8. Предприятия г.Томска, вызывающие загрязнение атмосферного воздуха.

9. Загрязнение поверхностных вод6 основные источники загрязнений.

Гидросфера - водная оболочка Земли, включающая океаны, моря, реки, озера, подземные воды и ледники, снеговой покров, а также водяные пары в атмосфере. Гидросфера Земли на 94% представлена солеными водами океанов и морей. При этом 75% всей пресной воды законсервировано в полярных шапках Арктики и Антарктиды. Таким образом, легкодоступные запасы типа рек, озер и водохранилищ совсем не велики, при этом часть воды загрязнена и непригодна к употреблению.

Роль гидросферы в поддержании относительно неизменного климата на планете огромна, так как она выступает как основной накопитель и распределитель солнечной энергии, а за счет фитопланктона продуцирует почти половину всего кислорода атмосферы.

Без воды не могло бы быть человека, животного и растительного мира, так как большинство растений и животных состоит из воды. Для многих живых существ вода служит средой обитания.

Водная среда используется для лова рыбы и других морепродуктов, сбора растений, добычи подводных залежей руды (марганца, никеля, кобальта) и нефти, перевозки грузов и пассажиров. В производственной и хозяйственной деятельности человек применяет воду для очистки, мытья, охлаждения оборудования и материалов, полива растений, гидротранспортировки, выработки электроэнергии и т.д.

Согласно рекомендациям Всемирной организации здоровья вода в водоеме считается загрязненной, если в результате изменения ее состава или состояния она становится менее пригодной для любых видов водопользования, в то время как в природном состоянии вода соответствовала этим требованиям.

В настоящее время все источники загрязнения гидросферы принято делить на четыре основные группы:

1. Атмосферные воды. Приносят в гидросферу массу загрязнителей промышленного происхождения. Вымывают из воздуха оксиды серы и азота, образуя кислотные дожди. При стекании со склонов атмосферные и талые воды увлекают с городских улиц и промышленных предприятий мусор, нефтепродукты, кислоты, фенолы и др.

2. Городские сточные воды, включающие преимущественно бытовые стоки, содержащие фекалии, моющие средства (детергенты), микроорганизмы, в том числе патогенные.

3. Промышленные сточные воды, образующиеся в самых разнообразных отраслях промышленности. Наиболее активно потребляют и загрязняют воду черная металлургия, химическая, лесохимическая, нефтеперерабатывающая промышленность, энергетика. Внутри предприятий сточные воды подразделяются на сильно загрязненные, слабо загрязненные, условно чистые (охлаждающие воды), специфические чрезвычайно концентрированные стоки (кубовые остатки, маточные растворы), бытовые и хозяйственно-фекальные стоки.

4. Сельскохозяйственные стоки, содержащие смытые в процессе эрозии частицы почвы, биогены, входящие в состав удобрений, пестициды, помет сельскохозяйственных животных.

Все эти загрязнения, так или иначе, являются результатом деятельности человека.

Среди загрязнителей гидросферы выделяют: биологические (органические микроорганизмы), вызывающие брожение воды; химические, изменяющие химический состав воды; физические, изменяющие прозрачность (мутность) воды, температуру и другие показатели.

Биологические загрязнения попадают в водоемы с бытовыми и промышленными стоками, в основном предприятий пищевой, медико-биологической, целлюлозно-бумажной промышленности. Например, целлюлозно-бумажный комбинат загрязняет воду также, как город с населением 0,5 млн. человек.

Химические загрязнения поступают в водоемы с промышленными, поверхностными и бытовыми стоками. К ним относятся: нефтепродукты, тяжелые металлы и их соединения, минеральные удобрения, пестициды, моющие средства. Наиболее опасны свинец, ртуть и кадмий (таб.4).

Таб.4 Поступление тяжелых металлов в Мировой океан (т/год)

 

Загрязняющее вещество	Сток с суши	Атмосферный перенос
Свинец	(1-20) х 10 5	(2-20) х 10 5
Ртуть	(5-8) х 10 3	(2-3) х 10 3
Кадмий	(1-20) х 10 3	(5-40) х 10 2

Физические загрязнения поступают в водоемы с промышленными стоками, при сбросах из выработок шахт, карьеров, при смывах с территорий промышленных зон, городов, транспортных магистралей, за счет осаждения атмосферной пыли.

В таб.5 представлено действие различных сточных вод на водоемы, которое может быть использовано для классификации сточных вод.

