Загрязнение природных вод: Вода. Загрязнение природных вод

Какие разновидности загрязнения воды существуют?

Вода — жизненно важный ресурс, без которого невозможно нормальное функционирование всего живого на планете. Она используется человеком в разных целях, но в первую очередь — для употребления, приготовления пищи и гигиенических процедур. По этой причине так необходимо следить за состоянием гидросферы на планете. Виды загрязнения воды делятся на природные и антропогенные. Рассмотрим их подробнее.

Содержание статьи:

Типы загрязнения

Грязная вода опасна для здоровья — в ней содержаться вредные примеси, способные нанести серьезный вред организму. Загрязнение водных ресурсов негативно влияет на общее состояние экосистем и иногда приводит к их полному уничтожению.

чистая вода

Выделяют два типа загрязнения воды:

  1. Природное — поступление токсических веществ в воду из естественных источников. К ним относят извержения вулканов, продукты жизнедеятельности организмов, живущих в водном пространстве, разрушение горных пород.
  2. Антропогенное — возникает вследствие хозяйственной деятельности людей. Его влияние на состояние воды гораздо серьезнее в сравнении с естественными источниками.

Активное развитие промышленности, сельского хозяйства и сферы добычи природных ископаемых приводит к ухудшению качества водных ресурсов — меняется их химическое и физическое состояние, что делает воду непригодной для употребления. Сегодня нехватка питьевой воды компенсируется за счет водоочистного оборудования, но по прогнозы ученых на будущее неутешительны. Скоро этого будет недостаточно, и человечество столкнется с серьезной проблемой.

Антропогенное загрязнение разделяют на несколько видов в зависимости от источника проблемы. Изучим их более детально.

Сточные воды

Промышленные и сельскохозяйственные стоки содержат много вредных веществ, которые негативно влияют на качество и состав воды. Проблема усугубляется из-за недостаточного уровня их очистки, особенно остро стоит этот вопрос в странах третьего мира. Там регулярно вспыхивают эпидемии различных кишечных заболеваний по причине чрезмерной загрязненности водных ресурсов.

Заболеть можно не только при употреблении грязной воды в пищу — иногда бывает достаточно помыть ей овощи или фрукты. Особую опасность представляют морепродукты, выловленные из загрязненных водоемов.

Сточные воды бывают:

  • бытовые;
  • промышленные;
  • сельскохозяйственные.

Под первыми подразумеваются те, которые образуются в результате жизнедеятельности человека, — отходы хозяйственного и бытового происхождения. К ним относятся химические моющие средства, фекалии и прочие.

Промышленные стоки возникают во время различных технологических процессов на предприятиях.

Этот вид наиболее опасен для состояния гидросферы и окружающей среды в целом, так как такие воды содержат множество опасных и токсичных примесей. Они должны в обязательном порядке подвергаться тщательной очистке. В противном случае промышленные стоки способны нанести огромный вред экологии. Многие вещества не разлагаются в воде. Они накапливаются в водоемах, что приводит к гибели их обитателей.

В сельском хозяйстве регулярно используются пестициды, инсектициды и минеральные удобрения, которые во время сильных дождей стекают с полей в реки и озера.

загрязнение воды сельским хозяйством

Попадая в водоемы, они накапливаются в планктоне, рыбе, водорослях, в итоге по пищевой цепочке попадают в организм человека.

Механическое загрязнение

Представляет собой засорение поверхностных вод твердыми примесями — песок, шламы и т. д. При сжигании органического топлива и производстве стройматериалов образуются фосфаты, ртуть, свинец, пыль. Они оседают на земле, после чего попадают в водооборотную систему во время дождей и таяния снега. Также причиной механического загрязнения воды и ухудшения ее качеств являются твердые отходы и остатки лесосплава.

Попадание мусора в водоемы изменяет физико-химические и органолептические свойства. Для очистки вод от твердых частиц используют различные методы:

  • пропускание через сито;
  • фильтрация;
  • отстаивание.

Все фильтры работают по общему принципу — крупные детали задерживаются, затем удаляются.

Влияние нефтепродуктов

Один из основных видов загрязнения гидросферы — разлив нефти и нефтепродуктов. Происходит это по следующим причинам:

  1. Утечка при транспортировке вещества по трубопроводам и наземными транспортными средствами.
  2. Работы на нефтяных терминалах, расположенных в морских водах.
  3. Катастрофы на нефтяных танкерах и буровых платформах.
  4. Просачивание нефти с морского дна через трещины и разломы в местах залежей полезного ископаемого.

загрязнение воды

Особенно опасны разливы во время аварии на танкерах — маслянистое нефтяное пятно покрывает огромные площади и не пропускает кислород.

В результате этого обитатели акватории задыхаются и погибают. На месте таких разливов образуется мертвая зона, состав воды меняется, она становится непригодной ни для каких нужд.

Радиоактивное загрязнение

Радиоактивные осадки попадают в поверхностные и подземные воды следующим образом:

  • из атмосферы, после проведения ядерных испытаний;
  • через стоки радиоактивных жидких отходов с атомных электростанций и промышленных предприятий;
  • при авариях на морском транспорте, работающем на атомных двигателях;
  • при сбросах отходов с судовых реакторов.

Во время ядерных испытаний радиоактивные частицы способны перемещаться на огромные расстояния. После попадания в стратосферу они накапливаются в ней и выпадают на поверхность земли и в водоемы в виде кислотных дождей.

Радиоактивные вещества отличаются устойчивостью к распаду. Попадая в водоемы, они скапливаются в организме рыб. Употребление в пищу зараженных морских обитателей представляет серьезную опасность для людей. Особый риск несут элементы, подвижные в воде, — стронций, уран, радий.

Химическое загрязнение

Отравление химическими веществами — распространенный вид загрязнения природных вод. Элементы и соединения, которых не должно быть в воде, встречаются в ней повсеместно. Они изменяют ее химический состав.

Основой источник такого загрязнения — стоки сельского хозяйства и промышленных предприятий. В них встречаются соединения ртути, фтора, меди и прочих вредных веществ. Повышение их предельно допустимой концентрации в воде приводит к гибели обитателей акваторий.

Нарушение процессов фотосинтеза — еще одно негативное последствие химического загрязнения воды. Мелкие частицы плотным слоем скапливаются на водной поверхности и мешают проникновению солнечных лучей.

загрязненная река яуза

С отходами от сельского хозяйства в воду поступает много щелочей и солей. Это меняет кислотную среду водоемов, после чего они становятся непригодны для существования в них различных организмов.

Биологическое загрязнение

Отходы жизнедеятельности человека и животных, бактерии и вирусы при попадании в воду образуют патогены. Они размножаются в водной среде и организмах, в ней обитающих. При достижении критического уровня содержания таких веществ вода становится опасной для употребления.

Одно из вероятных последствий — тяжелое кишечное отравление. К этому приводит плохая очистка промышленных стоков и неграмотное размещение отходов пищевой промышленности и сельского хозяйства.

Заключение

Предотвратить заражение гидросферы поможет только бережное и внимательное отношение к ней. Главная проблема сегодня — недостаточно качественная очистка стоков и отсутствие системы фильтрации на предприятиях. Выбросы загрязненных жидких отходов, если не принять меры по их очистке, могут стать одной из ведущих причин экологической катастрофы.

Загрязнение природных вод и способы их очистки

Котлярова Виктория Валентиновна,доктор философских наук, профессор,Донской государственный технический университет (филиал) ДГТУ в г.Шахты Ростовской области[email protected]

Береснев Алексей Васильевич, студент, Донской государственный технический университет (филиал) ДГТУ в г.Шахты Ростовской области[email protected]

Загрязнение природных вод и способы их очистки

Аннотация. В работе рассмотрены проблемы загрязнения природных вод промышленными предприятиями, предприятиями теплоэнергетики, а также антропогенное вмешательство, вызывающее ухудшение качества воды, влияющее на здоровье человека, что является проблемой, имеющей приоритетное социальноэкономическое значение.Ключевые слова:экологическое загрязнение, экологическая проблема, очистка воды, виды загрязняющих веществ, эстрагент, эвтрофикация, аэротенк, коагуляция, флотация, биофильтр, экстракция.

Вода главная составляющая массы тела всех живых организмов: в организме человека она занимает около 75%, в растительном организме —до 95%. обмен веществ одна из важнейших физиологических функций организма, который с свою очередь не может обойтись без воды, что угрожает многим важным процессам организма.Вмировом океане, который занимает 70% поверхности земного шара, находится основной запас воды. С древних времен человек использует для своих нужд как поверхностные воды(реки, озера), так и подземные воды, строя для их добычи колодцы и скважины. В мировом океане, находится около 2% пресной воды. В данный момент актуальность проблемы недостатка пресных воднабирает обороты, люди же в свою очередьстараются защитить пресные водоемы от загрязнения.

Главной причиной современного загрязнения природных вод является антропогенное загрязнение.

Вопервых, как в воде, так и воздухе,протекают процессы самоочистки. Регулярность полной самоочистки мирового океана составляет около 2500 лет, грунтовых вод1400 лет, озер18 лет, рек15 дней. В атмосфере периодичность очистки сравнительно мала, около 10 дней.

Вовторых,более разнообразные загрязнители водоемов:Сток вод с промышленных предприятий;Стоки с полей и сельскохозяйственных угодий;Выпадение загрязненных осадков на водоемы;Стокис городов и населенных пунктов;

Втретьих, в воде, как растворителе, повышается глубина химических реакций. Получившиеся новые соединения, еще более вредные чем первые.Общая масса загрязняющих веществ в гидросфере равна 15 млрд. тонн в год. Загрязнение водыэто снижение ее функций в результате увеличения концентрации вредных веществ.

Существуют три основных вида загрязнений:

1. Химическое загрязнение.

Опасным загрязнителем этого вида являютсясоли тяжелых металлов(ртути, свинца, железа, меди). Загрязнение ртутью, вредит продукции морских экосистем, нарушает развитие фитопланктона. Другими загрязняющими веществами являются нефть и нефтепродукты. Загрязнение ими мирового океана превышает 10 млн. тон в год. Тонна нефти покрывает масляной пленкой до 12 кв. км воды. Нефтью пораженапятая часть мирового океана. Если размер нефтяного пятна превышает 10 кв. м , то он приводит к смерти живых организмов, птиц и млекопитающих, мешает фотосинтезу и газообмену между атмосферой и гидросферой. Еще одним видом химического загрязнения является эвтрофикация водоемов, то есть высокое содержание в них фосфатов и нитратов. Это приводит к перенасыщению водоемов удобрениями и возникновению в них интенсивного роста микроорганизмовводорослей. Размножающиеся водоросли поглощают из воды большие объемы кислорода, растения и животные не могут существовать в такой среде и погибают, образовывая микроорганизмы которые способны разлагать растительные и животные ткани, в результатом происходит загнивание водоема превращение его в болото.

Органическое загрязнение наличие в сточных водах веществ органического происхождения, губительно влияют на водоемы. Оседая на дно, они могут задерживать или прекращатьжизнедеятельность микроорганизмов очищающих воду. При гниении остатков образуются отравляющие вещества, которые загрязняют всю воду в водоеме. Также наличие органических остатков мешает проникновению света в глубь воды, замедляя процесс фотосинтеза.

2. Биологическое загрязнение.

Это загрязнение, связанное с сбросом в воды водоемов веществ органического происхождения со способностью брожения. Это могут быть городские и промышленные сточные воды, в состав которых входят пищевые продукты и фекалии, сточные воды целлюлознобумажных заводов, сточные воды сахарных заводов. Большое количество биогенного вещества даютсельскохозяйственные комплексы. К примеру, 1 сельскохозяйственный комплекс до откорма 10 тысяч голов крупного рогатого скота дает такое же количество сточных вод, что и город с 100 тысячным населением. Вовремя половодья и ливневых дождей с таких комплексов, в водные объекты, смываются огромные объемы почв, минеральных удобрений и органики. Эвтрофикация является следствием без мерно большого обогащения биогенами водных масс, т.е стремительному повышению биопродуктивности. Начинается массированное размножение фитопланктона, в первую очередь примитивных синезеленых водорослей. «Цветение» воды и погибание масс водорослей становится причиной вторичного загрязнения. Впоследствии водоем медленно загнивает изза расходования всех запасов кислорода. Отсюда следует, что антропогенная эвтрофикация вызвана не ядовитыми загрязнениями, а тем что люди всегда считали безопаснымпочвой и органическими удобрениями. Что нарушает равновесие в экосистеме. Биологическое загрязнение служит причиной сильному бактериологическомузаражению воды. С загрязнениями этого вида связан рад проблем в сфере общественной гигиены(гепатит, холера, кишечные инфекции).

3.Физическое загрязнение.

Одним из видов физического загрязнения является сброс в водоемы нерастворенных веществ, таких как глина, отходы при разработке шахт и карьеров. Осевшая на дно, глинистая тонкодисперсная субстанция может уничтожить выметанную рыбью икру.Следующим видом загрязнения выступает охота. Применение патронов, дроби (сплав свинца и сурьмы) несет за собой загрязнение окружающей среды и водоемов в частности. Подсчитано, что если 2 миллиона охотников выстрелят хоть раз, то они выпустят 32 тонны свинца. Свинец является тяжелым металлом способным к накоплению как в водоемах, так и в организмах его обитателей. Попадание свинца в зоб уток, вызывает у них сатурнизм. К данному типу относится также и тепловое загрязнение. Теплая вода от ТЭЦ поступает в водоем и приводит к повышению его температуры. Как известно из химии, при повышении температуры воды, растворимость в ней газа убывает, что приводит к снижению кислорода в воде. Ухудшаются функции дыхания биоценозов, нарушается равновесие. Стремительно размножаются болезнетворные вирусы и микроорганизмы (яйца аскарид).

Таким образом, пути и источники загрязнения водоемов разнообразны и масштабны. В конечном итоге, на данный момент, загрязнены почти все реки мира и большая часть озер.

Способы очистки воды.

Существуют различные способы очистки воды:химическийфизикохимическиймеханическийбиологическийИсходя из уровня вредности и характера загрязнения, очистка воды производится какимнибудь одним методом или их комплексом.

1.К химическому способуочистки принадлежит нейтрализация и окисление. Впервом для нейтрализации щелочей и кислот в воду внедряют определенные реагенты(кальцинированную соль, аммиак, известь), во втором вводят различные окислители. Спомощью которых вода избавляется оттоксичных и других элементов.

2.Кфизикохимической очисткеотносится:

Коагуляция состоит в введении в воду коагулянтов(солей аммония, меди, железа), для формирования хлопьевидного осадка, который легко удаляется.

Флотациязаключающаяся в пропуске через воду воздуха. При движении вверх газовые пузырьки захватывают ПАВ, нефть, масла и другие загрязнения и формируют на плоскости воды пену.

