Загрязнение пресных вод —
попадание различных загрязнителей в воды рек, озер, подземных вод. Происходит при прямом или непрямом
попадании загрязнителей в воду в отсутствие
адекватных мер по очистке и удалению вредных веществ.
В большинстве случаев загрязнение пресных вод остаётся невидимым, поскольку загрязнители растворены в воде. Но есть и исключения:
пенящиеся моющие средства, а также плавающие
на поверхности нефтепродукты и неочищенные стоки. Есть несколько
природных загрязнителей. Находящиеся
в земле соединения алюминия попадают
в систему пресных водоёмов в результате химических реакций. Паводки вымывают из почвы лугов соединения магния,
которые наносят огромный ущерб рыбным
запасам.
Однако объём естественных загрязняющих
веществ ничтожен по сравнению с производимым человеком. Ежегодно в водные бассейны попадают
тысячи химических веществ с непредсказуемым
действием, многие из которых представляют
собой новые химические соединения. В
воде могут быть обнаружены повышенные
концентрации токсичных тяжёлых металлов
(как кадмия, ртути, свинца, хрома), пестициды,
нитраты и фосфаты, нефтепродукты,поверхностно-активные вещества (ПАВЫ), лекарственные препараты и гормоны, которые также могут попасть впитьевую воду. Как известно, ежегодно в моря и океаны
попадает до 12 млн тонн нефти.
Определённый вклад в повышение концентрации
тяжёлых металлов в воде вносят и кислотные
дожди. Они способны растворять в грунте
минералы, что приводит к увеличению содержания
в воде ионов тяжёлых металлов. С атомных
электростанций в круговорот воды в природе
попадают радиоактивные отходы.
Сброс неочищенных сточных вод в водные
источники приводит к микробиологическим
загрязнениям воды. По оценкам Всемирной
организации здравоохранения (ВОЗ) 80 % заболеваний в мире вызваны неподобающим
качеством и антисанитарным состоянием
воды. В сельской местности проблема качества
воды стоит особенно остро — около 90 % всех
сельских жителей в мире постоянно пользуются
для питья и купания загрязненной водой.
Распространение загрезителей
Загрязнение вод
бытовым мусором
Твёрдые и жидкие загрязняющие
вещества попадают из почвы в источники
водоснабжения в результате т. н. выщелачивания.
Небольшие количества сваленных на землю
отходов растворяются дождём и попадают
в грунтовые воды, а затем в местные ручьи
и реки. Жидкие отходы быстрее проникают
в источники пресной воды. Растворы для
опрыскивания сельскохозяйственных культур
либо теряют свою активность при контакте
с почвой, либо попадают в местные реки,
либо выщелачиваются в земле и проникают
в грунтовые воды. До 80 % таких растворов
тратятся впустую, так как их большинство
просто попадает в почву.
Время, требуемое для проникновения
загрязнителей (нитратов или фосфатов)
из почвы в грунтовые воды, точно неизвестно,
но во многих случаях этот процесс может
длиться десятки тысяч лет. Загрязняющие
вещества, поступающие в окружающую среду
от промышленных предприятий, называют
промышленными стоками и выбросами.
Всё большую актуальность приобретает
загрязнение подземных вод. С помощью
современных технологий человек всё интенсивнее
использует подземные воды, истощая и
загрязняя их. Вокруг городов бурно развивается
частное строительство жилья и мелких
предприятий, с автономным водоснабжением.
Например, в Подмосковье ежедневно бурится
от 50 до 200 скважин разной глубины. По разным
причинам (незнанию например), подавляющее
большинство скважин эксплуатируется
без соблюдения правил пользования такими
источниками воды. Это приводит к быстрому
локальному загрязнению подземных вод
этого региона.
Общая характеристика. Несмотря
на неуклонный рост потребления воды из-за
быстрого увеличения численности народонаселения,
главной проблемой стала не нехватка питьевой
воды в большинстве стран мира, а прогрессирующее
загрязнение рек, озер и подземных вод.
Значительный рост промышленности привел
к резкому увеличению объемов технических
отходов, сбрасываемых в виде неочищенных
или недостаточно очищенных сточных вод
в водоемы. В настоящее время загрязнение
воды в бассейнах крупных рек практически
на всей территории России достигло критических
показателей. Так, крупнейшая река Обь
с притоками транспортирует ежегодно
более 500 млн. кубометров сточных вод. Еще
более загрязнена главная водная артерия
европейской части России – Волга. Некоторые
реки практически превращены в сточные
канавы. Выносами рек загрязнены прибрежные
воды морей.
