Примеры загрязнения гидросферы


Главная / Экология / Гидросфера

Назад

Опубликовано: 15.01.2020

Время на чтение: 3 мин

0

96

О наличии химического загрязнения воды свидетельствует повышение концентрации в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действий. Среди химических загрязнителей воды самыми распространёнными признаны:

  • СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества):
  • нефть и нефтепродукты;
  • пестициды;
  • тяжёлые металлы;
  • диоксины;
  • кислоты, щёлочи, соли.
  • Типы химического загрязнения Органическое
  • Неорганическое загрязнение
  • Основные источники
      Промышленные и бытовые коммунальные стоки
  • Стоки сельскохозяйственных комплексов
  • Нефть и нефтепродукты
  • Отходы производств при добыче полезных ископаемых
  • Основные последствия загрязнения гидросферы
      Увеличение количества водорослей

  • Уменьшение числа или гибель обитателей гидросферы
  • Вспышки заболеваний у людей
  • Классификация загрязнений гидросферы

    Для выбора мер по предотвращению и исправлению последствий загрязнения выявляют по 3 характеристикам:

    • способ попадания загрязнителей;
    • масштаб распространения;
    • степень устойчивости загрязнителей.

    Загрязнители могут попадать в воду постепенно в результате естественных или антропогенных процессов, а также в виде разовых выбросов, связанных с природными катаклизмами и техногенными катастрофами. Масштаб распространения определяется площадью, содержащей загрязнители, а также территорией, на которую они влияют. Некоторые загрязнители растворяются в агрессивной соленой среде Мирового океана, другие могут накапливаться на берегах или в водоворотах – по этим факторам оценивается устойчивость (нестойкая или стойкая) загрязнения.

    Источники загрязнения гидросферы

    Вода используется в большинстве видов человеческой деятельности от бытовой до производственной. В соответствии с этим загрязнение гидросферы происходит из многих источников, среди них выделяются:

    • естественные;
    • антропогенные.

    Влияние естественных источников незначительно и обычно сопровождается совместным действием с антропогенными факторами. Например, извержения подземных вулканов приводят к тепловому заражению, характеризующемуся изменению среды под действием новых более высоких температур. Ярче всего естественные причины проявляются во время катаклизмов: разрушается инфраструктура, что приводит к загрязнению вод.

    Антропогенные источники

    Практически все загрязнители попадают в воду в результате человеческой деятельности. Среди отраслей и видов деятельности, оказывающих негативное воздействие на гидросферу, выделяются:



    Вид деятельности или отрасль Как влияет Примеры
    Деятельность, связанная с нефтью При разливе нефтепродуктов на поверхности образуется тонкая пленка, препятствующая естественным процессам в среде. Кроме этого, такая пленка может быть подвержена возгоранию. Разлив может произойти на любом этапе: добыче, транспортировке, переработке, потреблении. Взрыв нефтеплатформы в Мексиканском заливе (США), объем утечки – почти 800 миллионов литров.
    Работа транспорта Более 70% грузовых перевозок в мире приходится на морской транспорт. Регулярные отходы составляют остатки портовой деятельности, а также топливные выбросы. Кроме этого, возникают нерегулярные утечки отходов, связанные с авариями. Авария нефтетанкера вблизи Аляски (США) в 1989 году, объем нефтяной утечки – 40 миллионов литров.
    Туризм Туристическая деятельность в курортных прибрежных местах провоцирует образование дополнительных жилищно-коммунальных стоков, других отходов, связанных с обеспечением работы курорта. Из-за недостаточного развития инфраструктуры в одном из районов Сочи действует несколько тысяч источников нелегального стока отходов.
    Закрытие пляжа в Геленджике из-за прорыва канализации.
    Сельское хозяйство Наибольшее воздействие на пресные водоемы и грунтовые воды оказывает сельское хозяйство. Использующиеся для удобрения пестициды через почву попадают в грунтовые воды, питающие реки и озера. Попадание происходит постепенно без отдельных массовых выбросов.
    Промышленные выбросы и стоки Многие предприятия используют воду для технологических нужд: охлаждение реакторов, выработка энергии, сброс отходов. Этим объясняется распространенная практика размещения заводов (чаще всего старых) на берегах водоемов. С 1966 года на берегу Байкала действовал целлюлозно-бумажный комбинат (БЦБК), сбросы которого составляли несколько десятков миллионов тонн отходов. В 2013 году БЦБК закрыли, но на других водоемах подобные предприятия продолжают деятельность.
    Жилищно-коммунальные стоки В большинстве городов отработанная вода не проходит очистку для ее стока в элементы гидросферы. Деятельность по водоснабжению и водоотведению приводит к загрязнению и снижению уровня грунтовых вод. В Санкт-Петербурге действует несколько станций аэрации, которые очищают воду, поступающую из канализации. Более 98% воды проходят очистку перед попаданием в Финский залив. Объем стоков – несколько миллионов тонн воды на каждую из 3 станций.
    Человеческая жизнедеятельность Кроме стоковых отходов, в результате человеческой жизнедеятельности гидросфера загрязняется еще обычным мусором. Такой тип загрязнений характерен для городов и мест массового отдыха. Почти в два сократилась популяция рыб в реке Читарум в Индонезии – это самая грязная река в мире. Вдоль ее берегов проживают 5 миллионов жителей, работает более 2000 промышленных предприятий. Ежедневный размер образования отходов: 20 тысяч тонн мусора и 340 тысяч загрязненных сточных вод.
    Тепловое загрязнение При нагреве воды происходит нарушение естественных условий обитания. Вода используется для охлаждения в энергетике и промышленности. Для этого вблизи объектов строятся отводные каналы, через который проходит отработанная нагретая вода. Температура в отводных каналах электростанций в течение всего года положительная, из-за чего не происходит их замерзание.

    Основные источники загрязнения гидросферы

    Уровень загрязнения рек, озер, морей и океанов с каждым годом возрастает.


    обую и едва ли не самую серьезную роль в загрязнении водных объектов играет сброс отработанных промышленных вод. Они загрязняют более 1/3 всего речного стока. Например, в США за 70 лет загрязненность рек выросла в 10 раз, что привело к запрещению купания в реке Миссисипи и ее притоках. Не лучшим образом обстоит дело и с водоемами, расположенными в Европейской части России. Так, концентрация аммонийного и нитритного азота увеличилась в 1,5 раза, количество взвешенных и органических веществ достигает от 2 до 12 ПДК, содержание фенолов — от 10 до 41 ПДК, тяжелых металлов — от 8 до 24 ПДК.

    Наибольший вклад в загрязнение водных объектов сточными водами вносят такие отрасли промышленности, как черная и цветная металлургия, химическая, нефтеперерабатывающая, целлюлозно-бумажная и пищевая.

    В зависимости от технологических особенностей производств сточные воды можно разделить на:

    1. реакционные воды, загрязненные как исходными веществами, так и продуктами реакции;

    2. воды, содержащиеся в сырье и исходных продуктах;

    3. воды после промывки сырья, продуктов, тары, оборудования;

    4. водные экстрагенты и абсорбенты;

    5. бытовые воды из туалетов, после мытья помещений, душевых;

    6. воды, стекающие с территории промышленных предприятий, загрязненные различными химическими веществами.

    Промышленные сточные воды могут иметь кислую, нейтральную или щелочную среду, что приводит к изменению естественного рН в водоемах, в которые сбрасываются эти воды.


    В шлаках промышленных производств присутствуют разнообразные органические вещества и соединения тяжелых металлов; в бытовых отходах содержание органических веществ составляет 32-40%. Эти вещества, попадая в почву, создают в грунтах устойчивую восстановительную среду, в которой возникает особый тип иловых вод, содержащих сероводород, аммиак, ионы металлов.

    В случае образования в водоемах поверхностных пленок, содержащих нефтяные углеводороды, нарушается газообмен на границе сред воздух—вода. Кроме того, загрязняющие вещества могут аккумулироваться в клетках и тканях гидробионтов и оказывать токсическое действие на них.

    Поверхностные воды в промышленно развитых густонаселенных регионах подвергаются загрязнению коммунально-бытовыми и промышленными стоками, стоками сельхозпредприятий и др. Например, в пределах столицы ежегодно в р. Москву станциями аэрации сбрасывается до 4·106м3 сточных вод; к ним нужно добавить 8·103м3 сточных вод, поступающих от промышленных предприятий. Всего в бассейн р. Москвы поступает 9·103 т загрязняющих веществ, основу которых составляют соединения азота, нефтепродукты, металлы. Все это приводит к тому, что в черте города в водах р. Москвы в 2 раза возрастает количество взвешенных частиц, в 1,5 раза увеличивается минерализация, концентрация растворенного кислорода уменьшается до 1,5-2,0 мг/л, в 5 раз увеличивается концентрация биогенных элементов, в 2 раза по сравнению с фоновым возрастает содержание металлов и нефтепродуктов. По количеству сбрасываемых в водоемы стоков в РФ лидирует Москва — 2367-106 м3, далее следуют Санкт-Петербург — 1519·106 м3, Ангарск — 529·106 м3, Красноярск — 416·106 м3, Новосибирск — 316·106 м3.


