Загрязнение гидросферы

Содержание 

Ведение 

1. Источники и последствия загрязнения гидросферы                               
2. Охрана водных ресурсов

 III.     Очистка и предотвращение загрязнения

Заключение

Список использованной литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

    В настоящее время проблема загрязнения водных объектов (рек, озер, морей, грунтовых вод и т. д.) является наиболее актуальной, т. к. всем известно - выражение «вода - это жизнь». Без воды человек не может прожить более трех суток, но даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами. Ткани живых организмов на 70% состоят из воды, и поэтому В. И. Вернадский определял жизнь как живую воду. Воды на Земле много, но 97% - это солёная вода океанов и морей, и лишь 3% - пресная. Из этих три четверти почти недоступны живым организмам, так как эта вода «законсервирована» в ледниках гор и полярных шапках (ледники Арктики и Антарктики).            

    Потребление воды каждые 10-12 лет удваивается. Одновременно увеличивается загрязнение воды, ухудшение ее качества.

    Существование биосферы и человека всегда было основано на использовании воды. Человечество постоянно стремилось к увеличению водопотребления, оказывая на гидросферу огромное многообразное давление.

    По  мере развития цивилизации человеку требовалось все больше и больше воды. Человек каменного века потреблял  менее 10 л/сут, в Римском государстве  — до 70 л/сут, современный житель США — около 700 л/сут, тогда как во многих современных развивающихся странах эта цифра не превышает 30 л/сут. Считается, что уровень потребления воды характеризует уровень технического и культурного развития общества. На питье и приготовление пищи человек затрачивает не более 10% потребляемой воды, а в среднем бытовое потребление в развитых странах составляет 220—320 л/сут.

    Гидросфера - водная оболочка земного шара то есть совокупность вод, рек, морей и океанов. Она покрывает 70.8 % земной поверхности. Объем гидросферы достигает 1370.3 млн.км³., что составляет 1/800 общего объема планеты. 96.5% гидросферы сосредоточенно в океанах и морях, 1.74% - в полярных и горных ледниках и лишь 0.45% - в пресных водах - реках, болотах и озерах.

    Для воды характерны повышенная миграционная способность и повышенная способность к взаимодействию с сопределенными  природными  средами, что и определяется ее потенциальную возможность накапливать самые разнообразные загрязняющие вещества.

    Опасность загрязнения воды в том, что человек  в значительной мере состоит из воды и, чтобы жить, он должен потреблять именно воду, которую в большинстве городов планеты трудно назвать пригодной для питья. Около половины населения развивающихся стран не имеет доступа к источникам чистой воды, вынуждена пить зараженную болезнетворными микробами и поэтому обречена на преждевременную гибель от эпидемических заболеваний.

    По  данным Всемирной организации здравоохранения, более миллиарда людей на Земле  пьют непригодную для потребления  воду, а 2,4 млрд. (40 % населения планеты) живут в городах и других населенных пунктах, не располагающих необходимыми службами очистки питьевой воды. Статистика показывает, что 80% всех заболеваний в мире вызвано неудовлетворительным качеством питьевой воды. Более 3,4 млн. жителей планеты, главным образом дети, ежегодно погибают от заболеваний, связанных с низким качеством воды¹. 
 
 
 
 
 
 

    Источники загрязнения вод 

    Основными источниками загрязнения водоёмов служат предприятия чёрной и цветной  металлургии, химической и нефтехимической, целлюлозно-бумажной, лёгкой промышленности.

    Особую  опасность для гидросферы несут  химические вещества, загрязняющие как  грунтовые воды, так и водоемы. Наиболее распространены соединения тяжелых  металлов (свинец, олово, мышьяк, кадмий, ртуть, хром, медь, цинк) и синтетические органические соединения.

