Загрязнение воды-это понижение ее качества в результате попадания в реки, ручьи, озера, моря и океаны различных физических, химических или биологических веществ. Загрязнение воды имеет много причин.
Сточные воды
Промышленные стоки, содержащие неорганические и органические отходы, нередко спускаются в реки и моря. Ежегодно в водные источники попадают тысячи химических веществ, действие которых на окружающую среду заранее не известно. Сотни из этих веществ представляют собой новые соединения. Хотя промышленные стоки во многих случаях подвергаются предварительной очистке, они все-таки содержат токсичные вещества, которые трудно обнаружить.
Бытовые сточные воды, содержащие, например, синтетические моющие средства, в конце концов попадают в реки и моря. Удобрения, смываемые с поверхности почвы, попадают в водостоки, ведущие к озерам и морям. Все эти причины приводят к сильному загрязнению воды, особенно в замкнутых бассейнах-озерах и прудах.
Твердые отходы.
Если в воде находится большое количество взвешенных твердых веществ, они делают ее непрозрачной для солнечного света и тем самым препятствуют процессу фотосинтеза в водных бассейнах. Это в свою очередь вызывает нарушения в цепи питания в таких бассейнах. Кроме того, твердые отходы вызывают заиливание рек и судоходных каналов, что приводит к необходимости частого проведения дноуглубительных работ.
Эвтрофикация.
В промышленных и сельскохозяйственных сточных водах, которые попадают в водные источники, велико содержание нитратов и фосфатов. Это приводит к перенасыщению удобряющими веществами замкнутых водоемов и вызывает в них усиленный рост простейших микроорганизмов-водорослей. Особенно сильно разрастается сине-зеленая водоросль. Но, к сожалению, она несъедобна для большинства видов рыб. Разрастание водорослей приводит к поглощению из воды большего количества кислорода, чем может естественно образовываться в ней. В результате происходит увеличение БПК такой воды. Попадание в воду биологических отходов, например древесной целлюлозы или необработанных канализационных вод, также приводит к повышению БПК. Другие растения и живые существа не могут выжить в такой среде. Однако в ней сильно размножаются микроорганизмы, способные разлагать мертвые растительные и животные ткани. Эти микроорганизмы поглощают еще больше кислорода и образуют еще больше нитратов и фосфатов. Постепенно в таком водоеме значительно уменьшается число видов растений и животных. Наиболее важными жертвами происходящего процесса оказываются рыбы. В конце концов, уменьшение концентрации кислорода в результате разрастания водорослей и микроорганизмов, разлагающих мертвые ткани, приводит к старению озер и их заболачиванию. Этот процесс называется эвтрофикацией.
Классическим примером эвтрофикации является озеро Эри в США. За 25 лет содержание азота в этом озере повысилось на 50%, а содержание фосфора-на 500%. Причиной послужило главным образом попадание в озеро бытовых сточных вод, содержащих синтетические моющие средства. Синтетические моющие средства содержат много фосфатов.
Очистка сточных вод не дает необходимого эффекта, поскольку позволяет удалять из воды только твердые вещества и лишь небольшую долю растворенных в ней питательных веществ.
Токсичность неорганических отходов.
Сброс промышленных сточных вод в реки и моря приводит к повышению в них концентрации токсичных ионов тяжелых металлов, например кадмия, ртути и свинца. Существенная их часть поглощается или адсорбируется определенными веществами, и это иногда называют процессом самоочищения. Однако в замкнутых бассейнах тяжелые металлы могут достигать опасно высоких уровней.
Наиболее известный случай такого рода произошел в заливе Минамата в Японии. В этот залив сбрасывались промышленные сточные воды, содержащие ацетат метил-ртути. В результате ртуть стала попадать в цепь питания. Она поглощалась водорослями, которые поедали моллюски; моллюсками питались рыбы, а рыба употреблялась в пищу местным населением. Содержание ртути в рыбе оказалось настолько высоким, что это привело к появлению детей с врожденными уродствами и к смертельным случаям. Это заболевание получило название болезни Минамата.