    Еще одним источником загрязнения природных вод являются атмосферные воды, несущие в себе вымываемые из воздуха загрязняющие вещества промышленного происхождения. При стекании по поверхности земли атмосферные и талые воды увлекают за собой органические и минеральные вещества из почвы. В первую очередь это касается территорий санитарно неблагоустроенных населенных пунктов, сельскохозяйственных объектов и угодий, особенно в период весеннего паводка, что приводит к сезонному ухудшению качества питьевой воды.

    Городские сточные воды, включающие преимущественно бытовые стоки, которые содержат большое количество поверхностно-активных моющих средств, также являются источниками загрязнения природных вод. Наличие в стоках поверхностно-активных моющих средств губительно сказывается на флоре и фауне. Например, 10-25 мг моющих химических средств на 1 л воды ядовиты для водной флоры. При концентрации моющих средств 1 мг/л гибнет планктон, при 3 мг/л — дафнии, 15 мг/л — рыбы. Кроме того, в городских сточных водах может содержаться в среднем (мг/л): 1б,9 — калия, 0,5 — меди; 0,5 — свинца; 0,8 — железа; 23,2 — натрия; 0,2 — цинка; 6,6 — фосфора, 4,53 — жиров. Разложение большого количества органических веществ в стоках приводит к дефициту кислорода и накоплению сероводорода, в результате чего со временем такие водоемы «умирают».


    Большое значение для организации водопотребления и водопользования имеет состояние подземных вод, которое может нарушаться проведением мелиоративных и гидротехнических работ, строительством городов и поселков, сооружением и эксплуатацией шахт и рудников. В результате уровень грунтовых вод может меняться на обширных территориях. Так, в районе Курской магнитной аномалии осуществление работ в местах добычи полезных ископаемых вызвало появление депрессионных воронок, а затем заметное изменение водного режима и характера растительности на расстоянии 50-60 км от карьеров. Интенсивная откачка из глубин нефти, газа или воды может повлечь за собой оседание почвы на больших территориях, изменение путей подземных потоков и их скоростей, что может привести к разрушению первичных структур. Кроме того, откачка подземных вод из шахт, рудников и карьеров и сброс их на поверхность ведут к загрязнению рек и водоемов.

    Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение вредных веществ. Объем таких захоронений составляет около 10% всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Основанием для использования морей и океанов в качестве полигонов для захоронения различных отходов послужила способность морской воды к переработке большого количества органических и неорганических веществ. Однако эта способность не беспредельна. Поэтому такой подход можно рассматривать как вынужденную меру, подтверждающую несовершенство технологий по переработке и уничтожению отходов производства и потребления. В результате аварий судов, промывки резервуаров танкеров, утечек нефти при добыче ее в шельфовой зоне ежегодно в воды Мирового океана попадает до 15-106 т нефти. Каждая 1 т нефти покрывает тонкой пленкой примерно 12 км2 поверхности и загрязняет до 1 млн т морской воды.


    Особо следует остановиться на захоронении в морях и океанах радиоактивных отходов. Захоронение радиоактивных отходов (РАО) в море рассматривается как изоляция этих опасных веществ от среды обитания человека на период, достаточный для физического распада радионуклидов. Захоронение жидких радиоактивных отходов (ЖРО) и твердых радиоактивных отходов (ТРО) осуществлялось многими странами, имеющими атомный флот и атомную промышленность. Первые захоронения РАО в морях были произведены в 1946 г США в северо-восточной части Тихого океана на расстоянии 80 км от побережья Калифорнии. С 1947 г сбросы стали производиться Великобританией и др. До 1983 г практиковался сброс ТРО в открытое море.

    В России возникают свои проблемы, связанные с захоронением РАО в морях, омывающих ее территорию. В СССР захоронение РАО началось в 1957 г. Только по ТРО в северные и дальневосточные моря суммарный сброс составляет 53376 м3 с активностью 21614 Ки. Одновременно производится захоронение ЖРО, суммарный слив которых в северные моря составил 190435 м3 с активностью 23753 Ки. Не меньший вред по загрязнению водных объектов наносят удобрения и ядохимикаты (пестициды), применяемые в сельском хозяйстве, которые, попадая на поверхность почвы, смываются с нее и оказываются в водоемах.


    Необходимо отметить, что процессы регенерации, или самоочищения, протекают в водной среде гораздо медленнее, чем в воздухе. Источники загрязнения водоемов более разнообразны, а естественные процессы, происходящие в водной среде и подвергающиеся действию загрязнителей, более чувствительны и имеют большее значение для обеспечения жизни на Земле, чем те, которые происходят в атмосфере.

    Основные загрязнители гидросферы

    Сложность в очистке водоемов и определении степени загрязнения заключается в физико-химических характеристиках загрязнителей гидросферы. Некоторые из них растворяются в воде, из-за чего их сложно обнаружить визуальным способом. Другие погружаются под воду в твердом состоянии или плавают в воде – зависит от плотности вещества относительно воды.

    Загрязнители, оказывающие наибольший урон гидросфере:

    • нефть и нефтепродукты;
    • тяжелые металлы (самые опасные – кадмий и свинец);
    • детергенты (бытовая химия);
    • минеральные вещества (соли, кислоты, щелочи, пестициды);
    • пластик и полимеры;
    • биологические загрязнители (микробы);
    • радиоактивные элементы.

    В зависимости от источника в гидросферу загрязнители могут попадать отдельными видами или совместно с другими компонентами. При попадании в гидросферу они влияют на состав воды: физический, температурный, бактериологический, химический. Для определения отклонений от естественного состояния или выявления содержания посторонних компонентов используются меры мониторинга воды.

    Основные источники

    В настоящее время выделяют следующие типы источников химического загрязнения гидросферы.

    Промышленные и бытовые коммунальные стоки

    Наибольшие концентрации опасных веществ содержат в себе стоки с отходами и выбросами производства. Их химический состав различен и зависит от характера отрасли. Промышленные стоки подразделяют по виду загрязнителей на два типа — токсические и содержащие яды. К первой группе относят выбросы содовых, азотно-туковых, сульфатных заводов, а также предприятий металлообработки. Эти предприятия возвращают в мировой океан соли, кислоты, щёлочи и ионы тяжёлых металлов, изменяющие физические свойства воды.

    Тяжелые металлы – наиболее опасные элементы, способные загрязнять почву

    Читать

    Возможно ли решение современных экологических проблем в глобальном масштабе

    Подробнее

    Сточные воды второй группы сбрасывают коксохимические, нефтехимические, фармацевтические заводы. В их выбросах фиксируется повышенное содержание аммиака, смол, альдегидов, фенолов и других соединений. Вредоносное действие этих веществ на гидросферу заключается в процессах окисления, восстановления и выпадения в осадок. Полного очищения от данных веществ в воде не происходит.

    Коммунально-бытовые стоки загрязняют водоёмы фекальными массами, остатками моющих средств, пищевыми отходами и мусором. Крупный мусор, а в особенности пластик и полиэтилен, долгое время плавает на поверхности воды, препятствуя проникновению света в водоём.

    Вы знали, что за последние 30 лет количество пластика в мировом океане выросло в сто раз?

    ДаНет

    Органика отравляет водную флору и фауну продуктами своего разложения. Остатки синтетических моющих средств провоцируют заиление воды, угнетают развитие живых организмов.

    Стоки сельскохозяйственных комплексов

    Вместе с талыми и дождевыми потоками в мировой океан с сельхозугодий и животноводческих комплексов попадают:

    • остатки минеральных удобрений, которые вызывают бурный рост водорослей;
    • пестициды (инсектициды, фунгициды, гербициды и другие), накапливающиеся в воде, делая её непригодной для хозяйственно-рекреакционного применения.
    • навоз и растительные остатки, ведущие к повышению концентрации биогенов и активизирующие заиление и эвтрофикацию водных объектов.

    Нефть и нефтепродукты

    Утечки нефти в океан происходят главным образом при бурении скважин и при транспортировке сырья танкерами.

    Нефть — это маслянистая вязкая жидкость тёмно-коричневого цвета, при попадании в воду растекается в виде плёнки на внушительные расстояния. Углеводороды в её составе устойчивы в воде и плохо поддаются биоразложению. Нефтяные фракции могут переноситься течением и прибиваться к берегу водоёма.

    Птицы и морские обитатели гибнут, попадая в нефтяные пятна. Гибнет и оплодотворённая икра рыб, попавшая в контакт с нефтепродуктами, а оставшиеся в живых зародыши могут родиться с мутантными изменениями.

    Отходы производств при добыче полезных ископаемых

    В процессе разработки крупных месторождений предприятиями угольной, химической, металлургической промышленности в атмосферу попадают:

    • химические соединения солей, металлов, токсических веществ;
    • угарный, сернистый газы;
    • метан;
    • сажа.

