Характеристика экологических показателей водных ресурсов

Загрязнение рек, озер, морей и даже океанов в настоящее время происходит с нарастающей скоростью, т.к. в водоемы поступает огромное количество взвешенных и растворенных веществ, продуктов промышленной деятельности человека.

Контроль и управление качеством воды на сегодняшний день-это санитарная охраны водоемов из-за исключительной значимости воды как элемента окружающей среды. С экологической позиции значение воды двояко: во-первых, она является главной «образующей» средой для водных биоценозов; во-вторых, играет решающую роль в жизни наземных биогеоценозов.

Особенности загрязнения вод проявляются в следующем:

• · загрязняющие вещества могут переноситься как в растворенном виде, так и во взвешенном состоянии на огромные расстояния от мест сброса;
• · процессы самоочищения протекают в водной среде гораздо медленнее, чем в воздухе;
• · естественные процессы, которые осуществляются в водной среде и подвергаются действию загрязнений очень чувствительны сами по себе и имеют большое значение для обеспечения жизни на Земле;
• · загрязняющие вещества и изменение температуры оказывают влияние на количество растворенного кислорода.

Количество кислорода является лимитирующим фактором в водной среде. Относительно низкое содержание кислорода в водной среде чревато опасными последствиями для фауны морских и пресных вод:

• — животные для удовлетворения метаболических потребностей нуждаются в интенсивной циркуляции кислорода, которая обеспечивает жабрам контакт с огромным объемом воды, необходимым для извлечения достаточного количества кислорода. Это сильно увеличивает риск поглощения опасных доз токсичных веществ;
• — сброс нагретых сточных вод приводит к увеличению температуры водного объекта и, как следствие, к уменьшению содержания кислорода, к его недостатку для животных.

Большинство животных приспособлено к отсутствию значительных колебаний температуры в водной среде. Колебания температуры, выходящие за пределы естественных, могут вызвать катастрофические потрясения в водных экосистемах.

Совершенно очевидно, что проблема загрязнения вод и ее различные аспекты — это наиболее тревожные вопросы ухудшения естественной среды под воздействием современной цивилизации. Водный кризис уже разразился, он затронул как промышленно развитые страны и окраинные моря, так и развивающиеся страны с засушливым климатом, где сельскохозяйственное производство ограничено отсутствием влаги Атмосферные воды, которые вымывают из атмосферы загрязнения промышленного происхождения, при стекании по склонам атмосферные и талые воды дополнительно увлекают с собой массы веществ. Особенно опасны ливневые стоки с городских улиц, промышленных площадок, несущие массы нефтепродуктов, мусора, фенолов, кислот.

Городские сточные воды, включающие преимущественно бытовые стоки, содержащие загрязнения органического происхождения, детергенты (поверхностно-активные вещества — стиральные порошки), микроорганизмы, в том числе и патогенные.

Промышленные сточные воды, которые образуются в различных отраслях промышленности. Наиболее активно воду потребляют горная металлургия, химическая, лесохимическая, нефтеперерабатывающая промышленности.

Сточные воды сельского хозяйства, которые содержат ядохимикаты, используемые для подавления вредителей, болезней растений, сорняков, и большие массы мертвой органики. Несмотря на нетоксичность последних загрязнителей, их сброс ведет к тяжелым последствиям для водных экологических систем. Сточные воды, содержащие органические питательные вещества, называемые «биогенными», вызывают массовое размножение организмов фитопланктона. Поскольку названные организмы являются аэробными и дышат кислородом, растворенным в воде, в скором времени они оказываются в условиях дефицита кислорода. Вода становится непригодной для жизни, в ней начинают преобладать анаэробные процессы.

Все перечисленные выше сточные воды, а именно содержащиеся в них вредные компоненты, в конечном счете оказываются в Мировом океане, влияя как на наземные экосистемы, так и на морские. В этой связи хотелось бы подчеркнуть следующее.

Неуклонно возрастает спектр загрязнителей, спектр форм загрязнения водоемов.

Наряду с усложнением форм растет и разнообразие источников загрязнения.

В некоторых водоемах и водотоках в результате загрязнения произошли столь глубокие качественные изменения, что вернуть их в исходное состояние практически либо невозможно, либо чрезвычайно трудно.

Игнорирование требований по охране водных ресурсов, пусть даже элементарных, отсутствие очистных сооружений на большинстве предприятий привели к необходимости «залпового» расхода средств, что ложится тяжелым бременем на экономику.