Таб.5 Классификация сточных вод по их действию на водоемы

 

Группа	Характер примесей	Характер действия примесей на водоемы и водные организмы	Источник сточных вод
1	Неорганические со специфическими токсическими свойствами	Изменение органо-лептических и физико-химических свойств воды, отравление водных организмов, жаберные заболевания рыб и т.д.	Производства химической промышленности, электрохимические производства, тепловые электростанции и др.
2	Неорганические без специфических токсических свойств	Содержат взвешенные вещества	Производство керамической, силикатной промышленности, углеобогатительные фабрики, тепловые электростанции и др.
3	Органические со специфическими свойствами	Отравляют водные организмы, ухудшают качество воды, создают дефицит кислорода	Химические и нефтехимические производства, тепловые электростанции и др.
4	Органические без специфических токсических свойств	Создают дефицит кислорода	Пищевая промышленность, тепловые электростанции и др

Водоемы представляют собой сложные экосистемы, в которых постоянно идут процессы адаптации биоценоза к изменяющимся условиям существования, направленные на достижения равновесия в экосистеме. Состояние равновесия может быть нарушено в результате многих причин, но особенно в результате сброса сточных вод.

Бытовые и сельскохозяйственные стоки вызывают не только эвфтрофизацию и обеднение воды кислородом, но и создают угрозу инфекционных заболеваний.

Действие токсичных соединений на гидробионты проявляется в зависимости от концентрации: при больших концентрациях наступает гибель гидробионтов, при малых - нарушается обмен веществ, темп развития, мутагенез и т.д.

Особую опасность для гидросферы несут ядохимикаты, загрязняющие как водоемы, так грунтовые воды. Наиболее распространены ядохимикаты на основе соединений тяжелых металлов (свинец, олово, мышьяк, кадмий, ртуть, хром, медь, цинк) и синтетических органических соединений. Ионы тяжелых металлов, попадая из воды в организм человека, подавляют активность ряда ферментов, что приводит к тяжелым физиологическим и неврологическим последствиям (умственная отсталость при свинцовом отравлении, психические аномалии и врожденные уродства при ртутных отравлениях). Синтетические органические соединения, прежде всего, галогенированные и, в частности, хлорированные углеводороды, попадая в организм, нарушают его функционирование, приводя к развитию рака, появлению мутаций, врожденным дефектам у детей.

10. Специалисты классифицируют загрязнения грунтовых и поверхностных вод. Во-первых, они могут быть механическими, то есть в жидкости увеличивается процентное содержание механических примесей. Во-вторых, химические загрязнения представляют собой неорганические либо органические вещества токсичного и нетоксичного действия, попавшие в воду. В-третьих, выделяются биологические (бактериологические) нечистоты. Когда говорят о них, подразумевают, что в жидкости содержатся патогенные бактерии, грибы и водоросли. В-четвертых, существуют тепловые и радиоактивные загрязнения.

Функционирующие очистные сооружения не допускают проникновения опасных бытовых стоков в грунт или водоем. Наоборот, они освобождают воду от содержания вредных примесей. В результате она становится пригодной для полива растений.

В зависимости от наличия в составе определенных веществ, сточные жидкости делятся на несколько классов. Так, выделяются стоки, содержащие неорганические загрязнения, органические или и те и другие.

Современные септики для дачи очищают воду. Тем самым, одним махом получается попасть в двух зайцев: и окружающей среде не навредить, и обеспечить себя запасами воды, предназначенной для хозяйственных

Загрязнение водных экосистем представляет огромную опасность для всех живых организмов, в том числе и для человека. Под влиянием загрязняющих веществ в пресноводных экосистемах отмечается падение их устойчивости вследствие нарушения пищевой пирамиды и ломки сигнальных связей в биоценозе, микробиологического загрязнения, эвтрофирования и других крайне неблагоприятных процессов. Они снижают темпы роста гидробионтов, их плодовитость, а в ряде случаев приводят к их гибели.

Экологические последствия загрязнения морских экосистем выражаются в нарушении их устойчивости, прогрессирующей эвтрофикации, накоплении химических токсинов в биоте, снижении биологической продуктивности, возникновении мутагенеза и канцерогенеза в морской среде, микробиологическом загрязнении прибрежных районов моря. До определенного предела морские экосистемы могут противостоять вредным воздействиям химических токсикантов, используя накопительную, окислительную и минерализующую функции гидробионтов. Так, например, двустворчатые моллюски способны аккумулировать один из самых токсичных пестицидов — ДДТ и при благоприятных условиях выводить его из организма. В морских водах происходит биотрансформациябенз(а)пирена, благодаря наличию в открытых и полузакрытых акваториях гетеротрофной микрофлоры. Микроорганизмы водоемов и донных отложений обладают также достаточно развитым механизмом устойчивости к тяжелым металлам и способны продуцировать сероводород, внеклеточные экзополимеры и другие вещества, которые, взаимодействуя с тяжелыми металлами, переводят их в менее токсичные формы.

