Meer dan 1.5 miljard mensen zijn voor hun drinkwater afhankelijk van aquifers; het water wordt gebruikt voor de irrigatie van een groot deel van de meest productieve landbouw ter wereld en vult rivieren en beken aan. De aquifer bevat 97 procent van al het zoetwater ter wereld. Deze essentiële diensten worden nu bedreigd. Menselijke activiteiten vervuilen het grondwater wereldwijd met gevaarlijke stoffen zoals nitraten uit meststoffen en rioolwater , pesticiden die op akkers worden gespoten, petrochemische stoffen uit lekkende benzinetanks en industriële oplosmiddelen die door bedrijven worden achtergelaten, wat leidt tot ernstige grondwatervervuiling.

Wat is grondwaterverontreiniging?

Grondwatervervuiling ontstaat wanneer verontreinigende stoffen in de grond worden geloosd en in het grondwater terechtkomen. Dit type watervervuiling kan ook op natuurlijke wijze ontstaan ​​door een klein en ongewenst element, een verontreiniging of een onzuiverheid in het grondwater, meestal aangeduid als contaminatie in plaats van vervuiling. Grondwatervervuiling kan het gevolg zijn van sanitaire voorzieningen op locatie, percolaatwater van stortplaatsen of afvalwater van rioolwaterzuiveringsinstallaties, lekkende rioleringen, tankstations, hydraulische fracturing (fracking) of overmatig gebruik van meststoffen in de landbouw. ​​Natuurlijk voorkomende verontreinigende stoffen, zoals arseen of fluoride, kunnen ook vervuiling (of contaminatie) veroorzaken. Het gebruik van vervuild grondwater brengt de volksgezondheid in gevaar door vergiftiging of de verspreiding van watergedragen ziekten.

Grondwaterverontreinigingen die in stilte de planeet aanvallen

Grondwaterverontreinigingen omvatten fysische, anorganische, organisch-chemische, bacteriologische en radiologische kenmerken. Veel van dezelfde chemische stoffen die bijdragen aan de vervuiling van oppervlaktewater kunnen ook worden gedetecteerd in vervuild grondwater, hoewel hun relatieve belang varieert.

1. Arseen en fluoride

De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) heeft arseen en fluoride aangewezen als de ernstigste anorganische verontreinigingen in drinkwater wereldwijd. Arseen, een metalloïde, kan van nature voorkomen in grondwater, zoals het vaakst in Azië, met name in India, China en Bangladesh. Natuurlijke arseenverontreiniging van grondwater treft 25% van de waterbronnen in de ondiepere van de twee regionale aquifers in de Gangesvlakte in Noord-India en Bangladesh. Het gebruik van insecticiden op basis van arseen heeft ook het grondwater op bepaalde locaties beschadigd. Arseen in grondwater kan bovendien worden aangetroffen in gebieden waar arseen vrijkomt bij de winning van delfstoffen of in mijnstortplaatsen.

Het is vanzelfsprekend dat fluoride in grondwater een steeds groter probleem wordt naarmate dieper gelegen grondwaterbronnen worden ontgonnen, waardoor meer dan 200 miljoen mensen het risico lopen water te drinken met verhoogde fluorideconcentraties. Bij een lage waterhardheid komt fluoride gemakkelijker vrij uit zure vulkanische gesteenten en verspreide vulkanische as.

2. Pathogenen

Drinkwater kan door onvoldoende sanitaire voorzieningen en slecht gelegen waterputten vervuild raken met ziektekiemen uit ontlasting en urine. Tyfus, cholera en diarree zijn voorbeelden van ziekten die via de fecaal-orale route worden overgedragen. De eerste drie categorieën ziekteverwekkers die in ontlasting worden aangetroffen (bacteriën, virussen, protozoën en wormen of wormeieren) worden regelmatig gedetecteerd in verontreinigd grondwater. De relatief grote wormeieren worden daarentegen meestal door de bodem gefilterd.

Diepe, beperkte aquifers worden over het algemeen beschouwd als de veiligste bron van drinkwater in termen van ziekteverwekkers. Ziekteverwekkende organismen uit al dan niet behandeld afvalwater kunnen bepaalde watervoerende lagen vervuilen, ook al zijn ze uitzonderlijk ondiep.

3. Nitraat

De meest voorkomende chemische verontreiniging in grondwater en watervoerende lagen wereldwijd is nitraat. De nitraatconcentraties in het grondwater zijn in sommige lage-inkomenslanden hoog, wat tot ernstige gezondheidsproblemen leidt. Het blijft stabiel (vervalt niet) in omgevingen met veel zuurstof. Sanitaire voorzieningen op het terrein, de afvoer van zuiveringsslib en landbouwactiviteiten kunnen allemaal bijdragen aan verhoogde nitraatniveaus in het grondwater. Als gevolg hiervan kan het afkomstig zijn van een stedelijke of agrarische oorsprong.

4. Vluchtige organische stoffen

Vluchtige organische stoffen (VOC's) zijn schadelijke verontreinigingen van grondwater. Ze komen vaak in het milieu terecht door onverantwoordelijke industriële praktijken. Aromatische koolwaterstoffen zoals BTEX-chemicaliën (benzeen, tolueen, ethylbenzeen en xylenen) en gechloreerde oplosmiddelen zoals tetrachloorethyleen (PCE), trichloorethyleen (TCE) en vinylchloride (VC) behoren tot de belangrijkste VOC-verontreinigingen die in grondwater worden aangetroffen. BTEX zijn essentiële componenten van benzine.

