RIVIERVERVUILING: OORZAKEN, VERONTREINIGENDE STOFFEN EN EFFECTEN - BIOLOGIE - 2025

De riviervervuiling is de verandering of achteruitgang van de natuurlijke toestand van deze waterlichamen door de introductie van chemische of fysische elementen die het evenwicht als ecosysteem bedreigen.

De vervuiling van deze belangrijke ecosystemen bedreigt het leven en de beschikbaarheid van zoet water op de planeet. Rivieren en de bijbehorende ecosystemen voorzien ons van het drinkwater dat nodig is voor ons voedsel en voor industriële processen, en daarom zijn ze essentieel voor het menselijk welzijn.

Afvalstorten in de Huallaga-rivier in Peru. Bron: Averyaudio, van Wikimedia Commons

Zoet water dat op aarde beschikbaar is, is een schaarse hulpbron. Slechts 2,5% van het totale water op aarde is zoet water. Daarvan is ongeveer 70% in de vorm van gletsjers, terwijl de rest voorkomt in de vorm van onder meer grondwater, meren, rivieren, omgevingsvochtigheid.

In de afgelopen decennia is de mondiale vraag naar zoet water toegenomen als gevolg van de bevolkingsgroei en aanverwante factoren, zoals verstedelijking, industrialisatie, verhoogde productie en consumptie van voedsel, goederen en diensten.

Ondanks het erkende belang van rivieren en de schaarste aan zoetwaterbronnen, blijven ze vervuild. Geschat wordt dat wereldwijd elke dag twee miljard ton water wordt vervuild door twee miljoen ton afval.

Oorzaken

Vervuiling is een fenomeen van antropogene oorsprong dat rivieren en de bijbehorende ecosystemen systematisch aantast. De vervuilende oorzaken van deze belangrijke watermassa's moeten dus worden geïnterpreteerd vanuit een ecosysteembenadering.

In structurele zin worden de oorzaken veroorzaakt door wereldwijde patronen van watergebruik, -beheer en -verwijdering, die samenhangen met niet-duurzame levensstijlen die prioriteit geven aan onmiddellijke economische variabelen boven ecologische en sociale variabelen.

Er wordt bijvoorbeeld geschat dat er ongeveer 250 liter water nodig is om één kg papier te produceren. In de landbouw is 1.500 en 800 liter nodig om respectievelijk 1 kilo tarwe of suiker te produceren. In de metallurgie is 100.000 liter nodig om 1 kilo aluminium te produceren. Kan de natuur aan deze eisen voldoen?

Over het algemeen kunnen de oorzaken die inwerken op de vervuiling van rivieren en andere lotische ecosystemen worden geschetst in:

• Direct, zoals elementen, activiteiten en factoren die direct van invloed zijn op water.
• Indirect, bestaande uit een reeks factoren die de impact van directe oorzaken mogelijk maken, begunstigen en vergroten.

Directe oorzaken zijn onder meer het gebrek aan bewustzijn en voorlichting over de dreiging van vervuiling van ecosystemen, zwakke punten in de wetgeving en de uitvoering ervan op verschillende schaalniveaus, gebrek aan ethiek en sociale ongelijkheid.

Stedelijk afval

De belangrijkste bron van rivierverontreiniging is vloeibaar afval uit stedelijke centra, doordat rioolwater / afvalwater niet goed is gezuiverd.

Bovendien kan afvloeiend water rivieren bereiken met verontreinigende stoffen zoals detergenten, oliën, vetten, kunststoffen en andere aardoliederivaten.

Industrieel afval

Industrieel afval, of het nu vast, vloeibaar of gasvormig is, is zeer vervuilend als het niet op de juiste manier wordt behandeld. Dit afval kan mogelijk rivieren verontreinigen via het riool- / afvalwatersysteem van de industrie.

Een andere vervuilende factor is zure regen die ontstaat als gevolg van de uitstoot van zwavel en stikstofoxiden. Deze chemische verbindingen reageren met waterdamp en leiden tot zuren die vervolgens worden neergeslagen door regen.

Afvoer van zure mijnbouw in Centralia, Verenigde Staten. Bron: Michael C. Rygel, van Wikimedia Commons

Mijnbouw en olie

Mijnbouw en olieactiviteiten zijn de meest ernstige oorzaken van rivierverontreiniging. Bij open pit goudwinning wordt de bovengrond vernietigd, waardoor erosie en afstroming toenemen.