Экстракцияэтот метод характерен использованием экстрагентов. Экстрагентэто несмешиваемая с водой жидкость, которая намного лучше растворяет в себе загрязнители. Весь процесс происходит так: воду которую нужно очистить и экстрагент перемешиваются, чтобы развить большую поверхность контакта фаз, после этого в них начинается перераспределение загрязняющих элементов, основная часть которых переходит в экстрагент, в конце два вещества разделяют. Такой метод применяется для удаления органических соединений, таких как фенолы.

2. Механическая очисткаиспользуется при очистке воды от крупных твердообразных загрязнений. Этот метод выступает как стадия грубой очистки, чтобы снизить нагрузку на следующие стадии очистки. недостатком является малая производительность метода.

Процеживаниепредставляет пропуск воды через решетки и сита, на которых происходит удержание загрязнителей значительного размера. Его функцияубрать из очищаемый воды крупные загрязнители, чтобы снизить нагрузку на очистные сооружения, которые могут прийти в негодность изза больших механических включений.

Фильтрациябазируется на прохождении воды через пористый, фильтрующий материал. По своей функции фильтрация похожа на процеживание, но с помощью неё можно проводить и тонкую очистку.

3. Биологическая очисткаметоды данной группы основаны на применении живых организмов. Биологическая очистка наиболее передовая и перспективная тенденция в очистке вод. Для работы метода необходимо использование бактерий , грибов и водорослей. Одним из удобных качеств данного способа очистки является подбор организмов для очистки вод заданного химического состава.

Биологическая очистка может проводиться в следующих условиях:Биологические пруды;Поляфильтрации;Биофильтры;Аэротенки;

Биологический прудводоем, с наличием естественной аэрации, в котором находятся микрооргагизмы активного ила.

Поле фильтрацииучасток почвы ( глина, песок, торф), через который проводится фильтрация воды за счет нахождения в ней микроорганизмов. Такие сооружения неспособны очищать сильнозагрязненные воды.

Биофильтрэто установка, в которой слой загрузочного материала покрывается биопленкой из аэробных бактерий. Пропускаемая через этот слой вода фильтруется, избавляясь отзагрязнений.

Аэротенкпредставляет сложную установку, с искусственной аэрацией. в ней осуществляется очистка аэробными бактериями. Вода смешивается с илом и направляется в аэротенк. аэрация в аэротенке сопровождается насыщениемсреды кислородом, улучшаяпроцессы биоразложения загрязнений. Для большей эффективности процесса в аэротенк вместо атмосферного воздуха добавляется технический кислород.

Таким образом, защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рациональногоиспользования для нужд народного хозяйства одна из наиболее важных и актуальных проблем требующих безотлагательного решения.

Ссылки на источники1.Ильинский В. Г.,Аношин Е. А. Химическое загрязнение природных вод, № 7 /20112.Забегалова Г. Н., Паутова А. И.Химическое загрязнение окружающей среды, № 1 /20113.Коростелева А. В.Способ очистки сточных вод от фенолов, № 25 /20114.Ильин А. П, Милушкин В. М, Назаренко О. Б, Смирнова В. В. Разработка новых методов очистки воды от растворимых примесей тяжелых металлов, № 3/том 317/20105.Шамраев А. В., Шорина Т. С.Влияние нефти и нефтепродуктов на различные компоненты окружающей среды, № 6 /2009

Основные источники загрязнения природных вод — Студопедия

Промышленные стоки. Наибольшее загрязнение природных вод дает промышленность таких отраслей народного хозяйства, как нефтеперерабатывающая, химическая, мыловаренная, целлюлозно-бумажная, текстильная, металлургическая, горнодобывающая.

Почти все промышленные сточные воды загрязнены в той или иной мере нефтепродуктами, отрицательно влияющими на качество воды. Даже незначительное содержание нефти (0,2 – 0,4 мг/л) придает воде специфический запах, который не исчезает после хлорирования и фильтрации.

Большую опасность представляют фенольные соединения, находящиеся в сточных водах химических предприятий, особенно лесохимической, анилинокрасочной, коксохимической и других отраслей. Фенольные воды, обладая сильными антисептическими свойствами, нарушают биологические процессы в воде, придавая ей резкий, неприятный запах.

Сточные воды предприятий электрохимической промышленности, рудообогатительных фабрик и предприятий по производству пестицидов, а также шахтные и рудничные содержат значительное количество цинка и меди.

Появившиеся в сточных водах некоторых производств синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) резко ухудшают биохимическую очистительную способность воды. Поэтому даже при небольших концентрациях СПАВ в воде прекращается рост водной растительности, усиливаются привкусы и запахи, образуются стойкие скопления пены.

Коммунальные стоки.Города и другие населенные пункты дают большое количество загрязненных веществ. В составе коммунальных стоков, кроме фекальных вод, содержится значительное количество вредных соединений от использования химических веществ в быту, а также от предприятий пищевой промышленности, общественного питания, торговли и т. д. Наличие в коммунальных стоках болезнетворных микробов и вирусов, а также яиц гельминтов делает их особенно опасными для здоровья людей. Особенность коммунальных стоков – неравномерность их поступления, затрудняющая работу городской канализации.


Населенные пункты дополнительно загрязняют водные объекты поверхностным стоком от дождей или таяния снега с улиц, дворов и с территорий промышленных предприятий. Они содержат в себе нефтепродукты и другие специфические загрязнения.

Химизация сельского хозяйства.Интенсификация сельскохозяйственного производства сопровождается быстрым наращиванием темпов применения минеральных удобрений и химических средств защиты растений от сорняков, вредителей и болезней. В результате в окружающую среду поступает много химических веществ, в том числе пестицидов, некоторые из них устойчивы к воздействию внешних факторов и в течение длительного времени сохраняют свои свойства. Пестициды накапливаются в почве, а затем смываются в водоемы или просачиваются в водоносные горизонты. При обработке полей с помощью авиации пестициды могут попадать в водоисточники непосредственно.


Особая опасность загрязнения вод удобрениями и пестицидами заключается в том, что стоки с полей невозможно пропустить через очистные сооружения. Кроме того, огромные площади сельскохозяйственных угодий являются основными речными водосборами, с которых вода поступает в водные объекты.

Исследованиями установлено, что из внесенных удобрений в водоисточники попадает около 20% азота, 2,5% фосфора и 30% калия. Таким образом сельское хозяйство стало основным загрязнителем водных объектов биогенными веществами.

Биогенные вещества способствуют интенсивному развитию фитопланктона, стимулирует рост нежелательных водных организмов, вызывают прогрессирующую эвтрофикацию (содержание в воде питательных веществ и первичной продукции) водных объектов, приводят к нарушению процессов самоочищения.

Вносимый в почву азот под влиянием нитрификационных процессов превращается в легкорастворимые нитратные формы, обладающие большой подвижностью, что способствует загрязнению грунтовых вод, делая их непригодными для употребления. Максимально допустимое содержание нитратного азота в питьевой воде – 10 мг/л.

Наибольшее загрязнение водоисточников биогенами наблюдается в районах орошаемого земледелия. Например, при удобрении рисовых чеков 14 – 18% их уходит вместе с коллекторно-сбросными водами.

Орошаемое земледелие дает большие возвратные стоки, которые не только загрязнены удобрениями и пестицидами, но и сильно минерализованы.

Для защиты сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней и сорняков все шире применяют химические средства. В результате происходит загрязнение территорий, оросительной сети, а также рек и грунтовых вод.

В открытые воды пестициды попадают с дождевыми и талыми водами, стекающими с обработанных ими территорий, при нарушении технологии авиа- и наземной обработки сельскохозяйственных угодий и лесов, в результате сброса сточных вод предприятиями, производящими пестициды, неправильного хранения или потерь при транспортировке.

Обработка рисовых полей пестицидами сопровождается частичным выносом их со сбросными водами в водотоки и водоемы. Радикальной мерой в этом случае может стать оборотное использование воды, которое позволяет расширить площади орошения или сократить потребление воды при их сохранении.

Стоки животноводческих хозяйств.Многочисленные животноводческие фермы и крупные животноводческие комплексы для промышленного производства свинины, говядины и молока на 50 – 100 тыс. голов являются существенным источником загрязнения.

Для облегчения водопоя фермы обычно располагают по берегам водоемов или вблизи них. При отсутствии жижесборников и навозохранилищ их отходы легко смываются ливневыми стоками или спускаются в водоисточники. Если учесть, что от фермы крупного рогатого скота ежесуточно образуется 1 т навозной жижи от каждой сотни голов, то становится ясной степень возможного загрязнения водных источников. На небольших реках ниже ферм при отсутствии природоохранных мероприятий вода становится мутной и приобретает неприятные запахи, рыба погибает. Отходы животноводческих хозяйств опасны тем, что в них содержатся яйца гельминтов и патогенные микроорганизмы, являющиеся источником заболеваний. Особенно опасны отходы свиноводческих комплексов. Одна свиноферма на 100 тыс. голов результатам загрязнения равнозначна городу с населением 250 тыс. человек.

Сложность проблемы охраны вод от стоков животноводческих хозяйств заключается в трудности санитарного обеспечения накопителей и утилизации отходов.

Продукты распада сине-зеленых водорослей. Сине-зеленые водоросли относятся к группе низших, наиболее примитивных растений. В большинстве случаев это одноклеточные организмы, обычно соединяющиеся в колонии. У некоторых клетки при помощи слизи и выростов соединены в ценобии в виде нитей, давая внешнюю картину многоклеточности. Размножаются они преимущественно путем деления клеток. Живут сине-зеленые водоросли не только в воде, но и на суше (на берегах водоемов, в почвах и на поверхности). Это самые распространенные растения земного шара. Они первыми заселяют бесструктурные почвы и совместно с бактериями приготавливают их для освоения другими растениями. Эти водоросли вообще аэробные организмы. Они способны к синтезу углеводов, но используют и распадающиеся органические вещества.

В сезоны массового размножения вода кажется окрашенной в зеленый, синий и другие цвета; это явление называют «цветением воды». «Синяя жидкость» образуется при распаде сине-зеленых водорослей в результате выхода из клеток водорастворимых пигментов – билихромпротеидов. При избыточном развитии водорослей, сопровождающемся цветением воды, качество ее резко ухудшается. В результате активно протекающих процессов брожения и гниения вода насыщается токсичными продуктами (фенолами, цианидами, высшими спиртами), обедняется кислородом, приобретает неприятные запахи. Это приводит к заболеванию и гибели рыб и других гидробионтов. Вода становится непригодной для питья и рекреации. Биологическое загрязнение воды отмирающими водорослями можно сравнить с загрязнением промышленными сточными водами.

Массовое развитие сине-зеленых водорослей наносит значительный ущерб народному хозяйству вследствие нарушения режима водоснабжения городов и населенных пунктов, возникновения заморов рыбы, загрязнения мест отдыха и т. д.

Сине-зеленые водоросли наиболее интенсивно развиваются в застойных водоемах, расположенных в районах с теплым климатом.

В водохранилищах озерного типа со значительной изрезанностью береговой линии и большим числом заливов возрастает доля внутриводоемных процессов, характерных для застойных зон, усиливаются процессы эвтрофирования. Эфтрофирование особенно усиливается под влиянием поступления в водоемы удобрений с полей и сточных вод.

Если в начальный период эвтрофирование приводит к увеличению продуктивности водоема в развитии фитопланктона и рыбы, то в последующем оно является причиной ухудшения качества воды и обеднения видового состава зообентоса и рыб, приводит к развитию сине-зеленых водорослей, менее требовательных к условиям обитания. Сине-зеленые водоросли при малой и средней интенсивности их развития (до 10…20 г/м3 сухого вещества) играют, как и другие фотосинтезирующие организмы, положительную роль, обогащая воду свободным кислородом. Однако в водохранилищах они достигают большой интенсивности развития (300…500 г/м3 и более), при которой продукты их распада становятся источником загрязнения воды.

Ущербы от цветения воды значительны. Особенно отчетливо они проявляются в системах коммунального и технического водоснабжения, включая ТЭС, и в рыбном хозяйстве.

В системах водоснабжения ущерб связан прежде всего с увеличением расходования коагулянтов для осаждения водорослей и с расширением площади отстойников.

На тепловых электростанциях сине-зеленые водоросли снижают эффект охлаждения и приводят к перерасходу топлива.

Избыточное цветение ограничивает, а иногда и исключает использование водных ресурсов для рекреации, лечения, спорта и туризма [1].

Тепловое загрязнение — нагревание воды, воздуха или почвы в результате попадания в окружающую среду тепловых отходов предприятий топливно-энергетического комплекса (тепловые и атомные электростанции), при сжигании попутного газа нефтедобывающей промышленности, от газовых факелов нефтехимических предприятий, при утечке тепла в жилищно-коммунальном хозяйстве и т. д. [3].

Современные тепловые и атомные электростанции используют для охлаждения огромное количество воды – до 100…200 м3/с, которая потом возвращается в водоемы в подогретом виде, изменяя их тепловой баланс. В результате повышения температуры воды усиливается ее испарение и увеличивается минерализация.

Более интенсивный рост водной растительности приводит к накоплению органического вещества, а его последующее разложение – к дальнейшей минерализации и уменьшению растворенного кислорода. Все это отрицательно сказывается на растительности и живых организмах [1].

Для погашения отрицательного эффекта влияния теплового загрязнения на окружающую среду используется охлаждение в градирнях или специальных водоемах-охладителях.

Любое тепловое загрязнение – это потеря дорогостоящей тепловой энергии, заставляющая увеличивать ее производство. Для уменьшения потерь энергии меняется структура энергетического комплекса: вместо мощных ТЭЦ строятся сотни мелких электростанций (блок-ТЭЦ), приближенных к потребителям энергии. КПД в 2 – 3 раза выше, чем при получении энергии на крупных ТЭС. Тепловое загрязнение от жилищно-коммунального хозяйства уменьшается при теплоизоляции стен, окон, дверей и т. д. [3].

Молевой сплав леса. При сплаве бревен россыпью с них при ударах о берега, камни и соударения между собой сдирается кора, ломаются сучья, которые оседают на дно рек. До 10% тонет и деловых стволов. Затонувшая древесина, а также выделяющиеся смолы, дубильные вещества и вредные соединения, медленно разлагаясь, поглощают кислород и выделяют фенольные и другие вредные вещества, отравляя воду. Вырубка густого кустарника по берегам рек, мешающего лесосплаву, усиливает эрозионные процессы, ускоряя заиление русла.

Особенно большой ущерб молевой сплав наносит рыбному хозяйству. При движении бревен рыба травмируется, разрушаются нерестилища, а под влиянием отравления гибнут икра и кормовые организмы.

Рубка леса на территории водосборов нарушает температурный и биологический режим рек. Они мелеют, пересыхают и выпадают из фонда рыбохозяйственных угодий. Последствия лесосплава сказываются даже через многие годы после его прекращения.

