Виды загрязнения гидросферы

Виды загрязнения гидросферы

Гидросфера (греч. Hydro — вода, Sphere — шар) — совокупность всех водных запасов Земли. Свыше 94% объема гидросферы составляют моря и океаны, поверхность которых приблизительно равна 361 млн. кв. км., около 2% - подземные воды, около 2% - снега и льды, около 0,02% - поверхностные воды суши. Вода — второе по важности вещество на Земле после кислорода. Без воды, человек может прожить всего три дня. Вода необходима для развития растений, воспроизводящих кислород для животных, которые этот кислород потребляют.

В результате деятельности людей гидросфера Земли изменяется. Среди этих изменений различают количественные (изменение количества воды, пригодной для использования) и качественные (загрязнение воды в следствие антропогенного влияния).

Загрязнения условно делятся на физическое, химическое, биологическое, тепловое и сброс отходов в воду с целью захоронения (дампинг).

Физическое загрязнение возникает вследствие увеличения в воде нерастворенных примесей — песка, глины, или за счет смыва дождевыми водами из распаханных участков (полей), поступление суспензий из действующих предприятий горнорудной промышленности, пыли, которая переносится ветром в сухую погоду и т. п. Твердые частички снижают прозрачность воды, забивают жабры рыб и других водных животных, ухудшают вкусовые качества воды и делают ее непригодной для употребления.

Химическое загрязнение воды происходит за счет поступления в водоем со сточными водами разных вредных примесей неорганических (кислоты, щелочи, минеральные соли) и органических (нефть и нефтепродукты, моющие средства, пестициды и т. п.). Вредное действие токсичных веществ, которые попадают в водоем, усиливается за счет так называемого кумулятивного эффекта, который заключается в прогрессирующем увеличении содержимого вредных соединений в каждом последовательном звене пищевой цепочки. Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу. Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного населения. Свинец активно рассеивается в окружающую среду в процессе хозяйственной деятельности человека. Это выбросы с промышленными и бытовыми стоками, с дымом и пылью промышленных предприятий, с выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания. Миграционный поток свинца с континента в океан идет не только с речными стоками, но и через атмосферу.

Основными загрязнителями воды являются химические, нефтеперерабатывающие и целлюлозобумажные заводы, большие животноводческие комплексы, горнорудная промышленность. В последнее время особое место среди загрязнителей воды занимают синтетические моющие средства. Эти вещества чрезвычайно стойкие, сохраняются в воде годами. Большинство из них содержит фосфор, который оказывает содействие бушующему размножению в воде сине-зеленых водорослей и «цветением» водоемов, которое сопровождается резким снижением и воде содержимого кислорода, гибелью рыбы и других организмов.

Большой вред водоемам наносит нефть и нефтепродукты, которые образовывают на поверхности пленку, препятствующую газообмену между водой и атмосферой и снижающую содержимое кислорода в воде; 1 т. нефти способна расплыться пленкой на 12 кв. км. поверхности воды. Оседая на дно, сгустки мазута убивают донные микроорганизмы, которые принимают участие в самоочищении воды. Гниение донных осадков, загрязненных органическими соединениями, продуцирует в воду отравляющие соединения, в частности, сероводород, который загрязняет всю воду в реке или озере.

Общее воздействие нефтепродуктов на морскую среду можно разделить на 5 категорий: непосредственное отравление с летальным исходом, серьезные нарушения физиологической активности, эффект прямого обволакивания живого организма нефтепродуктами, болезненные изменения, вызванные внедрением углеводородов в организм, а также изменения в биологических особенностях среды обитания.

Химический способ передачи информации играет важную роль в поведении отдельных морских организмов. Морские хищники, например, находят свою добычу с помощью органических химических веществ, содержащихся в морской воде. Подобная химическая природа процессов привлечения и отталкивания играет важную роль при защите от хищников, локализации места обитания и для привлечения особей противоположного пола. Некоторые компоненты нефти (главным образом растворимые ароматические углеводороды) влияют на химические коммуникационные процессы, блокируя рецепторы организма или подавляя естественные стимулы.

Морские птицы стали первыми жертвами загрязнения вод нефтью. Чистиковые, утиные, чайки, трубконосые, опускаясь на нефтяные пятна, сильно пачкали свое оперение. Углеводороды обволакивали перья птиц, нарушая их гидрофобность и сводя на нет защитную функцию оперения, поэтому, покрытые мазутом, птицы переохлаждались и гибли от гипотермии. Кроме того, птицы интоксицировались нефтью, поглощаемой ими во время ныряния или при попытках очистить перья. В настоящее время Ла-Манш, Северное и Средиземное моря, все в большей степени загрязняемые нефтью, постепенно становятся непригодными для обитания морских птиц. Некоторые ученые считают, что из-за загрязнения океана нефтью в Северной Атлантике ежегодно погибает до 400 000 птиц. Прожорливые морские рыбы нередко проглатывают мелкие комочки нефти. Таким образом, рыбы накапливают значительные количества токсичных веществ, которые, продвигаясь по пищевым цепям, могут дойти до человека.