    Вместе с осадками и сточными водами загрязнения попадают в поверхностные воды мирового океана, изменяя их кислотно-щелочной баланс.

    Нефтяные месторождения мира: запасы и объемы добычи

    Читать

    Добыча сланцевой нефти – влияние на экологию планеты

    Подробнее

    Крупнейшие месторождения угля в России

    Смотреть

    Возможные последствия загрязнения

    Степень воздействия на гидросферу зависит от физико-химических характеристик загрязнителя, площади поражения, частоты утечек. Загрязнители негативно влияют на состояние воды, делая ее непригодной для обитания живых организмов и для хозяйственного применения. Несколько групп последствий загрязнения гидросферы:

    • воздействие на живые организмы;
    • нарушение естественной экосистемы;
    • сокращение пригодных водных ресурсов.

    Все последствия загрязнения связаны друг с другом: например, сокращение водных ресурсов приводит к нарушению экологического баланса, из-за чего живые организмы подвергаются заражению или погибают.

    Влияние на живые организмы

    Наибольшее влияние загрязнители оказывают на работоспособность живых организмов обитателей вод. Через них по пищевой цепочке отрицательное воздействие может передаваться человеку. Изменения в организме, вызванные загрязнением гидросферы:

    • изменение структуры ДНК;
    • ухудшение репродуктивной способности;
    • канцерогенный эффект (мутации и онкология);
    • замедление энергообмена в организме, что ускоряет старение;
    • нейротоксическое воздействие (нарушение работы нервных клеток).

    Степень воздействия на конкретный организм зависит от условий обитания, устойчивости к определенным веществам, частоты и размера вредного влияния. Например, в малопригодном для жизни бассейне Мексиканского залива смогли сохраниться рыбы гольф-киллифиш. Они приспособились к агрессивной среде, в которой активно ведется человеческая жизнедеятельность, связанная с нефтедобычей. По предположениям ученых, у этих рыб произошли генетические изменения, способствовавшие их выживанию.

    Вымирание представителей животного и растительного мира

    Крайняя стадия воздействия на живые организмы – смерть. Она возникает в результате прямого чрезмерного воздействия или постепенного изменения в экосистеме. Такие изменения приводят к нарушениям естественных биологических процессов, что вынуждает живые организмы адаптироваться к новым агрессивным условиям или мигрировать. При миграции даже при отсутствии загрязнения на новом месте организмы снова вынуждены адаптироваться к среде. Кроме живых организмов, гибель грозит и растениям, участвующим в пищевой цепи.

    В российских водоемах поставлены под угрозу популяции многих видов рыбы: волжская сельдь, кумжа, вырезуб, шемая, например. Одна из основных причин почти полного вымирания этих видов – изменения экосистемы, вызванные строительством гидроэлектростанций. У рыб изменились места обитания и стали ограничены возможности к миграции.

    Изменения в водных экосистемах

    Смена условий существования в пределах заражения приводит к сокращению популяции одних видов, повышению – других. Под воздействием загрязнения меняется доступ к поверхности, свету, пищевым ресурсам. Например, в Нью-Йорке метод утилизации старых вагонов метро – затопление в океане. Из потопленных вагонов образовался искусственный риф Рэдберд на дне океана, ставший благоприятным местом для обитания рыб: их популяция выросла в 4 раза.

    Сокращение водных ресурсов

    Сокращение популяций рыб и числа растений приводит к нарушению процессов обогащения водоемов, из-за чего они становятся уязвимы к негативному воздействию. Это приводит к сокращению площади водоемов на Земле. Некоторые из них обмеляются, еще одни заражаются, другие – полностью высыхают. Например, обмеление Оки неоднократно (2007, 2014, 2015) приводило к приостановке судоходства в ее акватории. В Челябинской области есть озеро Карачай, использовавшееся для захоронения радиоактивных отходов с 50-х годов.

    Пример обмеления целого моря – Арал. Площадь Аральского моря менее чем за полвека сократилась более чем в 8 раз, а водоем разделился на два озера.

    Дефицит пресной воды

    Пресные источники воды без учета ледников составляют менее 3% от общего объема гидросферы, поэтому их загрязнение сильнее всего сказывается на человеке. Отсутствие доступа к чистой пресной воде у каждого жителя Земли – одна из глобальных проблем человечества. В одних случаях недостаток воды связан с засушливым климатом (Африка), в других – с ее загрязнением (Юго-Восточная Азия). Примерно 40% жителей Земли не имеют регулярного доступа к чистой пресной воде.

    Цифра может возрасти до 60-70%, потому что на эти регионы приходятся самые большие темпы роста численности населения.

    Последствия загрязнения гидросферы

    Водные ресурсы – это природное богатство, создающее все условия для комфортной жизни на земле. Но даже весьма внушительный их запас человечество умудрилось довести до критического состояния. Трудно представить себе, насколько сильно ухудшится жизнь на планете, если произойдет глобальное загрязнение гидросферы.

    Ученые установили, что загрязнение вод Мирового океана приводит к серьезным изменениям пищевой пирамиды, полной утрате сигнальных связей в биоценозе, ухудшению качества жизни и гибели огромного количества представителей растительного и животного мира.

    Особую угрозу для всех живых организмов на планете представляет радиоактивное загрязнение гидросферы. Радиоактивные отходы – это настоящая бомба замедленного действия, которая может прийти в действие в любой момент, стерев с лица земли все живое.

    Чтобы предотвратить окончательное загрязнение водных ресурсов, на все виды производства необходимо внедрять новые технологии, в частности, замкнутые циклы водоснабжения. Благодаря им сточные воды не скидываются в природные водоемы, а очищаются и не единожды используются в производственных процессах.

    Рис. 3. Система очистки вод

    Меры борьбы с загрязнением

    Для предотвращения или ликвидации загрязнения используются меры в двух направлениях:

    • сокращение негативного воздействия у источников загрязнения;
    • очистка загрязненных водоемов.

    Очистка гидросферы возможна, если применять действия в обоих направлениях, потому что они взаимосвязаны: с ростом степени воздействия от источников возрастает и площадь для очистки.

    Конкретные меры, которые чаще всего принимаются для борьбы с загрязнением гидросферы: сокращение выбросов, фильтрация и очистка вод, физическое уничтожение мусора.

    Сокращение и регулирование выбросов

    Наибольший урон гидросфере наносится при выбросах отходов в водоемы. Сокращение и регулирование выбросов позволит вернуть водные ресурсы в хозяйственное пользование, а также позволит экосистеме самостоятельно восстановиться. Для этого государствами должны внедряться законодательные ограничения допустимого уровня выбросов, средства мониторинга состояния воды. Предприятиями и городами должны внедряться технологические средства по очистке образующихся отходов.

    Фильтрация и очищение сточных вод

    Кроме твердых бытовых и промышленных отходов в гидросферу попадает зараженная или загрязненная вода. Основной источник поступления – сточные воды. В городах и промышленных предприятиях образуется отработанная вода, которая по канализации попадает в водохранилища. В зависимости от развития инфраструктуры такая вода подвергается очистке. Вся масса воды должна пройти несколько стадий, чтобы быть пригодной для возврата в гидросферу. Очистка бывает физической, химической или биологической. На каждом из этапов в зависимости от метода очистки на воду оказывается воздействие: фильтров или решеток, химикатов, бактерий. Под физическим воздействием отсеивается твердый мусор, а вредные химические или биологические компоненты уничтожаются.

    Уничтожение мусора в морях и океанах

    Наибольший объем мусора в Мировой океан попадает из стран Юго-Восточной Азии. В них расположены основные производственные предприятия Земли, а также сосредоточено две трети населения. За счет особенностей течения Тихого океана этот мусор накапливается в водовороте, а само явление называется Большое тихоокеанское пятно.

    Общий объем отходов составляет по разным оценкам до 100 миллионов тонн, а площадь – примерно 1,5 миллиона км2.

    Очистка осложняется тем, что твердые отходы разлагаются в недостаточной степени, чтобы раствориться, в достаточной – чтобы оставаться на поверхности. Из-за сильного измельчения частицы распределяются по большой площади, поэтому попытки очистки со специальных кораблей оказались не очень удачными: было собрано не более 40 тонн таких отходов.

    Загрязнение гидросферы

    Гидросфера – это водные и подводные ресурсы земного шара, из которых только 6 % составляет пресная вода, необходимая для жизнедеятельности человека, а также флоры и фауны земной поверхности. Огромная часть этой пресной воды пока не доступна, так как находится глубоко под землей или является айсбергами и ледниками. То, что доступно для использования, является мизерной долей всей гидросферы нашей планеты. Именно поэтому вопрос сохранения этого ресурса играет первостепенную роль в настоящее время.

