Twoja wyszukiwarka

SŁAWOMIR SWERPEL
PRAWDZIWA "BOMBA E"
Wiedza i Życie nr 10/1997
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 10/1997

W BEZPOŚREDNIM "POLU RAŻENIA" BYLI NIE TYLKO LUDZIE I ZWIERZĘTA. PODMYWANE WYSYPISKA ŚMIECI I ODPADÓW PRZEMYSŁOWYCH, SZAMBA I OCZYSZCZALNIE ŚCIEKÓW ZAMIENIŁY SIĘ W EKOLOGICZNĄ BOMBĘ, KTÓREJ SKUTKI ODCZUWAĆ BĘDZIEMY PRZEZ WIELE LAT.

Aby zdać sobie sprawę, jakie niebezpieczeństwa niesie powódź dla środowiska, przyjrzyjmy się jego stanowi przed nastaniem klęski.

Obszar objęty powodzią rozpościera się wzdłuż dorzeczy Wisły i Odry w ich górnym biegu. To najbardziej zurbanizowany i uprzemysłowiony rejon kraju, ale również jeden z najbardziej zanieczyszczonych. Według Komisji Helsińskiej (Helcom), jest tam najwięcej tzw. hot spots, czyli źródeł emisji zanieczyszczeń o szczególnym zagrożeniu dla środowiska, na obszarze całego zlewiska Bałtyku (ryc. 1).

Ryc. 1. Na terenie Polski jest najwięcej źródeł emisji zanieczyszczeń zagrażających Bałtykowi

Zagęszczenie przemysłu i nadmierna urbanizacja pociągnęły za sobą zwiększenie ilości ścieków i liczby oczyszczalni oraz składowisk niebezpiecznych odpadów przemysłowych. Polska jest jednym z największych ich wytwórców w Europie. Ponad 70% odpadów przemysłowych powstaje w ostatnich latach w dwóch województwach: katowickim i legnickim. Kontrole Państwowej Inspekcji Ochrony Środowiska wykazały, że tylko jedna trzecia składowisk odpadów toksycznych jest chroniona przed przedostawaniem się zanieczyszczeń do środowiska. Od lat zakłady produkcyjne stosują także niepokojącą praktykę mieszania odpadów niebezpiecznych z mniej toksycznymi, by mniej płacić za ich składowanie.

Wody w okolicy Podgórza Krakowskiego to najbardziej zanieczyszczony odcinek Wisły. Tuż poniżej Krakowa jej wody nie nadają się już nie tylko do celów komunalnych, ale i przemysłowych. Zasolenie jest tam większe niż w Zatoce Gdańskiej! To samo dotyczy Odry na jej górnym odcinku.

Z trudem można więc znaleźć w Polsce miejsce, w którym fala powodziowa mogła uruchomić równie rozbudowany łańcuch zagrożeń dla ekosystemu.

Ryc. 2. Zalane wysypiska i miejsca wycieków oleju, sytuacja na dzień 17 lipca 1997 roku

17 lipca 1997 r. "Gazeta Wyborcza" cytuje wypowiedź Andrzeja Walewskiego, szefa Państwowej Inspekcji Ochrony Środowiska:

Do dziś powódź zalała w sumie w całej Polsce 58 oczyszczalni ścieków (...) Z oczyszczalni przedostaje się do Wisły 400 tys. m3 ścieków na dobę. Do Odry 230 tys., a do Warty 1100 tys. Z podtopionych wysypisk mogą przeciekać substancje chemiczne...

Woda przedarła się przez obwałowania wysypiska w Siemianowicach Śląskich i zalała także inne, jak na przykład w Groszowicach w województwie opolskim, Maślicach we Wrocławskiem oraz odpadów przemysłowych w Szprotawie (ryc. 2).

Z końcem lipca, tuż przed groźbą trzeciego ataku powodzi, już nie można było oszacować, ile zanieczyszczeń faktycznie przedostało się do wód powodziowych i rozpoczęło wędrówkę w ekosystemie. Obawiano się tylko zagrożenia bezpośredniego, kiedy drobnoustroje chorobotwórcze czy szkodliwe substancje chemiczne wnikają bezpośrednio do organizmu człowieka. Nikt nie zwrócił uwagi na fakt, że wiele z uwolnionych szkodliwych związków może dostać się do organizmu człowieka drogą pośrednią, po bardzo długim czasie.

