Химическое загрязнение природных вод

Всякий водоем связан с окружающей его внешней средой. На него оказывают влияние подземные и поверхностные водные стоки, природные явления, промышленное и коммунальное строительство, транспорт. Последствие этого - внесение в водную среду не свойственных ей веществ, ухудшающих качество воды.

Основными источниками загрязнения природных вод являются:

1. Промышленность, сбрасывающая в водоемы более 100 млн. куб. км сточных вод, из которых около 10 млн. куб. км - неочищенных или недостаточно очищенных. Сточные воды химических предприятий содержат много фенола, придающего воде резкий неприятный запах и нарушающего биологические процессы в водоемах. Кроме этого, несмотря на применяемые методы очистки промышленных сточных вод, они содержат большое количество тяжелых металлов (ртуть, свинец, кадмий, медь, цинк, мышьяк), сбрасываемых в водоемы предприятиями оборонного комплекса, бумажной промышленности, шахтами, металлургическими заводами и др.

Наиболее опасным и распространенным загрязнителем воды является нефть. Пленка нефти изменяет состав спектра и интенсивность проникновения света в воду. Пленка толщинной 30 - 40 мкм полностью поглощает инфракрасное излучение, что нарушает биохимические процессы в воде. Малейшее содержание нефти в воде (0,2 - 0,4 мт/л) придает ей специфический, ничем не устранимый запах.

2. Тепловое загрязнение природных вод - результат сброса в водоемы гидростанциями нагретых вод. Это приводит к повышению температуры воды в водоемах на 6 - 8^оC. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 км². Повышение температуры воды препятствует водообмену поверхностных и донных слоев; растворимость кислорода в воде уменьшается, а потребление его возрастает; увеличивается объем фитопланктона и количество водорослей.

3. Коммунальное хозяйство сбрасывает в водоемы фекальные воды, содержащие в своем составе опасные для здоровья яйца гельминтов, болезнетворные микробы и вирусы, вредные химические соединения (предприятия общепита, торговли), неочищенные ливневые стоки.

4. Сельское хозяйство. Вырубка лесов и распашка полей близко к водоемам, отходы животноводческих ферм приводят к попаданию в воду частиц почвы, пестицидов, вредных микроорганизмов. Биогенные вещества приводят к цветению воды и нарушению процессов самоочищения в водоемах.

5. Сброс отходов в море с целью захоронения. Многие страны, имеющие выход к морю, производят захоронение отходов в море. Объем захоронений составляет около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в океан. Сюда сбрасывают отходы промышленного и строительного мусора; грунт, вынутый при дноуглубительных работах; взрывчатые и химические вещества; радиоактивные отходы.

Морская среда имеет способность перерабатывать большое количество органических и неорганических веществ без особого ущерба для воды. Но эта способность не беспредельна, поэтому захоронения отходов - вынужденная мера, вызванная несовершенством технологий.

Сброс отходов на дно приводит к длительной повышенной мутности воды, что является причиной гибели от удушья некоторых малоподвижных организмов.

Чтобы обеспечить безопасное водопользование, организовать охрану водных объектов от загрязнений и осолонений, сохранить водоемы как элемент биосферы, проводят регламентирования качества воды.

В водном законодательстве РФ в основе гигиенических критериев качества воды, предусмотрено следующее требование: вода, используемая для питья и в других целях, должна соответствовать физиологическим потребностям человека (запах, привкус, окраска) и солевому составу, быть безвредной и безопасной при ее использовании.

Таким образом, соблюдение гигиенические норм крайне важно при проектировании новых и реконструкции старых промышленных предприятий.

Загрязнение атмосферы

Существует три основных (искусственных) источника загрязнения атмосферы:

1. Промышленность

Сжигание твердых отходов, выхлопные газы автомобилей, выбросы предприятий приводят к образованию более 1000 млн. тонн в год оксида углерода. Это ведет к повышению температуры на планете и усилению парникового эффекта.

Источниками выбросов в атмосферу сероводорода, сероуглерода являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, нефтеперерабатывающие заводы.

Из факелов химических предприятий, предприятий цветной и черной металлургии, ТЭЦ происходит выброс в атмосферу сернистого ангидрита. Он является причиной кислотных дождей, подкисления почвы, ухудшения состояния верхних дыхательных путей человека.

Высокотоксичные фтористые соединения выбрасываются в атмосферу предприятиями, производящими сталь, алюминий, стекло, фосфорные удобрения.

2. Аэрозольное загрязнение

Основными источниками являются угольные ТЭЦ, цементные и металлургические заводы. При определенных погодных условиях, когда отсутствует движение воздушных масс, образуется фотохимический смог. Он крайне опасен для дыхательных путей, кровеносной системы человека. Часто является причиной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.

3. Радиоактивные загрязнения

В начале 60 годов XX века искусственный радиоактивный фон достиг угрожающих размеров. Поэтому в 1963 году был подписан Московский договор о запрете испытания ядерного оружия в воздухе, космосе, под водой.

Экономический ущерб от загрязнения атмосферы оценить невозможно. В США подсчитали, что он составляет около 300 млрд. долларов в год без учета подорванного здоровья населения и увеличения смертности.

Загрязнение почвы

Почва - среда, где взаимодействует большая часть элементов биосферы: вода и воздух, климат, растительные и животные организмы.

Деятельность человека привела к случаям прогибания земной коры под крупными водохранилищами, городами, в районах добычи угля (Польша, Германия, США, Англия, Донецкий угольный бассейн). Отрицательно воздействует на почву горное производство, особенно при открытом способе разработки полезных ископаемых. При этом из сельскохозяйственного оборота выводятся земли, атмосфера загрязняется вредными выбросами, происходит провисание земной коры. Разработка новых земель в засушливых и полузасушливых районах приводит к выдуванию и эрозии почвы. За 100 лет выведено из оборота более 2 млрд. га земли. Бесконтрольное внесение в почву неорганических удобрений и пестицидов приводит к разрушению микрофлоры почвы, постепенному её засолонению и бесплодию.

Опасным фактором является загрязнение территории ракетным топливом.

На полигонах "Капустин Яр", "Плисецк", "Байконур" обнаружены недопустимые концентрации ракетного топлива на растительности, в грунте, в воде. Исследования показали, что уменьшение концентрации вредных веществ до допустимого уровня происходит более чем за 20 лет.

Итак, хорошее состояние почвы полезно и само по себе и, кроме того, предотвращает деградацию соседних экосистем. Таким образом, деятельность человека причиняет ущерб окружающей среде, независимо от его добрых намерений, и задача состоит в том, чтобы сделать последствия этой деятельности наименее пагубными.

Выводы по теме

Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надежные данные о современном состоянии среды, знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработаем новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе человеком.

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите основные источники загрязнения природных вод.

2. Назовите основные источники загрязнения атмосферы и почвы.

3. Каковы последствия загрязнения биосферы объектами экономики?

4. Какие предприятия в вашем городе загрязняют окружающую среду?

Задание 2.

Пыль – мельчайшие минеральные или растительные частички – отбросы ремесленных и промышленных предприятий. Она содержит кремний, окись железа, барий, мышьяк и растительную пыльцу. Исследователи установили, что в крупном городе, в кубическом сантиметре воздуха находится более 100 тысяч пылинок, тогда как в том же объеме воздуха над Тихим океаном – всего 500. А помимо этого, горожане дышат форменным бульоном из микробов. Вблизи леса, на кубический сантиметр воздуха приходится всего 1...4 микроба, а в центре города – 500 в 8 часов и 30 тысяч в 18 часов (на примере Парижа). Что же касается больших столичных магазинов, то там, в кубическом сантиметре воздуха содержится 50 тысяч микробов, а накануне праздников – 4 миллиона.

1. Отчего зависит такой разброс данных?

2. Что может сделать человек, чтобы предотвратить пагубное влияние атмосферы?