Ook komt het water dat wordt gebruikt om het alluviale materiaal te wassen, in de rivieren terecht en veroorzaakt zware vervuiling, waaronder zware metalen.

Een van de ernstigste gevallen van verontreiniging door mijnbouw doet zich voor wanneer kwik of cyanide wordt gebruikt voor goudwinning. Beide verbindingen zijn zeer giftig.

Agrarische activiteiten

De moderne landbouw gebruikt een groot aantal chemicaliën, zoals biociden voor plaag- en ziektebestrijding of meststoffen.

Deze chemische producten die rechtstreeks op de grond of op het gebladerte van de gewassen worden aangebracht, worden uiteindelijk in hoge mate door irrigatiewater of regen gewassen. Afhankelijk van de bodemsoort, de topografie van het terrein en de grondwaterspiegel komen deze verontreinigende stoffen vaak in de rivieren terecht.

In sommige gewassen, zoals katoen, worden hoge doses biociden aangebracht door sproeien vanuit de lucht (ontsmettingsvliegtuigen). In deze gevallen kan de wind een transportmiddel zijn voor deze chemische producten naar de rivieren.

Aan de andere kant zijn veel biociden niet gemakkelijk afbreekbaar, waardoor ze lang blijven bestaan, het water vervuilen en de biodiversiteit aantasten.

Meststoffen beïnvloeden de drinkbaarheid van het water door hoge gehaltes aan stikstof, fosfor en kalium op te nemen.

Intensieve veehouderij, pluimvee- en varkenshouderij zijn bronnen van rivierverontreiniging, voornamelijk door ophoping van uitwerpselen. De intensieve varkenshouderij is een zeer vervuilende activiteit vanwege het hoge gehalte aan fosfor en stikstof in de uitwerpselen.

Vervuilende componenten

Aardoliederivaten

Olielozingen zijn de moeilijkste vervuilingsgebeurtenissen die kunnen worden verholpen vanwege de opeenhoping van de olielaag op het wateroppervlak en de uiteindelijke opname ervan in kustecosystemen, zoals mangroven, moerassen of moerassen. Dit resulteert in het verlies van drinkbaarheid van het water, de dood van talrijke aquatische soorten en de verandering van ecosystemen.

De koolwaterstoffen en zware metalen in olie zijn schadelijk voor vissen en andere dier- en plantensoorten die deel uitmaken van rivierecosystemen. Deze schade kan chronisch (langdurig) of acuut (kortdurend) zijn en kan de dood omvatten.

Olievervuiling, Ecuador. Bron: Julien Gomba, via Wikimedia Commons

Zware olielozingen die rijk zijn aan asfalteen zijn erg lastig. Asfaltenen hopen zich op in het vetweefsel van dieren en genereren biacumulatie.

Wasmiddelen

Wasmiddelen zijn niet gemakkelijk biologisch afbreekbaar, dus het is moeilijk ze uit het watermilieu te verwijderen. Bovendien bevatten ze oppervlakteactieve stoffen die de oplosbaarheid van zuurstof in water belemmeren en zo de dood van waterdieren veroorzaken.

Landbouw- en veeteeltproducten

Tot de landbouwproducten die rivieren kunnen vervuilen behoren biociden (herbiciden, insecticiden, rodenticiden en acariciden) en meststoffen (organisch en anorganisch). De meest problematische zijn gechloreerde pesticiden en stikstof- en fosforhoudende meststoffen.

Purines (elk organisch residu met het vermogen om te fermenteren) die worden gegenereerd door landbouw- en veeteeltactiviteiten zijn verontreinigende stoffen in nabijgelegen rivieren. Een van de meest vervuilende en overvloedige zijn uitwerpselen geproduceerd door boerderijdieren.

Vervuiling door landbouwactiviteiten in Wairarapa, Nieuw-Zeeland. Alan Liefting, van Wikimedia Commons

Zware metalen, metalloïden en andere chemische verbindingen

Chemische verbindingen uit industriële en mijnbouwactiviteiten zijn zeer giftige verontreinigende stoffen. Deze omvatten verschillende zware metalen zoals kwik, lood, cadmium, zink, koper en arseen.