    Загрязнение гидросферы

    Люди ХХ века, а тем более двадцать первого, благодаря научно-технической революции умудрились настолько отравить окружающую среду и водные ресурсы, что скоро мы можем остаться без пресной воды, а это значит, что исчезнет жизнь на нашей планете. Загрязнение гидросферы происходит различными способами:

    • Сбрасывание сточных вод;
    • Засорение бытовым мусором и отходами производства;
    • Сброс радиоактивных веществ;
    • Сброс химических веществ токсического действия;
    • Сброс горячей воды (охлаждающей атомные реакторы).

    Мы настолько халатно относимся к окружающей среде, что загрязнение гидросферы не кажется для нас чем-то страшным и опасным. К сожалению, люди до недавнего времени не задумывались о том, что на нашей планете уже появляются первые признаки экологической катастрофы. Самый наглядный пример грубого вмешательства человека — это мертвое озеро Арал, которое пытаются спасти ученые. На сегодняшний день загрязнение гидросферы – это первоочередная проблема всего человечества и каждого из нас в отдельности. Пока мы все будем только потреблять, ничего не отдавая матушке-природе взамен, мы останемся временщиками, которые живут сегодняшним днем и не думают о своих детях и нашем общем доме под названием ЗЕМЛЯ.

    Что же нарушает гидросферу? Источники загрязнения гидросферы мы встречаем на каждом углу. Многие предприятия и животноводческие комплексы не желают приобретать качественное оборудование для очистки сточных вод и сбрасывают отходы в водоемы. Что можно обнаружить в воде после таких выбросов? Ну, во-первых, всю периодическую систему Менделеева. Наличие большинства элементов этой системы опасно не только для людей, животных и растений, но и для обитателей подводного мира. Во-вторых, всевозможные органические и неорганические соединения, несущие гибель всему живому. В-третьих, болезнетворные микробы и бациллы, способные в короткий срок уничтожить большую часть народонаселения и животный мир. Это и чума, и холера, и дизентерия и многие другие болезни. Радиоактивные вещества — это источники загрязнения гидросферы, несущие в себе такие страшные последствия, которые нашим потомкам придется расхлебывать не одно десятилетие, поскольку процесс их распада происходит сотни лет. Также проблему представляет сбрасывание в реки и моря воды, служащей для охлаждения реакторов. Это приводит к повышению ее температуры и впоследствии она становится причиной массовой гибели рыбы и организмов, населяющих водные просторы.

    Что нас ждет при безответственном отношении к природе

    Последствия загрязнения гидросферы очень трудно представить себе, так как масштаб их может быть огромным. Радиоактивные отходы, захороненные в почве или океане, это бомба замедленного действия, которая может «взорваться» в любую минуту и вызвать страшнейшую катастрофу, способную уничтожить жизнь на земле. Все разумное человечество должно активизировать свои силы, чтобы дать возможность потомкам наслаждаться прекрасной жизнью на нашей голубой планете. Давайте относиться бережно к тому, что мы имеем, чтобы не допустить такие последствия загрязнения гидросферы, которые способны привести Землю к гибели. Не пытайтесь обмануть природу, сбрасывая сточные воды без качественной очистки. Природа гораздо умнее нас и, обманывая ее, мы обманываем себя. Не засоряйте водоемы бытовым мусором и отходами, губящими окружающую нас природу. Если мы научимся уничтожать отходы без вреда для экологии, то сможем оставить своим потомкам чистую воду и красивую землю.

    Источник: GeologiaZemli.ru

    Причины загрязнения гидросферы

    Чистый источник может быть отравлен посредством человеческого фактора или природных катаклизмов. Причинами загрязнения гидросферы в целом являются:

    • сточные воды (бытовые, промышленные);
    • жизнедеятельность человека;
    • кислотные дожди, образующиеся при выделении вредных газообразных, токсичных веществ;
    • сельскохозяйственное производство (применение пестицидов, комплексных минеральных удобрений);
    • аварии на водном транспорте;
    • порыв труб с нефтепродуктами;
    • органические загрязнения (разлагающиеся трупы животных);
    • сходы лавин, селей;
    • тепловые и радиационные загрязнения.

    Загрязнение гидросферы происходит по многим причинам. Здесь представлены лишь некоторые из них. Большая часть напрямую связана с деятельностью человека.  Рассмотрим более подробно основные для водной поверхности источники и причины загрязнения гидросферы.

    Нефть

    Каждый год аварии на судах наносят непоправимый ущерб морским или прибрежным экосистемам. Эрозии резервуаров с нефтью на суше приводят к разливам нефтепродуктов, попаданию в водоемы.

    Детергенты

    Химическое загрязнение почвы и гидросферы происходит из-за использования человеком удобрений. Именно детергентами эмульгируют пестициды, которые в конечном итоге попадают в землю, грунтовые воды. Присутствие химикатов меняет состав воды, делает непригодной для питья, что приводит к гибели гидробионтов. Детергенты также используют как моющие, чистящие средства для посуды, бытовых приборов, автомобилей, личной гигиены.

    Минерализация вод

    В природных водах содержатся такие механические примеси, как хлориды, сульфаты, другие минеральные вещества. Их избыток изменяет вкус цвет и запах воды.  Зачастую вредные примеси попадают в источники из сточных вод, ливневых стоков. Сульфаты попадают в реки, водоемы из-за извержения вулканов, разложения трупов животных. В процессе промышленной деятельности хлориды, сульфаты через водопроводную систему химических предприятий  поражают грунтовые воды.

    Тяжелые металлы

    Наибольший вред гидросфере наносит попадание в нее тяжелых металлов. Использование воды с такими примесями может приводить к смертельному исходу все живое. К ним относятся:

    • свинец;
    • цинк;
    • ртуть;
    • хром;
    • марганец;
    • кадмий;
    • молибден;
    • олово;
    • титан и т.д.

    Виды загрязнения гидросферы тяжелыми металлами:

    1. Природные:
    • эрозийные процессы в природе;
    • извержение вулканов;
    • выветривание горных пород.
    1. Техногенные:
    • сбросы отходов производственной деятельности в окружающую среду;
    • сельскохозяйственное производство;
    • добыча полезных ископаемых;
    • сжигание топлива.

    Большая часть вредных примесей тяжелых металлов появляется из-за сброса отходов производства горнодобывающих, металлургических, химических предприятий.

    Загрязнение воды

    Тепловое загрязнение гидросферы

    Для бесперебойной работы атомных, тепловых электростанций, охлаждения двигателей, турбин используется вода из близлежащих водоемов.  Сбросы горячей жидкости в реки, озера приводит к повышению температуры воды, сокращает содержание кислорода в ней. К тому же повышается уровень сероводорода, углекислого газа.

    Полимеры

    Пластик — современная проблема экологии.  Из этого материала изготавливают посуду, пакеты, даже декоративную косметику.  Состав полимерных изделий подразумевает долгий распад веществ, они не разлагаются на углеводороды или другие соединения. Безответственное отношение человека к уборке полимерных отходов привело к образованию пластиковых островов, свалок в открытом море. К сожалению, их количество с каждым годом только увеличивается.

    Классификация загрязнений гидросферы

    Сточные воды, образующиеся после производства, хранения, транспортировки разных материалов, а также вследствие жизнедеятельности человека загрязняют близлежащие водоемы. Классы загрязнений представлены в таблице:

    класс загрязнения причины
    производственный изготовление жидкости, забор воды из водоемов, сброс отходов
    операционный неправильное хранение, транспортировка опасных жидких веществ
    эксплуатационный нарушение норм эксплуатации устройства, содержащее опасное жидкое вещество
    сырьевой попадание опасных химических веществ, тяжелых металлов, минеральных солей
    технологический воздействие на воду с помощью температуры, давления или активных химикатов
    атмосферный воздействие на воду атмосферного воздуха
    контактный воздействие на воду активных веществ, входящих в состав материала, из которого изготовлен резервуар
    износный взаимодействие воды с изношенным оборудованием в процессе перекачки
    остаточный воздействие химических соединений, оставшихся после сооружения новых труб
    инкреторный химические реакции, возникшие вследствие длительного или неправильного хранения жидкости

    Возможные последствия загрязнения

    Опасность для живых организмов представляет любой из классов. Последствия сильного загрязнения гидросферы сказываются на полноценном процессе роста, жизнедеятельности в целом

    Влияние на живые организмы

    Нефть не смешивается с водой, но токсины, которые в ней содержаться грозят исчезновением многим видам рыб, млекопитающим, растениям. Нефтепродукты отрицательно влияют на птиц, питающихся рыбой. Клейкий состав нефти покрывает их перья, лишает возможности взлететь, а также нарушает теплоизоляцию.

    Попадая в организм животного или человека, тяжелые металлы оказывают разрушительное  действие, что приводит к отравлениям, мутациям.

    Вымирание представителей животного и растительного мира

    Температура воды, превышающая норму, способствует развитию сине-зеленых водорослей. Планктон же питается зелеными водорослями, но их развитие подавлено, что вызывает массовое вымирание водоплавающих, отравление человека.

    Самым опасным веществом экологи считают пластик. От него ежегодно погибают миллионы рыб, птиц. Фрагменты полипропиленовых изделий находят при вскрытии погибших животных. Их желудки забиты этим веществом, неспособным к разложению.

