Опасности, связанные с загрязнением грунтовых, речных и  морских вод 

Оглавление

Введение 3

1.Загрязнение  гидросферы 4

2. Основные виды  загрязнения 4

3. Основные источники  загрязнения поверхностных  и подземных вод 4

4.Питьевая  вода. 4

5. Экологические последствия  загрязнения гидросферы 4

Заключение 4

Список  использованной литературы 4 
 

 

     

Введение

 

     Гидросфера  – водная среда, которая включает поверхностные и подземные воды. Поверхностные воды в основном сосредоточены  в Мировом океане, содержащем около 91% всей воды на Земле. Поверхность океана (акватория) составляет361 млн. кв. км. Она  примерно в 2,4 раза больше площади суши – территории, занимающей 149 млн. кв. км. Если распределить воду ровным слоем, то она покроет Землю толщиной 3000 м. Если земной шар уподобить яйцу, то земная кора – это скорлупа, а  гидросфера – тончайшая, меньше микрона, пленка на ее поверхности. Если же нашу планету уподобить головке ребенка, то вся гидросфера будет равняться  двум слезинкам на его ресницах.

     Вода  в океане (94%) и под землей –  соленая. Количество пресной воды составляет 6% от общего объема воды на Земле, причем очень малая ее доля (всего 0,36%) имеется  в легкодоступных для добычи местах. Большая часть пресной воды содержится в снегах, пресноводных айсбергах  и ледниках (1,7%), находящихся в  основном в районах южного полярного  круга, а также глубоко под  землей (4%). Годовой мировой речной сток пресной воды составляет 37,3-47 тыс. куб. км. Кроме того, может использоваться часть подземных вод, равная 13 тыс. куб. км¹.

     В настоящее время человечество использует 3,8 тыс. куб. км. воды ежегодно, причем можно  увеличить потребление максимум до 12 тыс. куб. км. При нынешних темпах роста потребления воды этого  хватит на ближайшие 25-30 лет. Выкачивание  грунтовых вод приводит к оседанию почвы и зданий (в Мехико и Бангкоке) и понижению уровней подземных  вод на десятки метров (в Маниле).

     Каждый  житель Земли в среднем потребляет 650 куб. м воды в год (1780 л в сутки). Однако для удовлетворения физиологических  потребностей достаточно 2,5 л в день, т.е. около 1 куб. м в год. Большое  количество воды требуется сельскому  хозяйству (69%) главным образом для  орошения; 23% воды потребляет промышленность; 6% расходуется в быту².

     С учетом потребностей воды для промышленности и сельского хозяйства расход воды в нашей стране – от 125 до 350 л в сутки на человека (в Санкт-Петербурге 450 л, в Москве – 400 л)³.

     В развитых странах на каждого жителя приходится 200-300 л воды в сутки, в  городах 400-500 л, в Нью-Йорке – более 1000 л, в Париже – 500 л, в Лондоне  – 300 л. В то же время 60% суши не имеет  достаточного количества пресной воды. Четверть человечества (примерно 1,5 млн. человек) ощущает ее недостаток, а  еще 500 млн. страдают от недостатка и  плохого качества питьевой воды, что  приводит к кишечным заболеваниям⁴.

     Не  только пресные, но и соленые воды используются человеком, в частности  для рыболовства.

1.Загрязнение  гидросферы

 

     Для начала следует дать краткое определение  такому понятию, как загрязнение  водоёмов. 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, запахом, вкуса), увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных  тяжелых металлов, сокращении растворенного  в воде кислорода воздуха, появлении  радиоактивных элементов, болезнетворных»  бактерий и других загрязнителей.

     Наша  страна обладает одним из самых высоких  водных потенциалов в мире - на каждого  жителя России приходится свыше 30 тыс. м³/год воды. Однако в настоящее время из-за загрязнения или засорения, что в сумме одно и тоже, около 70% рек и озер России утратили свои качества как источники питьевого водоснабжения, в результате около половины населении потребляют загрязненную недоброкачественную воду, что естественно является одной из основных причин снижения проживаемости каждого человека. Только в 1998 г. в поверхностные водные объекты России предприятиями промышленного, коммунального и сельского хозяйства сброшено 60 км³ сточных вод, 40% из которых относились к категории загрязненных. Лишь десятая часть из них проходила нормативную очистку. Нарушено исторически сложившееся равновесие в водной среде Байкала - уникальнейшем озере нашей планеты, которое, по подсчётам ученых, могло бы обеспечить чистой водой все человечество в течение почти полустолетия. Только за последние 15 лет загрязнено более 100 км³ байкальской воды. На акваторию озера ежегодно поступало более 8500 т нефтепродуктов, 750 т нитратов, 13 тыс. т хлоридов и других загрязнителей. Ученые полагают, что только размеры озера и огромный объём водной массы, а также способность биоты участвовать в процессах самоочищения спасают экосистему Байкала от полной деградации⁵.

