Причины, источники и последствия загрязнения воды

Следует отметить, что в общем причины загрязнения среды делятся на объективные и субъективные. К объективным относятся:

Во-первых, ограниченные способности живой природы к самоочищению и саморегуляции. Внутренние возможности природной среды не позволяют перерабатывать все возрастающие масштабы отходов хозяйственной деятельности человека, и их накопление создает угрозу глобального загрязнения окружающей среды.

Во-вторых, ограниченность природных ресурсов. Запасы полезных ископаемых – каменного угля, нефти и других постепенно расходуются и перестают существовать. Все более актуальными становятся задачи по изысканию альтернативных источников энергии.

В-третьих, безотходность процессов в природной среде и большое количество отходов человеческого производства. Природные процессы осуществляются по замкнутому циклу. «Подсчитано, что для жизнедеятельности человека необходимо в год расходовать не менее 20 т природных ресурсов. Из них лишь 5 – 10 % идут на продукцию, а 90 – 95 % поступают в отходы» (Петров В.В., 1995). Отходы человеческого производства загрязняют окружающую среду вредными, несвойственными для нее веществами. Это ведет к преждевременному истощению и, в конечном счете, к разрушению природных систем.

К субъективным причинам загрязнения относятся:

Во-первых, недостатки организационно-правовой и экономической деятельности государства по охране окружающей среды.

Во-вторых, дефекты экологического воспитания и образования. Человек родился и вырос на потребительской психологии по отношению к природе. Он всегда рассматривал природу как источник своего существования, как ресурс, а не как объект его забот и охраны. Это проявляется через экологическое невежество (нежелание изучать законы взаимосвязи человека и окружающей среды) и экологический нигилизм (нежелание руководствоваться этими законами), т.е. пренебрежение знанием и использованием экологических закономерностей в общении человека и окружающей среды.

Главные водопотребители и водопользователи являются источниками загрязнения гидросферы. Промышленность, сельское хозяйство, коммунально-бытовое хозяйство, транспорт, рекреация влияют на состояние водоемов.

Выделяют несколько видов загрязнения водоемов: химическое, биологическое, физическое. Химическое загрязнение – это загрязнение водоемов нефтью и нефтепродуктами, металлами и их солями, поверхностно-активными веществами, кислотами и щелочами. Биологическое загрязнение – это загрязнение вирусами, бактериями, болезнетворными организмами, водорослями и т.д. К физическому загрязнению относится тепловое и радиоактивное, содержание в воде взвешенных твердых частиц, шлама, песка, ила, глины.

Основными факторами химического загрязнения водоемов и водотоков являются следующие:

1. сброс сточных вод промышленности и коммунально-бытового хозяйства;

2. поступление с суши применяемых в сельском и лесном хозяйстве веществ (удобрений, пестицидов);

3. утечка веществ при работе транспорта и авариях;

4. разработка полезных ископаемых на морском дне;

5. захоронение вредных отходов в водоемах;

6. поступления загрязняющих веществ из атмосферы.

Наиболее интенсивно загрязняют поверхностные воды такие отрасли промышленности, как металлургия, химическая, нефтеперерабатывающая, целлюлозно-бумажная. Различают минеральное и органическое загрязнение сточных вод. При минеральном загрязнении сточные воды содержат соли, кислоты, щелочи и другие минеральные вещества. В промышленных стоках содержится 40 % минеральных веществ и 60 % веществ органического происхождения. К веществам органического происхождения относятся растительные волокна, животные и растительные жиры, остатки плодов и овощей, отходы целлюлозно-бумажной, кожевенной, пищевой промышленности. Сточные воды с этими веществами являются причиной органического загрязнения водоемов.

Из отраслей сельского хозяйства интенсивно загрязняет водоемы растениеводство, благодаря применению удобрений и пестицидов. Около четверти азотных удобрений, треть калийных и 4 % фосфорных удобрений попадает в водоемы. Если в незагрязненных реках средний уровень содержания нитратов составляет 100 мг/л, то в Западной и Центральной Европе – 4500 мг/л, концентрация фосфора в реках этого региона в 2, 5 раза выше, чем в незагрязненных водоемах. Возрастание концентрации биогенов приводит к эвтрофикации водоемов. Эвтрофирование (эвтрофикация) – повышение биологической продуктивности водных объектов в результате накопления в воде биогенных элементов под действием антропогенных или природных факторов. Биогенные элементы – это химические элементы, необходимые для поддержания жизни. Например, повсеместно в Европе наблюдается эвтрофикация поверхностных вод. Анализ проб воды показал, что в 8–28 % проб отмечено повышенное содержание нитратов, превышающее национальные нормы. В грунтовых водах такие превышения содержат в 4–18 % проб, в частных колодцах – в 11 % проб, в системах коммунального водоснабжения в 0–2, 8 % проб.

При эвтрофикации увеличивается количество сине-зеленых водорослей, уменьшается количество О₂ и возрастает СО₂ и СН₄, происходит вторичное загрязнение водоемов токсическими веществами (которое выделяют сине-зеленые водоросли), увеличивается растворимость карбонатов, что вызывает гибель кораллов и других скелетных форм бентоса. В результате эвтрофикации водоемов происходит изменение видового состава рыб в следующей последовательности: лососевые – сиговые – корюшковые – окуневые – карповые. При этом более ценные рыбы заменяются менее ценными.