    Пластик в море

    Изменения в водных экосистемах

    При  загрязнении гидросферы происходит падение устойчивости экосистем, разрушение сигнальных связей биоценоза, нарушение пищевой пирамиды. Снижается плодовитость особей, темпы развития, роста, вымирание целых видов.

    Сокращение водных ресурсов

    Реки, озера мельчают или пересыхают. Бесконтрольное использование человеком воды, загрязнение гидросферы влияет на уменьшение объема воды в водоемах.

    Дефицит пресной воды

    Недостаток пресной воды в экваториальной части планеты наблюдается уже давно. Безответственное отношение к водным ресурсам приводит к болезням, гибели человека и животных. Люди буквально умирают от жажды.

    Интересный факт! Ганг — самая грязная река в мире. 80% всех городских отходов сбрасывают в неё. В этой реке индийцы хоронят своих умерших родственников.

    Методы борьбы с загрязнением

    Существует несколько способов защиты гидросферы от загрязнения. Со многими из них может справиться любой человек. Методы борьбы бывают бытовыми и инженерно-экологическими.

    Сокращение и регулирование выбросов

    Инженерные инновации приводят к  улучшению работы производства, созданию техники способствующей бережному отношению к водным ресурсам. Забор воды из близлежащих рек, озер для промышленных предприятий может быть минимизирован, а выбросы должны подвергаться предварительной очистке. Для этого создаются системы кругового водоснабжения.

    Фильтрация и очищение сточных вод

    Загрязненную жидкость пропускают через специальные материалы в отдельные резервуары. Системы фильтрации зависят от объема воды. Рядом с водоемами расположенными вблизи производственных предприятий высаживают растения, способствующие очищению почвы, грунтовых вод.

    Уничтожение мусора в морях и океанах

    Пластиковые острова в нейтральных водах морей, океанов не берется убирать ни одно государство. Эта глобальная проблема подразумевает большие финансовые расходы. На территории нашей страны работают специальные суда для сбора мусора, очистки водной территории от механического загрязнения. Но все же, решить проблему с пластиком можно только когда каждый человек поймет, осознает величину ущерба.

    Справка! В Тихом океане в конце 80х годов ХХ века был обнаружен остров, целиком состоящий из мелкого пластика и крупного мусора. Его ещё называют тихоокеанским мусорным пятном.

    Другие эффективные меры

    Запрет на использование хлорсодержащих пестицидов, которые массово используют предприниматели, снижает риск химического загрязнения гидросферы. Список бытовых моющих средств можно заменить на экологически безопасный. К тому же, не стоит забывать, что простая экономия, бережное отношение к природным ресурсам помогут сберечь запасы пресной воды, а значит, продлить жизнь человечества, сохранить животный мир.

    Источник: EcologAnna.ru

    Строение и функции гидросферы

    Гидросфера Земли — это термин, который используется для описания совокупности всех водных запасов планеты. В него входят не только пресноводные и соленые водоемы, расположенные на поверхности, но также подземные источники и вода, находящаяся в парообразном и замерзшем состоянии. На планете непрерывно происходит круговорот воды.

    Сотни тонн воды каждый день испаряются с поверхности Мирового океана. Одна часть здесь же выпадает в виде дождя, а другая относится ветрами на континенты. Попавшая из Мирового океана жидкость питает подземные источники, испаряется или же возвращается обратно благодаря рекам.

    Гидросфера является важнейшей составляющей живой и неживой природы. В каждой клетке любого организма присутствует запас воды. Без данного компонента становятся невозможными обменные процессы. Кроме того, вода необходима для поддержания существующих климатических условий на планете. Фазовые превращения сопровождаются выделением или поглощением тепла.

    Вода, присутствующая в атмосфере, создает парниковый эффект, повышающий температуру на планете в среднем на 18°C. Кроме того, поддержанию климатических условий, пригодных для жизни, способствуют существующие подводные течения, которые переносят разогретые экваториальные воды к полюсам.

    Примеры загрязнения гидросферы‘ data-src=https://obrazovanie.guru/wp-content/uploads/2019/02/gidrosfera-zagryaznenie-9.jpg alt=»гидросфера загрязнение (главный ключ)» width=800 height=481>

    Состав

    Запасы воды на планете составляют 1 454 000 тыс. кв3. Распределены они неравномерно. Примерно 94-96 % запаса представлено солеными водами Мирового океана. По оценкам специалистов, объем всех океанов равен примерно 1370 млн. км3. На подземную часть гидросферы приходится до 4 % запасов. Объем данных резервуаров составляет 60 млн. км3. Пресные континентальные воды и ледники составляют не более 2 % общего объема.

    Примеры загрязнения гидросферы‘ data-src=https://obrazovanie.guru/wp-content/uploads/2019/02/gidrosfera-zagryaznenie-2.jpg alt=»защита воды» width=800 height=600>

    Виды загрязнений

    Все источники загрязнения водоемов можно условно разделить на естественные и антропогенные. Первая группа является наименее опасной, т.к. область поражения всегда незначительна. Можно выделить не так много естественных загрязнителей гидросферы.

    Существующий круговорот жидкости в природе обеспечивает ее очищение и быструю ликвидацию последствий любого естественного загрязнения.

    Антропогенное загрязнение является результатом хозяйственной деятельности человека. Оно более опасно, т.к. приводит к изменению химического состава воды, провоцирует повышение температуры и т.д.

    Океанов и морей

    Причины загрязнения тяжелыми металлами и токсичными химическими веществами кроются в сбросе отработанных стоков нефтяными предприятиями.

    Данные вещества не всегда приводят к гибели представителей флоры и фауны. Многие виды рыб и моллюсков могут их накапливать. Это увеличивает вред, наносимый окружающей среде.

    Источником загрязнения радиоактивными веществами выступают атомные электростанции. Вредные вещества могут попадать в реки, а затем в океаны не только при сбросе отработанных охладительных жидкостей, но и во время техногенных катастроф разного масштаба. Второй вариант является наиболее опасным.

    Вода в Мировом океане активно загрязняется из-за утечек нефти и нефтепродуктов, а также сбросов отработанного машинного масла. Устранить или минимизировать экологические последствия подобных катастроф почти невозможно. Данные вещества препятствуют проникновению света в толщу и снижают уровень насыщения вод кислородом. Это приводит к гибели большого количества рыб и других организмов. Известны случаи, когда из-за данных отходов погибали целые колонии водоплавающих птиц.

    Океанические течения приводят к тому, что на отдельных участках скапливается пластиковый мусор, который не разлагается и не может утонуть. Механическое загрязнение Тихого океана приобрело угрожающий характер еще 50 лет назад. Приблизительный вес самого крупного мусорного острова составляет около 130 тонн.

    Примеры загрязнения гидросферы‘ data-src=https://obrazovanie.guru/wp-content/uploads/2019/02/gidrosfera-zagryaznenie-8.jpg alt=»гидросфера загрязнение (главный ключ)» width=800 height=533>

    Рек и озер

    Опасность представляет пластиковый мусор. Он имеет длительный период разложения, поэтому может накапливаться в реках и озерах длительное время. В Азии, Африке и Индии многие водоемы превратились в мусорные свалки из-за систематического сброса бытовых отходов.

    Водная экология крупных рек во многих странах находится в плохом состоянии. В России особенно сильно загрязнены реки в Амурской области, Дагестане, Бурятии, Приморском крае и в некоторых других регионах. Точные масштабы загрязнения крайне сложно оценить из-за того, что нередко исследования по оценке содержания вредных примесей в российский лабораториях не проводятся.

    К неорганическим загрязнителям озер и рек относятся охладители, отличающиеся высокой температурой. Вода в качестве охладителя используется на промышленных предприятиях и электростанциях. Когда происходит сброс большого количества охладителя, температура в водоеме может стремительно повыситься.

    Проблема загрязнения пресных водоемов стоками остро стоит во многих странах мира. Канализационные стоки крайне опасны для флоры и фауны озер, рек и морей, т.к. представляют собой смесь продуктов жизнедеятельности человека и различных химикатов.

    С поверхности почвы опасные соединения вымываются дождями. Нитраты и фосфаты, содержащиеся в повышенных количествах в синтетических удобрениях, оказывает неблагоприятное действие на организм рыб и животных.

    Опасность загрязнения сельскохозяйственными стоками природных водоемов и водохранилищ заключается в том, что данные вещества являются удобрением для фитопланктона. Из-за роста числа фитопланктона светопроницаемость стремительно снижается. Это приводит к гибели других водорослей. Сложные формы жизни быстро исчезают. Озера и пруды, в которые попадают в больших количествах удобрения, быстро превращаются в болота.