Отходы водного транспорта. Водный транспорт загрязняет воду вследствие прямого сброса в нее всех отходов и особенно подсланевых вод, сильно загрязненных нефтепродуктами. Огромное количество нефти попадает в воду при ее перевозках морским транспортом. При холостом рейсе танкеры для устойчивости наполняют водой, в месте загрузки нефтью балластную воду, сильно насыщенную нефтепродуктами, сбрасывают за борт.

Много нефти попадает в моря при авариях танкеров. В совокупности в моря и океаны ежегодно попадает не менее 5 млн. т нефти.

Пагубное влияние попадающей в воду нефти на природу проявляется в следующем. При концентрации нефтепродуктов более 0,05 мг/л вкусовые качества воды сильно падают, рыба приобретает неприятный и неустранимый привкус, а при концентрации свыше 0,5 мг/л – гибнет. Одна тонна нефти образует на поверхности воды пленку площадью 12 км2, затрудняющую поступление в воду кислорода. Это приводит к массовой гибели рыбы и водоплавающей птицы. Опасность для флоры фауны может представлять не только сама нефть, но и поверхностно-активные вещества, которые используют для борьбы с нефтью. Большой ущерб разлившаяся нефть приносит курортным побережьям многих стран [1].

Радиоактивные отходы –все радиоактивные и зараженные материалы, образующиеся в процессе использования радиоактивности человеком и не находящие дальнейшего применения. К радиоактивным отходам относятся отработанные тепловыделяющие элементы АЭС (ТВЭЛы), конструкции АЭС при их демонтаже и ремонте, обладающие радиоактивностью части медицинских приборов, рабочая одежда сотрудников АЭС и др. Радиоактивные отходы должны храниться или захораниваться таким образом, чтобы была исключена возможность их попадания в окружающую среду [3].

Радиоактивные отходы некоторых производств представляют большую опасность для природных вод. В организмах растений, рыб и животных происходят процессы биологической концентрации радиоактивных веществ. Мелкие организмы, содержащие эти вещества в небольших дозах, поглощаются более крупными, в которых возникают уже опасные концентрации. Поэтому отдельные пресноводные рыбы в несколько тысяч раз радиоактивнее водной среды, в которой они обитают.

Сточные воды с радиоактивностью в 1 л свыше 3,7*1012 с-1 сливают в специальные подземные резервуары или закачивают в глубокие бессточные подземные бассейны. Используют также обезвоживание стоков и дальнейшее захоронение «блоков» в контролируемых местах [1].

В местах сохранения и захоронения радиоактивных отходов проводится постоянный дозиметрический контроль радиационной обстановки, который координируется Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ), используется автоматизированная система контроля радиационной обстановки.

Опасное влияние выбросов АЭС пока недостаточно изучено, однако научная методология и печальный опыт человечества требует исходить из того, что (учитывая неполноту нашего знания) это влияние будет еще более неблагоприятным, чем это представляется сегодня.

Необходимо прекратить выбрасывать в биосферу в ходе штатных выбросов не только глобальные и вечные радионуклиды, но и большинство других, способных оказывать влияние на живые организмы. Нужно сделать атомные реакторы такими, чтобы никогда, ни при каких условиях (включая не только ошибки персонала, но и вооруженное нападение и террористические акты) не смог бы произойти выброс радионуклидов из реактора. Надо найти пути сбора и уничтожения уже выброшенных вечных радионуклидов.

Современная атомная индустрия очень далека от выполнения этих простых требований. Именно поэтому мы говорим об ее экологической неприемлемости. А по масштабам экологических последствий ее влияние на биосферу определяем как самую грязную из существующих промышленных технологий [2].

В РФ имеется 227 хранилищ радиоактивных отходов, из которых 81 уже законсервировано. В Московской области имеется 20 временных хранилищ, каждое емкостью около 5 тыс. м3.

До 1984 г. широко практиковалось захоронение радиоактивных отходов в морях. В России в этот период сбрасывались в моря все радиоактивные отходы атомного военного и морского флота [3].

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД . — Студопедия

Вода— самое распространенное неорганическое соединение на нашей планете. Вода- основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода .в главном движущем процессе на Земле — фотосинтезе. Вода присутствует во всей биосфере: не только в водоемах, но и в воздухе, и в почве, и во всех живых существах. Последние содержат до 80-90% воды в своей биомассе. Потери 10- 20% воды живыми организмами приводят к их гибели.

В естественном состоянии вода никогда не свободна от примесей. В ней растворены различные газы и соли, находятся взвешенные твердые частички. В 1 л пресной воды может содержаться до 1 г солей.

Большая часть воды сосредоточена в морях и океанах. На пресные воды приходится всего 2% . Большая часть пресных вод (85% ) сосредоточена во льдах полярных зон и ледников. Возобновление пресных вод происходит в результате круговорота воды.

С появлением жизни на Земле круговорот воды стал относительно сложным, так как к простому явлению физического испарения(превращения воды в пар) добавились более сложные процессы, связанные с жизнедеятельностью живых организмов. К тому же роль человека по мере его развития становится все более значительной в этом круговороте.

Круговорот воды в биосферепроисходит следующим образом. Вода выпадает на поверхность Земли в виде осадков, образующихся из водяного пара атмосферы. Определенная часть выпавших осадков испаряется прямо с поверхности, возвращаясь в атмосферу водяным паром. Другая часть проникает в почву, всасывается корнями растений и затем, пройдя через растения, испаряется в процессе транспирации. Третья часть просачивается в глубокие слои подпочвы до водоупорных горизонтов, пополняя подземные воды. Четвертая часть в виде поверхностного, речного и подземного стока стекает в водоемы, откуда также испаряется в атмосферу. Наконец, часть используется животными и потребляется человеком для своих нужд. Вся испарившаяся и вернувшаяся в атмосферу вода конденсируется и вновь выпадает в качестве осадков.


Таким образом, один из основных путей круговорота воды — транспирация,то есть биологическое испарение, осуществляется растениями, поддерживая их жизнедеятельность. Количество воды, выделяющееся в результате транспирации, зависит от вида растений, типа растительных сообществ, их биомассы, климатических факторов, времени года и других условий.


Интенсивность транспирации и масса испаряющейся при этом воды могут достигать весьма значительных величин. У таких сообществ, как леса      (с большой фитомассой и листовой поверхностью) или болота                            (с водонасыщенной моховой поверхностью) транспирация в целом вполне сравнима с испарением открытых водоемов (океана) и нередко даже превышает его. В среднем для растительных сообществ умеренного климата транспирация составляет от 2000 до 6000 м воды в год.

Величина суммарного испарения (с почвы, с поверхности растений и через транспирацию) зависит от физиологических особенностей растений и их биомассы, поэтому служит косвенным показателем жизнедеятельности и продуктивности сообществ. Растительность в целом выполняет роль грандиозного испарителя, существенно влияя при этом на климат территории. Растительный покров ландшафтов, особенно леса и болота, имеет также огромное водо-охранное и водорегулирующее значение, смягчая перепады стока (паводки), способствуя удержанию влаги, препятствуя иссушению и эрозии почв.

Загрязнениеприродных вод. Под загрязнением водоемов понимается снижение их биосферных функций и экономического значения в результате поступления в них вредных веществ.

Одним изосновных загрязнителей воды является нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в воду в результате естественных ее выходов в районах залегания. Но основные источники загрязнения связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей, транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья.

Из других загрязнителей необходимо назвать металлы (например, ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово, марганец), радиоактивные элементы, ядохимикаты, поступающие с сельскохозяйственных полей, и стоки животноводческих ферм. Небольшую опасность для водной среды из металлов представляют ртуть, свинец и их соединения .

Расширенное производство (без очистных сооружений) и применение ядохимикатов на полях приводят к сильному загрязнению водоемов вредными соединениями. Загрязнение водной среды происходит в результате прямого внесения ядохимикатов при обработке водоемов для борьбы с вредителями, поступления в водоемы воды, стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоемы отходов предприятий- производителей, а также в результате потерь при транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками.

Наряду с ядохимикатами сельскохозяйственные стоки содержат значительное количество остатков удобрений (азота, фосфора, калия), вносимых на поля. Кроме того, большие количества органических соединений азота и фосфора попадают со стоками от животноводческих ферм, а также с канализационными стоками. Повышение концентрации питательных веществ в почве приводит к нарушению биологического равновесия в водоеме.

Вначале в таком водоеме резко увеличивается количество микроскопических водорослей. С увеличением кормовой базы возрастает количество ракообразных, рыб и других водных организмов. Затем происходит отмирание огромного количества организмов. Оно приводит к расходованию всех запасов кислорода, содержащегося в воде, и накоплению сероводорода. Обстановка в водоеме меняется настолько, что он становится непригодным для существования любых форм организмов. Водоем постепенно “умирает” .

Одним из видов загрязнения водоемов является тепловоезагрязнение. Электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоем. Это приводит к повышению в нем температуры воды. С повышением температуры в водоеме уменьшается количество кислорода, увеличивается токсичность загрязняющих воду примесей, нарушается биологическое равновесие.

В загрязненной воде с повышением температуры начинают бурно размножаться болезнетворные микроорганизмы и вирусы. Попав в питьевую воду, они могут вызвать вспышки различных заболеваний.

В ряде регионов важным источником пресной воды являлись подземные воды. Раньше они считались наиболее чистыми. Но в настоящее время в результате хозяйственной деятельности человека многие источники подземной воды также подвергаются загрязнению. Нередко это загрязнение настолько велико, что вода из них стала непригодной для питья.

Человечество потребляет на свои нужды огромное количество пресной воды. Основными ее потребителями являются промышленность и сельское хозяйство. Наиболее водоемкие отрасли промышленности — горнодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. На них уходит до 70% всей воды, затрачиваемой в промышленности. Главный же потребитель пресной воды — сельское хозяйство: на его нужды уходит 60-80% всей пресной воды.

Уже в настоящее время недостаток пресной воды испытывают не только территории, которые природа обделила водными ресурсами, но и многие регионы, еще недавно считавшиеся благополучными в этом отношении. В настоящее время потребность в пресной воде не удовлетворяется у 20% городского и 75% сельского населения планеты.

Вмешательство человека в природные процессы затронуло даже крупные реки (такие, как Волга, Дон, Днепр), изменив в сторону уменьшения объемы переносимых водных масс (сток рек). Используемая в сельском хозяйстве вода по большей части расходуется на испарение и образование растительной биомассы и, следовательно, не возвращается в реки. Уже сейчас в наиболее обжитых районах страны сток рек сократился на 8% , а у таких рек, как Дон, Терек, Урал — на 11-20%. Весьма драматична судьба Аральского моря, по сути, прекратившего существование из-за чрезмерного забора вод рек Сырдарьи и Амударьи на орошение.

Ограниченные запасы пресной воды еще больше сокращаются из-за их загрязнения. Главную опасность представляют сточные воды (промышленные, сельскохозяйственные и бытовые), поскольку значительная часть использованной воды возвращается в водные бассейны в виде сточных вод.

2.4 РАДИАЦИЯ В БИОСФЕРЕ.

Радиационные загрязнения имеют существенное отличие от других. Радиоактивные нуклиды — это ядра нестабильных химических элементов, испускающие заряженные частицы и коротковолновые электромагнитные излучения. Именно эти частицы и излучения, попадая в организм человеку разрушают клетки, вследствие чего могут возникнуть различные болезни, в том числе и лучевая.

В биосфере повсюду есть естественные источники радиоактивности, и человек, как и все живые организмы, всегда подвергался естественному облучению. Внешнее облучение происходит за счет излучения космического происхождения и радиоактивных нуклидов, находящихся в окружающей среде. Внутреннее облучение создается радиоактивными элементами, попадающими в организм человека с воздухом, водой и пищей.

Для количественной характеристики воздействия излучения на человека используют единицы — биологический эквивалент рентгена (бэр) или зиверт (Зв): 1 Зв= 100бэр. Так как радиоактивное излучение может вызвать серьезные изменения в организме, каждый человек должен знать допустимые его дозы.

В результате внутреннего и внешнего облучения человек в течение года в среднем получает дозу 0,1 бэр и, следовательно, за всю свою жизнь около 7 бэр. В этих дозах облучение не приносит вреда человеку. Однако есть такие местности, где ежегодная доза выше средней. Так, например, люди, живущие в высокогорных районах, за счет космического излучения могут получить дозу в несколько раз большую. Большие дозы излучения могут быть в местностях, где содержание естественных радиоактивных источников велико. Так, например, в Бразилии (200 км от Сан-Паулу) есть возвышенность, где годовая доза составляет 25 бэр. Эта местность необитаема.

Наибольшую опасность представляет радиоактивное загрязнение биосферы в результате деятельности человека. В настоящее время радиоактивные элементы достаточно широко используются в различных областях. Халатное отношение к хранению и транспортировке этих элементов приводит к серьезным радиоактивным загрязнениям. Радиоактивное заражение биосферы связано, например, с испытаниями атомного оружия.

Во второй половине нашего столетия начали вводить в эксплуатацию атомные электростанции, ледоколы, подводные лодки с ядерными установками. При нормальной эксплуатации объектов атомной энергии и промышленности загрязнение окружающей среды радиоактивными нуклидами составляет ничтожно малую долю от естественного фона. Иная ситуация складывается при авариях на атомных объектах.

В настоящее время все острее встает проблема складирования и хранения радиоактивных отходов военной промышленности и атомных электростанций. С каждым годом они представляют все большую опасность для окружающей среды. Таким образом, использование ядерной энергии поставило перед человечеством новые серьезные проблемы.

 

3.  Химическое загрязнение биосферы.

В основном существуют три основных источника загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля каждого из этих источников в общем загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места. Сейчас общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство.

Источники загрязнений — теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, кото рые выбрасывают в воздух оксилы азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути

и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попа дают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов. Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в

атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних.. Основным источником пирогенного загрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 70% ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива. Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются следующие:

  а) Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий.

  б) Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серусодержащего топлива или переработки сернистых руд

в) Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.

г) Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе в другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара,коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. 

д) Оксилы азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. 

е) Соединения фтора. Источниками загрязнения являютсяпредприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений — фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом.

ж) Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлоросодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. 

 

Основные загрязнители воды

Загрязнение воды могут вызвать более 400 видов веществ. Различают химические, биологические и физические загрязнители. 

Среди химических загрязнителей к наиболее распространенным относят нефть и нефтепродукты, синтетические поверхностно-активные вещества, кислоты, щелочи, соли, фенолы, аммонийный и нитритный азот, пестициды, тяжелые металлы, диоксины и др. 

Очень опасно загрязняют воду биологические загрязнители, например вирусы и другие болезнетворные микроорганизмы, водоросли, дрожжевые и плесневые грибки. 

К физическим загрязнителям относятся — радиоактивные вещества, взвешенные твердые частицы, тепло, органолептические (цвет, запах), шлам, песок, ил, глина.

