PLANETA ZIEMIA-KLIMAT-ŚRODOWISKO-PRZYSZŁOŚĆ-PRZESĄDY

Odra, rzeka zniewolona

Pragnę podzielić się moimi przemyśleniami, wynikającymi z posiadanego doświadczenia, odnośnie obecnej sytuacji związanej z zamieszaniem wokół poszukiwania winnych zanieczyszczenia rzeki Odry.
1. Zaistniała sytuacja ewidentnego silnego skażenia wód płynących w rzece Odrze została wywołana, w miesiącu lipcu br. (a być może i wcześniej) przez wprowadzenie ścieków, względnie roztworów technologicznych nie poddanych neutralizacji, zawierających duże ilości środków powierzchniowo czynnych (SPC) w tym typu kationowego a także niewykorzystanych półproduktów do ich syntezy. Są nimi również środki ochrony roślin oraz mogą to być odpady nawet z syntezy materiałów wybuchowych. Substancje te należą do grupy detergentów o bardzo silnych własnościach bakteriobójczych, w tym również szczególnie niebezpiecznych dla biocenozy cieków wodnych. Zarówno półprodukty jak i większość gotowych preparatów handlowych tego typu, pozyskuje się w procesie nitrowania węglowodorów aromatycznych. Ich cechą charakterystyczną jest obecność, zwłaszcza w aminach wyższego stopnia, grup HCN. W środowisku wodnym aminy ulegają procesowi hydratacji i mogą się wówczas pojawiać silnie toksyczne cyjanki. W ten sposób górny odcinek Odry, w profilu Kanału Gliwickiego i Kędzierzyna Koźle, został zdezynfekowany. We wskazanym wyżej profilu rzeki zlokalizowane są zakłady przemysłowe Bumar-Łabędy, a w Kędzierzynie Zakłady Azotowe oraz Holding Blachowni. Cenne własności technologiczne związków powierzchniowo czynnych typu kationowego w wymienionych jednostkach przemysłowych prawdopodobnie są znane. Mniej znany może być jedynie ich wpływ na środowisko naturalne, chociaż są to produkty syntezy chemicznej z węglowodorów cyklicznych i związków azotu.
2. Substancje powierzchniowo czynne (SPC) typu kationowego to produkty syntezy chemicznej o właściwościach emulgujących ale w mniejszym stopniu powodujące tworzenie piany na swobodnej powierzchni wody. Niektóre produkty nie posiadają tych właściwości np. te, które stosuje się jako środki medyczne. W wodzie uzdatnionej do picia dopuszcza się ich obecność w ilości nieprzekraczającej 0,1 mg/dm³. Stężenie 10 mg/dm³ i wyższe z reguły jest toksyczne i powoduje zahamowanie respiracji gazowej wszystkich organizmów wodnych. To między innymi zauważone zostało obecnie w Odrze, pośrednio, jako wzrost tlenu rozpuszczonego w wodzie. A to należy jednak interpretować jedynie jako brak w wodzie nawet pojedynczych żywych mikroorganizmów, a nawet złotych alg.
3. Autor tekstu ponad 3 lata, będąc na stażu naukowym zakończonym obroną pracy doktorskiej, pracował nad zgłębianiem kinetyki oddychania (respiracji) mikroorganizmów osadu czynnego „torturując” je różnymi SPC. Miałem wówczas do dyspozycji 2 aparaty Warburga i zaplecze laboratoryjne do ciągłych badań. Część wyników badań została opublikowana w czasopiśmie Gaz, Woda i Technika Sanitarna, Nr 4, 1966r, Tom XL, str.126 (można sprawdzić). Moi ówcześni przełożeni, jak to bywa w wielu ośrodkach akademickich, nie byli z tego faktu zadowoleni, ale w kilku opracowaniach późniejszych, w pracach zbiorowych, jestem wymieniany.
4. Większość tych preparatów do syntezy kationowych SPC otrzymuje się z ropy naftowej zawierającej węglowodory aromatyczne. Z nich wytwarza się w procesach syntezy charakterystyczne dla potrzeb użytkowych grupy „funkcyjne”, głównie o cechach hydrofilowych- czyli rozpuszczalne w wodzie. Powszechnie stosowanym wyjściowym związkiem chemicznym, wyselekcjonowanym z ropy naftowej względnie z gazu ziemnego jest benzen. Poddając go stosunkowo prostym technicznie, przemysłowym zabiegom polegającym na wprowadzaniu do typowego pierścienia benzenowego aktywne grupy innych związków chemicznych względnie inne pojedyncze pierwiastki zamiast wodoru lub węgla można uzyskać nieskończoną ilość substancji o niecodziennych własnościach, niektóre nawet o przyjemnej woni, łatwo rozpuszczalne w wodzie, ale z reguły jednocześnie silnie trujące dla człowieka, a już szczególnie dla organizmów wodnych. Aktywne grupy tych związków wzbogacone następnie o hydrofobowe „ogony” z alifatycznych związków chemicznych stają się SPC o różnych cechach użytkowych, przydatnych w przemyśle i w gospodarstwach domowych. Gotowe produkty użytkowe można kupić jako niskoprocentowe roztwory względnie sole do rozpuszczania w wodzie. Z reguły nie zawierają one więcej niż 5%substancji niebezpiecznej, szkodliwej dla środowiska. Natomiast te najbardziej niebezpieczne podlegają ścisłej kontroli i tylko w niektórych krajach wykorzystuje się je do dezynfekcji wód morskich przybrzeżnych. Stężenie rzędu 50 mg/dm³ kationowej SPC okazało się, w badaniach nadzorowanych przez autora, równoważne dawce śmiertelnej, dla masy mikroorganizmów osadu czynnego o stężeniu 0,94 g/dm³ po 5 godzinach kontaktu. Jednocześnie należy zaznaczyć, że identyfikacja ilości i jakości użytej SPC metodami stosowanymi do zwyczajowej kontroli jakości wody i ścieków jest nieprzydatna. To, czy ciek został totalnie zatruty lub zdezynfekowany, to można wnioskować na bieżąco tylko w oparciu o, w miarę szybkie pomiary respiracji (oddychania) pozostałych przy życiu mikroorganizmów, a tego w przypadku rzeki Odry zabrakło. Pozostało tylko wnioskowanie pośrednie, jednocześnie bardzo sprzyjające „obibokom” i opiekującym się nimi tłustym kotom.
5. W obecnej fazie zaistniałej tragedii na Odrze i dla wyciągnięcia poprawnych wniosków na przyszłość, należałoby przeprowadzić kompleksowe, skoordynowane badania oparte o pomiary respiracji wód tej rzeki w celu prześledzenia jej sanacji. Deklaruję moją pomoc i konsultacje - na razie, z wielu stron bez odzewu.

    Prof.dr hab.inż. Marek Lebiedowski, dyscyplina naukowa - inżynieria środowiska  -  sierpień, 2022r