Er zijn ook lichtere metalen zoals aluminium en beryllium die zeer vervuilend zijn. Andere niet-metalen elementen, zoals selenium, kunnen ook rivieren bereiken door lekkages uit mijnbouw of industriële activiteiten.

Metalloïden zoals arseen of antimoon zijn een bron van vervuiling in rivieren. Ze zijn afkomstig van de toepassing van pesticiden en stedelijk en industrieel afvalwater.

Organische stof en micro-organismen van fecale oorsprong

Verschillende soorten ziekteverwekkende bacteriën, protozoa en virussen komen in het rivierwater terecht. De route van aankomst is huishoudelijk afval en veehouderijbedrijven zonder afvalwaterzuivering, die rechtstreeks in de rivierbeddingen worden gestort.

De ophoping van deze micro-organismen in het water kan ziekten van verschillende ernst veroorzaken.

Effecten bewerken

Drinkwater

Rivieren zijn een belangrijke bron van drinkwater voor zowel mensen als dieren in het wild. Evenzo leveren ze in veel gevallen het water dat nodig is voor landbouw- en veeteeltactiviteiten.

Riviervervuiling maakt water onbruikbaar voor menselijke of dierlijke consumptie en maakt het in extreme gevallen even onbruikbaar voor irrigatiewater. Bovendien bevordert de aanwezigheid van pathogene micro-organismen van fecale oorsprong de verspreiding van ziekten.

Biodiversiteit

Waterverontreiniging veroorzaakt het verdwijnen van soorten in oeverecosystemen. Zowel water- als oeversoorten kunnen verdwijnen, evenals dieren die water consumeren uit vervuilde rivieren.

Irrigatiewater

Het water van rivieren die vervuild zijn met onbehandeld stedelijk water of van veeteeltbedrijven zijn niet geschikt voor irrigatie. Hetzelfde gebeurt met het water van rivieren in de buurt van mijnbouwactiviteiten of industriële zones.

Als besmet water wordt gebruikt voor irrigatie, kunnen uitwerpselen en giftige stoffen of pathogene organismen zich op de epidermis van planten nestelen of door de wortels worden opgenomen. Verontreinigde landbouwproducten vormen een gezondheidsrisico als ze door mensen worden geconsumeerd.

toerisme

Rivieren en bijbehorende ecosystemen kunnen voor bewoners economisch belangrijke toeristische gebieden zijn. De vervuiling hiervan vermindert hun waarde en brengt economische verliezen met zich mee.

Vervuilde rivieren kunnen een gezondheidsrisico vormen door de aanwezigheid van pathogene micro-organismen of giftige afvalstoffen. Bovendien verliest het zijn landschappelijke waarde, vooral door de ophoping van vast afval.

Hoe riviervervuiling te voorkomen?

Globale acties

De vermindering van de verontreiniging van ecosystemen van oppervlaktewater is een mondiaal doel dat alleen kan worden bereikt als het mogelijk is om de mondiale patronen van watergebruik, -beheer en -verwijdering die samenhangen met niet-duurzame manieren van leven structureel te veranderen.

In algemene zin moeten de wetten op alle niveaus worden versterkt voor milieubescherming. Daarnaast moet een opleiding worden bevorderd die naast het genereren van bewustwording ook de waarden van respect voor de natuur opbouwt.

Enkele nationale acties

Wetgeving

Er is een strikt wettelijk systeem nodig voor de bescherming van rivieren om schade door vervuiling tot een minimum te beperken.

Een van de belangrijkste aspecten die gereguleerd moeten worden, is de behandeling van rioolwater. Een ander aandachtspunt in de wetgeving is het reguleren van de activiteiten die op de oevers en in de beschermingsstrip van de waterlopen kunnen worden uitgevoerd.

Onderzoek

De rivieren vormen bekkens, dit zijn grote gebieden waarvan de natuurlijke of kunstmatige afvoeren samenkomen in een zijrivierennetwerk van een hoofdrivier. Daarom zijn het complexe systemen die moeten worden bestudeerd om beheerplannen voor te stellen.

Het is noodzakelijk om de kwaliteit van het water en de werking van het ecosysteem permanent te bewaken.

Behoud van oevervegetatie

Oevervegetatie neemt deel aan de kringloop van nutriënten, aan milieuhygiëne en verzacht de effecten van klimaatverandering. Daarom is het belangrijk om hun instandhouding en bescherming te bevorderen.

