Загрязнения гидросферы

Несмотря на то, что вода является возобновимым ресурсом, она может быть загрязнена до такой степени, что станет непригодной для использования. Требования предъявляемые к воде, зависят от целей ее использования. Загрязненная вода, непригодная для использования в пищевых целях, может использоваться в промышленности для промывки изделий и т.д. Загрязнение воды является локальной, региональной и глобальной экологической проблемой.

Сегодня главными потребителями воды являются сельское хозяйство и промышленность. На выпуск 1 т искусственных тканей расходуется 3000 м³ воды, пластмасс – до 1000, целлюлозы – до 1350 м³ и т.д. В среднем один житель Земли потребляет воды около 200 л/сут.

Пресная вода во многих регионах нашей планеты – большой дефицит; 80% населения СНГ живет в аридной зоне, где вода используется для орошения (в частности, из-за изъятия всего стока рек Амударьи и Сырдарьи на орошение сегодня погибает Аральское море). В течение последних десятилетий мы построили огромное количество водохранилищ, в результате чего оказались затопленными плодородные земли. Из-за регулирования стоков рек уменьшилась скорость течения в волге в 12 раз, в Москве-реке – в 16 раз и т.д. Следствием этого стало зарастание мелководий. Строительством дамбы на Неве защитили Санкт-Петербург от наводнений, вызываемых нагонными ветрами, но при этом возникла острая проблема питьевой воды, перераспределение значительной части речных стоков привело к возникновению ряда экологических проблем.

Основные типы и последствия загрязнения воды:

1. Болезнетворные агенты: бактерии, вирусы и т.д., вызывающие различные заболевания. В развивающихся странах это основная причина заболеваний и смертности (25000 человек ежедневно).

2. Отходы, для переработки которых требуется кислород: органические отходы, при разложении которых поглощающими кислород бактериями могут истощаться растворенные в воде запасы кислорода.

3. Растворяющиеся в воде неорганические химические вещества: кислоты, соли и соединения токсичных металлов (свинец и ртуть). Высокие уровни этих веществ могут сделать воду непригодной для питья, нанести ущерб популяциям рыб и др. видов.

4. Неорганические питательные вещества растений: растворяющиеся в воде соединения фосфатов и нитратов, которые могут вызвать чрезмерный рост водорослей и др. водных растений, которые затем отмирают и разлагаются, лишая воду растворенного в ней кислорода. Чрезмерные уровни нитратов в воде могут обусловить снижение способности крови переносить кислород, что приводит к гибели еще не родившихся детей и малышей.

5. Органические химические вещества: нефть, бензин, пластмассы, пестициды растворители и др. органические вещества (около 700 видов), которые представляют собой угрозу для здоровья людей и наносят вред рыбам и другим видам живых организмов.

6. Осадки или взвеси: нерастворимые в воде частицы почвы, ила или других неорганических и органических веществ, которые находятся в воде во взвешенном состоянии и являются крупнейшим источником загрязнения воды. Эти вещества мутят воду, затрудняют организмам поиск пищи, тормозят процесс фотосинтеза у водорослей, разрушают пищевые цепочки в подводной среде, засоряют жабры рыб, приносят с собой пестициды, бактерии, токсичные металлы и т.д.

7. Радиоактивные вещества: радиоизотопы, способные растворяться в воде и или биологически распространяться в пищевых цепочках. Ионизирующее излучение этих изотопов могут вызывать мутации в ДНК, которые приводят к врожденным дефектам, вызывают рак и вызывают повреждение генетического кода.

8. Теплота: чрезмерный слив горячей воды, которая использовалась для электростанций. Высокая температура приводит к снижению уровня растворенного в ней кислорода и делает живые организмы менее устойчивыми к болезням.

Основными источниками загрязнения гидросферы является сточные воды (в большей степени), атмосфера, твердые отходы (в меньшей степени).

Сточные воды подразделяются на бытовые (БСВ), атмосферные (АСВ) и производственные (ПСВ).

БСВ образуются в результате жизнедеятельности человека, имеют сравни­тельно постоянный состав, содержат около 60 % органических и около 40 °/о мине­ральных веществ и направляются на городские (районные) станции очистки.

АСВ (~30 % от всего стока) образуются в результате стока осадков с определенных территорий непосредст­венно в водные объекты или в системы канализации. Состав этих вод чрезвычайно разнообразен, поскольку на различных территориях находятся разные вредные вещества. В со­ставе АСВ могут присутствовать твердые частицы (песок, камень, стружки, пыль, сажа, остатки растений и т.п.), нефтепродукты (масла, бензин, керосин и т.п.), удобрения и др.

ПСВ образуются в результате использования воды в различных технологических про­цессах. Около 90 % забранной воды возвраща­ется обратно загрязненной. Основные загрязняющие вещества в ПСВ - механические взвести (песок, окалина, металлическая стружка, пыль, флюсы, волокна хлопчатника и т.п.), минеральные масла и другие нефтепродукты, неоргани­ческие кислоты и их соли, щелочи.

К наиболее опасным загрязнителям относятся соли тяжелых металлов, фенолы, пестициды и другие органические яды, нефтепродукты, насыщенная бактериями биогенная органика, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) и минеральные удобрения. Сегодня контролируется только 10-20 % вредных веществ, поступающих в вод­ные объекты. Состояние поверхностных и подземных вод с каждым го­дом ухудшается. Для восстановления водных объектов необходимо разработать дорогостоящие целевые программы.

ПСВ можно разделить на две основные категории: загрязненные и незагрязненные (условно чистые).

Загрязненные сточные воды обычно делят на три группы: загрязненные преимущественно органическими примесями, загрязненные преимущественно минеральными примесями, загрязненные смесью этих примесей.

По концентрации загрязняющих веществ ПСВ обычно подразделяют на 4 группы:

1-500 мг/л;

500-5000 мг /л;

5000-30000 мг/л;

 30000 мг/л.