwaszenie gleb wiąże się ze zwiększonym eksportem do wód pierwiastków, takich jak: wapń, magnez i fosfor, który potęguje eutrofizację. Dochodzi również do bujnego rozwoju glonów, szczególnie z rodzaju mużocja, co spowodowane jest m.in. zmniejszającą się presją roślinożerców wskutek ustępowania licznych bezkręgowców. Rośliny naczyniowe są często wypierane przez torfowce, dochodzi również do wypierania np. okrzemek.

Trwały powrót jeziora do właściwego pH może nastąpić tylko wówczas, gdy redukcji ulegnie emisja przemysłowa, ciepłownicza i motoryzacyjna. Obecnie na terenach Europy między innymi w Skandynawii prowadzone są zabiegi neutralizujące, polegające na wapnowaniu oraz wprowadzaniu NaOH do wody jeziornej.

źródło: materiały prasowe
Anthropogenic carbon and ocean pH, pangea.stanford.edu
Globalne ocieplenie, prądy morskie i życie w oceanach, naukaoklimacie.pl, licencja CC BY NC ND 3.0 PL
Jezioro lobeliowe, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Jezioro polihumusowe, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Mit: Globalne ocieplenie, nawet jeśli będzie, wcale nie będzie takie złe, naukaoklimacie.pl
Mit: Wzrost emisji CO2 nie ma wpływu na oceany, skepticalscience.com
Zakwaszenie środowiska, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Zakwaszanie wód, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Zanieczyszczenie wód, ibrbs.pl, licencja CC BY NC SA 3.0

Zmiany klimatu – dodatkowe informacje:
carbon offset, dekarbonizacja, denializm klimatyczny (zaprzeczanie globalnemu ociepleniu), depresja klimatyczna (ekolęk, lęk klimatyczny), fakty i mity klimatyczne, handel emisjami CO2, hipoteza pistoletu metanowego, naturalna zmienność klimatu, neutralność klimatyczna, neutralność węglowa, odnawialne źródła energii, rekompensata węglowa, sekwestracja CO2, ślad ekologiczny, ślad węglowy, ślad wodny, węglowy rezerwuar, zielona transformacja energetyczna, zielony rozwój, zrównoważony rozwój

efekt cieplarniany, gazy cieplarniane, globalne ocieplenie
dwutlenek węgla, freony (chlorofluorowęglowodory CFC), metan, ozon, podtlenek azotu

międzynarodowe organizacje, petycje, protokoły, umowy:
Europejski System Handlu Emisjami (EU ETS), Europejski Zielony Ład, funduszu Loss and Damage, Green Climate Fund, Konferencje Stron COP (Conferences of the Parties), Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (Intergovernmental Panel on Climate Change IPCC), Petycja Oregońska, Porozumienie Paryskie, Protokół z Kioto, Ramowa konwencja Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu (United Nations Framework Convention on Climate Change – UNFCCC, FCCC)

zagrożenia ekologiczne związane z zmianami klimatu:
blaknięcie (bielenie) raf koralowych, El Niño, ekstremalne zjawiska, gatunki zagrożone wyginięciem, geoinżynieria klimatu, gwałtowne zmiany pogody, huragany, kwaśny deszcz, La Niña, miejska wyspa ciepła, migracje gatunków, migracja ludności, ocieplenie oceanu, odtlenienie oceanu, osuwiska i tsunami, otwarcie nowych szlaków handlowych, paliwa kopalne, podtopienia, powodzie, punkty krytyczne w ziemskim systemie klimatycznym, pustynnienie, redukcja morskiej pokrywy lodowej (zmniejszenie zasięgu i frekwencji lodu morskiego), sprzężenia zwrotne w ziemskim systemie klimatycznym, straty ekonomiczne, susza, topnienie lodowców i lądolodów, topnienie lodu morskiego, topnienie wiecznej zmarzliny, ubożenie (utrata) różnorodności biologicznej, wydłużony okres wegetacyjny roślin, wylesianie (deforestacja), wymieranie gatunków, wzrost poziomu mórz i oceanów, wzrost śmiertelności, zakwaszenie wód (rzek, jezior, mórz i oceanów), zmniejszony dopływ słodkiej wody, zanieczyszczenie powietrza, zanieczyszczenie środowiska, zmiana (modyfikacja) cyrkulacji atmosferycznej, zmiana cyrkulacji termohalinowej (zaburzenie cyrkulacji oceanicznej), zwiększenie produkcji rolnej, zwiększenie powierzchni tundry w Arktyce, zwiększony zasięg występowania wektorów przenoszących zakaźne drobnoustroje (rozprzestrzenianie się chorób)

