3. Забруднення вод.

Усяка водойма  або водне джерело пов'язаний з навколишньою його   зовнішнім середовищем.  На нього впливають умови формування поверхневого або підземного водного стоку,  різноманітні природні явища, індустрія, промислове й комунальне   будівництво, транспорт,  господарська й побутова діяльність людини.  Наслідком цих впливів є привнесення у водне середовище нових, невластивих їй речовин - забруднювачів, що погіршують якість води. Забруднення, що надходять у водне середовище,  класифікують  по  різному,  залежно від підходів, критеріїв і завдань. Так, звичайно виділяють хімічне, фізичне й біологічне забруднення.

Хімічне забруднення являє собою зміну  природних   хімічних  властивостей вода за рахунок збільшення змісту в ній шкідливих домішок як неорганічної (мінеральні солі,  кислоти, луги, глинисті частки), так і органічної природи (нафта й нафтопродукти, органічні  залишки,  поверхнево-активні  речовини, пестициди).

Неорганічне забруднення водойм

Водойми забруднюються стічними водами промислових і комунальних підприємств, при заготівлі, обробці й сплаві лісоматеріалів, водами шахт, рудників, нафтопромислів, викидами водного, залізничного й автомобільного транспорту.

Широке застосування синтетичних мийних засобів  у побуті й промисловості приводить до збільшення їхньої концентрації в стічних водах. При концентрації 1 мг/л гинуть дрібні планктонні організми, такі як водорості, дафнії, коловертки. При концентрації 5 мг/л гине риба. Синтетичні мийні засоби практично не віддаляються очисними спорудженнями, тому вони досить часто попадають у водойми, а звідти - у водопровідну воду.

Основними неорганічними  (мінеральними)   забруднювачами  прісних і  морських вод є різноманітні хімічні сполуки, токсичні для мешканців водного середовища.  Це сполуки миш'яку, свинцю, кадмію, ртуті, хрому, міді, фтору. Більшість із них попадає у воду в результаті людської діяльності. Важкі метали поглинаються фітопланктоном,  а потім передаються по харчовому ланцюзі більше високоорганізованим організмам. Токсичний  ефект  деяких найпоширеніших забруднювачів гідросфери представлений     у таблиці 3.1.

Крім перерахованих у таблиці речовин, до небезпечних заразителям водної середовища можна віднести неорганічні кислоти й підстави, що спричиняються широкий диапозон рн промислових  стоків (1,0 - 11,0) і здатних змінювати рн водного середовища до значень 5,0  або вище 8,0 ,  тоді як риба в прісній  і  морській  воді може існувати тільки в інтервалі рн 5,0 - 8,5.

Кілька сотень мешканців водойм дуже чутливі до присутності у воді органічних речовин і тому служать індикаторами благополуччя водних экосистем. Установлено, що деякі водні безхребетні здатно накопичувати велику кількість радіоактивних елементів і ядохимикатов, тому їх використовують як індикатори забруднення природного середовища.

Природна вода має здатність до самоочищення під впливом природних факторів: сонячного світла, атмосферних газів, життєдіяльності організмів - бактерій, грибів, зелених рослин, тварин. У процесі природного самоочищення при багаторазовому розведенні стоків чистою водою в ріці через 24 години залишається близько 50 відсотків бактерій, а через 36 годин - тільки 0,5 відсотка.

Багато великих рік піддалися сильному забрудненню, так наприклад практично повністю забруднені: Ока, Волга, Кама, Об, Іртиш. У цьому районі розташовується безліч радіаційно-небезпечних об'єктів таких як склади хімічної зброї(Волга, Ока, Кама), атомні електростанції, поховання ядерних відходів... У порівнянні з ними наша ріка Лена чиста, хоча на початку сезону навігації “ми п'ємо солярку”, неважко представити, що діється в тих ріках.

Серед основних джерел  забруднення  гідросфери  мінеральними речовинами й біогенними елементами варто згадати підприємства харчової промисловості й сільське господарство. Зі зрошуваних  земель щорічно вимивається близько 10 млн.т. солей.

Відходи, що містять ртуть,  свинець, мідь локалізовані в окремих районах у берегів, однак деяка їхня частина виноситься далеко за межі територіальних вод. Забруднення ртуттю значно знижує первинну продукцію морських экосистем,  придушуючи  розвиток фітопланктону. Відходи, що  містять ртуть, звичайно скапливаются в донних відкладеннях заток або естуаріях рік.  Подальша її   міграція супроводжується  нагромадженням  метилової  ртуті  і  її   включенням у трофічні ланцюги водних організмів.

Так, сумну популярність  придбала хворобу Минамата,  уперше виявлену японськими вченими в людей, що  вживали в їжу рибу, виловлену в затоці Минамата, у який безконтрольно скидали промислові стоки  з техногенною ртуттю.