Взвешенные вещества 

Взвешенные вещества (грубодисперсные примеси), присутствующие в природных водах — это частицы глины, песка, ила, суспензии органических и неорганических веществ, планктон и различные микроорганизмы.  

gallery/взвешенные вещества

Железо и марганец 

Вода, содержащая железо (особенно подземная) сперва прозрачна и чиста на вид.  Однако даже при непродолжительном контакте с кислородом воздуха железо окисляется, придавая воде желтовато-бурую окраску. Уже при концентрациях железа выше 0.3 мг/л такая вода способна вызвать появление ржавых потеков на сантехнике и пятен на белье при стирке. При содержании железа выше 1 мг/л вода становится мутной, окрашивается в желто-бурый цвет, у нее ощущается характерный металлический привкус. Все это делает невозможным применение такой воды как для питья, так и для технических нужд. 

gallery/железо и марганец

Марганец распространен не столь сильно, как железо, но встречается довольно часто. В результате повышенного содержания марганца в воде на внутренних поверхностях водопроводных труб и теплового оборудования начинают накапливаться отложения этого металла, которые, в свою очередь, могут вызывать закупорку и ухудшение процессов теплообмена. Вода с повышенным содержанием марганца оставляет несмываемые следы на сантехнических устройствах. Марганец в питьевой воде является одной из основных причин ее неприятного вкуса, употребление воды с повышенным содержанием этого химического элемента негативно сказывается на состоянии человеческого организма. 

Сероводород 

Сероводород в природе встречается в подземных водах, преимущественно неорганического происхождения, проходящих через сульфидные руды. Он образуется в результате разложения серосодержащих пород сульфидов кислыми водами и восстановления сульфатов сульфатредуцирующими серобактериями, которые восстанавливают различные соединения серы (растворенные в воде сульфиды и сульфаты) до сероводорода. Вода, насыщенная сероводородом, имеет характерный неприятный запах. 

gallery/сероводород

Жесткость и минерализация 

Под минерализацией воды понимают общее количество минеральных солей,  полученное в ходе химического анализа состава воды. Этот показатель выражается в мг/дм3 (до 1000 мг/дм3) и ‰ — промилле (1‰ соответствует 1 грамму в 1 литре). 

Жесткость воды — совокупность химических и физических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворенных солей щелочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния (так называемых «солей жесткости»). 

gallery/жесткая вода

С 1 января 2014 года в России введён межгосударственный стандарт ГОСТ 31865-2012 «Вода. Единица жёсткости». По новому ГОСТу жёсткость выражается в градусах жесткости (°Ж). 1 °Ж соответствует концентрации щелочноземельного элемента, численно равной 1/2 его миллимоля на литр (1 °Ж = 1 мг-экв/л). По величине общей жёсткости различают воду мягкую (до 2 °Ж), средней жёсткости (2-10 °Ж) и жёсткую (более 10 °Ж). 

Мутность 

Мутность воды — показатель, характеризующий уменьшение прозрачности воды в связи с наличием неорганических и органических тонкодисперсных взвесей, а также развитием планктонных организмов. Причинами мутности воды может быть наличие в ней песка, глины, неорганических соединений (гидроксида алюминия, карбонатов различных металлов), а также органических примесей или живых существ, например бактерио, фито- или зоопланктона. Также причиной может быть окисление соединений железа и марганца кислородом воздуха, что приводит к образованию коллоидов. 

gallery/мутность воды

Цветность 

Цветность характеризует интенсивность окраски воды и является одним из показателей качества воды. Цветность можно определить путем сравнения окраски испытуемой воды с эталонами. Различают «истинный цвет», обусловленный только растворенными веществами, и «кажущийся» цвет, вызванный присутствием в воде коллоидных и взвешенных частиц. 

gallery/цветность воды

Аммиак 

Аммиак – бесцветный газ, хорошо растворимый в воде, с характерным запахом, имеет токсическое воздействие на водную флору и фауну. В условиях, когда рН воды составляет менее 8 – находится в форме аммония, а когда рН составляет более 11 – в форме аммиака, в пределах между рН 8-11 – встречаются как аммоний так и аммиак. Сумма аммиака и аммония составляет общий аммонийный азот. Особую опасность аммиак составляет при взаимодействии в воде с другими химическими элементами. Повышение токсичности аммиака могут привести и различные экологические факторы, в частности рН и температура. В естественных условиях уровень аммиака в грунтовых водах не превышает 0,2 мг/л. Более высокий уровень аммиака (до 3 мг/л) встречается в слоях богатыми гуминовыми веществами. В норме поверхностные воды содержат – 12 мг/л аммиака. Присутствие аммиака в высоких концентрациях является важным признаком фекального загрязнения водоемов. 

gallery/аммиак

Фториды, фосфаты 

Фториды — это химические соединения фтора с другими элементами. Основным источником фтора являются соли в питьевой воде и пище. Попадая в организм, они с кровью распространяются ко всем органам. 

Избыток фторидов в воде несёт существенную опасность для здоровья человека. У людей, употребляющих сильно загрязненную фтором воду, возникает флюороз — поражение зубов. Также обилие фторидов приводит к нарушению процессов формирования костной ткани.  

Фосфатами называется класс солей, полученный в результате химической реакции фосфорной кислоты с другими химическими элементами. Фосфор является необходимым элементом для жизнедеятельности организма. Однако чрезмерное поступление фосфатов в организм человека представляет опасность. Фосфаты входят в состав большинства видов бытовой химии, моющих средств, удобрений. 

gallery/фториды

Нитраты, нитриты 

Нитраты — это соли азотной кислоты, наличие которых, как правило, вызвано поступлением в источник водоснабжения хозяйственно-бытовых и промышленных стоков, а также стоков с сельскохозяйственных угодий, обрабатываемых азотосодержащими удобрениями. 

Превышение концентрации нитратов наиболее часто наблюдается в воде из колодцев, неглубоких скважин, рек и озер, поэтому при использовании воды из поверхностных и неглубоких подземных источников рекомендуется сделать анализ воды на нитраты. 

gallery/нитраты и нитриты

Опасность нитратов обусловлена их токсичным действием на организм. Особую опасность нитраты представляют для маленьких детей. 
Согласно СанПиН 2.1.4.10749-01 содержание нитратов в питьевой воде не должно превышать 45 мг/л. 

Нитриты представляют собой промежуточную ступень в цепи бактериальных процессов окисления аммония до нитратов.  

Повышенное содержание нитритов указывает на усиление процессов разложения органических веществ в условиях более медленного окисления NO2— в NO3—, что указывает на загрязнение водного объекта, то есть является важным санитарным показателем.  

Предельно допустимая концентрация нитритов в воде водоемов (ПДКв) установлена в размере 3,3 мг/дм3 в виде иона NO2— или 1 мг/дм3 в пересчете на азот нитритов.  

Хлориды, сульфаты 

Хлориды присутствуют практически во всех пресных поверхностных и грунтовых водах, а также в питьевой воде в виде солей металлов. Если в воде присутствует хлорид натрия, она имеет соленый вкус уже при концентрациях свыше 250 мг/л; в случае хлоридов кальция и магния соленость воды возникает при концентрациях свыше 1000 мг/л. Именно по органолептическому показателю – вкусу установлена ПДК для питьевой воды по хлоридам (350 мг/л), лимитирующим показателем вредности является органолептический. 

Сульфаты, как и хлориды, влияют на органолептические свойства воды. Они придают ей горький вкус. Пороговые концентрации по влиянию на вкус воды составляют для натрия, кальция и магния сульфата соответственно 500, 900 и 600 мг/л. Горький вкус становится ощутимым, если содержание сульфатов в воде превышает 500 мг/л.  

gallery/хлориды и сульфаты

Органические вещества 

Среди природных  органических веществ, встречающихся в поверхностных источниках водоснабжения – реках, озерах, в особенности, в болотистых местностях, можно обозначить гуминовые и фульвокислоты, органические кислоты, метан, фенолы, азотсодержащие вещества, серосодержащие вещества, карбонильные соединения, жиры, углеводы, смолистые вещества (выделяемые хвойными породами деревьев), дубильные вещества (или танниды – фенолсодержащие вещества), лигнины (высокомолекулярные вещества, вырабатываемые растениями). Эти вещества образуются как продукты жизнедеятельности и распада растительных и животных организмов, некоторые попадают в воду в результате ее контакта с залежами углеводородов (нефтепродуктов). 

gallery/органические вещества

Нефтепродукты 

Нефтепродукты в воде водоемов находятся в различных формах — растворенной, эмульгированной, сорбированной на взвешенных частицах и донных отложениях, в виде пленки на поверхности воды. В момент поступления основная масса нефтепродуктов сосредоточена в пленке. Затем происходит постепенное перераспределение в другие формы, при этом в растворенную форму переходят в основном низкомолекулярные ароматические углеводороды, обладающие более высокой растворимостью. При санитарно-химическом контроле определяют, как правило, сумму растворенных, эмульгированных и сорбированных форм нефти. 

Нефтепродукты относятся к числу наиболее распространенных загрязняющих веществ.  

gallery/нефтепродукты

Радон 

Вода с высоким содержанием радона встречается, как правило, в местах омывания пород кристаллического происхождения с высоким уровнем трещиноватости или в местах омывания песков, в которых ранее происходило отложение радия. 

Разовый риск от употребления воды, содержащей невысокую активность радона минимален. Но длительное употребление — может привести к проблемам со здоровьем. 

gallery/радон

Тяжелые металлы 

На сегодняшний день к тяжелым металлам относят более 40 металлов периодической  системы Д.И. Менделеева с атомной массой свыше 50 атомных единиц: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi и др. При этом немаловажную роль в категорировании тяжелых металлов играют следующие условия: их высокая токсичность для живых организмов в относительно низких концентрациях, а также способность к накоплению в организме. 

Тяжелые металлы и их соли — широко распространенные промышленные загрязнители. В водоемы они поступают из естественных источников (горных пород, поверхностных слоев почвы и подземных вод), со сточными водами промышленных предприятий и атмосферными осадками, загрязненными дымовыми выбросами.

gallery/тяжелые металлы

Наличие тех или иных загрязнителей в воде зависит от различных факторов (источник водоснабжения, близость промышленных или сельскохозяйственных предприятий, особенностей геологического строения и т.д.).  Мы производим экспресс-анализ воды с выездом на объект. При необходимости мы осуществляем забор воды для проведения комплексного анализа в независимой лаборатории. И только на основе результатов анализа мы подберем и смонтируем оптимальный для Вас комплект оборудования для очистки воды, обеспечим его техническое обслуживание! Консультация и подбор оборудования абсолютно бесплатны!

gallery/заключение

Наслаждайтесь чистой водой в Вашем доме! 

Виды загрязнения воды: физическое, химическое, биологическое

Загрязнение – это отклонение от нормального состояния окружающей среды. В принципе, любой новый для нее компонент играет роль загрязнителя.

Это физические тела, химические вещества, биологические организмы техногенного или природного характера.

У воды, будь то пресная – рек и озер, морская – в морях и океанах и даже подземные воды или талые ледниковые, есть одна особенность: загрязнена она или нет на глаз определить невозможно.

Мы видим только частицы мусора, муть или взвесь – результаты механических загрязнений. Биологические, химические, неорганические примеси без специального анализа не видны. В этом опасность загрязненной воды.

Основных видов загрязнения два – природные и антропогенные. Какие виды загрязнения природных вод существуют, какие из них относятся к опасным, мы рассмотрим в этой статье.

Механическое загрязнение воды

Механические или физические загрязнения происходят природным путем – из-за размывания почвы дождями, паводками, в отдельных районах в результате природных катаклизмов: извержений вулканов, землетрясений, наводнений и цунами, разрушении гор и пр.

В общем объеме загрязнений их роль мала.

Вред от механических загрязнений для природы незначителен. Экосистема в состоянии самостоятельно справиться или подстроиться под произошедшие изменения. Природный баланс восстанавливается естественным путем через два-три года.

Большой вред наносит вымывание из почвы химических веществ, таких как алюминий и магний. Они наносят ущерб флоре, рыбам и другим водным представителям фауны.

Но и антропогенная деятельность приводит к механическим загрязнениям. При проведении строительных работ образуется много мелкодисперсного мусора, золы, сажи, пыли. Они смываются водой и загрязняют ее.

При горении или нагревании газообразные вещества поднимаются в воздух, остывая, оседают в виде копоти и вновь попадают в воду.

Загрязняют воду лесозаготовительные и деревообрабатывающие предприятия, лесосплавы. Топляк, т.е. затонувшие бревна способны оказать влияние на рельеф дна водоемов, на биологическую экосистему.

Самый массовый вид механических загрязнений сравним по масштабам с экологической катастрофой. 12 млн тонн нефти каждый год попадают в мировой океан.

Разливы нефти и нефтепродуктов происходят при транспортировке, в результате аварий на танкерах или нефтепроводах. Возможны утечки нефти и в ее месторождениях из-за разломов земной коры, на буровых станциях.

Нефть тонким слоем разливается по поверхности океана, нефтяное пятно способно распространиться на десятки и даже сотни квадратных километров.

Нефтяная пленка на поверхности воды не пропускает кислород. Обитатели морских глубин обречены на кислородное голодание и гибель. Страдают рыба, водоплавающие птицы, морские млекопитающие. Нефть, попадая на оперение, кожу или мех, лишает животных способности к передвижению.

Все живое гибнет, в радиусе загрязнения образуется «мертвая зона». К использованию такая вода не пригодна.

От механических загрязнений помогают следующие способы очистки воды:

  • фильтрация;
  • отстаивание;
  • флотация.

Тепловое

Сегодня много тепловой энергии выбрасывается бесконтрольно в окружающую среду. Это тепло электростанций, нагретые промышленной деятельностью предприятий сточные воды.

Общие теплопотери производств колеблются от 30 до 70%. Большой вклад в дело формирования парникового эффекта вносит нефтегазовая отрасль и транспорт. Все энергоресурсы: газ, нефть, уголь и их производные в конечном итоге превращаются в тепло.

Выбросы тепла поглощает атмосфера и водоемы. Нарушается естественный атмосферно-температурный баланс, водные обменные процессы в природе, изменяется климат.

Способность воды выступать охлаждающим агентом оборачивается для нее неприятностями. Теплая вода не так насыщена кислородом, от этого страдает водная фауна и флора. Меняются физические характеристики окружающей среды.

Средством для снижения теплового загрязнения выступают альтернативные возобновляемые источники энергии: солнечная, ветряная, гидроэнергетика.

Химическое

В природе нет воды как химического соединения Н2О в чистом виде. В ней присутствуют минеральные соли и другие примеси, которые занимают до 15% ее объема.

Из химических элементов в природной воде встречаются:

Цинк 25%
Марганец 25%
Никель 18%
Медь 16%
Железо 6%
Азот 4%
другое 6%

80 химических элементов периодической таблицы Менделеева обнаружены в воде, которая идет из-под крана. В загрязненной воде их еще больше, концентрация превышает допустимые нормы, установленные государственными стандартами.