    Кислотные дожди появляются в результате работы нефтеперерабатывающих заводов, электростанций, химических и металлургических предприятий. Заводы и фабрики выбрасывают высокотоксичные газы, в составе которых присутствуют оксиды азота и серы. Соединяясь с кислородом, данные токсические вещества образуют азотную и серную кислоты, которые затем выпадают в виде осадков. Кислотные дожди ведут к усилению загрязнения водоемов. Такие осадки становятся причиной вымывания из почвы большого количества токсичных веществ, которые в дальнейшем попадают в реки, пруды и озера.

    Примеры загрязнения гидросферы‘ data-src=https://obrazovanie.guru/wp-content/uploads/2019/02/gidrosfera-zagryaznenie-11.jpg alt=»охрана гидросферы» width=800 height=450>

    Подземных вод

    Загрязнение подземных вод может происходить при размывании почв, которые регулярно удобряются синтетическими веществами. Проникновение вредоносных радиоактивных и токсичных веществ в грунтовые воды нередко происходит при неправильном хранении отработанных отходов ядерного и химического производства.

    Особую опасность для подземных вод представляют отработанные шахты, в т.ч. урановые. Во многих регионах, когда люди прекращают добычу полезных ископаемых, шахты и карьеры оставляются открытыми. Данный фактор нередко имеет решающее значение, так как в разы за короткий период повышает загрязненность местных подземных вод. Шахты и карьеры быстро наполняются грунтовыми водами. Происходит размывание пород и многие вредоносные вещества проникают сначала в грунтовые, а затем и поверхностные воды.

    Основные источники загрязнения

    Антропогенные загрязнения чрезвычайно разнообразны и в большинстве случаев накладываются друг на друга. Основные причины загрязнения кроются в попадании в водоемы неочищенных канализационных стоков, твердых отходов, остатков пестицидов и удобрений, а также других элементов. Главная роль в повышении химического загрязнения отводится нефтегазовой и химической промышленности. Второе место занимает сельское хозяйство. На третьем месте стоят бытовые стоки и отходы.

    Примеры загрязнения гидросферы‘ data-src=https://obrazovanie.guru/wp-content/uploads/2019/02/gidrosfera-zagryaznenie.jpeg alt=»защита воды» width=800 height=600>

    Методы очистки

    Во многих развитых странах охрана гидросферы и защита воды, которую можно использовать для обеспечения бытовых нужд людей, стоит остро. Очистки стоков механическими, химическими, биологическими и другими методами является шагом к сохранению водных ресурсов. В развитых странах для получения наилучшего результата используется сразу несколько видов очистки сточных вод.

    Механические

    К механическим методам очистки относится отстаивание, процеживание и фильтрация. Химические реагенты и высокие температуры не применяются. Эти способы очистки позволяют удалить не только крупные загрязнители, но и нерастворенные органические и минеральные примеси. Данные методы сейчас используются в качестве предварительной очистки.

    Примеры загрязнения гидросферы‘ data-src=https://obrazovanie.guru/wp-content/uploads/2019/02/gidrosfera-zagryaznenie-12.jpg alt=»Фильтр механической очистки воды: водоочистка холодной и как выбрать …» title=1000 width=800 height=543>

    Химические

    В ряде случаев для очистки стоков требуется использование химических реагентов. В ходе реакций сложные загрязнители расщепляются на простые и безопасные вещества. Такими методами проводится нейтрализации щелочей и кислот. Очистка стоков может проводиться электрохимическим способом, позволяющим провести окисление и выведение примесей тяжелых металлов.

    Примеры загрязнения гидросферы‘ data-src=https://obrazovanie.guru/wp-content/uploads/2019/02/gidrosfera-zagryaznenie-1.jpg alt=»Химическая обработка воды, все За и Против» title=700 width=800 height=532>

    Физико-химические

    Существует немало физико-химических способов устранения загрязнений из стоков.

    Данные технологии предполагают использование сочетания химических реагентов и физических способов воздействия.

    Примеры загрязнения гидросферы‘ data-src=https://obrazovanie.guru/wp-content/uploads/2019/02/gidrosfera-zagryaznenie.jpg alt=»Методы очистки воды от нефти» title=750 width=800 height=472>

    Биологические

    Биологическая очистка проводится за счет питания ряда микроорганизмов, которые способны расщеплять в процессе своей жизнедеятельности многие сложные вещества, содержащиеся в стоках.

    Хороший эффект дает отстаивание стоков в специальных искусственных водоемах. Кроме того, к таким биологическим методам относится процедура взаимодействия активного ила и прошедших механическую очистку стоков. Сейчас активно применяются биологические фильтры, позволяющие устранить нежелательную микрофлору.

    Примеры загрязнения гидросферы‘ data-src=https://obrazovanie.guru/wp-content/uploads/2019/02/gidrosfera-zagryaznenie-7.jpg alt=»Биологическая очистка сточных вод от бытовых загрязнений: сооружения» title=794 width=800 height=426>

    Физические

    К физическим методам очистки относится использование фильтров разной степени чувствительности. К таким методам также относится воздействие электрическими токами, низкими и высокими температурами и ультрафиолетовая дезинфекция.

    Примеры загрязнения гидросферы‘ data-src=https://obrazovanie.guru/wp-content/uploads/2019/02/gidrosfera-zagryaznenie-3.jpg alt=»Обезжелезивание воды из скважины своими руками» title=765 width=800 height=537>

    Последствия

    Все последствия загрязнения воды можно условно разделить на обратимые и необратимые. Если количество поступающих в водоем отравляющих веществ невелико, природные механизмы очистки позволяют обезвредить загрязнение. При систематическом сбросе стоков отравляющие вещества накапливаются.

    Загрязнение пресноводных водоемов приводит к нехватке питьевой воды. В озерах растет численность патогенных микроорганизмов, т.к. отмершие растения и животные являются для них хорошей питательной средой.

    Загрязнение пресноводных водоемов, из которых проводится забор в городские системы водоснабжения, самым негативным образом отражается на состоянии здоровья людей.

    Сильное загрязнение рек и озер провоцирует массовую гибель малька. Повышенное содержание токсинов в водоемах приводит к массовой гибели перелетных птиц, а также животных, приходящих на водопой.

    Примеры загрязнения гидросферы‘ data-src=https://obrazovanie.guru/wp-content/uploads/2019/02/gidrosfera-zagryaznenie-6.jpg alt=»экологические последствия» width=800 height=533>

    Источник: obrazovanie.guru

    Общие сведения

    Дефицит чистой пресной воды — главная и актуальная проблема, которая стоит перед людьми. Основная часть планеты покрыта океанами, реками, озерами, морями. Их наличие является обязательным условием жизни всех организмов на земле. Также немаловажны водные запасы и для хозяйственной сферы.

    Загрязнение гидросферы кратко

    По данным Википедии, каждый год на планете люди расходуют более 3400−3600 тонн воды. Основное количество этого большого объема (приблизительно 75%) уходит на сельскохозяйственные нужды. Без воды не сможет обойтись металлургия, химическая и целлюлозная промышленность, она требуется для бытовых нужд людей. Следствие хозяйственной деятельности — огромный объем сточных вод.

    Быстрое увеличение количества людей, которые проживают на планете, привело к тому, что в определенных странах уже появились сообщения о нехватке пресной воды. Загрязнение гидросферы скоро лишит человечество и этих довольно скромных запасов.

    Уже сейчас основная часть водных источников на земле загрязнена. Ежегодно люди вырабатывают примерно 3500 км³ отходов, основная часть попадает в океаны и моря. Естественно, природа может самостоятельно восстанавливаться, однако и для ее защитных механизмов есть определенные ограничения. Современные технологии водоподготовки позволяют стабилизировать положение, но не у каждой страны есть на это средства.

    Основные источники

    В настоящее время выделяют следующие типы источников химического загрязнения гидросферы.

    Промышленные и бытовые коммунальные стоки

    Наибольшие концентрации опасных веществ содержат в себе стоки с отходами и выбросами производства. Их химический состав различен и зависит от характера отрасли. Промышленные стоки подразделяют по виду загрязнителей на два типа — токсические и содержащие яды. К первой группе относят выбросы содовых, азотно-туковых, сульфатных заводов, а также предприятий металлообработки. Эти предприятия возвращают в мировой океан соли, кислоты, щёлочи и ионы тяжёлых металлов, изменяющие физические свойства воды.

    Тяжелые металлы – наиболее опасные элементы, способные загрязнять почву

    Читать

    Возможно ли решение современных экологических проблем в глобальном масштабе

    Подробнее

    Сточные воды второй группы сбрасывают коксохимические, нефтехимические, фармацевтические заводы. В их выбросах фиксируется повышенное содержание аммиака, смол, альдегидов, фенолов и других соединений. Вредоносное действие этих веществ на гидросферу заключается в процессах окисления, восстановления и выпадения в осадок. Полного очищения от данных веществ в воде не происходит.

    Коммунально-бытовые стоки загрязняют водоёмы фекальными массами, остатками моющих средств, пищевыми отходами и мусором. Крупный мусор, а в особенности пластик и полиэтилен, долгое время плавает на поверхности воды, препятствуя проникновению света в водоём.