Эвтрофирование водоемов является естественным процессом и обычно протекает очень медленно, однако в последние десятилетия в связи с возросшим антропогенным воздействием скорость его развития резко увеличилась. Антропогенная, или ускоренная, эвтрофикация связана с поступлением в водоемы значительного количества биогенных веществ — азота, фосфора и других элементов в виде удобрений, моющих веществ и т. д. Антропогенное эвтрофирование приводит к перестройке структуры трофических связей гидробионтов, резкому возрастанию биомассы фитопланктона из-за массового размножения сине-зеленых водорослей, вызывающих «цветение» воды, ухудшающих ее качество и условия жизни гидробионтов вследствие выделения опасных токсинов.

Истощение водных ресурсов следует понимать как недопустимое сокращение их запасов, что приводит к неблагоприятным экологическим последствиям, нарушает сложившиеся экологические связи в системе «человек — биосфера». Практически во всех крупных промышленных городах мира, где подземные воды длительное время эксплуатировались мощными водозаборами, возникли значительные депрессионные воронки вследствие понижения их уровня в радиусе до 20 км и более. Так, например, водоотбор подземных вод в Москве привел к формированию огромной депрессионной воронки глубиной до 110 м, что в конечном счете ведет к значительному истощению подземных вод.

Интенсивная эксплуатация подземных вод при водозаборе и мощный водоотлив из шахт и карьеров приводят к изменению взаимосвязи поверхностных и подземных вод, к значительному ущербу речному стоку, к исчезновению родников, ручьев и малых рек. Кроме того, в связи со значительным снижением уровней подземных вод осушаются заболоченные территории с большим видовым разнообразием растительности, иссушаются леса, гибнет влаголюбивая растительность.

Длительная интенсификация эксплуатации месторождений подземных вод в определенных геолого-географических условиях может вызвать также медленное оседание и деформацию земной поверхности, что негативно сказывается на состоянии экосистем, особенно прибрежных районов, где затапливаются пониженные участки и нарушается нормальное функционирование естественных сообществ организмов и всей среды обитания человека. Истощению подземных вод способствует также длительный неконтролируемый самоизлив артезианских вод из скважин.

Истощение поверхностных вод проявляется в прогрессирующем снижении их минимально допустимого стока. На территории России поверхностный сток воды распределяется крайне неравномерно: около 90% общего годового стока с территории России выносится в Северный Ледовитый и Тихий океаны, а на бассейны внутреннего стока (Каспийское и Азовское море), где проживает свыше 65% населения, приходится менее 8% общего стока. Именно в этих районах наблюдается истощение поверхностных водных ресурсов и дефицит пресной воды продолжает расти. Связано это в основном с активизацией хозяйственной деятельности человека, которая приводит к возрастающему загрязнению вод, снижению способности водоемов к самоочищению, истощению запасов подземных вод, а следовательно, к снижению родникового стока, подпитывающего водотоки и водоемы.

Весьма актуальной проблемой является восстановление водности и чистоты малых рек длиной не более 100 км, которые оказались наиболее восприимчивы к антропогенному воздействию. Непродуманное хозяйственное использование их водных ресурсов и прилегающих земельных угодий вызвало истощение, обмеление, загрязнение, а нередко и исчезновение малых рек.

К очень серьезным негативным экологическим последствиям приводит и изъятие на хозяйственные цели большого количества воды из впадающих в водоемы рек. Так, уровень некогда многоводного Аральского моря начиная с 60-х гг. катастрофически понижается в связи с недопустимо высоким перезабором воды из Амударьи и Сырдарьи. При этом происходит нарушение закона целостности биосферы, когда изменение одного звена влечет за собой сопряженное изменение всех остальных. В результате объем Аральского моря сократился более чем наполовину, уровень моря снизился на 13 м, а соленость воды увеличилась в 2,5 раза. Осушенное дно Аральского моря стало крупнейшим источником пыли и солей. В дельте Амударьи и Сырдарьи на месте гибнущих тугайных лесов и тростниковых зарослей появляются бесплодные солончаки, происходит высыхание озер, проток, болот и повсеместное снижение уровня грунтовых вод, обусловленное падением уровня моря. Все эти явления вызвали такие экологические изменения приаральского ландшафта, которые могут быть охарактеризованы как опустынивание.

К другим весьма значительным видам воздействия человека на гидросферу следует отнести создание крупных водохранилищ, коренным образом преобразующих природную среду на прилегающих территориях. Создание крупных водохранилищ, особенно равнинного типа, для аккумуляции и регулирования поверхностного стока приводит к разнонаправленным последствиям: затоплению плодородных земель, изменению режима подземных вод, подтоплению прилегающих территорий, активизации сейсмической деятельности, с одной стороны, а с другой — повышению устойчивости речного стока, снижению последствий паводков, улучшению условий водоснабжения и т. д. Кроме того, создание водохранилищ путем перегораживания русла водотоков плотинами чревато серьезными негативными последствиями для большинства гидробионтов: из-за того что многие нерестилища рыб оказываются отрезанными плотинами, резко ухудшается естественное воспроизводство многих осетровых и других проходных рыб.