Губительны для живых организмов избыточное содержание ртути, фтора, меди, хлора, мышьяка, свинца и др.

Химическое загрязнение опасно тем, что вредные вещества не разлагаются, а накапливаются в воде, нейтрализовать их практически невозможно. Ущерб природе может быть нанесен невосполнимый.

Основные виды загрязнения воды: бактериальное, механическое, химическоеОсновные виды загрязнения воды: бактериальное, механическое, химическое

Кислотные дожди дополнительно вымывают из почвы соли тяжелых металлов и повышают их концентрацию в воде.

Известен вред пестицидов, которые продолжают применять в сельском хозяйстве. Да, без них не получить такой большой урожай. Но ими продолжают пользоваться ради сиюминутной выгоды. Кроме них на полях применяют инсектициды и минеральные удобрения.

Вдумайтесь в эту цифру: 90% воды на землях сельхозназначений загрязнены. Это загрязнители, которые сначала накапливаются в почве, а потом неминуемо попадают в воду и разносятся на обширную территорию, по пищевой цепочке они проникают в организм.

В первую очередь меняется кислотно-щелочной баланс водной системы, повышается концентрация солей. В итоге водная среда становится вовсе непригодной для жизни органики.

Избежать вреда можно только создав надежный заслон химическим загрязняющим веществам. Предприятия, где в технологическом процессе используется вода, должны быть оборудованы надежными очистными сооружениями.

Радиоактивное

Радиоактивные элементы не распадаются до миллиардов лет, накапливаются в грунте, воде, биологических организмах. Наибольшую опасность представляют:

  • уран;
  • радий;
  • стронций и др.

Радиоактивное загрязнение воды происходит несколькими способами:

  1. Утечка радиоактивных отходов с атомных электростанций, атомных судовых двигателей, предприятий, использующих радиоактивные вещества.
  2. Как последствия полигонных испытаний атомного оружия в виде радиоактивных осадков или оседания ядерной пыли.
  3. Чрезвычайные происшествия с выбросом радиоактивных веществ.

Биологическое

Бактериальное загрязнение воды при недостаточной ее очистке чревато возникновением очагов кишечных заболеваний. Для стран третьего мира остро стоит проблема эпидемий, передающихся через грязную воду.

Носителем биологической опасности может быть не только питьевая вода, но и живые существа, в ней обитающие. Морские продукты, рыба тоже становятся источником заражения. Иногда достаточно намочить руки или продукты в грязной воде, чтобы пострадать от бактериального загрязнения.

Микробиологическое загрязнение воды в быту устраняется кипячением. При высоких температурах большинство бактерий погибает. Но даже такая вода не всегда пригодна для питья и хозяйственных нужд.

Любой человек хотя бы раз в жизни сталкивался с кишечными отравлениями и знает, как это неприятно.

Всемирная организация здравоохранения утверждает, что причиной 80% заболеваний напрямую или косвенно является грязная вода. А по данным статистики два миллиона людей умирает ежегодно от некачественной воды.

Промышленно-хозяйственная деятельность человека пагубно сказывается на состоянии воды. В России 75% водоемов загрязнены.

Сейчас эту проблему решают при помощи очищения, но до бесконечности так продолжаться не может, и существующих ныне систем скоро станет недостаточно. Тем более, что износ очистных сооружений достигает 50%, а темпы их реконструкции не успевают компенсировать устаревание технологий.

Загрязнение водной среды опасно для здоровья и природной экосистемы. Наш организм на 80% состоит из воды, ежедневно мы выпиваем не менее двух литров жидкости, используем воду в личных гигиенических целях. Одним словом, не можем даже помыслить своего существования без воды.

А теперь представим, что этот жизненно важный ресурс стал недоступным. Без воды мы не проживем и трех суток. Да и в повседневной жизни наше здоровье напрямую зависит от того, какую воду мы пьем.

Пожалуй, этого достаточно, чтобы понять насколько важен вопрос чистой питьевой воды.



А Вы сортируете мусор?

ДаНет

Источники загрязнения природных вод

Качество воды оценивается концентрацией в ней вредных примесей.

Основными источниками загрязнения поверхностных вод являются бытовые, производственные и атмосферные сточные воды, промышленность, сельское хозяйство, судоходство. Основные источники загрязнения подземных вод – накопители промышленных отходов, закачка загрязненных вод в глубокие слои, инфильтрация загрязнений с промышленных и городских территорий, фильтрация из загрязненных рек. Наиболее распространены химическое и бактериальное загрязнения. Проникновению загрязнений в подземные горизонты способствует интенсивное использование подземных вод. Загрязнения поступают в водную среду в виде концентрированных выбросов или в результате диффузии. Значительный их объем сбрасывается со сточными водами городов, поселков и промышленных предприятий. Состав сточных вод зависит от источника загрязнения и изменяется во времени, причем суточные колебания содержания различных ингредиентов составляют 3 – 4 раза и более.

Загрязнения, содержащиеся в сточных водах, подразделяют на нерастворенные, коллоидные и растворенные вещества. По происхождению загрязнения бывают минеральные, органические и бактериальные. Минеральные загрязнения состоят из песка, растворов минеральных солей, кислот и пр. Органические загрязнения являются хорошей средой для развития бактерий, вирусов, грибков, составляющих бактериальное загрязнение.

Одним из основных загрязнителей вод являются нефть и нефтепродукты. Ежегодные поступления нефти в Мировой океан достигают 30…35 млн. т. Загрязнение вод нефтью происходит в результате ее естественных выходов в районах залегания, при нефтедобыче, транспортировке, переработке и использовании в качестве топлива и промышленного сырья. Загрязнение водных объектов нефтью в районах интенсивной добычи отмечается повсеместно. Неправильные действия и технические неполадки в процессе бурения и эксплуатации скважин приводят к аварийным выбросам нефть. Сильное загрязнение водной среды происходит при транспортировке нефти. В настоящее время около 65 % объема мировой добычи нефти перевозят морским путем, и объем этих перевозок возрастает.

Вместе с этим растет мощность танкерного флота. При поступлении в водоем нефть при авариях танкеров под действием процессов самоочищения, протекающих в водной среде, претерпевает различные изменения, характер которых определяется совокупностью физических, химических и биологических факторов. Первоначально образуются нефтяные слики – пятна, растекающиеся по водной поверхности (1 т нефти загрязняет до 12 км2 акватории). Под влиянием ветра нефтяные пятна передвигаются, сливаются и могут занимать большие площади. В процессе рафинирования нефти более легкие фракции испаряются (примерно 1/3 массы), а водорастворимые (около 1/3 массы) выщелачиваются за 1…3 недели. Остаток имеет повышенную вязкость, образуя с водой стойкие эмульсии («шоколадный мусс», длительное время сохраняющийся в воде).

Нефть и нефтепродукты способны загрязнить огромные пространства, покрывая водоемы тонкой пленкой. В результате затрудняется газообмен между водой и атмосферой. Загрязнение вод Мирового океана отрицательно воздействует на процесс выделения кислорода морскими водорослями, снижая уровень фотосинтеза в них в отдельных случаях до 5 %. Снижение же содержания кислорода в атмосфере при растущей потребности в нем в связи с развитием техники может привести к серьезным последствиям в глобальном масштабе. Уменьшение количества зоопланктона, очень чувствительного к загрязнению вод, приводит к сокращению кормовой базы и снижению биологической продуктивности моря. Нефтяное загрязнение приводит к гибели 50 % молодых морских организмов. Нефть погубила бы океан, если бы не было нефтеокисляющих бактерий, морских животных (планктон, нектон), которые способны усваивать растворенную нефть. Борьба с нефтяным загрязнением – сложная и неотложная задача.

Среди продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и гидробионты занимают детергенты (синтетические моющие средства), очень токсичные и устойчивые к процессам биологического разложения. Они находят все более широкое применение в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Ежегодно производится более 4000 тыс. т детергентов. Детергенты плохо поддаются очистке, и в водоемы обычно попадает до 50…60 % и более их начального количества. Они образуют на поверхности воды толстый слой пены, который на порогах и шлюзах может достигать мощности 1 м и более. Способность к пенообразованию появляется уже при концентрации 1…2 мг/л, что сильно затрудняет судоходство и процессы самоочищения водоемов. Огромное количество моющих синтетических веществ, попадающих в океан, губит рыбную молодь и водоросли. Бесконтрольное загрязнение Мирового океана может привести к необратимым процессам и вызвать гибель флоры и фауны. Из других веществ, загрязняющих водную среду, отметим тяжелые металлы (ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово, марганец), отходы атомного и химического производств, часто захороняемые на дне океанов, а также удобрения и пестициды, поступающие с сельскохозяйственных полей. Наибольшую опасность из металлов представляют ртуть и ее соединения, особенно метилртутные. Средняя концентрация ртути в океанической воде около 0,15 мг/л. При ежегодном производстве ртути около 9 тыс. т в ближайшем будущем трудно ожидать существенного снижения общепланетарных концентраций этого элемента в водной среде. Тем не менее высокая химическая устойчивость ртути, а также диспропорции в ее потреблении могут привести к сильному локальному загрязнению водных объектов, особенно внутренних водоемов и прибрежных участков морей, отличающихся меньшей интенсивностью циркуляции водных масс. Попадая в водоем, ртуть поглощается гидробионтами, аккумулируется в донных отложениях в концентрациях, значительно превышающих исходные. Накапливаясь в различных видах гидробионтов, ртуть оказывает на них сильное воздействие. Значительный вред гидробионтам наносит загрязнение вод свинцом и его соединениями. Многие тяжелые металлы аккумулируются в морских организмах, вызывают их гибель или делают опасными при употреблении в пищу.

Значительный ущерб причиняют тепловые и атомные электростанции, сбрасывающие теплые воды в природные и искусственные водоемы, нарушая термический, гидрохимический и гидробиологический режимы – «тепловое загрязнение». Современные тепловые и атомные электростанции используют для охлаждения до 200 м3/с воды, которая, возвращаясь в водоемы в подогретом виде, изменяет их тепловой баланс. В результате повышения температуры воды усиливается ее испарение, увеличивается минерализация, происходит более интенсивный рост водной растительности, что приводит к накоплению органического вещества. Последующее разложение и дальнейшая минерализация вызывают уменьшение растворенного кислорода. Все это отрицательно сказывается на процессах жизнедеятельности живых организмов.

Внимание!

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Наибольшую опасность для природных вод и живых организмов представляют радиоактивные отходы. Поэтому их сброс в водоемы недопустим. Отходы сливают в специальные сосуды и захораняют в отведенных местах. Сточные воды с незначительным содержанием радиоактивных отходов представляют большую опасность для природных вод. В организмах рыб и животных, а также в растениях происходят процессы биологической концентрации радиоактивных веществ. Мелкие организмы, содержащие эти вещества в небольших дозах, поглощаются более крупными, в которых возникают уже опасные концентрации. Поэтому отдельные пресноводные рыбы в несколько тысяч раз радиоактивнее водной среды, в которой они обитают.

По-прежнему немаловажную роль играет загрязнение рек и водоемов стоками животноводческих комплексов.

Животноводческие фермы и крупные животноводческие комплексы промышленного производства свинины, говядины и молока на 50…100 тыс. голов являются существенным источником загрязнения водных объектов страны. Для сокращения затрат на водоснабжение фермы располагают вблизи водоемов. В ферме крупного рогатого скота ежесуточно образуется 1 т навозной жижи от каждой сотни голов. Отходы животноводческих хозяйств опасны тем, что в них содержатся яйца гельминтов (глистов) и патогенные микроорганизмы, являющиеся источником заболеваний. Особенно опасны отходы свиноводческих комплексов. Одна свиноферма на 100 тыс. голов по интенсивности загрязнения воды равнозначна городу с населением 250 тыс. человек. Сложность проблемы охраны вод от стоков животноводческих хозяйств заключается в трудности санитарного обеспечения накопителей и утилизации отходов.

Все большее влияние на качество воды оказывают диффузные источники загрязнения, в частности удобрения и ядохимикаты, смываемые с сельскохозяйственных площадей, а также ливневыми и снеговыми водами с городских и промышленных территорий. Установлено, что по нагрузке они соизмеримы с хозяйственно-бытовыми стоками. Ядохимикаты не только накапливаются в объектах природной среды в больших количествах, но и сохраняются в ней очень долгое время – неделями, месяцами и даже годами. Отмечается зависимость пестицидов в природной среде от климатических факторов: от особенностей термического режима, характера переноса воздушных масс в различных природных зонах, интенсивности и сезонности выпадения осадков.

Переносимые воздушными потоками, почвенными водами, растительными и животными пищевыми продуктами, пестициды распространяют свое влияние на все большие территории. По масштабам распространения пестициды можно классифицировать на препараты, имеющие тенденцию к глобальному рассеянию, и на препараты, загрязняющие окружающую среду локально. Глобальное рассеяние характерно для некоторых хлорорганических соединений. Органические соединения фосфора и карбонаты вследствие значительно меньшей устойчивости загрязняют окружающую среду локально, хотя возможность их глобального рассеивания в принципе не исключена. Они могут переноситься на сравнительно большие расстояния с воздухом и обычно содержатся в воздухе в более высоких концентрациях, чем хлорорганические соединения. Глобальная циркуляция пестицидов обусловлена сложным взаимодействием атмосферы, воды, водных взвесей и донных осадков.

Большую опасность представляют сточные воды (промышленные, сельскохозяйственные и бытовые), нейтрализация которых в зависимости от степени очистки требует 5…12-кратного разбавления чистой природной водой. Даже если больше половины объема воды, сбрасываемой в реки и водоемы, подвергать искусственной очистке, стоки портят в 12…15 раз больший объем чистой воды. Сбрасываемые на Земле сточные воды загрязняют более одной трети всего устойчивого стока.

Качество природной воды ухудшается в результате воздействия загрязнений, поступающих из атмосферы. В отдельных случаях они достигают 15…20 % от общего загрязнения водоема. Выбросы индустрии в атмосферу Земли составляют более 53 млн. т оксидов азота, 200 млн. т – оксида углерода, около 146 млн. т – двуоксида серы, 200…500 млн. т – пыли и 120 млн. т – золы. Твердые частицы этих выбросов, перемещаясь с воздушными потоками на большие расстояния, выпадают на сушу или воду. Газообразные выбросы, растворяясь в атмосферной влаге, выпадают на поверхность Земли в виде «кислотных дождей» и наносят ущерб флоре и фауне.

К числу загрязнителей природных вод следует также отнести водный транспорт, лесосплав и сопутствующие ему работы, отвалы горных разработок и пр.

Водный транспорт загрязняет воду при сбросе отходов, и особенно нефтепродуктов, которые попадают в воду при перевозках морским транспортом. При холостом рейсе танкеры для устойчивости наполняют водой, а в месте загрузки нефтью насыщенную нефтепродуктами балластную воду сбрасывают за борт. Международным соглашением запрещается сброс в море неочищенной балластной воды. Однако многие судовладельческие компании считают более выгодным платить штрафы, чем терпеть убытки от простоя на станциях промывки.