Основа глобального загрязнения океана «заложена» на суше, в бытовой и промышленной технологии. При этом в экосистеме Мирового океана возбуждаются новые биологические и биохимические процессы, уследить за которыми современная наука, к сожалению, в большинстве случаев не в состоянии.

Из-за огромной площади океана суммарные эффекты многочисленных мелких нарушений его экосистем технически неустранимы.

В последние годы начался процесс бурного освоения минерально-сырьевых ресурсов континентального шельфа и внутренних морей. Важнейшая задача мировой общественности в этой связи — организация своевременной международной экологической экспертизы технических проектов эксплуатации ресурсов моря, какой бы стране ни принадлежал прилегающий участок суши.

Загрязнение гидросферы ртутью заслуживает специального рассмотрения в связи с расширенным применением этого металла и высокой токсичностью некоторых его производных.

Мировое производство ртути в настоящее время превысило 10 000 т/год. Кроме того, еще 3 000 т ртути ежегодно выбрасывается в атмосферу при сжигании топлива. Ежегодно реки приносят в океан ~5 000 т ртути. Кроме этого еще 5 000 т/год выбрасывается в континентальные или морские воды промышленностью и сельским хозяйством .

Хотя присутствие ртути в гидросфере является основной проблемой, она присутствует и в атмосфере, так как имеет относительно высокое давление паров. Природное содержание ртути составляет примерно 0.003−0.009 мкг/м3.

Чтобы лучше понять механизм загрязнения этим элементом, нужно знать закономерности круговорота ртути в естественной среде.

Биогеохимический круговорот ртути имеет в основном осадочный характер, хотя он и осуществляется между всеми компонентами биосферы. В биосфере существуют два источника этого металла: вулканизм и водная эрозия, в процессе которой при выщелачивании изверженных пород часть ртути выносится реками в океан. Важный вклад в круговорот ртути вносят бентосные бактерии. Они переводят минеральную ртуть сначала в монометил (или метил) ртути, потом в диметил (CH3)2Hg, который, благодаря своей летучести, попадает в атмосферу. Метилртуть CH3Hg+ остается в гидросфере, где входит в пищевые цепи. Сначала она поглощается фитопланктоном, потом различными консументами экосистемы. Когда растения или животные погибают, метилртуть снова попадает в осадки, и цикл возобновляется. Метилртуть особенно опасна для животных, поскольку она быстро переходит из крови в мозговую ткань, разрушая мозжечок и кору головного мозга. Поэтому клинические симптомы такого поражения — оцепенение, потеря ориентировки в пространстве, частичная потеря зрения (поэтому у рыб, содержащих большое количество метилртути, нарушена координация движения при плавании, и они отстают от косяка. Таким образом, они становятся легкой добычей для морских хищников и человека). Следует учесть, что симптомы ртутного отравления проявляются не сразу. Так как головной мозг содержит избыток клеток, выполняющих какую-либо определенную функцию, то клинические симптомы обычно не проявляются до тех пор, пока эта избыточность не исчезнет. Другим неприятным последствием отравления метилртутью является проникание ртути в плаценту и накапливание в плоде, причем мать не испытывает при этом болезненных ощущений. экологический загрязнение сточный вода Можно с уверенностью утверждать, что из общего числа микроэлементов, загрязняющих окружающую среду, в последние годы наиболее интенсивно изучается свинец. В большинстве исследований в основном рассматривается воздействие свинца на здоровье людей, а также возможные пути проникновения этого элемента в окружающую среду.

В природном состоянии свинец обнаруживают в основном в виде галенита (PbS). Под воздействием атмосферных процессов свинец из этих пород вымывается, переходя постепенно в океаны. Ионы Pb2+ довольно нестабильны, и содержание свинца в океанах составляет всего 10−8%. Однако он накапливается в океанических осадках в виде сульфитов или сульфатов. В пресной воде содержание свинца гораздо выше и может достигать 2.10−6%, а в почве примерно такое же, что и в земной коре — 1.5.10−3% из-за стабильности этого элемента в геохимическом цикле.

Ежегодно в мире в результате воздействия атмосферных процессов на магматические породы мигрирует около 180 тыс. т свинца. Для сравнения: ежегодно промышленностью добывается 2 млн. т свинца, из которых 10% теряется при переработке руд и еще 10% при металлургическом производстве свинца. Таким образом, даже на этих стадиях выделение свинца в окружающую среду равно его количеству, поступающему в результате естественных процессов выветривания и выщелачивания.