Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Химическое загрязнение природных вод



Неорганическое загрязнение.

Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора и т.д. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам.

Моря и океаны загрязняются преимущественно водами рек, которые ежегодно привносят в них свыше 320 млн. т железа, 6,5 млн. т фосфора и других веществ. Много загрязнителей попадает в Мировой океан и из атмосферы. На поверхность Мирового океана ежегодно выпадает 200 тыс. т свинца, 1 млн. т углеводородов, 5 тыс. ртути. Половина количества пестицидов, находящихся в океане, проникает в него из воздуха. Современные оценки показывают, что загрязнения Мирового океана речными стоками и атмосферными переносами уже сравнимы по величине.

Среди основных источников загрязнения гидросферы минеральными веществами и биогенными элементами следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство.

Возросшее потребление минеральных удобрений в сельском и лесном хозяйстве в последние годы существенно изменило и продолжает изменять массу биогенных элементов, поступающих с речным стоком. Около 173 внесенных минеральных удобрений вымывается из почв и выносится в моря и океаны. Естественное и антропогенное поступление азота и фосфора в океан составляет около 62 млн. т/год, азота – около 35 млн. в год. Эти вещества вызывают чрезмерное разрастание водной растительности, особенно в небольших пресных водоемах, что приводит к уменьшению содержания кислорода в воде, «цветению» водоемов, гибели рыбы и ухудшению качества воды.

С орошаемых земель ежегодно вымывается около 6 млн. т солей. Применение пестицидов и больших доз минеральных удобрений в ряде случаев дополнительно увеличивает минерализацию и загрязнение возвратных вод.

Отходы, содержащие ртуть, свинец, медь, локализованы в отдельных районах у берегов, однако некоторая их часть выносится далеко за пределы территориальных вод. Загрязнение ртутью существенно снижает первичную продукцию морских экосистем, подавляя развитие фитопланктона. Поэтому ее ПДС для водоемов принято не более 0,005 мг/л. Фактическое содержание ртути в водах рек промышленно развитых стран превышает ПДС в 2-4 раза, в связи с чем содержание этого элемента в тканях рыб нередко превышает в 100-200 раз его содержание в природных водах.

Отходы, содержащие ртуть, обычно скапливаются в донных отложениях заливов или эстуариях рек. Дальнейшая еемиграция сопровождается накоплением метиловой ртути и ее включением в трофические цепи водных организмов(особенно крабов и рыб). Так, печальную известность приобрела болезнь минамата, впервые обнаруженная японскими учеными у людей, употреблявших в пищу рыбу, выловленную в заливе Минамата, в который бесконтрольно сбрасывали промышленные стоки с техногенной ртутью.

 

Органическое загрязнение

Среди вносимых в океан с суши растворимых веществ большое значение для обитателей водной среды имеет не только минеральные, биогенные элементы, но и органические остатки. Вынос в океан органического вещества оценивается в 300-380 млн. т в год или, в пересчете на углерод, примерно 150-190 млн. т в год.

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 донных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении донных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды в реке. Наличие суспензий затрудняет также проникновение света вглубь воды и замедляет процессы фотосинтеза.

Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода. Вредное действие оказывают все загрязнения, которые так или иначе способствуют снижению содержания кислорода в воде. 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.

Значительный объем , органических веществ большинство из которых не свойственно природным водам сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стоками. Нарастающее загрязнение водоемов и водотоков наблюдается во всех промышленных странах.

Источниками обильного загрязнения органическими веществами водоемов и водотоков служат неочищенные сточные воды предприятий пищевой и легкой промышленности. Крупные животноводческие хозяйства, речные и морские суда, а также поверхностный сток, приносящий в водоемы до 15% органических загрязнений, могут быть причислены к основным источникам органического загрязнения водной среды.

В связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько замедленным строительством очистных сооружений или их неудовлетворительной эксплуатацией водные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами. Особенно ощутимо загрязнение в водоемах с замедленным течением или непроточных (водохранилища, озера). Разлагаясь в водной среде, органические отходы могут стать средой для патогенных организмов. Вода, загрязненная органическими отходами, становится непригодной для питья и других надобностей.

Бытовые отходы опасны не только тем, что являются источником некоторых болезней человека, главным образом желудочно-кишечных (брюшной тиф, дизентерия, холера), но и тем, что требуют для своего разложения много кислорода. Если бытовые сточные воды поступают в водоем в очень больших количествах, то содержание растворимого кислорода может снизиться ниже уровня, необходимого для жизни морских и пресноводных организмов.

Нефть и нефтепродукты.К числу наиболее вредных химических загрязнителей среды относятся нефть и нефтепродукты. Количество поступающей за год в Мировой океан нефти оценивается в 5-10 млн. т. Основными источниками ее являются: морской транспорт, речной транспорт, и приморские города, береговой сток, атмосфера, естественные выходы и потери при добычи на шельфе.