Ryc. 3. Mechanizm emisji drobnoustrojów chorobotwórczych, toksyn i szkodliwych substancji z powierzchni wody

W wyciekach z wysypisk komunalnych obok bakterii chorobotwórczych były znaczne ilości chlorków, siarczanów, siarczków, magnezu, sodu, potasu, azotu, metale ciężkie. Lista powiększy się znacznie, jeżeli przyjrzymy się temu, co znajduje się na składowiskach odpadów.

Wymieńmy tylko kilka najbardziej szkodliwych: arsen, selen, tal, chromiany, rtęć, sole hartownicze, ropopochodne, azbest, chlorowcopochodne. Cała lista zawiera ponad sto rodzajów różnego rodzaju odpadów. Wprowadzenie ich wszystkich do wody może spowodować trudne do przewidzenia reakcje i powstawanie nowych szkodliwych związków.

W czasie powodzi obawiano się przenikania drobnoustrojów chorobotwórczych i toksyn do organizmu: poprzez wodę pitną (zalane studnie, ujęcia wodne i przesiąkanie zanieczyszczeń do wód gruntowych) oraz wnikanie bezpośrednio przez uszkodzoną skórę, śluzówkę lub drogi oddechowe. Czy mógł istnieć jeszcze jakiś inny sposób?

Ryc. 4. Przykład tzw. struktury plamistej występowania kadmu opadającego na obszarze Gdańska w 1992 roku. Czerwonym kolorem zaznaczono obszary o wyraźnie podwyższonym stężeniu

Problem wybuchł w latach siedemdziesiątych, kiedy amerykański naukowiec D.C. Blanchard zaczął badać laboratoryjnie odrywanie się bakterii od powierzchni morza. Okazało się, że ich zagęszczenie w aerozolowych drobinach, wyrzucanych w powietrze przez pękające na powierzchni pęcherzyki, jest 600-krotnie większe niż w samej wodzie (ryc. 3).

Tak więc dzięki aerozolowi bakterie przenosiły się z wiatrem nad ląd, powodując zdrowotne komplikacje. Znaleziono je w rejonie Zatoki Meksykańskiej, gdzie zakwitają jednokomórkowe glony Ptychodiscus brevis, produkujące niebezpieczne toksyny (tzw. czerwony przypływ). Na wybrzeżach Florydy wybuchają wtedy epidemie chorób oczu i dróg oddechowych, padają zwierzęta, masowo wyławia się śnięte ryby.

Zjawisko produkcji niebezpiecznych toksyn przez glony rozpoznano również w Bałtyku. Jest ono wszechobecne także na lądzie, zwłaszcza nad zanieczyszczonymi wodami. Koncentracja organizmów chorobotwórczych w unoszonym aerozolu potrafi być nieprawdopodobna. Zanotowano nawet 17 000-krotny wzrost ich stężenia po opuszczeniu środowiska wodnego! Badania nad emisją szkodliwych drobin stały się nawet koronnym dowodem w procesie sądowym. Sołtys wsi Dębogórze koło Gdyni udowodnił dzięki nim, że pobliska oczyszczalnia jest przyczyną licznych chorób przewodu pokarmowego wśród mieszkańców wsi.

W czasie tegorocznej powodzi nikt nie zwrócił baczniejszej uwagi na tę drogę zakażenia. Dotyczy to nie tylko drobnoustrojów, ale również wielu substancji toksycznych. Problem oddziaływania szkodliwych substancji niesionych przez wody żywiołu nie kończy się, niestety, z chwilą zaniku powodzi ani kilka miesięcy po niej.

