Глобальные проблемы современности: загрязнение окружающей среды

 

     
 

   3.4. ОРГАНИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ 

   Среди, вносимых в океан с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной среды имеют  не  только  минеральные. биогенные элементы,  но и органические остатки. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество,  пагубно влияют на состояние водоемов.  Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества,  такие как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды в реке.

   Поверхностно-активные: вещества – жиры, масла, смазочные  материалы - образуют на поверхности  воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой,  что снижает степень насыщенности воды кислородом. Значительным объем органических веществ, большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стоками.

   Информация  о содержании некоторых органических веществ в промышленных сточных водах предоставлена ниже: 

   Загрязняющие  вещества              Количество в мировом стоке, млн. т/год

   1. Нефтепродукты                 26, 563

   2. Фенолы          0,460

   3. Отходы производств  синтетических волокон                          5,500

   4. Растительные органические  остатки                0,170

   5. Всего                   33, 273 
 
 

   3.5. ТЕПЛОВОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ 

   Тепловое  загрязнение  поверхности  водоемов  и  прибрежных морских акваторий  возникает  в  результате  сброса  нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными  производствами. Сброс  нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах  на  6-8  градусов Цельсия. Площадь  пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 кв. км.  Более устойчивая температурная стратификация препятствует водообмену поверхностным и донным слоем. Растворимость кислорода уменьшается,  а потребление его возрастает, поскольку с ростом температуры усиливается активность аэробных бактерий,  разлагающих органическое  вещество. Усиливается видовое  разнообразие  фитопланктона и всей флоры водорослей. 

   3.6. ШУМОВОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ 

   Шумовое загрязнение представляет собой  еще одну серьезную угро¬зу качеству среды обитания человека. Термин «шум» применяется также в электронике и связи для обоз¬начения нарушений, которые препятствуют связи. Этот шум возрастает по мере увеличения сложности и информационной емкости систем всех видов. Так возникла новая проблема «электронного загрязнения», кото¬рая все возрастает по мере развития радиосвязи. Поэтому в самом ши¬роком смысле шумовое загрязнение — еще один «непредвиденный просчет», порождаемый чрезмерной концентрацией промышленных пред¬приятий,

   Как сейчас стало ясно, сильный шум, вызываемый, например, мно¬гими промышленными установками и самолетами, продолжаясь долгое время, не просто беспокоит человека (и, вероятно, других позвоночных), но и постепенно ухудшает слух. Даже сравнительно несильный шум, например шум толпы, шум транспорта или звуки радио, мешает разгово¬ру людей, вызывает эмоциональный и поведенческий стресс и нарушает «домашний покой», который необходим человеку. В соответствии с этим звук нужно рассматривать как потенциально серьезный загрязнитель и сильную угрозу «здоровью» окружающей среды. Звуки неразрывно связаны с жизнью людей; многие звуки, как природные (пе¬ние - птиц), так и производимые человеком (музыка), приятны и нужны. Опять-таки, как и во всех прочих аспектах загрязнения, проблема воз¬никает, когда какое-то благо оказывается в избытке. 
 

   4. ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ  

   Всякий  водоем  или водный источник связан с окружающей его внешней средой .  На него оказывают влияние условия  формирования поверхностного или подземного водного стока,  разнообразные  природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт,  хозяйственная  и  бытовая деятельность человека.  Последствием этих влияний является внесение в водную среду новых, несвойственные ей веществ - загрязнителей, ухудшающих качество воды. Загрязнения, поступающие в водную среду,  классифицируют  по- разному,  в зависимости от подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое, физическое и биологические загрязнения.  Химическое загрязнение представляет  собой  изменение естественных   химических свойств воды за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической ( минеральные соли,  кислоты, щелочи, глинистые частицы),  так и органической природы ( нефть и нефтепродукты, органические  остатки,  поверхностно активные  вещества, пестициды). 
 
 
 

   4.1 ЗАГРЯЗНЕНИЕ ГИДРОСФЕРЫ  

   Существование биосферы и человека всегда было основано на использовании воды. Человечество постоянно стремилось к увеличению водопотребления, оказывая на гидросферу огромное многообразное давление.

   На  нынешнем этапе развития техносферы, когда в мире еще в большей  степени возрастает воздействие  человека на биосферу, а природные  системы в значительной степени  утратили свои защитные свойства, очевидно, необходимы новые подходы, «осознание реальностей и тенденций, появившихся в мире в отношении природы в целом и ее составляющих». В полной мере это относится к осознанию такого страшного зла, каким является в наше время загрязнение воды.

   Под загрязнением водоемов понимают снижение их биосферных функций и экологического значения в результате поступления в них вредных веществ.

   Загрязнение вод проявляется в изменении  физических и органолептических  свойств (нарушение прозрачности, окраски, запахов, вкуса), увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжелых металлов, сокращении растворенного в воде кислорода воздуха, появлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей.

   Россия  обладает одним из самых высоких  водных потенциалов в мире — на каждого жителя России приходится свыше 30 000 м3/год воды. Однако в настоящее время из-за загрязнения или засорения около 70% рек и озер России утратили свои качества как источника питьевого водоснабжения, в результате около половины населения потребляют загрязненную недоброкачественную воду.