Биологическое загрязнение водоемов состоит в поступлении в них со сточными водами разных микроорганизмов (бактерий, вирусов), спор грибков, яиц червей и т. д., много из которых являются болезнетворными для людей, животных и растений. Среди биологических загрязнителей первое место занимают коммунально-бытовые стоки (особенно, если они очищены недостаточно), а также стоки предприятий сахарных заводов, мясокомбинатов, заводов, которые обрабатывают кожу, деревообрабатывающих комбинатов.

Тепловое загрязнение воды обуславливает спуском у водоема подогретых вод от ТЭС, АЭС и других энергетических установок. Теплая вода изменяет термический и биологический режимы водоемов и вредно влияет на их жителей. Как показали исследование гидробиологов, вода, нагретая до 26 — 30 °C, действует угнетающе на рыб и других жителей водоемов, а если температура воды поднимается до 36 °C, вся рыба гибнет. Наибольшее количество теплой воды выбрасывают в водоемы из атомных электростанций.

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.

Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Сброс материалов дампинга на дно и длительная повышенная мутность приданной воды приводит к гибели от удушья малоподвижные формы бентоса. У выживших рыб, моллюсков и ракообразных сокращается скорость роста за счет ухудшения условий питания и дыхания. Нередко изменяется видовой состав данного сообщества.

Человечество практически полностью зависит от поверхностных вод суши — рек и озер. Эта ничтожная часть водных ресурсов подвергается наиболее интенсивному воздействию. Вода рек и озер покрывает потребности человечества в питьевой воде, используется на орошение в сельском хозяйстве, в промышленности, служит для охлаждения атомных и тепловых электростанций. Потребление воды постоянно растет, и одна из опасностей — исчерпание ее запасов. К примеру, забор воды на орошение из рек Средней Азии привел к обмелению Аральского моря, которое практически перестало существовать. Со дна высохшего моря соль разносится ветрами на сотни километров, вызывая засоление почв. Не менее грозное явление — загрязнение пресных водоемов. Соли тяжелых металлов (ртути, свинца, цинка, меди и др.) накапливаются в иле на дне водоемов и в тканях организмов, составляющих пищевые цепи. При попадании в организм человека соли тяжелых металлов вызывают тяжелейшие отравления.

Загрязнение водоемов происходит не только отходами промышленного производства, но и попаданием с полей в водоемы органики, минеральных удобрений, пестицидов, применяемых в сельском хозяйстве.

При разложении органики затрачивается кислород, в связи с этим его содержание в воде снижается, и многие животные гибнут. Минеральные удобрения вызывают бурное развитие водорослей, приводящее зачастую к ухудшению качества воды и исчезновению наиболее ценных видов рыб. Многие пестициды обладают высокой устойчивостью и накапливаются в тканях организмов. При этом в организмах каждого следующего трофического уровня их содержание повышается в несколько раз.

Научные открытия и развитие физико-химических технологий в XX столетии привели к появлению искусственных источников радиации, представляющих потенциальную опасность для человечества и всей биосферы. Опасения вызывают захоронения ядерных отходов на дне морей, затонувшие корабли с ядерными реакторами и ядерным оружием на борту. Непосредственно в районах захоронения контроль за радиационной обстановкой практически не осуществляется. Определить состояние защитных барьеров захороненных отходов, скорость и масштабы выхода радионуклидов очень трудно.

Самоочищение морей и океанов — сложный процесс, при котором происходит разрушение компонентов загрязнения и включение их в общий круговорот веществ. Способность моря перерабатывать углеводороды и другие виды загрязнений не безгранична. В настоящее время многие акватории уже утратили способность к самоочищению. Некоторые заливы и бухты нефть, в больших количествах скопившаяся в донных отложениях, превратила практически в мёртвые зоны.

Учёные стремятся изучить деятельность морских организмов, включая водоросли, с тем, чтобы найти новые эффективные способы борьбы с загрязнением водоёмов. Для предотвращения вредного воздействия вод и жидких отходов строятся гидротехнические сооружения и устанавливаются законодательные акты. В соответствии с Конституцией Российской Федерации, водное законодательство России находится в совместном ведении РФ и субъектов РФ. Оно состоит из Водного кодекса Российской Федерации и принимаемых в соответствии с ним федеральных законов и иных нормативно-правовых актов, а также законов и нормативно-правовых актов субъектов РФ.

гидросфера загрязнение водный оболочка.