Ryc. 5. Akumulacja i przenoszenie się toksycznej substancji PCB w ekosystemie środowiska wodnego w mg/g masy tłuszczowej (wg Ambio Special Report 1972)

Na początku lat dziewięćdziesiątych naukowcy z Instytutu Fizyki w Wilnie zaobserwowali niepokojące zjawisko. Z nie wyjaśnionej przyczyny okresowo wzrastała ilość czarnobylskiego cezu-137 w wodach Niemna. Poszukiwanie sprawcy zrzutu nie dało rezultatów. Wyglądało na to, że cez-137 "przybywa znikąd". Dopiero przeprowadzone na szeroką skalę badania przyniosły wynik: sprawcą były wody rzeki. Niesione w jej wodach przed laty radioaktywne cząstki napotykały w korycie hydrologiczne bariery, które wzmagały sedymentację. Przykryte osadem, wydawały się pozbawione możliwości powrotu do środowiska. W czasie wezbrań wód gwałtowna zmiana prędkości i kierunku rzecznych prądów uwalniała je z powrotem.

Wszystkie substancje, które nie rozpuszczają się i nie rozkładają w wodzie, podlegają temu samemu zjawisku, na przykład metale ciężkie czy trudno rozpuszczalne DDT i PCB (chlorowane węglowodory).

Po wielkiej powodzi, która ogarnęła dorzecze Missisipi w 1993 roku, zauważono wzrost zawartości PCB w rybach, mimo że od wprowadzenia w 1979 roku zakazu produkcji i stosowania jego poziom spadał. Związek został uwolniony z osadów, gdzie może pozostawać setki lat nie ulegając rozkładowi.

Wyobraźmy sobie teraz powódź niosącą rozmaite, często bardzo niebezpieczne i toksyczne substancje chemiczne. W pewnym miejscu układ prądów tworzy barierę i substancja zostaje zdeponowana na dnie. Jeżeli jest to w korycie rzecznym, pozostaje nadal pod wodami rzeki. Jeżeli na rozlewiskach, to po ich ustąpieniu zalega w gruncie. Może tak być wszędzie: w lesie, na polu, podwórku, w zalanym budynku.

Ryc. 6. Rozlewiska dolnej Odry to wielki odstojnik zanieczyszczeń

Pomiary w losowo wybranym punkcie mogą wykazać np. nieobecność metali ciężkich, podczas gdy kilkaset metrów dalej ich stężenie przekroczy wszelkie obowiązujące normy (ryc. 4). I jest tylko kwestią czasu, kiedy toksyczna substancja rozpocznie powtórną wędrówkę po ekosystemie. Wędrówka szkodliwych związków poprzez łańcuch pokarmowy stwarza szczególne niebezpieczeństwo dla organizmów będących na jego końcu, czyli drapieżników. To szczególny rodzaj "bomby z opóźnionym zapłonem" (ryc. 5).

Większość zanieczyszczeń odprowadzanych do środowiska jest stabilna chemicznie. Z trudem ulegają rozkładowi, lecz wiele z nich, jak na przykład PCB, rozpuszcza się w tłuszczu zwierzęcym. Odkładają się więc systematycznie z upływem czasu w tkankach organizmów żywych, gdzie następuje bioakumulacja toksycznej substancji. Następnie organizm zostaje zjedzony przez drapieżnika. Przyjmuje się, że na każdym kolejnym szczeblu drabiny pokarmowej ilość szkodliwego związku, odkładającego się w ciele organizmu, wzrasta 10-krotnie. Najbardziej obciążone zostają drapieżniki stojące na samym szczycie, takie jak na przykład człowiek.

Podczas klęski powodzi kraje nadbałtyckie ogarnął niepokój o Bałtyk, który mógł stać się ostatecznym rezerwuarem powodziowego ścieku. Prasa szwedzka zaczęła bić na alarm. Konsekwencje dla morskiego środowiska mogły być bardzo poważne. Wciąż bowiem znajduje się ono w krytycznej fazie wychodzenia ze stanu choroby, po nadmiernym spływie zanieczyszczeń przez ostatnie dziesięciolecia. Z rzek najbardziej obciążających Bałtyk Wisła wysuwa się na czoło. Nieco lepiej wypada Odra, co zawdzięcza rozlewiskom ujścia i Zalewowi Szczecińskiemu.

Ryc. 8. Jak działa bomba powodziowa?

Rozlewiska w dolinie dolnej Odry tworzą naturalny rejon wstępnego odfiltrowania wód (ryc. 6). Zatrzymują sporą część związków biogennych, a wiele z zanieczyszczeń niesionych przez rzekę deponują na obszarze płytkich rozlewisk. Drugim "odstojnikiem" jest Zalew Szczeciński.