При сильному забрудненні самоочищення води не відбувається через загибель організмів і порушення природних біологічних процесів. Тому залежно від ступеня й характеру забруднення застосовують спеціальні методи відчищання стічних вод: механічні, хімічні й біологічні. Але тому що це погано фінансується відчищання ведеться погано.

Органічні забруднення (нафта)

Багато морів осягла та ж доля, що й ріки, наприклад прибережні води Охотського моря забруднені великими нафтовими плямами, так само забруднені й донні відкладення. У Японського моря та ж проблема. Практично повністю забруднене Баренцево море, великі нафтові плями плавають по Каспійському й Чорному морям.

Сьогодні мешканці морів страждають від згубних забруднень, викликаних діяльністю людини. Страждають водорості й молюски, ракоподібні й медузи. Хворіють і гинуть риби й дельфіни. Один з найнебезпечніших забруднювачів - нафта, що попадає у воду при аварії танкерів або при видобутку її з морських глибин. У побут фахівців увійшло навіть стало тепер широко розповсюдженим поняття «чорний прибій». Загибель і спустошення приносить цей «прибій» мешканцям моря й узбережжя.

Нафта являє  собою  грузлу  маслянисту  рідину, що має темно-коричневий колір і володіє слабкої  флуорисценцией. Нафта  складається переважно з насичених алифвтических і гідроароматичних вуглеводнів. Основні компоненти нафти  -  вуглеводні  (до  98%) - підрозділяються на 4  класи:

а) Парафины (алкены) - (до 90% від загальної сполуки) - стійкі речовини, молекули яких виражені прямою й  розгалуженим ланцюгом атомів вуглецю. Легені парафины мають максимальну летючість і розчинністю у воді.

б) Циклопарафины - ( 30 - 60%  від загальної сполуки) - насичені циклічні сполуки з 5-6 атомами вуглецю  в  кільці. Крім циклопентана  й циклогексану в нафті зустрічаються бициклические й поліциклічні сполуки цієї групи. Ці сполуки дуже стійкі й погано піддаються биоразложению.

в) Ароматичні вуглеводні -  (20 - 40% від загальної сполуки) - ненасичені циклічні сполуки ряду бензолу, що містять  у кільці на 6 атомів вуглецю менше, ніж циклопарафины. У  нафті  присутні летучі сполуки з молекулою у  вигляді одинарного кільця (бензол, толуол, ксилол), потім бициклические (нафталін), напівциклічні (пирен).

г) Олефины (алкены) -  (до 10% від загальної сполуки)  -  ненасичені нециклічні  сполуки  з одним або двома атомами водню в кожного атома вуглецю в молекулі, що має пряму  або розгалужений ланцюг.

Учені всього миру шукають способи боротьби з подібними забрудненнями. Проводять експерименти, використовуючи живі організми для очищення моря.

Нафта попадала в море природним шляхом задовго до того, як людина стала забруднювати природу. У море найшлися бактерії, які почали неї використовувати в їжу. Невелика кількість бактерій завжди присутня навіть у чистій воді. Зачувши видобуток, бактерії - “нефтееды” починають посилено харчуватися й активно розмножуватися. Їхнє число поблизу плям нафти й нафтопродуктів різко збільшується. Пройде кілька днів - і небезпечна райдужна пляма зникне, перетворене невтомними мікробами в нешкідливі для інших морських істот тридцятилітні. Самі ж бактерії, що розмножилися, стануть їжею для мікроскопічних планктонів.

Всі б добре, але погано те, що при катастрофах супертанкерів і аваріях на нафтових платформах у море виливаються сотні тисяч тонн нафти!

Аварійні ситуації,   зливши за  борт  танкерами промивних і баластових вод, - все  це спричиняється присутність постійних полів забруднення на   трасах морських шляхів.  У період за 1962-79 роки в результаті аварій у морське середовище надійшло близько 2 млн.  т.  нафти. За останні  30 років,  починаючи з 1964 року,  пробурено близько 2000 шпар   у Світовому океані,  з них тільки в Північному морі 1000  і 350 промислових шпар обладнано.  Через незначні  витоки щорічно губиться 0,1 млн.т. нафти. Більші маси нафти надходять    у моря по ріках, з побутовими й зливовими стоками.

Об'єм забруднень   із   цього   джерела становить  2,0 млн.т./рік. Зі  стоками  промисловості щорічно попадає  0,5 млн.т. нафти. Потрапляючи в морське середовище, нафту спочатку розтікається у вигляді плівки, образуя шари різної потужності. По кольорі  плівки можна визначити її товщину:

Нафтова плівка змінює сполуку  спектра  й  інтенсивність   проникнення у воду світла. Пропущення світла тонкими плівками сирої нафти становить 1-10%  (280  нм),  60-70%  (400нм).