    Вы знали, что за последние 30 лет количество пластика в мировом океане выросло в сто раз?

    ДаНет

    Органика отравляет водную флору и фауну продуктами своего разложения. Остатки синтетических моющих средств провоцируют заиление воды, угнетают развитие живых организмов.

    Стоки сельскохозяйственных комплексов

    Вместе с талыми и дождевыми потоками в мировой океан с сельхозугодий и животноводческих комплексов попадают:

    • остатки минеральных удобрений, которые вызывают бурный рост водорослей;
    • пестициды (инсектициды, фунгициды, гербициды и другие), накапливающиеся в воде, делая её непригодной для хозяйственно-рекреакционного применения.
    • навоз и растительные остатки, ведущие к повышению концентрации биогенов и активизирующие заиление и эвтрофикацию водных объектов.

    Нефть и нефтепродукты

    Утечки нефти в океан происходят главным образом при бурении скважин и при транспортировке сырья танкерами.

    Нефть — это маслянистая вязкая жидкость тёмно-коричневого цвета, при попадании в воду растекается в виде плёнки на внушительные расстояния. Углеводороды в её составе устойчивы в воде и плохо поддаются биоразложению. Нефтяные фракции могут переноситься течением и прибиваться к берегу водоёма.

    Птицы и морские обитатели гибнут, попадая в нефтяные пятна. Гибнет и оплодотворённая икра рыб, попавшая в контакт с нефтепродуктами, а оставшиеся в живых зародыши могут родиться с мутантными изменениями.

    Отходы производств при добыче полезных ископаемых

    В процессе разработки крупных месторождений предприятиями угольной, химической, металлургической промышленности в атмосферу попадают:

    • химические соединения солей, металлов, токсических веществ;
    • угарный, сернистый газы;
    • метан;
    • сажа.

    Вместе с осадками и сточными водами загрязнения попадают в поверхностные воды мирового океана, изменяя их кислотно-щелочной баланс.

    Нефтяные месторождения мира: запасы и объемы добычи

    Читать

    Добыча сланцевой нефти – влияние на экологию планеты

    Подробнее

    Крупнейшие месторождения угля в России

    Смотреть

    Виды загрязнений

    Сегодня известно больше 500 веществ и их производных, которые способны загрязнять естественные водоемы. Однако это не единственная опасность. Можно назвать такие классы загрязнителей вод:

    Последствия загрязнения гидросферы

    1. Химические — наличие в воде разных неорганических и органических соединений в объемах свыше допустимых показателей. Это самый распространенный тип антропогенного загрязнения гидросферы. Список отравляющих веществ впечатляет: это нефть, металлы, удобрения. Самый большой «вклад» в отравление водных ресурсов разной «химией» привносят промышленные заводы — в их сточных водах можно найти всю таблицу Менделеева. Этот вид загрязнения является невидимым, для определения потребуются лабораторные анализы.
    2. Тепловые — это увеличение температуры водоемов вследствие сброса большого объема горячих вод атомными и тепловыми станциями. И хоть тепловое загрязнение может показаться наиболее безобидным из всего перечня, но это неверно. Увеличение температуры уменьшает количество кислорода в воде, это негативно отражается на экосистеме.
    3. Физические источники загрязнения гидросферы происходят из-за попадания в водоемы нерастворимых веществ. Они бывают различного размера, от микроскопических частиц пластмасс до довольно крупных отходов. К примеру, в океанах уже есть большие участки, забитые мусором. Они настолько огромны, что их можно заметить даже с космоса.
    4. Радиоактивные — значительное превышение содержания в воде радионуклидов. Главным источником ухудшения состояния водоемов являются полигоны для испытания ядерного оружия, кладбища токсичных отходов, атомные станции. Радионуклиды скапливаются в планктоне, после передвигаются по пищевой цепочке, попадая в результате к людям в виде пойманной рыбы. Естественно, эта пища негативно отражается на человеческом здоровье.
    5. Биологические — это увеличение в воде разных грибков, водорослей, патогенных организмов. Основная причина — высокое содержание органических и неорганических соединений.

    Главные экологические последствия загрязнения гидросферы

    Загрязнение гидросферы приводит к неблагоприятным экологическим последствиям как пресноводных экосистем, так и мирового океана. Это нарушение их устойчивости, мутагенез и канцерогенез, красные приливы, эвтрофикация вод и нехватка пресной воды.

    Нарушение экосистем

    Уязвимость экосистем гидросферы возникает вследствие их неспособности противостоять негативным воздействиям окружающей среды. Основной причиной возникновения нарушений экосистем является разбалансированность круговорота веществ в гидросфере из-за несогласованной деятельности отдельных групп организмов.

    Нарушения в экосистемах зависят от внутренних причин саморазвития составляющих гидросферы и внешних, связанных с изменениями в окружающей среде. Внешние причины являются основным фактором, влияющим на динамику экосистем, и имеют два направления — естественное и неестественное.

    Естественное внешнее воздействие, приводящее к нарушению экосистем гидросферы, связано с существованием нашей планеты. Основные факторы:

    • гидрологические;
    • климатические;
    • геоморфологические;
    • геологические.

    Неестественное направление связано с антропогенной деятельностью человека. В результате поступления в природную среду гидросферы загрязняющих веществ и отходов производственной деятельности в экосистемах могут произойти нарушения и изменения:

    • физико-химических параметров среды обитания;
    • структуры и химического состава биоценозов водной среды;
    • естественных процессов самоочищения;
    • круговорота веществ в гидросфере.

    Стойкие вещества загрязнителей распространяются в природных ландшафтах водной среды, накапливаются в организмах ее обитателей, что приносит вред экосистеме и здоровью человека.

    Вследствие нарушения (изменения какого-либо фактора) в экосистеме гидросферы неподготовленный к новым условиям вид может ожидать один из вариантов:

    • миграция;
    • адаптация;
    • вымирание.

    Основные источники химического загрязнения гидросферы

    Читать

    Загрязнение поверхностных вод суши промышленными, коммунально-бытовыми стоками

    Подробнее

    Современные проблемы при потреблении водных ресурсов

    Смотреть

    Гидросфера: что её загрязняет – и как её можно очистить?

    Далее

    Появление мутагенеза и канцерогенеза

    В результате всестороннего антропогенного воздействия на гидросферу возрастает загрязнение водных систем. В них накапливаются химические компоненты, которые при взаимодействии в водной среде способны образовывать мутации (изменения наследственных свойств), которые негативно влияют на жизнеспособность организмов. К мутагенам относятся:

    • биологические (болезнетворные микроорганизмы, бактерии, вирусы);
    • физико-химические (асбест, волокна);
    • физические (протоны, нейтроны, радионуклиды, гамма- и рентгеновские лучи).

    В составе гидросферы наибольшее мутагенное действие оказывают пестициды и соли тяжелых металлов (марганец, никель).

    Мутагены одновременно бывают и канцерогенами.

    Тяжелые металлы – наиболее опасные элементы, способные загрязнять почву

    Читать

    Возможно ли решение современных экологических проблем в глобальном масштабе

    Подробнее

    Природные источники канцерогенов – геохимические процессы, вулканическая деятельность, коксохимические явления.

    Источниками поступления канцерогенных соединений в водную среду являются:

    • разливы нефти;
    • захоронения контейнеров с радиоактивными отходами;
    • сточные воды;
    • выбросы двигателей судов.

    Вы знали, что некоторые виды сине-зеленых водорослей, служащие пищей морским обитателям, содержат вещества, обладающие канцерогенным действием, поэтому могут представлять угрозу — развитие новообразований у людей?

    ДаНет

    Цветение вод и красные приливы

    Изменение климата и антропогенная деятельность человека привели к явлению глобального характера — в период бурного цветения водорослей наблюдается феномен, названный красным приливом. Поверхность воды приобретает кроваво-красный цвет за счет скопления гигантского количества фитопланктона (в переводе с греческого — блуждающее растение). Такие приливы наблюдаются в прибрежных водах всех континентов, кроме Антарктиды.

    Явление возникает ближе к осени. Его связывают с содержанием в морской воде повышенного содержания нитратов и фосфатов. Распространению красных приливов способствуют кислотные дожди.

    Основные последствия цветения вод:

    • гибель морских рыб, птиц, млекопитающих и организмов;
    • дефицит кислорода в воде;
    • образование аммиака и сероводорода.

    Красные приливы представляют опасность для здоровья и жизни людей, употребивших в пищу моллюски-фильтраторы (гребешки, устрицы, мидии). Токсины микроводорослей также аккумулируются в креветках и крабах.

    Известно порядка 40 видов водорослей, продуцирующих токсины, среди 300, вызывающих цветение воды.

    Эвтрофикация вод

    Явление связано с загрязнением вод биогенными веществами — фосфором и азотом, которые продуцируют бурный рост сине-зеленых водорослей. Эвтрофирование водоемов резко ухудшает физико-химические свойства воды. Массовое отмирание водорослей накапливает на днищах водоемов тонны разлагающихся веществ, на что расходуется почти весь запас растворенного в воде кислорода. Следствие — массовая гибель рыб и других обитателей среды. Использованная местными жителями вода из эвтрофированных источников может вызвать вспышку желудочно-кишечных заболеваний.