Молевой сплав леса (сплав бревен россыпью) приводит к засорению водных объектов в результате потери коры и сучьев, которые оседают на дно рек. Затонувшая древесина (до 10 %), а также выделяющиеся смолы, дубильные вещества и вредные соединения медленно разлагаются, поглощают кислород и выделяют фенольные и другие вредные вещества, отравляя воду. Вырубка густого кустарника по берегам рек, мешающего лесосплаву, усиливает эрозийные процессы, ускоряя заиливание русла. Большой ущерб молевой сплав наносит рыбному хозяйству в результате травмирования рыбы, разрушения нерестилищ и отравления икры и кормовых организмов. Рубка леса на территории водосборов нарушает температурный и биологический режим рек, что вызывает их обмеление и пересыхание. На качество воды в значительной степени оказывают влияние и водохозяйственные мероприятия, в том числе различные мелиоративные работы. Особенно на гидрохимический и гидробиологический режимы водотоков и водоемов влияет создание водохранилищ.

В водохранилищах озерного типа со значительной изрезанностью береговой линии и большим числом заливов возрастает доля процессов, характерных для застойных зон, усиливаются процессы эвтрофикации (зарастание водной растительностью). Эвтрофикация особенно усиливается под влиянием поступления в водоемы удобрений с полей и сточных вод.

Ущербы от цветения воды весьма значительны в системах коммунального и технического водоснабжения и в рыбном хозяйстве. В системах водоснабжения в период цветения увеличивается расход коагулянтов для осаждения водорослей и требуется расширение площади и объем отстойников. На тепловых электростанциях сине-зеленые водоросли снижают эффект охлаждения, приводят к перерасходу топлива. Избыточное цветение ограничивает, а иногда и исключает использование водных ресурсов для рекреации, лечения, спорта и туризма.

Все вредные вещества влияют на органолептические, общесанитарные, токсические и рыбохозяйственные качества воды, изменяя ее физические свойства (прозрачность, окраску, запах и пр.) и химический состав. При этом появляются плавающие образования и отложения, бактерии, вирусы, грибки. В результате качество воды рек и водоемов может оказаться непригодным для водопотребления – водопользования.

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Узнать стоимость

Введение в причины, следствия, решения

Photo of polluted creek

  • WhatsApp share
  • Tweet

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 9 июня 2020 г.

Более двух третей поверхности Земли покрыто водой; менее трети занято сушей. Поскольку население Земли продолжает расти, люди оказывают все большее давление на воду на планете Ресурсы. В некотором смысле наши океаны, реки и другие внутренние воды будучи «зажаты» деятельностью человека — не так они занимают меньше места, а поэтому их качество снижается.Более низкое качество воды означает ее загрязнение.

Мы знаем, что загрязнение — это проблема человека, потому что это относительно недавнее развитие в истории планеты: до 19 века промышленной революции люди жили в большей гармонии со своими ближайшее окружение. Поскольку индустриализация распространилась по земного шара, поэтому проблема загрязнения распространилась вместе с ним. Когда Земля население было намного меньше, никто не верил, что загрязнение когда-либо представляют серьезную проблему. Когда-то считалось, что океаны были слишком большими, чтобы их загрязнять.Сегодня около 7 миллиардов людей на планете стало очевидно, что существуют пределы. Загрязнение — один из признаков того, что люди превысили эти пределы.

Насколько серьезна проблема? По данным организации экологической кампании WWF: «Загрязнение от токсичных химикатов угрожает жизни на этой планете. Каждый океан и каждый континент, от тропиков до некогда нетронутых полярных регионов, заражены».

Фото: Загрязнение моющими средствами, попадающими в реку. Фото любезно предоставлено библиотекой фотографий Службы охраны рыбных ресурсов и дикой природы США.

Что такое загрязнение воды?

Загрязнение воды можно определить по-разному. Обычно это означает один или больше веществ накопилось в воде до такой степени, что они вызвать проблемы у животных или людей. Океаны, озера, реки и др. внутренние воды могут естественным образом очистить определенное количество загрязнений путем безвредно рассеивая его. Если вы налили чашку черных чернил в реки, чернила быстро растворятся в гораздо большем объеме чистой воды реки. Чернила все еще будет там в реке, но в такой низкой концентрации, что вы бы не смогли этого увидеть.При таком низком уровне химические вещества в чернилах, вероятно, не представляют реальной проблемы. Однако, если вы каждые несколько секунд выливаете галлоны чернил в реку через трубу, река быстро станет черной. Химические вещества в чернилах могут очень быстро повлиять на качество воды. Это, в свою очередь, может повлиять на здоровье всех растений, животных и людей, чьи жизнь зависит от реки.

Photo of black soot air pollution from a smokestack

Фото: Загрязнение означает добавление в окружающую среду веществ, которые ей не принадлежат, например загрязнение воздуха из этой дымовой трубы.Однако загрязнение не всегда так очевидно.

Таким образом, загрязнение воды зависит от количества: сколько выбрасывается загрязняющее вещество и какой это объем воды выпущен в. Небольшое количество токсичного химического вещества может удар, если он упал в океан с корабля. Но столько же того же химического вещества может оказать гораздо большее воздействие, если его закачать в озеро или река, где меньше чистой воды для ее рассеивания.

Загрязнение воды почти всегда означает, что какой-то ущерб был нанесен океану, реке, озеру или другому водному источнику.В докладе Организации Объединенных Наций за 1969 год загрязнение океана определяется как:

.
« введение человеком, прямо или косвенно, веществ или энергии в морскую среду (включая эстуарии), в результате чего вредные эффекты, такие как вред живым ресурсам, опасность для человека здоровье, препятствие для морской деятельности, включая рыбную ловлю, ухудшение качества использования морской воды и уменьшение удобств ». [1]

К счастью, Земля прощает, и ущерб от загрязнения воды часто обратим.

Каковы основные типы загрязнения воды?

Когда мы думаем о водных ресурсах Земли, мы думаем об огромных океаны, озера и реки. Такие водные ресурсы называются поверхностными. воды. Самый очевидный тип загрязнения воды влияет на поверхность воды. Например, при разливе нефтяного танкера образуется нефтяное пятно. что может повлиять на обширную территорию океана.

Однако не вся вода на Земле находится на ее поверхности. Отличная сделка воды содержится в подземных скальных структурах, известных как водоносные горизонты, чего мы не видим и о чем редко думаем.Вода, хранящаяся под землей в водоносных горизонтах, называется грунтовой водой. Водоносные горизонты питают наши реки и обеспечивают большую часть питьевой воды. Oни тоже могут стать загрязненными, например, когда убийцы сорняков используются в сады людей уходят в землю. Загрязнение грунтовых вод очень менее очевидно, чем загрязнение поверхностных вод, но представляет собой не меньшую проблему. В 1996 году исследование, проведенное в Айове, США, показало, что более половины колодцы грунтовых вод штата были заражены убийцами сорняков. Вы могли подумать, что с тех пор все стало лучше, но, Спустя два десятилетия все, что действительно изменилось, — это название химикатов мы используем.Сегодня многочисленные научные исследования все еще находят Убийцы сорняков в грунтовых водах в тревожных количествах: исследование 2012 года обнаружило глифосат в 41% из 140 проб подземных вод из Каталонии, Испания; научные мнения расходятся относительно того, безопасно это или нет. [2]

Поверхностные и подземные воды — два типа водных ресурсов это влияет на загрязнение. Есть также два разных способа может произойти загрязнение. Если загрязнение происходит из одного места, например сливная труба, прикрепленная к фабрике, известна как точечный источник загрязнение окружающей среды.Другие примеры загрязнения из точечных источников включают нефть. разлив из автоцистерны, сброс из дымовой трубы (заводская труба), или кто-то выливает масло из машины в канализацию. Много загрязнение воды происходит не из одного источника, а из многих разные разрозненные источники. Это называется неточечным источником загрязнение окружающей среды.

Фото: вверху: точечный источник загрязнения исходит из одного четко определенного места, такого как эта труба. Ниже: загрязнение из неточечных источников происходит из многих источников.Все промышленные предприятия рядом с рекой и корабли, которые их обслуживают, могут загрязнять реку коллективно. Обе фотографии любезно предоставлены библиотекой фотографий Службы охраны рыбных ресурсов и дикой природы США.

Когда точечное загрязнение попадает в окружающую среду, самое большое место Обычно поражается область непосредственно вокруг источника. Для Например, когда происходит авария танкера, нефтяное пятно концентрируется вокруг самого танкера и, в подходящих условиях океана, Загрязнение распространяется по мере удаления от танкера.Это менее вероятно, что произойдет с загрязнением из неточечных источников, которое, определение, входит в среду сразу из многих разных мест.

Иногда загрязнение, попадающее в окружающую среду в одном месте, имеет эффект за сотни или даже тысячи миль. Это известно как трансграничное загрязнение окружающей среды. Одним из примеров является то, как радиоактивные отходы проходят через океаны от заводов по переработке ядерных материалов в Англии и Франции до соседние страны, такие как Ирландия и Норвегия.

Как мы узнаем, что вода загрязнена?

Некоторые формы загрязнения воды очевидны: все видели телевизор новостные кадры нефтяных пятен, снятые с вертолетов, пролетающих над головой.Загрязнение воды обычно менее очевидно и гораздо труднее обнаружить, чем этот. Но как мы можем измерить загрязнение воды, если мы его не видим? Как мы вообще знаем, что это там?

Есть два основных способа измерения качества воды. Один должен взять пробы воды и измерить концентрацию различных химические вещества, которые он содержит. Если химикаты опасны или концентрации слишком велики, мы можем считать воду загрязненной. Подобные измерения известны как химические индикаторы качество воды.Другой способ измерения качества воды — это исследование рыбы, насекомые и другие беспозвоночные, которых поддерживает вода. Если в реке может жить много разных видов существ, качество, вероятно, будет ниже. будь очень хорошим; если река совсем не поддерживает рыб, качество очевидно намного беднее. Подобные измерения называются биологическими. показатели качества воды.

Каковы причины загрязнения воды?

В большинстве случаев загрязнение воды начинается не с самой воды.Возьмите океаны: около 80 процентов загрязнения океанов попадает в наши моря с суши. [16] Практически любая человеческая деятельность может повлиять на качество нашей водная среда. Когда фермеры удобряют поля, химикаты они постепенно смываются дождем в грунтовые воды или на поверхность вода поблизости. Иногда причины загрязнения воды вполне удивительно. Химические вещества, выделяемые дымовыми трубами (дымоходами), могут попадать в атмосферой, а затем падают на землю дождем, попадая в моря, реки, и озера, вызывая загрязнение воды.Это называется атмосферным осаждением. Загрязнение воды имеет много разных причин, и это одна из причин, почему оно так сильно сложная проблема для решения.

Канализация

Миллиарды людей на планете избавляются от сточных вод. это серьезная проблема. По данным Всемирной организации здравоохранения за 2017 год, некоторые 2 миллиарда человек (около четверти населения мира) не имеют доступа к безопасная питьевая вода или самой элементарной санитарии, 3,4 миллиарда (60 человек населения) не имеют «безопасная» санитария (без совместного использования, с надлежащей обработкой отходов).Несмотря на значительные улучшения в обеспечении доступа к чистой воде, относительно небольшой реальный прогресс был достигнут в улучшении глобальной санитарии за последнее десятилетие. [20] Удаление сточных вод влияет на непосредственное окружение людей и приводит к связанные с водой заболевания, такие как диарея, от которых ежегодно умирает 525 000 детей в возрасте до пяти лет. [3] (Еще в 2002 году Всемирная организация здравоохранения по оценкам, к 2020 году болезни, связанные с водой, могут убить до 135 миллионов человек; в 2016 году ВОЗ по-прежнему оценка ежегодного числа погибших от плохое водоснабжение и санитария — около миллиона человек в год.) В развитых странах у большинства людей есть туалеты со смывом, в которые сточные воды быстро и гигиенично вдали от дома.

Но проблема канализации на этом не заканчивается. Когда ты спустить воду в туалете, отходы должны куда-то уходить, и даже после этого покидает очистные сооружения, остались отходы, которые нужно утилизировать. Иногда сточные воды сливают в море без очистки. До начала 1990-х было сброшено около 5 миллионов тонн сточных вод. на барже из Нью-Йорка каждый год.[4] Согласно данным за 2002 г. по вопросам окружающей среды, продовольствия и сельского хозяйства (DEFRA) канализация Великобритании собирает около 11 миллиардов литров сточных вод каждый день; все еще существует 31 000 сливных труб, через которые при определенных обстоятельствах такие как сильные штормы, неочищенные сточные воды закачиваются в море. [5] Новая река, пересекающая границу с Мексикой. в Калифорнию однажды унесло с собой 20–25 миллионов галлонов (76–95 миллионов галлонов). литров) неочищенных сточных вод каждый день; новый завод по очистке сточных вод на границе США и Мексики, завершенный в 2007 году, существенно решил эту проблему.[6] К сожалению, даже в некоторых самых богатых странах практика сброса сточных вод в море продолжается. В начале 2012 г. сообщалось, что крошечный остров Гернси (между Великобританией и Францией) решил продолжить сброс 16000 тонн неочищенных сточных вод. в море каждый день.

По идее, сточные воды — это вполне естественное вещество, которое следует безвредно разлагается в окружающей среде: 90 процентов сточных вод составляют вода. [7] На практике сточные воды содержат все виды других химикатов, от фармацевтических препаратов, которые люди принимают, до бумагу, пластик и другие отходы, которые они смывают в свои туалеты.Когда люди болеют вирусами, сточные воды, которые они производят, переносят эти вирусы в окружающую среду. Можно заразиться болезнями такие как гепатит, брюшной тиф и холера из речной и морской воды.

Питательные вещества

Photo of red tractor spraying crops with pesticide or insecticide.

Фото: Во время опрыскивания некоторые химические вещества попадают в почву. В конце концов они проникают в реки и другие водотоки. Фото любезно предоставлено Службой сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США (ARS).