Плівка товщиною 30-40 напівтемних повністю поглинає інфрачервоне випромінювання.  Змішуючись  із  водою,  нафта   утворить   емульсію двох типів: пряму - "нафта у воді"- і зворотну -  "вода      в нафті". Прямі емульсії,  складені крапельками нафти  діаметром до 0,5 напівтемних,  менш стійкі й характерні для нефтей, що   містять поверхнево-активні речовини. При видаленні летучих фракцій, нафта утворить грузлі зворотні емульсії, які  можуть зберігатися на поверхні, переноситися плином, викидатися  на берег і осідати на дно.

З такою кількістю «бруду» морським очисникам швидко впорається не під силу. А час дуже важливий фактор. Ніж скоріше буде відчищене море, тим менше загине й постраждає його мешканців.

Більші надії покладають на біологічний метод очищення - штучне розведення мікробів - пожирателів нафти. Їхньої культури в сухому стані можуть роками зберігається в спеціальних упакуваннях, а при аваріях їх будуть висівати в більших кількостях на нафтову пляму.

Біологічне забруднення або «червоний приплив»

У просторах Світового океану іноді спостерігаються явища, що вражають своєю незвичайністю. З незапам'ятних часів людині відомий так званий червоний приплив, під час якого величезні ділянки поверхні океану офарблюються в лиховісний криваво - червоний колір. Червоний приплив викликав марновірний жах у мореплавців стародавності й служив дурною ознакою. Часто наступні події виправдували побоювання людей. Відомі випадки, коли екіпажі судів одержали сильні отруєння, уживаючи в їжу виловлених у тих місцях рибу й молюсків.

У сучасної людини червоний приплив викликає не марновірний страх, а цілком обґрунтовану тривогу. Останнім часом ці припливи трапляються всі частіше й охоплюють прибережні води всіх континентів, за винятком Антарктиди.

Таємниця червоного припливу була відкрита ще в минулому столітті, коли з'ясувалося, що морська вода стає червоною-червоній-червоної-криваво-червоної через бурхливе розмноження деяких видів одноклітинних водоростей. Як виявилося, ці організми токсичні, ті їсти виробляють отруйні речовини. Одні з них токсичні споконвічно, інші починають виділяти отрути в несприятливих умовах, наприклад, коли в процесі харчування їм не вистачає яких-небудь речовин. Ці отрути по харчових ланцюжках попадають в інші морські організми. У результаті гинуть планктони, донні тварини, риби, кити, морські птахи. Токсини небезпечні й для людини. Деякі з них мають канцерогенні властивості, тобто можуть викликати злоякісні утворення.

Участившиеся випадки червоних припливів учені зв'язують із забрудненням океану відходами виробництва.

3.4. Теплове забруднення.

Теплове забруднення  поверхні  водойм   і  прибережних   морських акваторій  виникає  в  результаті  скидання  нагрітих стічних вод електростанціями й деякими промисловими  виробництвами. Скидання  нагрітих вод у багатьох випадках спричиняється підвищення температури води у водоймах  на  6-8  градусів Цельсия. Площа  плям нагрітих вод у прибережних районах може досягати 30 кв.км.

Більше стійка температурна стратифікація перешкоджає водообмену поверхневим і донним шарам. Розчинність кисню зменшується,  а  споживання  його  зростає, оскільки з ростом теипературы підсилюється активність аеробних бактерій, що  розкладають органічну речовину. Підсилюється видова  розмаїтість  фітопланктону й всієї флори   водоростей.

На підставі узагальнення матеріалу можна зробити висновок, що ефекти антропогенного впливу на водне середовище проявляються на  індивідуальному й популяционно-биоценотическом рівнях, і тривала дія забруднюючих речовин приводить до спрощення экосистемы.

Забруднення ґрунту

Ґрунтовий покрив Землі являє собою найважливіший компонент біосфери Землі.  Саме  ґрунтова  оболонка  визначає  багато процесів, що відбуваються в біосфері.

Найважливіше значення ґрунтів складається в акумулюванні  органічної речовини,  різних  хімічних  елементів,  а також   енергії. Ґрунтовий покрив  виконує  функції  біологічного  поглинача, руйнівника й нейтралізатора різних забруднень. Якщо ця ланка біосфери буде зруйновано,  то сформоване функціонування біосфери необратимо порушиться. Саме тому надзвичайно важливе вивчення глобального біохімічного значення ґрунтового покриву, його сучасного стану й зміни  під впливом антропогенної діяльності. Одним з видів  антропогенного впливу є забруднення пестицидами.

4.1. Пестициди як забруднюючий фактор.

Пестициди - це загальна назва великої групи ядохимикатов, використовуваних для захисту рослин, знищення паразитів, переносників захворювань людини й сільськогосподарських тварин. Цей   термін у перекладі з латинського означає «убиваю заразу».