Enkele lokale acties

Zuiveringsinstallaties

De belangrijkste bron van rivierverontreiniging is rioolwater uit stedelijke en industriële centra. Om de effecten ervan te verzachten, is een adequate behandeling van vervuild water nodig door de installatie van zuiveringsinstallaties.

Zuiveringsinstallaties gebruiken verschillende systemen, afhankelijk van de aard van de verontreinigende stoffen. Deze omvatten het decanteren van vast afval, waterfiltering, chemische decontaminatiebehandeling en bioremediatie.

Saneringspraktijken

Als een rivier eenmaal is vervuild, moeten er saneringsmaatregelen worden genomen. Deze maatregelen variëren afhankelijk van het type verontreiniging.

Een van deze maatregelen is mechanische reiniging. Hiervoor wordt de winning van vast afval dat in de rivieren wordt gegooid, uitgevoerd met behulp van baggermachines en verzamelapparatuur.

Een andere meest voorkomende praktijk is fytoremediatie. Er worden enkele plantensoorten gebruikt die efficiënt zware metalen uit vervuilde rivieren halen. Zo is Eichhornia crassipes (waterlelie) gebruikt om cadmium en koper te absorberen. Evenzo wordt het Azolla-Anabaena azollae symbiosysteem gebruikt voor de bioremediatie van rivieren die verontreinigd zijn met arseen en andere metalloïden.

Sommige soorten bacteriën en bepaalde afgeleiden van schimmels worden gebruikt voor de afbraak van vervuilende verbindingen in rivieren (biologische afbraak). Bacteriële soorten van de Acinetobacter-, Pseudomonas- en Mycobacterium-genera breken respectievelijk alkanen, monoaromatisch en polyaromatisch af.

Referenties

1. Alcalá-Jáuregui JA, JC Rodríguez-Ortiz, A Hernández-Montoya, F Villarreal-Guerrero, A Cabrera-Rodríguez, FA Beltrán-Morales en PE Díaz Flores (2014) Verontreiniging van zware metalen in sedimenten van een oevergebied in San Luis Potosi, Mexico. FCA UNCUYO 46: 203-221.
2. Alarcón A en R Ferrera-Cerrato (coördinatoren) (2013) Bioremediatie van bodems en wateren verontreinigd met organische en anorganische verbindingen. Trillas, Mexico, 333 pagina's.
3. Arcos-Pulido M, SL Ávila, SM Estupiñán-Torres en AC Gómez-Prieto (2005) Microbiologische indicatoren van verontreiniging van waterbronnen. Nova 3: 69-79.
4. Barboza-Castillo E, MA Barrena-Gurbillón, F Corroto, OA Gamarra-Torres, J Rascón-Barrios en LA Taramona-Ruiz (2018) Seizoensgebonden bronnen van besmetting in het stroomgebied van Utcubamba, Amazonegebied, Peru. Arnaldoa 25: 179-194.
5. Euliss K, C Ho, AP Schwab, S Rock en MK Banks (2008) Kas- en veldbeoordeling van fytoremediatie voor petroleumverontreinigingen in een oeverzone. Bioresource Technology, 99: 1961-1971.
6. Fennessy MS en JK Cronk (1997) De effectiviteit en het herstelpotentieel van oever-ecotonen voor het beheer van niet-puntbronverontreiniging, met name nitraat. Kritische beoordelingen in milieuwetenschap en -technologie. 27: 285-317.
7. Gamarra-Torres OA, MA Barrena-Gurbillón, E Barboza-Castillo, J Rascón-Barrios, F Corroto en LA Taramona-Ruiz (2018) Bronnen van seizoensgebonden vervuiling in het stroomgebied Utcubamba, Amazonegebied, Peru Arnaldoa 25: 179 - 194.
8. Lowrance R, R Leonard en J Sheridan (1985) Beheer van oeverecosystemen om niet-puntverontreiniging te beheersen. Journal of Soil and Water Conservation 40: 87-91
9. Sowder AG, PM Bertsch en PJ Morris (2003) Verdeling en beschikbaarheid van uranium en nikkel in verontreinigde oeversedimenten. Journal of Environment Quality. 32: 885.
10. Wereld Water Assessment Program. VN-rapport over watervoorraden in de wereld 2015. Pp12.