При соответствующей обработке и использовании в умеренных количествах сточные воды могут удобрение: оно возвращает в окружающую среду важные питательные вещества, такие как азот и фосфор, необходимые растениям и животным для роста. Проблема в том, что сточные воды часто сбрасываются в гораздо большем количестве, чем естественная среда может справиться. Химические удобрения, используемые фермеры также добавляют в почву питательные вещества, которые стекают в реки и морей и усилить удобряющий эффект сточных вод. Вместе канализация удобрения могут вызвать резкое увеличение роста водорослей или планктон, который покрывает огромные площади океанов, озер или рек. это известен как вредоносное цветение водорослей (также известное как ВЦВ или красный прилив, потому что он может сделать воду красной).Это вредно, потому что удаляет кислород из воды, который убивает другие формы жизни, приводя к в так называемую мертвую зону. В Мексиканском заливе находится один из самые впечатляющие мертвые зоны в мире. Каждое лето, согласно к исследованиям NOAA, как правило, вырастает до площади около 5500–6000 квадратных миль (14000–15 500 квадратных километров), что составляет примерно такого же размера, как штат Коннектикут. [21]

Сточные воды

Несколько статистических данных иллюстрируют масштаб проблемы, которую вода (химикаты смываются в канализацию и сбрасываются с заводов) может причина.Около половины всего загрязнения океана вызывается сточными водами и отходами. вода. Ежегодно в мире производится около 5–10 миллиардов тонн промышленных отходы, большая часть которых без обработки перекачивается в реки, океаны и другие водные пути. [8] Только в Соединенных Штатах около 400 000 заводов занимают чистая вода из рек, и многие откачивают загрязненные воды обратно в свои место. Тем не менее, произошли значительные улучшения в сточных водах. лечение недавно. С 1970 года в США Агентство по охране окружающей среды (EPA) инвестировало около 70 миллиардов долларов в улучшение водоочистных сооружений, которые по состоянию на 2015 год обслуживают около 88 процентов населения США (по сравнению с 69 процентами в 1972 году).Однако еще 271 миллиард долларов все еще требуется для обновления и модернизации системы. [15]

Заводы являются точечными источниками загрязнения воды, но довольно много вода загрязняется обычными людьми из неточечных источников; вот как обычная вода в первую очередь становится сточной водой. Практически каждый выливает химикаты того или иного вида в свои стоки или туалеты. Даже моющие средства, используемые в стиральные машины и посудомоечные машины в конечном итоге попадают в наши реки и океаны. Так сделай пестициды, которые мы используем в наших садах.Также попадает много токсичных загрязнений. сточные воды с автострад. Автомагистрали обычно покрыты с коктейлем токсичных химикатов — от разлитого топлива до тормозные жидкости на кусочки изношенных шин (которые сами сделаны из химических присадки) и выхлопных газов. Когда идет дождь, эти химикаты моют в стоки и реки. Это обычное дело для сильных летних ливней. смывать токсичные химические вещества в реки в таких концентрациях, что они убить большое количество рыбы за ночь. Было подсчитано, что в за один год сток с шоссе из одного крупного города дает столько же нефти в нашу водную среду как типичный разлив танкера.Некоторые стоки с шоссе уходят в канализацию; другие могут загрязнять грунтовые воды или накапливаться на земле рядом с дорогой, делая их с годами все более токсичными.

Химические отходы

Моющие средства — относительно мягкие вещества. На противоположном конце спектра высокотоксичные химические вещества, такие как полихлорированные бифенилы (ПХБ). Когда-то они широко использовались для изготовления электронных плат, но их вредное воздействие сейчас признано, и их использование строго ограничено во многих странах.Тем не менее, примерно полмиллиона тонн ПХБ было выгружено. в окружающую среду в 20 веке. [9] В классическом пример трансграничного загрязнения, даже были обнаружены следы ПХД у птиц и рыб в Арктике. Их пронесли туда через океанов, за тысячи миль от того места, где они изначально вошли в Окружающая среда. Хотя ПХД широко запрещены, их последствия будут чувствовались на протяжении многих десятилетий, потому что они долго служат в окружающей среде без поломки.

Другой вид токсичного загрязнения исходит от тяжелых металлов, таких как свинец, кадмий и ртуть. Свинец когда-то обычно использовался в бензине (бензин), хотя его использование сейчас ограничено в некоторых странах. Меркурий и кадмий все еще используются в аккумуляторах (хотя некоторые бренды теперь используйте другие металлы). До недавнего времени весьма токсичное химическое вещество под названием трибутилолово (TBT) использовалось в красках для защитить лодки от разрушительного воздействия океанов. Как ни странно, однако ТБТ постепенно стал признаваться загрязнителем: лодки окрашены с ним наносили океанам такой же урон, как и океаны. делаю с лодками.

Самый известный пример загрязнения океанов тяжелыми металлами — место в 1938 году, когда японский завод выпустил значительное количество металлической ртути в залив Минамата, загрязняя рыбные запасы там. На то, чтобы проблема обнаружилась, потребовалось десятилетие. К тому времени, многие местные жители съели рыбу и около 2000 были отравлены. Сотни людей остались мертвыми или инвалидами. [10]

Радиоактивные отходы

Люди смотрят на радиоактивные отходы с большой тревогой — и не зря.При достаточно высоких концентрациях может убить; в более низких концентрациях это может вызвать рак и другие заболевания. Самые большие источники радиоактивное загрязнение в Европе — это два завода по переработке отходов топливо АЭС: Селлафилд на северо-западном побережье Великобритании и Кап-ла-Гаага на северное побережье Франции. Оба сбрасывают радиоактивные сточные воды в море, которое океанские течения разносят по всему миру. Страны, такие поскольку Норвегия, расположенная ниже по течению от Великобритании, получает значительные дозы радиоактивного загрязнения от Селлафилда.[19] Правительство Норвегии неоднократно жаловалось, что Селлафилд повысил уровень радиации вдоль побережья в 6–10 раз. И ирландское, и норвежское правительства продолжают настаивать на закрытие завода. [11]

Загрязнение маслом

Photo of dead duck covered in oil after pollution spill.

Фото: Разливы с нефтяных танкеров — наиболее впечатляющие формы загрязнения и те, которые привлекают внимание общественности. но таким образом происходит лишь небольшая часть всего загрязнения воды. Фото любезно предоставлено библиотекой фотографий Службы охраны рыбных ресурсов и дикой природы США.

Когда мы думаем о загрязнении океана, часто возникают огромные пятна мазута. на ум, но эти впечатляющие аварии представляют собой лишь малую часть всего загрязнения, попадающего в наши океаны. Даже учитывая нефть Само по себе разливы танкеров не так значительны, как может показаться: только 12 процентов нефти, попадающей в океаны, поступает в результате аварий танкеров; над 70 процентов загрязнения моря нефтью происходит от обычных судов и Нефтяные люди выливают канализацию на землю. [12] Однако, почему разливы танкеров настолько разрушительно огромное количество масла, которое они выпускают за один раз — в другими словами, концентрация масла, которую они производят в одном очень локализованная часть морской среды.Самый большой разлив нефти в последние годы (и самый крупный разлив в водах США) произошло, когда танкер Exxon Valdez распался в Пролив Принца Уильяма на Аляске в 1989 году. Около 12 миллионов галлонов (44 миллиона литров) нефти было выпущено в нетронутую пустыню — этого достаточно, чтобы заполнить вашу гостиную в 800 раз! Оценки морских животных, погибших в результате разлива варьируются от примерно 1000 каланов и От 34 000 птиц до 2800 каланов и 250 000 морских птиц. Также считается, что было уничтожено несколько миллиардов яиц лосося и сельди.[13]

Пластмассы

Если вы когда-нибудь принимали участие в общественной уборке пляжа, вы узнаете этот пластик — однозначно самое распространенное вещество, которое смывает с волнами. На это есть три причины: пластик — одна из самые распространенные материалы, используемые для изготовления практически всех видов промышленный объект от одежды до автомобильных запчастей; пластик легкий и легко плавает, поэтому может преодолевать огромные расстояния океаны; большинство пластиков не поддаются биологическому разложению (они не разрушаются естественным образом в окружающей среде), что означает, что такие вещи, как пластиковые крышки для бутылок могут долгое время выжить в морской среде.(Пластиковая бутылка может просуществовать в океане около 450 лет. а пластиковая леска может прослужить до 600 лет.)

Пластмассы не токсичны точно так же, как ядовиты химикатов, они, тем не менее, представляют серьезную опасность для морских птиц, рыб, и другие морские существа. Например, пластиковые лески и другой мусор может задушить рыбу. (Иногда это называется призрачной рыбалкой.) Примерно половина всех Мировые морские птицы, как известно, поедали остатки пластика.В одном исследовании 450 буревестников в северной части Тихого океана, Было обнаружено, что более 80 процентов птиц содержат остатки пластика в желудках. В начале 1990-х учёный-моряк Тим Бентон собрал мусор с пляжа протяженностью 2 км на удаленных островах Питкэрн в южной части Тихого океана. Его исследование зафиксировало около тысячи куски мусора, в том числе пластиковые 268 штук, пластиковые бутылки 71, и две кукольные головы. [14]

Сегодня большое внимание СМИ уделяется Большой тихоокеанский мусорный полигон, плавучее кладбище пластикового мусора в океане, примерно в три раза больше Франции, обнаружил моряк Чарльз Дж.Мур в 1997 году. Но, как вы знаете достаточно хорошо, если вы когда-нибудь принимали участие в общественном пляже чистый, стойкий пластик засоряет каждый океан на планете: некоторые Ежегодно в море сбрасывается 8 миллионов тонн нового пластика. [17]

Чужеродные виды

Большинство людей думают о загрязнении воды, как сточные воды, токсичные металлы или нефтяные пятна, но загрязнение может быть как биологическим, так и химическое вещество. В некоторых частях мира чужеродные виды являются основными проблема. Чужеродные виды (иногда называемые инвазивными видами) животные или растения из одного региона, которые были занесены в другая экосистема, которой они не принадлежат.За пределами их нормального окружающей среде, у них нет естественных хищников, поэтому они быстро дичают, вытеснение обычных животных или растений, которые там процветают. общий примерами чужеродных видов являются мидии-зебры в Великих озерах США, которые были доставлены сюда из Европы балластными водами (отходами вода смывается с судов). Средиземное море было захвачено вид инопланетных водорослей называется Caulerpa taxifolia . В Черном море инопланетная медуза под названием Mnemiopsis leidyi сократил рыбные запасы на 90 процентов после прибытие в балластную воду.В заливе Сан-Франциско азиатские моллюски под названием Potamocorbula. amurensis, , также занесенный водяным балластом, резко изменили экосистему. В 1999 г. Дэвид Пиментел подсчитал, что подобные инопланетные захватчики обходятся экономике США в 123 миллиарда долларов в год; в 2014 году Европейская комиссия оценила затраты Европы в 12 миллиардов евро в год и «растёт. все время. [18]

Two invasive species: water hyacinth (Eichhornia crassipes) and zebra mussel (Dreissena polymorpha)

Фото: Инвазивные виды: Вверху: Водяной гиацинт, вытесняющий водный путь вокруг старого столба забора.Фото Стива Хиллебранда. Внизу: чужеродные мидии зебры налипают на местную мидию. Обе фотографии любезно предоставлены библиотекой фотографий Службы охраны рыбных ресурсов и дикой природы США.

Прочие формы загрязнения

Это наиболее распространенные формы загрязнения, но ни в коем случае не только один. Тепло или тепловое загрязнение от заводов и электроэнергии растения также вызывают проблемы в реках. Повышая температуру, он уменьшает количество растворенного в воде кислорода, тем самым также уменьшая уровень водной флоры и фауны, который может поддерживать река.

Другой тип загрязнения предполагает разрушение отложений. (мелкозернистые порошки) которые текут из рек в море. Плотины, построенные для гидроэлектростанций или водоемы могут уменьшить поток наносов. Это уменьшает образование пляжей, увеличивает береговую эрозию ( естественное разрушение скал морем) и уменьшает поток питательные вещества из рек в моря (потенциально сокращение прибрежных рыб акции). Увеличение отложений также может представлять проблему. Во время строительных работ почва, камни и другие мелкие порошки иногда попадают в близлежащие реки в больших количествах, вызывая их мутность (илистость или заиление).Избыточный осадок может заблокировать жабры рыб, эффективно задушив их. Строительные фирмы теперь часто принимают меры предосторожности, чтобы предотвратить такое загрязнение.

Каковы последствия загрязнения воды?

Некоторые люди считают, что загрязнение — это неизбежный результат деятельности человека. деятельность: они утверждают, что если мы хотим иметь фабрики, города, корабли, автомобили, нефть и прибрежные курорты, некоторая степень загрязнения почти обязательно к результату. Другими словами, загрязнение — неизбежное зло, которое люди должны мириться, если они хотят добиться прогресса.К счастью, нет все согласны с этой точкой зрения. Одна из причин, по которой люди просыпаются от Проблема загрязнения заключается в том, что оно само по себе приносит подрывают любые экономические выгоды, связанные с загрязнением окружающей среды.

Возьмем, к примеру, разливы нефти. Они могут случиться, если танкеры тоже плохо построенный, чтобы пережить аварии на море. Но экономическая выгода от компромисс с качеством танкеров влечет за собой экономические затраты, когда нефть происходит разлив. Нефть может вымыть близлежащие пляжи, разрушить экосистему, и серьезно повлияет на туризм.Основная проблема в том, что люди, которые нести расходы по разливу (обычно небольшая прибрежная община) не люди, которые изначально создали проблему (люди которые управляют танкером). Но, пожалуй, каждый, кто заправляет бензин (бензин) в их машину — или использует почти любой вид бензина транспорт — каким-то образом усугубляет проблему. Так что разливы нефти — это проблема для всех, а не только для жителей побережья и танкеров работает.

Канализация — еще один хороший пример того, как загрязнение может повлиять на всех нас.Сточные воды, сбрасываемые в прибрежные воды, могут вымываться на пляжах и вызывать опасность для здоровья. Люди, которые купаются или занимаются серфингом в воде, могут заболеть, если они глотают загрязненную воду, но сточные воды могут иметь и другие вредные последствия также: он может отравить моллюсков (например, ракушки и мидии), которые растут возле берега. Люди, которые едят отравленных моллюсков, рискуют заболеть: острое, а иногда и смертельное заболевание, называемое паралитическим моллюском отравление. Моллюсков больше не ловят на многих берегах, потому что он просто слишком загрязнен сточными водами или токсичными химическими отходами, которые сбросили с земли поблизости.

Загрязнение имеет значение, потому что оно наносит вред окружающей среде, в которой люди зависят. Окружающая среда — это не что-то далекое и отдельное от нашего жизни. Это не красивая береговая линия за сотни миль от наших домов или пустынный пейзаж, который мы видим только по телевизору. Окружающая среда все, что нас окружает, что дает нам жизнь и здоровье. разрушающий окружающая среда в конечном итоге снижает качество нашей жизни — и Вот почему загрязнение должно иметь значение для всех нас.

Как мы можем остановить загрязнение воды?

Нет простого способа решить проблему загрязнения воды; если бы было, это не было бы такой большой проблемой.Вообще говоря, есть три разные вещи, которые могут помочь решить проблему: образование, законы, и экономика — и они работают вместе как одна команда.

Образование

Информирование людей о проблеме — первый шаг к ее решению. В начале 1990-х, когда серфингисты в Британии устали подхватывать болезни из воды, загрязненной сточными водами, они образовали группу под названием Surfers Против канализации, чтобы заставить правительства и компании водоснабжения убирать их поступок. Люди, которые устали ходить по загрязненному миру пляжи часто объединяются, чтобы организовать общественную уборку сессий.Рыболовы, которые больше не ловят так много рыбы, проводят кампании за более жесткие штрафы против заводов, которые загрязняют наши реки. Повышение осведомленности общественности может иметь положительное значение.