Akwen zajmuje obszar 635 km2 i jest płytki (średnia głębokość 4 m). Występuje tutaj przeżyźnienie spowodowane nadmiernym dopływem związków azotowych i fosforowych. Zakwity glonów, zwłaszcza sinic, zdarzają się w ciągu całego roku. Substancje, takie jak metale, PCB, ropopochodne, osadzają się na dnie, skąd dosyć szybko trafiają do łańcucha pokarmowego. Płytka zatoka sprzyja bowiem powtórnemu wprowadzaniu zanieczyszczonego osadu do środowiska wodnego.

Ornitolodzy niemieccy wciąż obserwują bardzo wysokie stężenia rtęci i PCB w jajach gnieżdżących się tam mew. W takim, niezbyt optymistycznym, stanie zalew przyjął na siebie uderzenie powodziowych wód.

Na Wiśle podobną rolę spełnił zbiornik we Włocławku. Akwen o powierzchni około 75 km2 przechwytuje 10% związków azotu i 35% związków fosforu. Wpłynęło to na lokalny rozkwit życia. Z badań hydrobiologów z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika wynika, że masa zoobentosu (fauna denna) wzrosła w ciągu lat osiemdziesiątych aż stukrotnie. Zbiornik przechwytuje też około 65% niesionej zawiesiny i zanieczyszczeń, kumulując je w osadach.

Czy możemy więc odetchnąć spokojniej? Niestety nie. Spusty wody, z chwilą przepełnienia się zbiornika przechwytującego falę powodziową, zaburzają przepływ. Niebezpieczne substancje są uwalniane ponownie z osadów. Natomiast nadmiar związków azotowych i fosforowych może przynieść jeszcze jedną reakcję środowiska, niezbyt przychylną żywym organizmom. Niedawno zauważono, że jednokomórkowe glony nie zawsze wydzielają w czasie zakwitu niebezpieczne dla zdrowia toksyny. Wszystko wskazuje na to, iż czynnikiem stymulującym jest stosunek ilościowy azotu i fosforu w wodzie. W czasie powodzi wzajemne relacje tych związków wyraźnie się zmieniają. Może się okazać, że jednokomórkowce obudzą się do wytworzenia toksyn, nawet w przyszłym sezonie, z niezwykłą pracowitością.

Ryc. 9. W lipcu br. woda zalała 3080 km dróg i 490 mostów

Jak podliczyć straty? Po prostu nie jest to teraz możliwe. Wiele skutków rozkłada się nawet na dziesiątki lat i nie sposób ich uchwycić. Kiedy oszacowano po kilku latach straty poniesione podczas katastrofy tankowca "Exxon Valdez" w Zatoce Alaskańskiej, okazały się one 10-krotnie wyższe niż przypuszczano.

Jest też inne rozwiązanie. Na pytanie: Czy powódź jest zagrożeniem dla środowiska?, należy odpowiedzieć - nie. Powodzie były zawsze nieodłącznym elementem przyrody. Wszystkie wielkie wodne kataklizmy, które w ostatnich latach wstrząsnęły światem, tego dowodzą. Zagrożenie stwarza sam człowiek. Powodziowa bomba ekologiczna (ryc. 8) jest swoistym rachunkiem, jaki wystawia przyroda za lekceważenie zasad funkcjonowania środowiska. Musimy więc zmienić nasz stosunek do powodzi. Walka, aby na siłę ujarzmić wodę, przynosi zbyt często mizerne skutki (ryc. 9). Jeszcze gorzej, gdy człowiek się poddaje (przykład - Bangladesz 1991). Zacznijmy więc uczyć się umiejętnie sterować wezbranymi wodami żywiołu.

SŁAWOMIR SWERPEL, klimatolog, uczestniczy w badaniach środowiska morskiego.

O podobnych zagadnieniach przeczytasz w artykułach:
(10/97) POTOP'97
(10/97) POWÓDŹ TYSIĄCLECIA?
(10/97) WIELKA WODA, MATEMATYKA I KOMPUTERY
(10/97) WODNE EPIDEMIE