Глава 10. Загрязнение гидросферы

Загрязнение гидросферы - поступление в гидросферу за­грязнителей в количествах в концентрациях, способных нару­шить нормальные условия среды значительных по размерам водных объектов: рек и эстуариев (полузамкнутые расширения рек при впадении в море или озеро), водохранилищ, других ис­кусственных водоемов, озер, океанов и морей, грунтовых и под­земных вод.

Всемирная организация здравоохранения еще в 80-х годах XX в. обнародовала сведения, согласно которым в мире ежесу­точно умирает 25 тыс. человек в результате употребления за­грязненной воды. По данным американских ученых, воздейст­вие одной единицы токсиканта, попавшего в воду, аналогично воздействию десяти единиц того же токсиканта, выброшенного в воздух. Процессы самоочищения протекают в водной среде гораздо медленнее, источники загрязнения водоемов более раз­нообразны. (Гарин, Кленова, Колесников, 2001). Загрязнение гидросферы подразделяют на природное и антропогенное.

10.1. Природное загрязнение

Природное загрязнение вод может быть внеземным и зем­ным. Внеземное загрязнение связано с поступлением в водную среду остатков метеоритов и космической пыли различного хи­мического и радиационного состава. Природное земное загряз­нение гидросферы связано с вулканической деятельностью, вы­ветриванием горных пород и переносом песка пустынь, земле­трясениями, наводнениями, селями, цунами и другими явления­ми.

Природные воды могут быть загрязнены различными при­месями, подразделяемыми на группы по их биологическим и физико-химическим свойствам. К первой группе относятся ве­щества, растворяющиеся в воде и находящиеся там в молеку­лярном или ионном состоянии (это две разные подгруппы). Вто­рая группа - это вещества, которые образуют с водой взвеси или коллоидные системы (это также две разные подгруппы). В кол­лоидном состоянии могут быть минеральные или органические частицы, нерастворимые формы гумуса и отдельные вирусы. Взвесями же чаще всего является планктон, бактерии и нерас­творимые мельчайшие твердые частицы.

Содержание естественных (природных) частиц в поверхно­стных водах неодинаково. Минимальное содержание солей ха­рактерно для северных рек, а для южных, питаемых подземны­ми водами, - максимальное, до 1,5 г/л. По виду исходных (при­родных) солей, превалирующих в воде, реки подразделяются на гидрокарбонатные (Волга, Днепр), сульфатные (Дон, Северный Донец), а также хлоридные.

10.2. Антропогенное загрязнение

С развитием промышленности и увеличением потребления воды растет и количество жидких отходов - сточных вод. Еще в 60-х годах ежегодно в мире образовывалось около 700 млрд м³ сточных вод. Примерно 1/3 из них - промышленные сточные воды, загрязненные различными веществами, только половина промышленных отходов подвергалась очистке тем или иным методом, другая половина сбрасывалась в водоемы без какой- либо очистки. Загрязнение рек, озер, морей и океанов происхо­дит с нарастающей скоростью, так как в водоемы поступает ог­ромное количество взвешенных и растворенных веществ (неор­ганических и органических). Основными источниками загрязне­ния природных вод являются:

• атмосферные воды, несущие массы вымываемых из воз­духа поллютантов (загрязнителей) промышленного происхож­дения. При стекании по склонам атмосферные и талые воды до­полнительно увлекают с собой массы веществ. Особенно опас­ны стоки городских улиц, промышленных площадок, несущие массы нефтепродуктов, мусора, фенолов, кислот;

• городские сточные воды, включающие преимущественно бытовые стоки, содержащие фекалии, детергенты (поверхност­но-активные моющиеся средства), микроорганизмы, в том числе патогенные;

• промышленные сточные воды, образующиеся в самых разнообразных отраслях производства, среди которых наиболее активно потребляют воду черная металлургия, химическая, ле­сохимическая, нефтеперерабатывающая промышленность.

При технологических процессах выделяются следующие виды сточных вод:

• реакционные воды, образующиеся в процессе реакций с выделением воды. Эти воды загрязнены как исходными вещест­вами, так и продуктами реакции;

• воды, содержащиеся в сырье и исходных продуктах (сво­бодная или связанная вода), в результате переработки загрязня­ются всевозможными веществами;

• промышленные воды - воды после промывки сырья, про­дуктов, тары, оборудования, маточные водные растворы;

• водные экстрагенты и абсорбенты.

В результате аварии судов, промывки резервуаров танкеров, утечек нефти, при добычи ее в шельфовой зоне ежегодно в воды Мирового океана попадает до 12-15 млн т нефти. Каждая тонна нефти покрывает тонкой пленкой примерно 12 км² водной по­верхности и загрязняет до миллиона тонн морской воды. Нефтя­ная пленка вызывает гибель оплодотворенной икры, нарушает процессы фотосинтеза и выделения кислорода, осуществляемо­го фитопланктоном, т.е. нарушает газообмен между атмосферой и гидросферой.

Значительная загрязненность морей нефтепродуктами по­вышает альбедо гидросферы до 15-20%. Мировой океан отрав­ляется не только нефтепродуктами, в него попадает речной не­очищенный сток, тяжелые металлы (свинец, цинк, медь, кад­мий), которые накапливаются в пищевых цепях, конечным зве­ном в которых является человек.