Polycyclische aromatische koolwaterstoffen , of PAK's, zijn een andere organische verontreiniging die in grondwater wordt aangetroffen en die ontstaat door industriële activiteiten. Naftaleen behoort tot de meest oplosbare en mobiele PAK's die in grondwater worden gedetecteerd vanwege het molecuulgewicht, maar benzo(a)pyreen is de gevaarlijkste. In de meeste gevallen worden PAK's gevormd als bijproducten van de onvolledige verbranding van organisch materiaal.

Weg van grondwaterverontreinigingen

1. Natuurlijk voorkomend

Natuurlijke arseenvervuiling treedt op als gevolg van organische materialen in aquifersedimenten, die anaerobe omgevingen creëren. Deze omstandigheden veroorzaken de bacteriële afbraak van ijzeroxiden in de afzetting, waardoor arseen, dat normaal gesproken sterk gebonden is aan ijzeroxiden, in het water vrijkomt.

2. Rioolslib

Onbehandeld rioolwater kan het grondwater vervuilen en huiduitslag, bloederige diarree en dermatitis veroorzaken. Dit komt vooral voor in gebieden met minimale infrastructuur voor afvalwaterzuivering of wanneer het lokale rioolwaterzuiveringssysteem regelmatig uitvalt. Naast ziekteverwekkers en voedingsstoffen kan onbehandeld rioolwater aanzienlijke hoeveelheden zware metalen bevatten , die in het grondwater kunnen terechtkomen.

Als behandeld afvalwater van afvalwaterzuiveringsinstallaties doordringt in of wordt geloosd in nabijgelegen oppervlaktewaterlichamen, kan het de watervoerende laag bereiken. Als gevolg hiervan kunnen verontreinigende stoffen die niet worden geëlimineerd in traditionele afvalwaterzuiveringsinstallaties in het grondwater terechtkomen.

3. Meststoffen en pesticiden

Ook door overmatig kunstmestgebruik, zoals het uitrijden van mest, kan nitraat in het grondwater infiltreren. Dit komt omdat slechts een deel van de stikstofhoudende meststoffen wordt gebruikt om andere plantaardige producten te produceren. De rest bezinkt in de grond of gaat verloren als afvoerwater. De hoge toedieningssnelheden van stikstofhoudende meststoffen en de hoge wateroplosbaarheid van nitraat resulteren in een hogere afvoer naar het oppervlaktewater en uitspoeling naar het grondwater, wat resulteert in grondwaterverontreiniging.

4. Industriële lekkage

Mijnbouw- en metaalverwerkingsbedrijven zijn de belangrijkste bronnen van antropogene metalen in het grondwater, waaronder arseen. De lage pH-waarde die samenhangt met zure mijnwaterafvoer (AMD) verhoogt de oplosbaarheid van potentieel schadelijke metalen die in het grondwatersysteem kunnen terechtkomen.

5. Sanitaire systemen op locatie

Afhankelijk van de bevolkingsdichtheid en hydrogeologische omstandigheden kan grondwaterverontreiniging met ziekteverwekkers en nitraat ook ontstaan ​​doordat vloeistoffen de grond binnendringen via plaatselijke sanitaire voorzieningen zoals septic tanks.

Grondwatervervuiling van de rivier de Ganga in India: een case study

Het stroomgebied van de Ganges (GRB), dat door hindoes als een heilige waterbron wordt beschouwd, kampt met ernstige arseenvergiftiging. Omdat India 79% van het GRB beslaat , zijn veel staten getroffen. Uttarakhand, de staat Uttar Pradesh, Delhi, Madhya Pradesh, Bihar, Jharkhand, de staat Rajasthan, Chhattisgarh, Punjab, Haryana en West-Bengalen behoren tot de getroffen staten. De arseenconcentratie in grondwater kan oplopen tot 4730 g/L, in irrigatiewater tot 1000 g/L en in voedingsmiddelen tot 3947 g/kg. Al deze concentraties overschrijden de normen van de Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties (FAO) voor irrigatiewater en de drinkwaternorm van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO). Als gevolg hiervan ontwikkelen mensen die aan arseen zijn blootgesteld aandoeningen die hun huid, zenuwstelsel, voortplantingsorganen en cognitieve functies aantasten, en mogelijk tot kanker kunnen leiden.

Om de toenemende grondwatervervuiling in bepaalde districten van India aan te pakken, heeft de overheid de ontwikkeling van sanitaire voorzieningen bevorderd. Dit heeft resultaten opgeleverd: de grondwatervervuiling is afgenomen en het risico op ziekte voor moeders en kinderen, die onevenredig zwaar door dit probleem worden getroffen, is gedaald. Uit onderzoek blijkt dat jaarlijks ongeveer 117,000 kinderen onder de vijf jaar sterven als gevolg van het drinken van vervuild water. Het initiatief van de overheid heeft vooral in de economisch meer ontwikkelde gebieden van het land resultaten geboekt.

Concluderen

Vervuilende stoffen zoals nitraat en bacteriën kunnen worden gevormd en door de bodem blijven sijpelen terwijl pesticiden, meststoffen en dierlijke mest zich combineren en zich op het land verspreiden. De verontreinigende stoffen zullen blijven zinken totdat ze grondwaterbronnen bereiken. Grondwaterverontreiniging kan aanzienlijke gevolgen hebben voor planten, dieren en mensen die afhankelijk zijn van vervuild grondwater om in hun basisbehoeften te voorzien. Bovendien kunnen bodemverontreiniging door afvalverwerkingstanks, stortplaatsen en mijn- en steengroeven allemaal op vergelijkbare wijze bijdragen aan de grondwaterverontreiniging.

Lees ook : Vijf manieren om water te besparen