     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 относятся нефть и нефтепродукты, СПАВ (синтетические поверхностно активные вещества), пестициды, тяжелые металлы, диоксины. Очень опасно загрязняют воду биологические загрязнители, например, вирусы и другие болезнетворные микроорганизмы, и физические - радиоактивные вещества, тепло и др.

2. Основные виды  загрязнения

 

     Наиболее  часто встречается химическое и  бактериальное загрязнение вод. 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.

Рис.1. Загрязнение реки нерастворимым осадком

     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 мусором, остатками  лесосплава, промышленными и бытовыми отходами, которые ухудшают качество вод, отрицательно влияют на условия  обитания рыб, состояние экосистем. 

Рис.2. Мыльная пена по берегам  реки

Рис.3.Загрязнение  вод бытовым мусором

     Тепловое  загрязнение связано с повышением температуры вод в результате их смешивания с более нагретыми поверхностными или технологическими водами. При повышении температуры происходит изменение газового и химического состава в водах, что ведет к размножению анаэробных бактерий, росту гидробионтов и выделению ядовитых газов - сероводорода, метана. Одновременно происходит загрязнение гидросферы «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/м³⁶.

3. Основные источники  загрязнения поверхностных  и подземных вод

 

     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 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.

     Коммунально-бытовые  сточные воды в больших количествах  поступают из жилых и общественных зданий, прачечных, столовых, больниц  и т.д. В сточных водах этого  типа преобладают различные органические вещества, а также микроорганизмы, что может вызвать бактериальное  загрязнение.

     Такие опасные загрязняющие вещества, как  пестициды, аммонийный и нитратный  азот, фосфор, калий и др., смываются  с сельскохозяйственных территорий, включая площади, занимаемые животноводческими  комплексами. По большей части они  попадают в водоемы и в водотоки без какой-либо очистки, а поэтому  имеют высокую концентрацию органического  вещества, биогенных элементов и  других загрязнителей⁷.

     Значительную  опасность представляют газодымовые  соединения (аэрозоли, пыль и т.д.), оседающие  из атмосферы на поверхность водосборных  бассейнов и непосредственно  на водные поверхности. Плотность выпадения, например, аммонийного азота на Европейской  территории России оценивается в  среднем 0,3 т/км², а серы от 0,25 до 2,0 т/км². Огромны масштабы нефтяного загрязнения природных вод. Миллионы тонн нефти ежегодно загрязняют морские и пресноводные экосистемы при авариях нефтеналивных судов, на нефтепромыслах в прибрежных зонах, при сбросе с судов балластных вод и т.д.

     Кроме поверхностных вод постоянно  загрязняются и подземные воды, в первую очередь в районах крупных промышленных центров. Источники загрязнения подземных вод весьма разнообразны.

     Загрязняющие  вещества могут проникать к подземным  водам различными путями: при просачивании промышленных и хозяйственно-бытовых  стоков из хранилищ, прудов-накопителей, отстойником и др., по затрубному пространству неисправных скважин, через поглощающие скважины, карстовые  воронки и т. д.

     К естественным источникам загрязнения  относят сильно минерализованные (соленые  и рассолы) подземные воды или  морские воды, которые могут внедряться в пресные незагрязненные воды при  эксплуатации водозаборных сооружений и откачке воды из скважин.

     Важно подчеркнуть, что загрязнения подземных  вод не ограничиваются площадью промпредприятий, хранилищ отходов и т.д., а распространяются вниз по течению потока на расстояния до 20-30 км и более от источника  загрязнения. Это создает реальную угрозу для питьевого водоснабжения  в этих районах.

     Следует также иметь в виду, что загрязнение  подземных вод негативно сказывается  и на экологическом состоянии  поверхностных вод, атмосферы, почв, других компонентов природной среды. Например, загрязняющие вещества, находящиеся  в подземных водах, могут выноситься фильтрационным потоком в поверхностные  водоемы и загрязнять их. Как подчеркивает В.М. Гольдберг (1988), круговорот загрязняющих веществ в системе поверхностных  и подземных вод предопределяет единство природоохранных и водоохранных мер и их нельзя разрывать. В противном  случае меры по охране подземных вод  вне связи с мерами по защите других компонентов природной среды  будут неэффективными.

4.Питьевая  вода.