По данным Всемирной организации здравоохранения,
в речных водах содержатся тысячи органических
веществ. Однако отечественные службы
контроля качества воды имеют возможность
контролировать не более трех–пяти десятков
веществ, загрязняющих водоемы. В то же
время номенклатура загрязняющих веществ,
обнаруженных в воде реки Томь, одной из
самых грязных рек России, превышает 300
наименований, среди которых имеются высокотоксичные,
в том числе канцерогенные вещества, а
в крупнейшем озере Европы – Ладоге выявлено
более пяти сотен загрязняющих веществ.
Источники загрязнения водоемов. Основными
источниками загрязнения водоемов являются:
1) атмосферные осадки, содержащие
загрязняющие вещества промышленного
происхождения, которые вымываются
из атмосферы;
2) городские сточные воды (бытовые,
канализационные стоки, содержащие
вредные для здоровья синтетические
моющие средства и др.);
3) промышленные сточные воды;
4) сельскохозяйственные сточные
воды (отходы животноводческих комплексов,
смыв с полей удобрений и
пестицидов дождями и весенними
талыми водами и др.).
Наиболее значимую долю загрязнения
водоемов составляют промышленные сточные
воды, половина объема которых (по данным
отечественных природоохранных служб)
сбрасывается в водоемы без очистки, а
большая часть второй половины – в недостаточно
очищенном виде. Поэтому почти все реки
загрязнены нефтепродуктами, тяжелыми
металлами, органическими и минеральными
соединениями. Сельскохозяйственные сточные
воды несут в реки и озера огромное количество
удобрений и пестицидов. Сброс сточных
вод в водоемы сопровождается накоплением
загрязняющих веществ в донных осадках
в больших концентрациях, что может приводить
к резкому повышения уровня загрязнения
в паводковых водах и к вторичному загрязнению,
связанному с образованием новых (часто
более вредных, чем исходные) химических
соединений.
В каждой стране имеется своя специфика
в номенклатуре загрязняющих водные системы
веществ. Так, в Японии со сточными водами
в водоемы в большом количестве попадают
соединения ртути, меди, цинка, хлора, пестициды.
В Финляндии почти 90% загрязняющих веществ
поступает в водоемы со сточными водами
от предприятий лесохимической промышленности
и предприятий по производству удобрений.
В США реки и прибрежные воды морей и океанов
загрязнены нефтепродуктами и тяжелыми
металлами; сильно загрязнена также система
Великих озер.
Воздействие загрязнения водоемов
на природные экосистемы. Очень опасны как для человека, так и
биоты природных экосистем поступающие
с бытовыми стоками синтетические моющие
средства, которые благодаря вспениванию
препятствуют поступлению кислорода в
воду. Экологически опасны не только токсичные
вещества, содержащиеся в сточных водах.
Мелкодисперсные волокна, выбрасываемые
предприятиями по производству строительных
и других материалов, способны забивать
дыхательные системы водных организмов
и вызывать их гибель. Большую опасность
для экосистем водоемов со стоячей водой
представляет накопление в них органики,
поступающей с сельскохозяйственными
(и особенно животноводческими) стоками,
содержащими биогенные элементы, в том
числе азот и фосфор. В результате в водоеме
развивается процесс эвтрофикации, т.е. повышения биологической продуктивности
водных объектов вследствие накопления
биогенных элементов, сопровождающейся
так называемым цветением воды из-за массового
размножения фитопланктона, сине-зеленых
водорослей и высших водных растений.
В результате вода становится непригодной
для жизни.
Основные виды загрязнения
гидросферы
Под загрязнением водных ресурсов
понимают любые изменения физических,
химических и биологических свойств воды
в водоемах в связи со сбрасыванием в них
жидких, твердых и газообразных веществ,
которые причиняют или могут создать неудобства,
делая воду данных водоемов опасной для
использования, нанося ущерб народному
хозяйству, здоровью и безопасности населения.
Источниками загрязнения признаются объекты,
с которых осуществляется сброс или иное
поступление в водные объекты вредных
веществ, ухудшающих качество поверхностных
вод, ограничивающих их использование,
а также негативно влияющих на состояние
дна и береговых водных объектов.
Загрязнение поверхностных
и подземных вод можно распределить на
такие типы:
механическое - повышение содержания механических
примесей, свойственное в основном поверхностным
видам загрязнений;
химическое - наличие в воде органических
и неорганических веществ токсического
и нетоксического действия;
бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных
патогенных микроорганизмов, грибов и
мелких водорослей;
радиоактивное - присутствие радиоактивных
веществ в поверхностных или подземных
водах;
тепловое - выпуск в водоемы подогретых
вод тепловых и атомных ЭС.