Законы

Одна из самых больших проблем с загрязнением воды — это трансграничный характер. Многие реки пересекают страны, а моря — целые континенты. Загрязнение сбрасывается заводами в одной стране с плохие экологические стандарты могут вызвать проблемы в соседних страны, даже если у них более жесткие законы и более высокие стандарты.Законы об охране окружающей среды могут усложнить людям задачу загрязнения, но действительно эффективны, они должны работать на национальном и международном границы. Вот почему у нас есть международные законы, регулирующие океаны, например, Конвенция ООН по морскому праву 1982 г. (подписана более 120 стран), 1972 г. Лондонская (демпинговая) конвенция 1978 г. Международная конвенция МАРПОЛ по предотвращению загрязнения с судов, и Конвенция ОСПАР по защите моря 1998 г. Окружающая среда Северо-Восточной Атлантики.Европейский Союз имеет законы о защите воды (известные как директивы), которые применяются ко всем ее Государства-члены. В их число входит Директива о воде для купания 1976 г. (обновленная в 2006 г.), которая направлена ​​на обеспечение качества воды, которую люди используют для отдых. В большинстве стран также есть свои законы о загрязнении воды. В США, например, 1972 г. Закон о чистой воде и Закон о безопасной питьевой воде 1974 года.

Экономика

Большинство экспертов по окружающей среде согласны с тем, что лучший способ решения загрязнение происходит благодаря так называемому принципу «загрязнитель платит».Это означает, что тот, кто вызывает загрязнение, должен заплатить за его очистку. вверх, так или иначе. «Загрязнитель платит» может действовать разными способами. Это может означать, что владельцы танкеров должны будут оформить страховку, покрывает, например, расходы на ликвидацию разливов нефти. Это также может означать что покупатели должны платить за свои пластиковые пакеты для продуктов, как и теперь распространено в Ирландии, чтобы поощрять переработку и минимизировать отходы. Или это может означать, что фабрики, использующие реки, должны иметь водозабор трубы ниже по потоку от выпускных труб, поэтому, если они вызывают загрязнение они сами — первые люди, которые страдают.В конечном счете, Принцип «загрязнитель платит» призван удерживать людей от загрязнения за счет снижения затрат на экологически чистые ответственный путь.

Наше чистое будущее

Жизнь — это в конечном итоге выбор, как и загрязнение. Мы можем жить с засыпанными сточными водами пляжами, мертвыми реками и рыбой, ядовито есть. Или мы можем работать вместе, чтобы поддерживать чистоту окружающей среды поэтому растения, животные и люди, которые зависят от него, остаются здоровыми. Мы может принимать индивидуальные меры для уменьшения загрязнения воды, например, используя экологически чистые моющие средства, не проливая масло стоки, сокращение пестицидов и так далее.Мы можем принять меры в сообществе Кроме того, помогая убирать пляж или собирать мусор, чтобы беречь реки и моря немного чище. И мы можем действовать как страны и континенты, чтобы принять законы, которые усложнят загрязнение и мир менее загрязнен. Работая вместе, мы можем уменьшить загрязнение окружающей среды. проблема — и мир стал лучше.

  • WhatsApp share
  • Tweet
,

Источники и причины загрязнения воды

Загрязнение воды означает ухудшение качества воды. Загрязнение воды происходит из-за ухудшения химических, физических и биологических свойств воды в результате выпадения смеси вредных веществ в водные ресурсы в результате деятельности человека и природных процессов. Различные такие вещества попадают в источники воды, что приводит к загрязнению воды. Загрязненная вода оказывает крайне негативное воздействие на человека, а также на деревья-растения и животных.Загрязненная вода становится опасной для употребления людьми, растениями и животными. Его использование приводит к вспышке смертельных заболеваний, таких как холера, туберкулез, желтуха, брюшной тиф, паралич, полиомиелит и т. Д.

Загрязнение воды напрямую связано с чрезмерным, необузданным использованием воды. В городах существует огромное потребление воды; и через канализацию и канализацию образующиеся сточные воды сбрасываются в источники воды. Эта вода содержит несколько токсичных химикатов и органических материалов, что делает чистую воду из водных источников сильно загрязненной.Вещества, выбрасываемые промышленными предприятиями, также приводят к загрязнению воды. Кроме того, существует некоторое количество воды, загрязненной также по естественным причинам.

В целом, существует два основных источника загрязнения воды: природные и антропогенные.

Естественные причины загрязнения воды

Естественная форма загрязнения воды происходит из-за эрозии воды, обычно вызываемой дождями и стоками на склонах. Другой причиной является смесь минералов, листьев растений, гумуса (темный органический материал , который образуется в почве в результате разложения растений и животных) и человеческих / животных экскрементов и т. Д. В воду.Если в почве, где собирается вода, содержится большое количество токсичных элементов — мышьяка, свинца, кадмия, ртути и т. Д., Они, как правило, смешиваются с водой. Если их количество превышает оптимальную концентрацию, они становятся вредными.

Помимо перечисленных выше токсичных веществ, в воде в небольших количествах естественно присутствуют никель, барий, бериллий, кобальт, молибден, олово, ванадий и т. Д.

Человеческие причины загрязнения воды

В результате различной деятельности человека вода загрязняется из-за смешивания сточных вод и стоков, содержащих отходы.Эти источники загрязнения следующие:

  1. Бытовые стоки
  2. Канализация
  3. Промышленные стоки
  4. Сельскохозяйственные стоки
  5. Термическое загрязнение
  6. Загрязнение нефтью и
  7. Радиоактивные отходы

Бытовые стоки

Действия людей, совершающих купание, стирку одежды, купание животных и мытье посуды в прудах и каналах, также приводят к загрязнению источников воды.В домах в результате выполнения различных повседневных дел бытовые сточные воды (сточные воды) сбрасываются в канализацию и, в конечном итоге, в водоемы. К таким сточным водам относятся гнилые фрукты и овощи, пепел, образующийся в результате кухонных плит, разного рода мусор, лохмотья одежды, моющие средства, грязная вода и другие отходы.

Сегодня использование синтетических моющих средств при очистке увеличивается день ото дня, что стало постоянным источником загрязнения воды, поскольку все эти материалы смешиваются с источниками воды.Вода, которая используется для бытовых целей, таких как купание, стирка и т. Д., Попадает в реки, пруды и т. Д. Через канализацию. Вместе с ним он перевозит и другие опасные материалы. Ситуация остается критической из-за давления неконтролируемого населения на водные ресурсы.

Канализация

Вызывает глубокую озабоченность то, что для удаления экскрементов в результате роста населения экскременты сбрасываются в реки, каналы и т. Д. Именно из-за этой грязи наши источники воды загрязняются.

Фактически, слово «загрязнение воды» впервые было использовано в контексте загрязнения, вызываемого отходами жизнедеятельности человека. Если в воде обнаруживаются бактерии, обычно присутствующие в кишечнике человека, она считается загрязненной водой, непригодной для использования человеком.

Сточные воды включают в себя в основном человеческие экскременты, сбрасываемые из домашних и общественных туалетов. В сточных водах присутствуют как органические, так и неорганические вещества. Большинство твердых отходов являются органическими и содержат мертвые микроорганизмы, а иногда и живые бактерии.Из-за избытка органических веществ количество различных видов бактерий, простейших, вирусов, грибов и водорослей имеет тенденцию к увеличению экспоненциально. Загрязненные сточные воды такого типа при попадании в источники воды через дренаж без очистки вызывают сильное загрязнение воды. На открытых площадках фекалии людей и животных, попадающие в водные источники вместе с дождевой водой, становятся причиной загрязнения воды. Такое загрязнение называется биологическим загрязнением воды.

По оценкам, 10 лакхов людей производят 5 миллионов тонн сточных вод в год, большая часть которых попадает в реки и море.В Индии, по оценкам, только 8 из 142 городов с населением более одного лакха имеют полностью оборудованную систему удаления сточных вод. Из них 62 города имеют среднюю (среднюю) систему вывоза мусора, тогда как в 72 городах ее нет.

Промышленные сточные воды

В результате индустриализации количество заводов сегодня увеличилось, но их отходы сбрасываются в реки, каналы, пруды и другие водные источники.Из-за всего этого не только вредно воздействует на животных и растения, но и вода не остается пригодной для питья и становится непригодной для употребления.

Практически во всех отраслях промышленности после производственного процесса многие вещества остаются неиспользованными; они называются промышленными отходами, в которых остаются различные кислоты, щелочи, соли, масла, жиры и токсичные химические вещества. Когда они попадают в воду, они делают воду токсичной.

Огромное количество отходов сбрасывается в водные источники целлюлозно-бумажной, сахарной, текстильной, кожевенной, винодельческой, фармацевтической, пищевой и химической промышленностью.Большинство промышленных отходов содержат органические вещества, которые разлагаются бактериями. Но этот процесс идет очень медленно, в результате возникает смрад, из-за которого вода дренажных стоков загрязняется.

Среди таких материалов пластик не так токсичен, как ядовитые химические вещества, но он несет опасность для морских птиц, рыб и других морских существ, поскольку они склонны поедать остатки пластика.

Чистая питьевая вода имеет естественный цвет светло-коричневого цвета, но цветная вода, текущая с заводов и промышленных предприятий, испорчена.К сожалению, чистая, чистая вода сегодня стала редкостью.

Сельскохозяйственные стоки

Использование новых методов в сельском хозяйстве с целью увеличения производства значительно увеличилось. Это результат Зеленой революции. Но из-за новых методов в сельском хозяйстве, несмотря на рост орошения, с другой стороны, использование химических удобрений, пестицидов и т.д. также увеличилось в геометрической прогрессии. Таким образом, цена успеха в сельском хозяйстве заключается в нанесении ущерба окружающей среде.

Наблюдается чрезмерный рост эрозии почв из-за сельскохозяйственных методов, что препятствует прохождению рек и повышению уровня русел. Озера постепенно выравниваются. Вода загрязняется отложениями глинистого шлама.

Термическое загрязнение

Тепловое загрязнение образуется за счет дополнительного пара на атомных электростанциях. Вода из рек и прудов используется в производственных цехах различных реакторов для предотвращения их гипертермического воздействия.Природная вода в значительном объеме используется для охлаждения на электростанциях. Эта вода, используемая для охлаждения, сбрасывается обратно в озера, реки или океан со значительным повышением температуры, что может иметь серьезные неблагоприятные последствия для водных организмов. Теплая вода повышает температуру водных ресурсов, что приводит к загрязнению воды. Это приводит к истощению кислорода в окружающей среде, что крайне вредно для рыб и других животных.

Тепловое загрязнение губительно влияет на водные организмы.Крупные существа не переносят температур. Повышение температуры воды снижает растворимость кислорода и приводит к увеличению количества солей.

Загрязнение нефтью

Поток нефти и нефтесодержащих веществ с промышленных предприятий в реки и другие водные источники вызывает загрязнение нефтью. Однажды это привело к пожару возле Мунгера в Бихаре в результате сброса отходов нефтепереработки в Гангу.

Существует серьезный риск нефтяного загрязнения рек.Погружение растительного масла после использования, попадание в реку бензина, дизельного топлива, используемого в транспортных средствах, остатков нефти и нефтепродуктов в той или иной форме, препятствует процессу самоочищения реки. Вероятность загрязнения Мирового океана нефтью гораздо выше из-за утечки нефти с судов-нефтеналивных судов и возникновения сильного пожара в результате аварий. По разным причинам, согласно оценкам, от 50 лакхов до 1 крор

тонн.

Загрязнение воды


2

Картирование влияния грунтовых вод на Мировой океан

3 июня 2019 г. — Исследователи создали карты с высоким разрешением точек по всему миру, где подземные воды встречаются с океанами — первый подобный анализ такого рода, предоставляющий важные данные для сообществ и …


Плохое цветение: исследователи рассматривают условия окружающей среды, ведущие к вредоносному цветению водорослей

Август27, 2019 — Когда есть сочетание увеличения населения, сброса сточных вод, сельскохозяйственных удобрений и изменения климата, коктейль губителен для людей и животных. Этот вредный коктейль …


Пресноводные экосистемы фильтруют загрязнители до того, как они достигают океанов

30 апреля 2018 г. — Из-за добавления избыточных питательных веществ в урожай некоторые из них с большой вероятностью попадут в реки, озера и ручьи. Но не весь углерод, азот и фосфор, попадающие в водные пути, попадают вниз по течению.Пресная вода …


Связь недостающего звена между уровнем моря и подземными водами при реагировании на климат

3 апреля 2018 г. — Около 250 миллионов лет назад, когда на Земле не было ледяных шапок, а вода вокруг экватора была слишком горячей для рептилий, уровень моря со временем все еще повышался и понижался. Теперь международная команда …


Чтобы сделать озера здоровыми, сначала нужен правильный рецепт

20 августа 2019 г. — Загрязнение озер — мировая проблема.Попытки восстановления требуют много времени и усилий, но даже в этом случае могут иметь неприятные последствия. Команда исследователей предлагает другой подход. Во-первых, у вас есть …


Более эффективное обращение с пластиковыми отходами в небольшом количестве рек может привести к образованию пластиков в океане

11 октября 2017 г. — Огромное количество пластиковых битов, опасных для водных организмов, вымывается в океаны и даже в самые чистые воды. Но как все это попадает туда из внутренних городов, полностью не известно…


Экологическое предупреждение о «бомбе замедленного действия» для мировых запасов подземных вод

22 января 2019 г. — Будущие поколения могут столкнуться с экологической «бомбой замедленного действия», если изменение климата окажет значительное влияние на основные подземные воды в мире …


Улучшение качества воды может снизить экологическое воздействие изменения климата на реки

3 июня 2019 г. — Улучшение качества воды может снизить экологическое воздействие изменения климата на реки, считает новый…


Более точный мониторинг изменений подземных вод

15 июля 2020 г. — Новый метод может помочь отслеживать изменения грунтовых вод лучше, чем раньше. Исследователи сравнили данные гравитационного поля, полученные со спутников GRACE и GRACE-Follow On, с другими измерениями …


Паразит Cryptosporidium обнаружен в подземных водах Миннесоты

21 марта 2019 г. — При употреблении в загрязненной воде микроскопический паразит Cryptosporidium может вызывать симптомы желудочных спазмов, диареи и лихорадки.Теперь исследователи обнаружили доказательства наличия паразита в …


,

Загрязнение воды сегодня

Свяжитесь с нашими специалистами: 800.494.7782
  • Часто задаваемые вопросы
  • Продлите сертификат
  • Свяжитесь с нами
  • Войти / Создать аккаунт
  • Почему AFPA
  • Сертификационные программы
  • Отзывы
  • Около
  • Образовательные ресурсы
  • Блог
Choose Your Certification ,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *