Загрязнение гидросферы

Несмотря на то, что вода является возобновимым ресурсом, она может быть загрязнена до такой степени, что станет непригодной для использования. Требования, предъявляемые к воде, зависят от целей ее использования. Загрязненная вода, непригодная для использования в пищевых целях, может использоваться в промышленности для промывки изделий и т.д. Загрязнение воды является локальной, региональной и глобальной экологической проблемой.

Сегодня главными потребителями воды являются сельское хозяйство и промышленность. В среднем один житель Земли потребляет воды около 200 л/сут.

Основные типы и последствия загрязнения воды:

1. Болезнетворные агенты: бактерии, вирусы и т.д., вызывающие различные заболевания. В развивающихся странах это основная причина заболеваний и смертности (25000 человек ежедневно).

2. Отходы, для переработки которых требуется кислород: органические отходы, при разложении которых поглощающими кислород бактериями могут истощаться растворенные в воде запасы кислорода.

3. Растворяющиеся в воде неорганические химические вещества: кислоты, соли и соединения токсичных металлов (свинец, ртуть). Высокие уровни этих веществ могут сделать воду непригодной для питья, нанести ущерб популяциям рыб и др. видов.

4. Неорганические питательные вещества растений: растворяющиеся в воде соединения фосфатов и нитратов, которые могут вызвать чрезмерный рост водорослей и др. водных растений, которые затем отмирают и разлагаются, лишая воду растворенного в ней кислорода. Чрезмерные уровни нитратов в воде могут обусловить снижение способности крови переносить кислород, что приводит к гибели еще не родившихся детей и малышей.

5. Органические химические вещества: нефть, бензин, пластмассы, пестициды растворители и др. органические вещества, которые представляют собой угрозу для здоровья людей и наносят вред рыбам и другим видам живых организмов.

6. Осадки или взвеси: нерастворимые в воде частицы почвы, ила или других веществ, которые находятся в воде во взвешенном состоянии и являются крупнейшим загрязнителем воды. Эти вещества затрудняют организмам поиск пищи, тормозят процесс фотосинтеза у водорослей, разрушают пищевые цепочки в подводной среде, приносят с собой токсичные металлы и т.д.

7. Радиоактивные вещества: радиоизотопы, способные растворяться в воде и (или) биологически распространяться в пищевых цепочках. Ионизирующее излучение этих изотопов могут вызывать мутации в ДНК, которые приводят к врожденным дефектам, вызывают рак и повреждение генетического кода.

8. Теплота: чрезмерный слив горячей воды, которая использовалась для электростанций. Высокая температура приводит к снижению уровня растворенного в ней кислорода и делает живые организмы менее устойчивыми к болезням.

Основными источниками загрязнения гидросферы являются сточные воды (в большей степени), атмосфера, твердые отходы (в меньшей степени).

Сточные воды подразделяются на бытовые (БСВ), атмосферные, или ливневые (АСВ), и производственные (ПСВ).

БСВ образуются в результате жизнедеятельности человека, имеют сравнительно постоянный состав, содержат около 60% органических и около 40% минеральных веществ и направляются на городские (районные) станции очистки.

АСВ образуются в результате стока осадков с определенных территорий непосредственно в водные объекты или в системы канализации. Состав этих вод может быть чрезвычайно разнообразным, поскольку на различных объектах (территориях) хозяйственной деятельности могут находиться самые различные вредные вещества. В составе АСВ могут присутствовать твердые частицы (песок, камень, стружки, пыль, сажа, остатки растений и т.п.), нефтепродукты (масла, бензин, керосин и т.п.), удобрения и др. В некоторых водотоках АСВ составляют до 30% и более всех сточных вод.

ПСВ образуются в результате использования воды в различных технологических процессах. При этом около 90% забранной на производственные нужды воды возвращается обратно с различной степенью загрязнения. Основные загрязняющие вещества в ПСВ – механические взвеси (песок, окалина, пыль, флюсы и т.п.), минеральные масла и нефтепродукты, неорганические кислоты и их соли, щелочи, поверхностно активные вещества и неорганические соли тяжелых металлов. Максимальная доля промышленных сточных вод приходится на целлюлозно–бумажную промышленность.