Основными источниками загрязнения
и засорения водоемов является недостаточно
очищенные сточные воды промышленных
и коммунальных предприятий, крупных животноводческих
комплексов, отходы производства при разработке
рудных ископаемых; воды шахт, рудников,
обработке и сплаве лесоматериалов; сбросы
водного и железнодорожного транспорта;
отходы первичной обработки льна, пестициды
и т.д. Загрязняющие вещества, попадая
в природные водоемы, приводят к качественным
изменениям воды, которые в основном проявляются
в изменении физических свойств воды,
в частности, появление неприятных запахов,
привкусов и т.д.); в изменении химического
состава воды, в частности, появление в
ней вредных веществ, в наличии плавающих
веществ на поверхности воды и откладывании
их на дне водоемов.
Сточные воды разделяют на три
группы: фановые, или фекальные; хозяйственно-бытовые,
включающие стоки от камбуза, душей, прачечных
и др.; подсланевые, или нефтесодержащие.
Для фановых сточных
вод характерно высокое бактериальное
загрязнение, а также органическое загрязнение(химическое
потребление кислорода достигает1500-2000мг/л.).
объём этих вод сравнительно невелик.
Хозяйственно бытовые
сточные воды характеризуются невысоким
органическим загрязнением. Эти сточные
воды обычно сбрасываются за борт судна
по мере образования. Сброс их запрещён
только в зоне санитарной охраны.
Подсланевые воды образуются в машинных отделениях
судов. Они отличаются высоким содержанием
нефтепродуктов.
Производственные сточные воды
загрязнены в основном отходами и выбросами
производства. Количественный и качественный
состав их разнообразен и зависит от отрасли
промышленности, ее технологических процессов;
их делят на две основные группы: содержащие
неорганические примеси, в т.ч. и токсические,
и содержащие яды.
К первой группе относятся сточные
воды содовых, сульфатных, азотно-туковых
заводов, обогатительных фабрик свинцовых,
цинковых, никелевых руд и т.д., в которых
содержатся кислоты, щелочи, ионы тяжелых
металлов и др. Сточные воды этой группы
в основном изменяют физические свойства
воды.
Сточные воды второй группы
сбрасывают нефтеперерабатывающие, нефтехимические
заводы, предприятия органического синтеза,
коксохимические и др. В стоках содержатся
разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды,
смолы, фенолы и другие вредные вещества.
Вредоносное действие сточных вод этой
группы заключается главным образом в
окислительных процессах, вследствие
которых уменьшается содержание в воде
кислорода, увеличивается биохимическая
потребность в нем, ухудшаются органолептические
показатели воды.
Загрязнение сточными водами
в результате промышленного производства,
а также коммунально-бытовыми стоками
ведет к эвтрофикации водоемов
– обогащению их питательными веществами,
приводящему к чрезмерному развитию водорослей,
и к гибели других водных экосистем с непроточной
водой (озер, прудов), а иногда к заболачиванию
местности.
Довольно вредным загрязнителем
промышленных вод является фенол. Он содержится
в сточных водах многих нефтехимических
предприятий. При этом резко снижаются
биологические процессы водоемов, процесс
их самоочищения, вода приобретает специфический
запах карболки.
На жизнь населения водоемов
пагубно влияют сточные воды целлюлозно-бумажной
промышленности. Окисление древесной
массы сопровождается поглощением значительного
количества кислорода, что приводит к
гибели икры, мальков и взрослых рыб. Волокна
и другие нерастворимые вещества засоряют
воду и ухудшают ее физико-химические
свойства. На рыбах и на их корме - беспозвоночных
- неблагоприятно отражаются молевые сплавы.
Из гниющей древесины и коры выделяются
в воду различные дубильные вещества.
Смола и другие экстрактивные продукты
разлагаются и поглощают много кислорода,
вызывая гибель рыбы, особенно молоди
и икры. Кроме того, молевые сплавы сильно
засоряют реки, а топляк нередко полностью
забивает их дно, лишая рыб нерестилищ
и кормовых мест.
Нефть и нефтепродукты на современном
этапе являются основными загрязнителями
внутренних водоемов, вод и морей, Мирового
океана. Попадая в водоемы, они создают
разные формы загрязнения: плавающую на
воде нефтяную пленку, растворенные или
эмульгированные в воде нефтепродукты,
осевшие на дно тяжелые фракции и т.д. Это
затрудняет процессы фотосинтеза в воде
из-за прекращения доступа солнечных лучей,
а также вызывает гибель растений и животных.
При этом изменяется запах, вкус, окраска,
поверхностное натяжение, вязкость воды,
уменьшается количество кислорода, появляются
вредные органические вещества, вода приобретает
токсические свойства и представляет
угрозу не только для человека. 12 г нефти
делают непригодной для употребления
тонну воды. Каждая тонна нефти создает
нефтяную пленку на площади до 12 кв. км.
Восстановление пораженных экосистем
занимает 10-15 лет.