На экологическое состояние водоемов влияет животноводство. Свиноводческий комплекс на 100 тысяч голов может загрязнять реку так же, как город с полумиллионным населением. Навоз и навозные стоки, попадая в поверхностные и грунтовые воды, вызывают:

1. загрязнение воды патогенными и другими микроорганизмами, яйцами гельминтов;

2. насыщение воды органическими веществами;

3. насыщение воды азотистыми и другими веществами (нитратами, нитритами, фосфором);

4. обсеменение рыб и других водных животных микроорганизмами.

Сточные воды животноводческих комплексов содержат много бактерий кишечной группы, которые живут длительное время: сальмонеллы – 2, 5 года, микроорганизмы туберкулеза – 475 дней и др.

Источником загрязнения водоемов являются газопылевые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. В развитых промышленных странах с атмосферными осадками в почву, в поверхностные и грунтовые воды поступает ежегодно 3–20 кг/га нитратов. Плотность выпадения аммонийного азота на европейской территории России оценивается в среднем 0, 3 т/км², серы от 0, 25 до 2 т/км².

Одним из видов загрязнений водоемов является тепловое. Этот вид загрязнения связан со сбором в водоемы нагретых вод, используемых в промышленности. Например, на площадке Кольской атомной станции, расположенной за Полярным кругом, через 7 лет после начала эксплуатации температура подземных вод повысилась с 6^оС до 19^оС вблизи главного корпуса. По существующим санитарным нормам температура водоема не должна повышаться более чем на 3^оС летом и 5^оС зимой, а тепловая нагрузка на водоем не должна превышать 12–17 кДж/м³.

Тепловое загрязнение водоемов влияет на состояние биоты. Увеличение температуры воды приводит к нарушению условий нереста рыб, повышению их зараженности теплолюбивыми видами паразитов и т.д. Интенсивность влияния теплового загрязнения зависит от температуры нагревания воды. Для летнего периода установлена характерная последовательность воздействия повышенных температур воды на биоценоз озер и искусственных водоемов:

при температуре до 26^оС не наблюдается вредного воздействия;

в пределах температуры 26–30^оС наступает состояние угнетения жизнедеятельности рыб;

при температуре свыше 30^оС наблюдается вредное воздействие на биоценоз;

при температуре 34–36^оС создаются летальные условия для рыб.

Последствия загрязнения гидросферы разнообразны, происходят изменения:

1) физических свойств воды (прозрачности и окраски, появление запахов и привкусов);

2) химических свойств (накопление загрязняющих веществ; образование плавающих загрязнений на поверхности водоемов, взвешенных в толще водоемов и отложения на дне);

3) газового состава (уменьшение количества растворенного О₂, увеличение количества СО₂, СН₄). Уменьшение О₂ происходит за счет окисления им органических веществ;

4) изменение состояния биоты: эвтрофикация водоемов, накопление химических токсикантов в биоте и мутагенное ее изменение; снижение биологической продуктивности водоемов; появление новых бактерий (в т.ч. болезнетворных); нарушение структуры пищевых цепей.

Загрязняющие вещества подразделяются на четыре класса в зависимости от показателя токсичности (в данном случае от локальной концентрации – ЛК):

• чрезвычайно опасные (ЛК₅о< 0, 5 мг/л);

• высокоопасные (ЛКзо < 5 мг/л);

• умеренно опасные (ЛК₅о < 50 мг/л);

• малоопасные (ЛК5о^> 50 мг/л).

Загрязняющие природную среду вещества подразделяются также по их агрегатному состоянию на четыре класса: твердые жидкие, газообразные и смешанные.

Кроме того, промышленные выбросы в окружающую среду могут классифицироваться и по другим признакам.

По организации контроля и отвода – на организованные и неорганизованные.

Организованный промышленный выброс – это выброс поступающий в окружающую среду (воздушный и водный бассейны) через специально сооруженные газоходы, водоводы и трубы. Иначе говоря организованный выброс можно назвать точечным источником – это одиночное место, которое может быть идентифицировано как источник загрязнения. Примерами может служить сточная труба по отношению к водотоку или водоему, крупное предприятие, город и т.п. Мониторинг точечных источников загрязнения значительно легче осуществлять, чем диффузных.

Неорганизованный промышленный выброс – это выброс в окружающую среду в виде неправильных самопроизвольных водных или газовых потоков, образующихся в результате несовершенства технологического оборудования или нарушения его герметичности, отсутствия или неудовлетворительной работы оборудования по отсосу газов или отводу загрязненной воды в местах загрузки и хранения сырья, материалов, отходов, готовой продукции, например, пыление отвалов пустой породы, нерегулируемый поверхностный сток промышленных предприятий. К таким выбросам можно отнести диффузные выбросы, которые не имеют легко устанавливаемой привязки к определенному месту. Они поступают сразу на большой площади, как, например, в случае с кислотными дождями, выпадающими сразу на площади водосборного бассейна, биогенными элементами, образующимися из удобрений и просачивающимися из почвы на значительной длине реки. Примером диффузного загрязнения может служить и поступление загрязняющих веществ с выхлопами автомобильных двигателей.

По режиму отвода – на непрерывные и периодические. Так, отвод доменного газа считается непрерывным, а отвод конвертерного газа – периодическим.

По температуре – когда температура потока (газового, водяного или смешанного) выше, ниже или равна температуре окружающей среды.

По локализации – выбросы происходят в основном, вспомогательном, подсобном производствах, на транспорте и т.д.

По признакам очистки – на чистые, нормативно очищенные, частично очищенные, выбрасываемые без очистки. При этом под очисткой понимается отделение, улавливание и превращение в безвредное состояние загрязняющего вещества, поступающего от промышленного источника.

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 789 10 11 12 Следующая ⇒