PLANETA ZIEMIA-KLIMAT-ŚRODOWISKO-PRZYSZŁOŚĆ-PRZESĄDY

Benzen i jego związki zanieczyściły rzekę Odrę

Benzen należy do grupy węglowodorów – związków organicznych karbocyklicznych. Składa się wyłącznie z atomów węgla i wodoru połączonych w formie pierścienia. Jego wzór ogólny: C₆H₆. Jest to węglowodór podstawowy-wyjściowy, do otrzymywania wielu produktów pochodnych pozyskiwanych w procesach syntezy chemicznej. Syntetyczne związki organiczne o strukturze pierścieniowej pochodzenia organicznego, mogą zawierać oprócz atomów węgla i wodoru również inne pierwiastki np. azot, chlor, siarkę, tlen a nawet grupy atomów, wplecione głównie dzięki zabiegom technicznym-syntezy. W wyniku tych zabiegów w pierścień benzenu względnie inne węglowodory tworzące pierścienie w formie pięcioboku lub ich struktury wielokrotne, przez wbudowanie dodatkowych struktur, umożliwia się pozyskanie ogromnej ilość nowych tworów chemicznych. Ogólnie stanowią one grupę związków zwanych heterotrofami. Z reguły występują one również jako sploty cząstek pochodzenia biochemicznego w naturalnym środowisku, ale głównie w organizmach żywych. Obecnie mogą być, niektóre z nich, wytwarzane syntetycznie w laboratoriach zakładów przemysłu chemicznego i farmaceutycznego. Do produkcji nowych struktur syntetycznych zużywa się ogromnych ilości surowców petrochemicznych. Z nich wytwarza się środki: ochrony roślin, barwniki, materiały wybuchowe, gazy trujące, substancje powierzchniowo czynne (detergenty), a także niektóre preparaty medyczne i tworzywa syntetyczne. Technologia wytwarzania większości wymienionych, gotowych do wykorzystania produktów, jest opanowana i wykorzystywana w gospodarce. Jednak w fabrykach zajmujących się syntezą chemiczną mają miejsce liczne wpadki technologiczne uniemożliwiające rynkową dystrybucję nietrafionych produktów, zwłaszcza z grupy detergentów. Gromadzi się je wówczas w szczelnych mogilnikach, jak również w cysternach. Produkty nierozpuszczające się w wodzie i nienadające się do wtórnego wykorzystania traktuje się, z reguły, kwasami lub stężonymi ługami. Ułatwia to ich dalsze rozcieńczanie wodą. Są one właśnie źródłem niebezpiecznych trujących ścieków! Wtórne ich wykorzystanie niekiedy polega na dopracowywaniu receptur niwelujących niekorzystne własności, co umożliwia ich zagospodarowanie. Rozcieńczanie wodą stosuje się jednak najczęściej. Ogólnie są to nadal bardzo silnie toksyczne odpady. Długie przetrzymywanie tych odpadów z wodą prowadzi też do ich rozkładu i pojawia się wówczas również niebezpieczeństwo niekontrolowanej, bardzo szkodliwej dalszej ich degradacji. Mogą np. w obecności chlorowanych związków benzenu pojawiać się znaczne ilość fenolu. Z nitrowanych związków benzenu, otrzymywanych przy produkcji: nitrobenzenu, aniliny, barwników czy trotylu, tworzą się bardzo groźne, nie tylko dla biocenozy środowiska wodnego, ale również dla wyższych organizmów, potencjalne grupy cyjanowe (-HCN) i inne niebezpieczne trucizny. Cyjanowodór jest bardzo silną trucizną, a w środowisku zdegradowanym, takim jakimi są odpady z zakładów wielkiej syntezy chemicznej, łatwo o błędne oceny ich wpływu na środowisko, podobnie jak substancji powierzchniowo czynnych (SPC). Niewielkie stężenie (SPC) w wodach naturalnych odbiorników powodują gigantyczne katastrofy, jak