   Нарушено  исторически сложившееся равновесие в водной среде Байкала — уникальнейшем  озере нашей планеты, которое, по подсчетам ученых, могло бы обеспечивать чистой водой все человечество в  течение почти полустолетия. Только за последние 15 лет загрязнено более 100 км3 байкальской воды. На акваторию озера ежегодно поступает более 8500 т нефтепродуктов, 750 т нитратов, 13 тыс. т хлоридов и других загрязнителей. Ученые полагают, что только размеры озера и огромный объем водной массы, а также способность биоты участвовать в процессах самоочищения спасают экосистему Байкала от полной деградации. 

   1 Главные загрязнители  вод 

   Установлено, что более 400 видов веществ могут  вызвать загрязнение вод. В случае превышения допустимой нормы хотя бы по одному из трех показателей вредности: санитарно-токсикологическому, общесанитарному или органолептическому, вода считается загрязненной.

   Различают химические, биологические и физические загрязнители.

   Среди химических загрязнителей к наиболее распространенным относят нефть и нефтепродукты, СПАВ (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 лигнины дрожжевые и плесневые грибки.

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

   2 Основные виды загрязнения вод 

   Наиболее  часто встречается химическое и  бактериальное загрязнение. Значительно  реже наблюдается радиоактивное, механическое и тепловое загрязнение.

   Химическое  загрязнение — наиболее распространенное, стойкое и далеко распространяющееся. Оно может быть органическим (фенолы, нафтеновые кислоты, пестициды и др.) и неорганическим (соли, кислоты, щелочи), токсичным (мышьяк соединения ртути, свинца, кадмия и др.) и нетоксичным. При осаждении на дно водоемов или при фильтрации в пласте вредные химические вещества сорбируются частицами пород окисляются и восстанавливаются, выпадают в осадок, и т.д., однако, как правило, полного самоочищения загрязненных вод не происходит. Очаг химического загрязнения подземных вод в сильно проницаемых грунтах может распространяться до 10 км и более.

   Бактериальное загрязнение выражается в появлении  в воде патогенных бактерий, вирусов (до 700 видов), простейших, грибов и др. Этот вид загрязнений носит временный  характер.

   Весьма  опасно содержание в воде, даже при очень малых концентрациях, радиоактивных веществ, вызывающих радиоактивное загрязнение. Наиболее вредны «долгоживущие» радиоактивные элементы, обладающие повышенной способностью к передвижению в воде (стронций-90, уран, радий-226, цезий и др.). Радиоактивные элементы попадают в поверхностные водоемы при сбрасывании в них радиоактивных отходов, захоронении отходов на дне и др. В подземные воды уран, стронций и другие элементы попадают как в результате выпадения их на поверхность земли в виде радиоактивных продуктов и отходов и последующего просачивания в глубь земли вместе с атмосферными водами, так и в результате взаимодействия подземных вод с радиоактивными горными породами.

   Механическое  загрязнение характеризуется попаданием в воду различных механических примесей (песок, шлам, ил и др.). Механические примеси могут значительно ухудшать органолептические показатели вод.

   Применительно к поверхностным водам выделяют еще их загрязнение (а точнее, засорение) твердыми отходами (мусором), остатками  лесосплава, промышленными и бытовыми отходами, которые ухудшают качество вод, отрицательно влияют на условия обитания рыб, состояние экосистем.

   Тепловое  загрязнение связано с повышением температуры вод в результате их смешивания с более нагретыми  поверхностными или технологическими водами. Так, например, известно, что на площадке Кольской атомной станции, расположенной за Полярным кругом, через 7 лет после начала эксплуатации температура подземных вод повысилась с 6 до 19 °С вблизи главного корпуса. При повышении температуры происходит изменение газового и химического состава в водах, что ведет к размножению анаэробных бактерий, росту количества гидробионтов и выделению ядовитых газов — сероводорода, метана. Одновременно происходит «цветение» воды, а также ускоренное развитие микрофлоры и микрофауны, что способствует развитию других видов загрязнения. По существующим санитарным нормам температура водоема не должна повышаться более чем на 3 °С летом и 5 °С зимой, а тепловая нагрузка на водоем не должна превышать 12—17 кДж/м3. 

   3 Основные источники  загрязнения поверхностных  и подземных вод 

   Процессы  загрязнения поверхностных вод  обусловлены различными факторами. К основным из них относятся:

   1) сброс в водоемы неочищенных  сточных вод; 

   2) смыв ядохимикатов ливневыми  осадками;

   3) газодымовые выбросы; 

   4) утечки нефти и нефтепродуктов.

   Наибольший  вред водоемам и водотокам причиняет  выпуск в них неочищенных сточных  вод – промышленных, коммунально-бытовых, коллекторно-дренажных и др.

   Промышленные  сточные воды загрязняют экосистемы самыми разнообразными компонентами (табл. 1) в зависимости от специфики отраслей промышленности. Следует заметить, что в настоящее время объем сброса промышленных сточных вод во многие водные экосистемы не только не уменьшается, но и продолжает расти. Так, например, в оз. Байкал, вместо планируемого прекращения сброса сточных вод из ЦБК (целлюлозно-бумажного комбината) и перевода их на замкнутый цикл водопотребления, сбрасывается огромное количество сточных вод.