Окремі групи пестицидів одержали свою назву залежно від того, на кого спрямовано їхня дія. Інсектициди знищують комах. Фунгіциди діють на гриби. Дефоліанти видаляють листи з рослин. Вони необхідні, наприклад, при механізованому збиранні хлопковолокна. Гербіциди використовуються для знищення бур'янів.

Порівняно недавно людство усвідомило реальну погрозу, що представляє надмірне застосування пестицидів. Потрапляючи на рослини, у ґрунт і водойми, пестициди концентруються живими організмами й порушують рівновага в природних экосистемах. По ланцюжках харчування вони переходять в організм людини, порушуючи його життєдіяльність.

Так, за результатами досліджень, проведені в нашій країні, за останні роки відзначається підвищення ступеня забруднення ґрунтів хлорорганическими й фосфорорганическими пестицидами. Їхні небезпечні кількості виявлені в продуктах харчування, питній воді, навіть у молоці матерів, що годують, і в тканинах новонароджених дітей.

 Непомірне застосування пестицидів негативно впливає на якість ґрунту.  У  зв'язку  із   цим посилено  вивчається доля пестицидів у ґрунтах і можливості й можливості їх знешкоджувати хімічними  й  біологічними способами.

Дуже  важливо створювати й застосовувати тільки  препарати з невеликою  тривалістю  життя,  вимірюваної тижнями або місяцями.  У цій справі вже досягнуті певні успіхи й впроваджуються препарати з великою  швидкістю  деструкції, однак проблема в цілому ще не вирішена.

Кислі атмосферні випади на сушу (кислотні дощі)

Одна з найгостріших глобальних проблем сучасності й доступного для огляду майбутнього  -  це проблема зростаючої кислотності атмосферних опадів і ґрунтового покриву. Райони кислих ґрунтів не знають  посух,  але їхня природна родючість знижена й хитливо;  вони швидко виснажуються й урожаї на них низькі.

Кислотні дощі викликають не тільки підкислення поверхневих вод і верхніх обріїв ґрунтів. Кислотність зі спадними потоками  води  поширюється на  весь ґрунтовий профіль і викликає значне підкислення ґрунтових вод.  Кислотні дощі виникають у результаті господарської діяльності людини, що супроводжується емісією колосальних кількостей  оксилов  сірки,  азоту, вуглецю.

Ці оксилы, надходячи в атмосферу переносяться на більші відстані, взаємодіють із водою й перетворюються в  розчини  суміші сірчистої,  сірчаної,  азотистої,  азотної й  вугільної кислот,  які випадають у вигляді "кислих дощів"  на  сушу,  взаємодіючи з рослинами, ґрунтами, водами.

Головними  джерелами в атмосфері є спалювання сланців, нафти, вугіль,  газу в індустрії, у сільському господарстві, у побуті. Господарська діяльність людини майже вдвічі збільшила надходження  в атмосферу оксилов сірки,  азоту,  сірководню й оксиду  вуглецю. Природно, що це позначилося на підвищенні кислотності атмосферних опадів,  наземних і ґрунтових вод. Для рішення цієї проблеми необхідно збільшити об'єм  систематичних представницьких вимірів сполук забруднюючу атмосферу речовин на більших територіях.

Кислотні дощі приносять багато неприємностей для людей. Наприклад людина попавший під кислотний дощ у найкращому разі облисіє, у гіршому одержить кислотний опік, облисіє й прийде додому в разлезшейся одягу.

Висновок

Охорона природи - завдання нашого століття, проблема, що стала соціальної. Знову й знову ми чуємо про небезпеку, що загрожує навколишньому середовищу, але дотепер багато хто з нас уважають їх неприємним, але неминучим породженням цивілізації й думають, що ми ще встигнемо впоратися з усіма утрудненнями, що виявилися.

Однак вплив людини на навколишнє середовище прийняло загрозливі масштаби. Щоб у корені поліпшити положення, знадобляться  цілеспрямовані й продумані дії. Відповідальна й діюча політика стосовно  навколишнього середовища буде можлива лише в тому випадку, якщо ми нагромадимо надійні дані про сучасний стан середовища, обґрунтовані знання про взаємодію важливих екологічних факторів, якщо розробить нові методи зменшення й запобігання шкоди, наносимого Природі Людиною.

Література

1.                 Наша Планета; Москва; 1985 рік.

2.                 Пьер Агесс; Ключі до екології; Ленінград; 1982 рік.

3.                 В.З.Черняк; Сім чудес і інші; Москва; 1983 рік.

4.                 Френц Щебек; Варіації на тему однієї планети; 1972 рік.

5.                 Економічна й соціальна географія миру.

6.                 Енциклопедія «Я пізнаю мир» (Екологія).

Страницы: 1, 2