ta z lipca 2022 roku na Odrze, która miała miejsce poczynając od ujścia Kanału Gliwickiego. Przykładowo, aby pozbyć się śladów życia biologicznego w Odrze, zakładając objętość przepływu Odry, przy stanach średnich niskich w profilu Kędzierzyna na 15 m³ na sekundę, to dezynfekująca dawka trucizn typu kationowych SPC, wprowadzana w czasie 1 godziny w celu uzyskania jej stężenia rzędu 100 miligramów na litr, musiałaby być równa 54 ton. Wymieszanie się tego ładunku z całą objętością wód Odry trwałoby jednak bardzo długo. Ale jeżeli rzekę zanieczyszczano długo i jednostajnie strumieniem z kanałów kanalizacji ściekowej, to wprowadzenie tak dużego ładunku jest ze wszech miar możliwe. Masa 54 ton zajmuje bowiem niespełna objętość jednej cysterny kolejowej do przewozu paliw płynnych. Innym ważnym problemem przy ustalaniu stopnia zanieczyszczaniu wody substancjami ewidentnie trującymi jest ich identyfikacja Obecność ich można jedynie ustalić na podstawie badań pośrednich ale nie można ich zidentyfikować. Pomocne mogą być w tych przypadkach tylko techniki polarograficzne. Do wstępnego rozpoznania podejrzenia zatrucia środowiska wodnego najpewniejszym sposobem jest jednak sprawdzanie, na każdym etapie badań katastrof ekologicznych, zdolności respiracyjnych mikroorganizmów zasiedlającym daną klasę czystości środowiska. Podział cieków wodnych na klasy czystości jest na ogół znany i identyfikacja ich biocenozy, zwłaszcza specjalistom z zakresu inżynierii środowiska, nie powinna nastręczać trudności. Wszystkie cieki wodne systematycznie badane są klasyfikowane w zależności od stopnia stwierdzonego ich zanieczyszczenia. Ustala się to na podstawie wartości dopuszczalnych stężeń charakterystycznych wskaźników chemicznych, biologicznych i fizycznych. Cieki bardzo czyste, przeważnie zalicza się do klasy I, średnio zanieczyszczone do klasy II, a bardzo zanieczyszczone do klasy III. Dla każdej klasy ustalone są dopuszczalne - nieprzekraczalne, wartości wskaźników zanieczyszczenia. Dotyczy to również „obajtkowych” trucizn, których stężenia zostały bez wątpienia przekroczone we wskazanym wyżej profilu rzeki Odry, jako odbiornika klasy III. Są to przede wszystkim wskaźniki: SPC - powyżej 1,0 mg/ dm³ jako wartość dopuszczalna dla klasy III, Cyjanki- powyżej 0,03 mg/dm³ oraz azot amonowy powyżej 6 mg/dm³. Ten ostatni wskaźnik może być rezultatem rozkładu martwego planktonu i ryb. Sanacja Odry, jako cieku naturalnego, będzie jednak wymagała rzetelnych długoterminowych badań uzupełniających z użyciem respiratorów. Zdumiewa jednak, że dotychczas brak jest profesjonalnych informacji o wykonanych-podobno, badaniach wody w Kanale Gliwickim i w Odrze. Wpływ toksyn o takiej dezynfekującej sile, jak stwierdzono objawia się:
1. zanikiem mikroorganizmów,
2. wzrostem klarowności wody,
3. zwiększoną zawartością tlenu rozpuszczonego w wodzie,
4. niską wartością biochemicznego zapotrzebowania na tlen (BZT5),
5. zwiększoną ilością azotu ogólnego,
6 zanikiem oddychania (respiracji),
7. wzrostem zasolenia ogólnego wody,
8. zwiększonym chemicznym zapotrzebowaniem na tlen (ChZT),
9. zwiększoną utlenialnością.
 
A bajkę o złotych algach, które spowodowały katastrofę na Odrze, to można jedynie opowiadać dzieciom na dobranockę.

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