При рассмотрении проблемы загрязнения гидросферы обычно выделяют:

1. Загрязнение рек, озер и водохранилищ. Основная проблема рек и озер – загрязнение токсичными металлами и синтетическими органическими веществами, а также нитратами и фосфатами вблизи сельскохозяйственных угодий.

2. Загрязнение океана.Океаны служат основным местом сброса производимыми нами отходов. Загрязнение океана связано главным образом с поступлением огромного количества антропогенных вредных веществ (нефтяные углеводороды, пестициды, тяжёлые металлы, радионуклиды и др.) на его акваторию. Основные пути попадания загрязняющих веществ в моря: прямой сброс, поступление токсикантов с речным стоком и из атмосферного воздуха, в результате уничтожения отходов в морях, а также морским транспортом и во время аварий танкеров. Постоянно увеличивающаяся нагрузка на Мировой океан ведёт к постепенной деградации морских экосистем с неблагоприятными экологическими последствиями.

3. Загрязнение поземных вод. Состояние поверхностных и подземных вод, к сожалению, с каждым годом ухудшается. В России на 30% участков подземных вод интенсивность загрязнения в 10-100 раз превышает допустимые значения. На территории нашей страны выявлено около 1200 очагов загрязнения подземных вод, из которых 80% приходятся на европейскую часть. Вместе с тем значительно более высокая степень защищённости подземных вод от техногенных загрязнений и соответственно лучшее их состояние по сравнению с поверхностными водотоками в качестве стратегической задачи хозяйственно-питьевого водоснабжения предусматривает максимальное использование пресных подземных вод.

Твердые отходы

Отходы – не используемые непосредственно в местах их образования остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары, утратившие свои потребительские свойства.

Отходы подразделяются на следующие виды:

1. Бытовые отходы. Это твёрдые (в том числе твёрдая составляющая сточных вод – их осадок) отбросы, не утилизированные в быту, образующиеся в результате амортизации предметов быта и самой жизни людей вещества (включая бани, прачечные, столовые, больницы и др.). Ежегодно в городах мира образуется около 500 млн т твёрдых бытовых отходов (ТБО), в том числе в США – около 150 млн т. Примерный состав ТБО:

2. Отходы производственного потребления. Это непригодные для дальнейшего использования по прямому назначению и списанные в установленном порядке машины, инструменты и пр. Они могут быть сельскохозяйственными, строительными, производственными, радиоактивными. Наиболее опасными отходами производственного потребления являются радиоактивные отходы.

3. Производственные отходы. Производственные (промышленные) отходы – остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства. Они могут быть безвозвратными (технологические потери: улетучивание, угар) и возвратными. Примерный состав и номенклатура твердых отходов на предприятиях машиностроительного комплекса:

К сожалению, из перечисленных видов отходов утилизируются главным образом металлы, частично окалина, бумага и картон. Большая часть остальных отходов, 97%, вывозится на полигоны отходов, около 2% сжигается и только около 1% перерабатывается с получением полезных продуктов.

4. Строительные отходы.

5. Сельскохозяйственные отходы.

Во всех пяти группах особо выделяют подгруппу опасных отходов. Это отходы, которые содержат вредные вещества, обладающие опасными свойствами (токсичностью, взрывоопасностью, пожароопасностью, высокой реакционной способностью) или содержащие возбудителей инфекционных болезней, либо которые могут представлять непосредственную или потенциальную опасность для ОПС и здоровья человека самостоятельно или при вступлении в контакт с другими веществами. Это, прежде всего, неиспользованные различные ядохимикаты в сельском хозяйстве, отходы промышленных производств, содержащих канцерогенные и мутагенные вещества, шламы гальванические, шламы коксохимических заводов и др. В США 41% твёрдых бытовых отходов (ТБО) классифицируется как «особо опасные», в Венгрии – 33,5% , во Франции – 6%, Великобритании – 3%, в Японии – лишь 0,3%. В России к опасным отходам относят 10% от всей массы ТБО.

Озоновый кризис