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 века 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.

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 самыми различными примесями, подразделяемые 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.