Zagrożenia ekologiczne – dodatkowe informacje:

definicje, teorie, hipotezy, zjawiska:
antropocen, bezpieczeństwo ekologiczne, biologiczny potencjał Ziemi do regeneracji (biocapacity), bioremediacja, ekobójstwo (ekocyd), ekomodernizm, ekoterroryzm, globalne zagrożenia ekologiczne, granice planetarne, hipoteza wypadających nitów (rivet popping), kapitalocen, katastrofy i klęski ekologiczne, katastrofy ekologiczne na świecie, klęski żywiołowe, masowe wymieranie, monokultura, komodyfikacja żywności (utowarowanie), plantacjocen, plastikoza, plastisfera (plastisphere), przeludnienie, syndrom przesuwającego sią punktu odniesienia, szóste masowe wymieranie (szósta katastrofa), tragedia wspólnego pastwiska, utrata bioróżnorodności, Wielkie przyspieszenie, zielony anarchizm, zjawisko przedniej szyby

degradacja środowiska:
akwakultura, betonoza (betonowanie miast), choroby odzwierzęce, górnictwo morskie, hodowla zwierząt, melioracja, monokultura, niszczenie siedlisk, przełownie, przemysł wydobywczy, przyłów, rolnictwo, spadek liczebności owadów, turystyka masowa, wylesianie (deforestacja), wypalanie traw

ozon i ozonosfera (warstwa ozonowa):
dziura ozonowa, freon (CFC)

zanieczyszczenie środowiska:
beton, bisfenol A (BPA), eutrofizacja, farmaceutyki, handel emisjami zanieczyszczeń, kwaśny deszcz, mikroplastik, martwe strefy, nanoplastik, neonikotynoidy, niedopałki papierosów, odpady niebezpieczne, pestycydy, polichlorowane bifenyle (PCB), przemysł tekstylny (włókienniczy). sieci widma, sinice, składowiska odpadów (wysypiska śmieci), smog, sól drogowa, sztuczne ognie (fajerwerki, petardy), tworzywa sztuczne (plastik), Wielka Pacyficzna Plama Śmieci, wycieki ropy naftowej, zakwaszenie wód (rzek, jezior, mórz i oceanów), zanieczyszczenie gleby, zanieczyszczenie hałasem, zanieczyszczenie powietrza, zanieczyszczenie światłem, zanieczyszczenie wody, związki per- i polyfluoroalkilowe (PFAS) – wieczne chemikalia

zmiany klimatu (kryzys klimatyczny):
blaknięcie (bielenie) raf koralowych, denializm klimatyczny (zaprzeczanie globalnemu ociepleniu), efekt cieplarniany, ekstremalne zjawiska, gazy cieplarniane, globalne ocieplenie, kryzys wodny, miejska wyspa ciepła (MWC), migracje gatunków, nawałnice, ocieplenie oceanu, wzrost poziomu mórz i oceanów, podtopienie, powódź, pożar lasu, przyducha, pustynnienie, susza, topnienie lodowców i lądolodów, topnienie lodu morskiego, trąba powietrzna, upał

klęski i katastrofy ekologiczne:
katastrofy jądrowe (nuklearne), katastrofy przemysłowe, największe katastrofy ekologiczne na świecie, największe katastrofy ekologiczne w Polsce, wycieki ropy naftowej

Czerwona księga gatunków zagrożonych, Czerwona Lista IUCN (The IUCN Red List):
gatunek wymarły (extinct EX), gatunek wymarły na wolności (extinct in the wild EW), gatunek krytycznie zagrożony (critically endangered CR), gatunek zagrożony (endangered EN), gatunek narażony gatunek wysokiego ryzyka (vulnerable VU), gatunek bliski zagrożenia (near threatened NT), gatunek najmniejszej troski (least concern LC)
Polska czerwona księga roślin, Polska czerwona księga zwierząt
gatunek inwazyjny (inwazyjny gatunek obcy IGO)

Poruszający i inspirujący do działania apel Davida Attenborough

Wiedza ekologiczna – dodatkowe informacje:
aforyzmy ekologiczne, biblioteka ekologa, biblioteka młodego ekologa, ekoprognoza, encyklopedia ekologiczna, hasła ekologiczne, hasztagi (hashtagi) ekologiczne, kalendarium wydarzeń ekologicznych, kalendarz ekologiczny, klęski i katastrofy ekologiczne, największe katastrofy ekologiczne na świecie, międzynarodowe organizacje ekologiczne, podcasty ekologiczne, poradniki ekologiczne, (nie) tęgie głowy czy też (nie) najtęższe umysły, znaki i oznaczenia ekologiczne

Dziękuję, że przeczytałaś/eś powyższe informacje do końca. Jeśli cenisz sobie zamieszczane przez portal treści zapraszam do wsparcia serwisu poprzez Patronite.

Możesz również wypić ze mną wirtualną kawę! Dorzucasz się w ten sposób do kosztów prowadzenia portalu, a co ważniejsze, dajesz mi sygnał do dalszego działania. Nad każdym artykułem pracuję zwykle do późna, więc dobra, mocna kawa wcale nie jest taka zła ;-)

Zapisz się na Newsletter i otrzymuj email z ekowiadomościami. Dodatkowo dostaniesz dostęp do specjalnego działu na stronie portalu, gdzie pojawiają się darmowe materiały do pobrania i wykorzystania. Poradniki i przewodniki, praktyczne zestawienia, podsumowania, wzory, karty prac, checklisty i ściągi. Wszystko czego potrzebujesz do skutecznej i zielonej rewolucji w twoim życiu. Zapisz się do Newslettera i zacznij zmieniać świat na lepsze.

Chcesz podzielić się ciekawym newsem lub zaproponować temat? Skontaktuj się pisząc maila na adres: informacje@wlaczoszczedzanie.pl

Więcej ciekawych informacji znajdziesz na stronie głównej portalu Włącz oszczędzanie

Scroll to Top