    Основные источники и виды загрязнения подземных вод

    Читать

    Основные источники химического загрязнения воды

    Подробнее

    Дефицит пресной воды

    Пресные воды на земном шаре распределены неравномерно, что приводит более половины населения планеты к «водному голоду». Основная причина дефицита пресной воды — постоянный рост водопотребления из-за увеличения прироста населения и развития экономики. Нехватка питьевой воды связана со следующими проблемами:

    • недостаточностью возобновления водных ресурсов из-за плохого состояния экосистем гидросферы;
    • увеличением неэффективного водопользования;
    • антропогенной деятельностью человека;
    • изменениями климата.

    Нехватка чистой пресной воды – глобальная проблема человечества

    Читать

    Загрязнение воды, как экологическая проблема номер один на планете

    Подробнее

    Вторичное загрязнение водоёмов как процесс, приводящий к деградации водных объектов

    Смотреть

    Защита на законодательном уровне

    Сегодня написано множество докладов и рефератов по теме ухудшения состояния водных запасов, пути решения загрязнения гидросферы пытаются установить на законодательном уровне. К примеру, в Евросоюзе приняли специальные директивы по охране водоемов, которые определяют допустимое количество определенных веществ в воде. Однако как показала практика, добиться исполнения этих решений трудно даже в цивилизованных европейских странах.

    В законодательстве России загрязнение водоемов тоже является преступлением, карающееся уголовным наказанием или штрафными санкциями. Но на территории РФ такая проблема еще более глобальна, чем в Европе: доказательством является загрязнение озера Байкал — самого крупного пресного водоема на земле. В России существует хорошая законодательная база, которая регулирует выбросы ядовитых веществ, однако эти законы часто не соблюдаются, так как нет эффективной системы экологического слежения.

    Источники загрязнения гидросферы

    Пути решения проблем

    Выход из создавшегося положения есть. Он требует участия всех ведущих стран мира, внедрения комплекса мер спасения гидросферы. Какие же пути решения проблемы?

    1. Усиление пропаганды экологических знаний среди населения планеты.
    2. Реорганизация производства, внедрение экологически чистых технологий в промышленности и в сельском хозяйстве.
    3. Реконструкция старых и разработка новых очистных сооружений и методов очистки воды и воздуха.
    4. Усиление контроля за использованием радиоактивных веществ.
    5. Преодоление экономической отсталости и санитарной безграмотности в странах Азии, Африки, Латинской Америки.
    6. Переход от нефти и газа на альтернативные энергоносители.
    7. Создание глобальной системы экологической взаимопомощи и безопасности.

    Требуется вычитка, рецензия учебной работы? Задай вопрос преподавателю и получи ответ через 15 минут! Задать вопрос

    Основные загрязнители

    Загрязнение водоемов бывает первичным и вторичным. Во время первичного ядовитые вещества оказывают негативное воздействие на фауну, флору, человеческий организм. Вторичным является загрязнение, которое не связано с токсичным веществом, проникшим в гидросферу. Среди основных загрязнителей можно выделить:

    Пути решения загрязнения гидросферы

    1. Сельскохозяйственная индустрия. Удобрения, которые используются на полях, попадают в реки или являются причиной загрязнения грунтовых вод. Также большой вред приносят крупные животноводческие хозяйства — основной источник попадания органических веществ в водоемы.
    2. Коммунальные стоки. Под этим определением понимают жидкость, стекающую из городской канализационной системы. Это «гремучий состав» из биологических отходов, грязи, продуктов нефтяной промышленности, моющих агрессивных средств, осадков, выбросов предприятий, который сливается в водоемы. При этом в определенных случаях такие выбросы совершенно не проходят через очистительную систему.
    3. Нефть. Каждый год в реки и моря попадает примерно 15 млн тонн нефти. Кроме загрязнения поверхности водоемов, она ограничивает доступ кислорода, это часто приводит к массовой смерти рыб.
    4. Промышленность. Рассматривать нужно не только промышленные предприятия. Большой вред причиняют стоки рудников и шахт, сбросы от водного и железнодорожного транспорта.
    5. Твердые отходы. Большинство природных водоемов, расположенных в различных частях географии земного шара, превращены в свалки: сюда сбрасывают щебень, грунт, бытовые отходы. Это загрязнение изменяет состав воды, препятствует проникновению естественного освещения.

    Атмосферное. Дождевая вода соединяется с сажей, золой, разными газами, которые находятся в атмосфере, после эти загрязнители попадают в водоемы. Помимо этого, кислотные дожди могут растворять минералы в земле, что приводит к увеличению количества металлов в воде.

    Типы химического загрязнения

    Химическое загрязнение гидросферы — самое распространённое, устойчивое и далеко распространяющееся. Оно бывает органическое и неорганическое.

    Органическое

    Согласно статистике, проведённой учёными-океанологами из фонда WWF, ежегодно в мировой водный бассейн сбрасывается около 300-380 миллионов тонн веществ органического происхождения.

    Основные источники органического загрязнения вод — стоки с пищекомбинатов (сыроварен, пивоварен, сахарных и молочных производств), аварии на нефтяных скважинах в море и разливы нефти при её транспортировке, канализационные стоки населённых пунктов, сточные воды с ферм и полей.

    Подавляющее большинство промышленных, коммунально-бытовых стоков содержат в себе суспензии и эмульсии органического происхождения и растворённые органические вещества. Осаждаясь, органика заиливает дно водоёма, препятствует жизнедеятельности донных микроорганизмов. Органические эмульсии, например, от проливов нефтепродуктов, препятствуют проникновению света вглубь акватории, нарушают процессы фотосинтеза. Совокупность факторов органического загрязнения приводит к гниению органических веществ в воде и образованию отравляющих соединений, таких, как сероводород.

    Неорганическое загрязнение

    Такие загрязнители, как соли тяжёлых металлов, аммиак, различные кислоты и щёлочи имеют неорганическую структуру и обладают токсическим действием на состояние гидросферы. Неорганические загрязнители могут находиться в растворённом, нерастворимом или коллоидном состояниях. Неорганические соединения губительны для фитопланктона, рыб, икры, мальков и других водных обитателей.

    Главные источники неорганического загрязнения:

    • сточные воды производств;
    • талые и дождевые воды, смывающие ядохимикаты и удобрения с сельхозугодий;
    • загрязнённые атмосферные осадки.

    Основные источники и виды загрязнения подземных вод

    Читать

    Основные источники химического загрязнения воды

    Подробнее

    Возможные последствия

    Последствия загрязнения гидросферы представляют большую опасность для жизни организмов, которые населяют планету. Отличают такие виды этого воздействия:

    Основные источники загрязнения гидросферы

    1. Канцерогенный эффект. Употребление грязной воды — основная причина онкологических болезней. Под воздействием токсичных веществ здоровые клетки человеческого организма могут перерождаться в раковые, это вызывает появление злокачественных новообразований.
    2. Нейротоксичное действие. Отравление различными веществами может нанести вред человеческой нервной системе, вызывая психические заболевания, которые могут являться основной причиной неадекватного поведения. Загрязнение рек и морей может вызывать агрессию либо суицид подводных жителей. Известно много случаев, когда по необъяснимой причине дельфины начинают выбрасываться на берег.
    3. Нарушения энергетического обмена. Определенные загрязнители имеют способность подавлять митохондрии тканей человеческого организма, это приводит к невозможности вырабатывать энергию. Множество жизненно важных процессов рыб замедляются либо полностью отказывают вплоть до летального исхода.
    4. Нарушения функции репродукции. Нередко случается так, что ядовитые примеси не приводят к смертельному исходу, но все-таки являются причиной вымирания популяции животных. Под воздействием ядовитых веществ, которые находятся в воде, они утрачивают способность к деторождению.
    5. Генотоксичность загрязнителей. Эти свойства загрязнителей состоят в возможности изменять структуру ДНК. Это часто вызывает тяжелые болезни не только у людей, в организме которых находятся токсичные примеси, но и негативно отражается на здоровье будущего поколения.

    Чтобы сделать океаны, моря и реки чище, нужно значительно снизить использование нефтепродуктов. Также важной проблемой считается пластик, который почти не разлагается в естественной среде. Требуется в умеренных количествах использовать инсектициды, пестициды, удобрения. Это же самое относится и к применению бытовых моющих средств.

    Даже этот несложный шаг позволит сильно повлиять на сложившуюся ситуацию, если на это пойдет большое количество людей. Помимо этого, будущий дефицит чистой воды заставит расходовать ее более экономно. По большому счету, чтобы избавиться от проблемы загрязнения гидросферы, человечеству нужно изменить мышление и относиться к воде, как к драгоценному и незаменимому ресурсу.

    Источник: baza-polimerov.ru


    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.