Особенно высоко содержание нефтепродуктов в прибрежных зонах и в обширных, относительно малоподвижных районах океана, куда они заносятся Гольфстримом и Северно-Атлантическим течением. Так, содержание нефтепродуктов около залива Мэн достигает в поверхностных слоях 20-40 ед. ПДС. Обширные очаги нефтяного загрязнения обнаружены у южного побережья Ньюфаундленда и берегов Флориды. Из Мексиканского залива через Флоридский пролив нефтепродукты выносятся в тонком поверхностном слое, а у мыса Гаттерас значительное скопление их (до 60 ед. ПДС) наблюдалось на глубине 10м. Сильно загрязнена восточная окраина Саргассова моря, где количество нефтепродуктов нередко в 100 раз превышало ПДС.

Загрязнение нефтепродуктами в некоторых районах земного шара возрастает в связи со стремительным расширением работ по добыче нефти не континентальном шельфе. Если в 1970 году в зоне шельфа было добыто 1/6 общего объема добываемой нефти (440 млн. т), то в 1980г. до 1/3 общего объема (1200 млн. т). Рост нефтяного загрязнения может оказаться катастрофическим для флоры и фауны моря, а также может нарушить тепло- и влагообмен между океаном и атмосферой.

Огромное число морских птиц и млекопитающих становятся жертвой нефтяного загрязнения, вероятно, погибает ежегодно больше птиц, чем от единичного катастрофического разлива. В Северном море и в Северной Атлантике ежегодно погибает 150-450 тыс. морских птиц.

При сильном нефтяном загрязнении наиболее очевидным оказывается ее механическое действие на среду. Тяжелые фракции и эмульсии в виде «мусса» загрязняют или покрывают поверхность берегов и узкие расщелины, препятствуя дыханию, движению, и питанию мелких животных. Нефтяное загрязнение морей и океанов имеет и рациональные экологические последствия. Нефтяная пленка, образовавшаяся в Индийском океане в результате закрытия Суэцкого канала (маршруты всех танкеров с аравийской нефтью шли в этот период через Индийский океан), снизила испарение воды в 3 раза. Это привело к уменьшению облачности над океанам развитию засушливого климата в прилегающих районах.

Особенно опасна утечка нефти в арктических акваториях. В холодной воде нефтепродукты разлагаются крайне медленно, и токсические свойства ее сохраняются очень долго. Кроме того, большинство арктических организмов обитает в верхнем подледном слое, где сосредотачивается нефть.

Поверхностно-активные вещества и пестициды. Широкое применение синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ), или детергентов, особенно в составе моющих средств, обуславливает поступление их со сточными водами во многие водоемы, в том числе в источники хозяйственно-питьевого водоснабжения. В настоящее время эти вещества – одни из самых распространенных загрязнителей водоемов.

В водоемы СПАВ поступают с бытовыми, промышленными и сельскохозяйственными стоками. (В сельском хозяйстве поверхностно-активные вещества используют для эмульгирования пестицидов). В подземные воды поверхностно-активные вещества попадают в результате применения почвенных методов очистки сточных вод, при пополнении запасов подземных вод и открытых водоемов и при загрязнении почвы этими веществами.

Неионные детергенты используют, как правило, в качестве эффектных эмульгаторов нефтяных загрязнений больших масштабов. Поверхностно-активные вещества бытового назначения входят в группу анионных детергентов. Обычно они менее токсичны, чем неионные.

Поверхностно-активные вещества относятся К «экологически жестким « веществам. Они очень трудно ассимилируются природной средой и крайне отрицательно влияют на состояние водоемов. Дело в том, что на их окисление расходуется много растворенного кислорода, который, таким образом, отвлекается от процессов биологического окисления. Детергенты очень вредны для гидробионтов. У рыб они вызывают жаберные кровотечения и удушье, у теплокровных животных – нарушают функцию биомембран, усиливая этим токсическое и канцерогенное влияние других токсикантов внешней среды.

Водные организмы в зависимости от морфоструктурных особенностей строения имеют разную чувствительность к детергентам. Водные беспозвоночные, у которых отсутствует наружный скелет или твердые оболочки, более чувствительны к ним, чем, например, ракообразные или двустворчатые моллюски.

В составе поверхностного стока всех стран мира содержится не менее 2 млн. т инсектофунгицидов и других пестицидов органической природы, которыми ежегодно обрабатывают посевы и насаждения сельскохозяйственных культур. Обладая кумулятивным и мутагенным действием на водные организмы (особенно на мальков рыб), эти вещества заметно влияют на биологическую продуктивность Мирового океана в целом. Относительная химическая устойчивость многих из этих соединений, а также характер распределения способствовали их поступлению в моря и океаны в больших объемах. Постоянное накопление в воде наиболее ядовитых пестицидов – хлорорганических веществ представляет серьезную угрозу как для жизни гидробионтов, так и людей. Существует определенная зависимость между уровнем загрязнения воды хлорорганическими веществами и их содержанием в жировых тканях рыб и морских млекопитающих.

Следствием применения пестицидов в сельском хозяйстве является увеличение в подземных водах содержания аммония, нитратов, фосфора, калия, хлора и многих элементорганических соединений. В некоторых районах содержание превышает фоновое более чем в 10 раз, что делает наиболее ценные подземные воды непригодными для хозяйственно-питьевого использования.




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.