    Ионы  тяжелых металлов, попадая в организм, подавляют активность ряда ферментов, что приводит к крайне тяжелым  физиологическим и неврологическим  последствиям (например, развитию умственной отсталости, психических аномалий и  врожденных уродств, при ртутных отравлениях). Синтетические органические соединения, прежде всего хлорированные углеводороды (они используются для производства пластмасс, синтетических волокон, искусственного каучука, лакокрасочных покрытий, растворителей и пестицидов), попадая в организм, нарушают его функционирование, вызывая развитие рака, появление мутаций и врожденных дефектов у детей. При определенных дозах, возможны острое отравление и смерть, поскольку указанные химические соединения способны накапливаться в организмах (биоаккумулироваться) и биоконцентрироваться.

    Особую  проблему представляет проникновение  загрязненных поверхностных стоков в подпочвенные воды, так как поверхностные  стоки городов всегда имеют повышенную кислотность. Если под городом располагаются меловые отложения и известняки, проникновение в них закисленных вод неизбежно приводит к возникновению карстов². Пустоты, образующиеся в результате антропогенного карста непосредственно под городом, могут представлять серьезную угрозу для зданий и сооружений, поэтому в городах, где существует реальный риск возникновения карстровых пустот, необходима специальная геологическая служба по прогнозу и предотвращению последствий этого явления.

    В мировом масштабе в качестве основного  загрязнителя гидросферы сегодня выступают нефть и нефтепродукты, попадающие в водную среду в результате добычи нефти, ее транспортировки, переработки и использования в качестве топлива и промышленного сырья. Среди других продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду занимают детергенты — очень токсичные синтетические моющие вещества. Они плохо поддаются очистке, а между тем в водоемы их попадает не менее половины от начального количества. Детергенты часто образуют в водоемах слои пены, толщина которых на шлюзах и порогах достигает 1 м. и более. Особую опасность для водной среды представляет ртуть (метилртутные фракции).

    Одним из наиболее значительных источников загрязнения водных ресурсов становится сельское хозяйство. Это проявляется прежде всего в смыве удобрений и попадании их в водоемы. В науке широко известен эффект эвтрофикации (или доступ к чистой воде городского (А) и сельского (Б) населения в отдельных регионах эфтрофирования) водоемов вследствие загрязнения их азотными и фосфорными удобрениями. Нитраты и фосфаты служат своеобразными удобрениями для водных растений. В результате водоемы пышно «цветут», резко увеличиваются кормовые ресурсы (фитопланктон, микроводоросли поверхностного слоя), затем возрастает количество рыбы, ракообразных и других организмов. Однако со временем огромные толщи фитомассы отмирают, расходуя при этом все запасы кислорода. В водоеме интенсивно накапливается сероводород, а сам он, агонизируя, постепенно «умирает».

    Все чаще водные ресурсы загрязняются гербицидами и пестицидами. При этом степень их накопления и проявления токсичности в значительной степени зависит от гидродинамических и термических характеристик водного объекта. Например, в непроточном водоеме ядохимикат аккумулируется в донных отложениях, которые становятся источником хронического загрязнения. С повышением температуры токсическое воздействие практически всех ядохимикатов усиливается.

      Согласно многим источникам, ежегодно  в Мировой океан поступает  около 25—30 млн. т. этих веществ.  Пути их попадания разные: 23% общих загрязнений нефтью и нефтепродуктами приходится на преступный сброс с судов промывочных и балластных вод; 28% — на приток с речными водами; 17% — на потери при переливе нефти с танкеров при загрузке; 16% — на береговые промышленные сточные воды; 10% — на атмосферные осадки; 5% — на катастрофы танкеров и 1% — на шельфовое бурение.

    Другим  источником загрязнения водоемов служат катастрофы с нефтеналивными судами.

    Сточные воды с судов подразделяются на три  группы: фановые, или фекальные; хозяйственно-бытовые, включающие стоки из камбузов, душей, прачечных; подслановые, или нефтесодержащие. Для фановых сточных вод характерно высокое бактериальное, а также органическое загрязнения (химическое потребление кислорода достигает 1,5–2 г/л). Объём этих вод сравнительно невелик – суточный сток их, например, на всех судах бассейна Волги не превышает 5-6 тыс. м³. Подслановые воды образуются в машинных отделениях и отличаются высоким содержанием нефтепродуктов. В последние годы водоёмы приняли многие и многие тысячи единиц маломерного флота (катера, лодки с подвесными моторами). Маломерный флот стал серьёзным загрязнителем водоёмов.

    Нефть попадает в море при  разрывах шлангов, при протечке муфт нефтепроводов, при ее перекачке в береговые нефтехранилища, при промывке танкеров. “Нефть, попавшая в воду, в течение 40 – 100 ч. образует поверхностную пленку толщиной 10 см. Если пятно небольшое, то оно обычно исчезает, осевшее на дно в холодное время года, всплывает на поверхность с наступлением теплого периода”.

    Попавшая  в морскую среду нефть начинает растекаться, стремясь попасть в  мономолекулярный слой. Однако практически  всегда образуются пятна (слитки) с  чистой нефтью в центре, тогда как  на периферии пятен появляется нефтеводная  эмульсия. Легкие фракции нефти быстро испаряются. Таким образом, испарение играет огромную роль в перераспределении углеводородов между океаном и атмосферой. Часто случающиеся катастрофы танкеров служат причиной серьезного загрязнения не только моря, но и атмосферы. Оставшиеся после испарения высококипящие фракции нефти образуют смолистые «комки», способные погружаться на дно. Раньше этот эффект широко использовался с помощью диспергирующих агентов, погружающих нефть на дно. Однако впоследствии такой способ отвергли, так как диспергирующий агент (т. е. химикат) оказывался токсичнее самой нефти.

    Помимо  растворения и испарения нефть, оказавшись в водной среде, подвергается интенсивному фотохимическому и  биологическому окислению (при этом для окисления 1 л нефти требуется  столько кислорода, сколько его содержится в 400 000 л. воды). Нетрудно сделать вывод, что это приводит к обеднению морской фауны прибрежной зоны (главным образом из-за потери кислорода). 
        Наиболее легко растворимой в водной среде частью нефти являются ароматические углеводороды, которые, кстати, считаются и наиболее токсичными. Именно они представляют смертельную опасность для рыб, особенно мальков. Чрезвычайно токсично также дизельное топливо, загрязняющее в первую очередь портовые акватории вследствие халатности (а нередко — и преступных действий) команд судов. 
Особенно чувствительны к нефтяному загрязнению пернатые. Попытки их спасти, как правило, безуспешны, поскольку оперение птиц хотя и гидрофобно, но лишено защиты от нефти и нефтепродуктов. Иногда птице достаточно нефтяного пятна в 2—3 см², чтобы она погибла. При попытке птицы очиститься клювом, эти продукты попадают к ней в желудок и летальный исход неизбежен.

    Гибнут  также иглокожие, лангусты, креветки и многие другие моллюски. 
Долговременные экологические последствия загрязнения Океана и вообще всей гидросферы нефтью и нефтепродуктами изучены пока недостаточно. Есть аспекты, которые еще ждут своего исследования. Так, известно, что нефть и нефтепродукты всегда содержат полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), отличающиеся канцерогенной активностью. До сих пор считалось, что главным источником таких особо опасных веществ является отработанное машинное масло, попадающее в водную среду с судов. Однако в последние годы в науке сформировалась точка зрения, согласно которой некоторые морские организмы могут не только аккумулировать ПАУ, но и синтезировать их из сырой нефти. Если в дальнейшем это подтвердится, то проблем только прибавится.

    Наиболее  часто встречаются химическое и  бактериальное загрязнение.  Значительно реже наблюдается радиоактивное, механическое и тепловое загрязнение.

    Химическое  загрязнение – наиболее распространенное, стойкое и далеко распространяющееся. Оно может быть органическим (фенолы, нафтеновые кислоты, пестициды и др.)  и неорганическим (кислоты, щелочи), токсичным (мышьяк, соединения ртути, свинца, кадмия и др.) и нетоксичным. При осаждении на дно водоемов или при фильтрации в пласте вредные химические вещества сорбируются частицами пород, окисляются и восстанавливаются, выпадают в осадок и т.д., однако, как правило, полного самоочищения загрязненных вод не происходит.