Большую озабоченность вызывает также повышение уровня нитратов, наблюдаемое в питьевой воде. Высказывается мнение, что высокое содержание нитратов в воде может приводить к возникновению рака желудка и являться причиной повышенной детской смертности.
Микробиологическая загрязненность воды.
Однако проблема загрязненности воды и ее антисанитарного состояния не ограничивается развивающимися странами. Четвертая часть всего Средиземноморского побережья считается опасно загрязненной. Согласно отчету о загрязнении Средиземного моря, опубликованному в 1983 г. в рамках Программы охраны окружающей среды ООН, употребление в пищу выловленных там моллюсков и омаров небезопасно для здоровья. В этом регионе распространены тиф, паратиф, дизентерия, полиомиелит, вирусный гепатит и пищевые отравления, периодически возникают вспышки холеры. Большинство этих заболеваний вызывается сбросом в море неочищенных сточных вод. По имеющимся оценкам, 85% отходов из 120 прибрежных городов сбрасывается в Средиземное море, в котором купаются и ловят рыбу отдыхающие и местные жители. Между Барселоной и Генуей на каждую милю береговой линии приходится приблизительно 200 тонн сбрасываемых отходов в год.
Утечка нефти
Только в США ежегодно происходит приблизительно 13000 случаев утечки нефти. В морскую воду ежегодно попадает до 12 млн. т нефти. В Великобритании ежегодно выливается в канализацию свыше 1 млн. т использованного машинного масла.
Нефть, пролитая в морскую воду, оказывает много неблагоприятных воздействий на жизнь моря. Прежде всего гибнут птицы-тонут, перегреваются на солнце или лишаются пищи. Нефть ослепляет живущих в воде животных-тюленей, нерпу. Она уменьшает проникновение света в замкнутые водоемы и может повышать температуру воды. Это особенно губительно для организмов, способных существовать только в ограниченном интервале температур. Нефть содержит токсичные компоненты, например ароматические углеводороды, которые губительно действуют на некоторые формы водной жизни даже в таких концентрациях, как несколько миллионных долей.
Другие формы загрязнения воды
К ним относятся радиоактивное и тепловое загрязнения. Главным источником радиоактивного загрязнения моря являются слабоактивные отходы, удаляемые с атомных электростанций. Одной из наиболее важных проблем, возникающих в связи с этим загрязнением, является то, что морские организмы, например водоросли, накапливают, или концентрируют, радиоактивные изотопы.
Тепловое загрязнение воды вызывается тепловыми или атомными электростанциями. Тепловое загрязнение вносится в окружающие водоемы отработанной охлаждающей водой. В результате повышение температуры воды в этих водоемах приводит к ускорению в них некоторых биохимических процессов, а также к уменьшению содержания кислорода, растворенного в воде. Это вызывает быстрые и нередко очень существенные изменения в биологической среде поблизости от электростанций. Происходит нарушение тонко сбалансированных циклов размножения различных организмов. В условиях теплового загрязнения, как правило, наблюдается сильное разрастание водорослей, но вымирание других живущих в воде организмов.
Потребностив воде.Каждому ясно, как велика роль воды вжизни нашей планеты и в особенности всуществовании биосферы. Напомним, чтоткани большинства растительных иживотных организмов содержат от 50 до90 процентов воды (исключение составляютмхи и лишайники, содержащие 5-7 процентовводы). Все живые организмы нуждаются впостоянном поступлении воды извне.Человек, ткани которого на 65 процентовсостоят из воды, может прожить без питьявсего лишь несколько суток (а без едыон может жить больше месяца). Биологическаяпотребность человека и животных в водеза год в 10 раз превышает их собственнуюмассу. Еще более внушительны бытовые,промышленные и сельскохозяйственныенужды человека. Так, для производстватонны мыла требуется 2 тонны воды, сахара- 9, изделий из хлопка — 200, стали 250,азотных удобрений или синтетическоговолокна — 600, зерна — около 1000, бумаги- 1000, синтетического каучука — 2500 тоннводы.
В1980 году человечеством было использованодля различных нужд 3494 кубокилометраводы (66 процентов в сельском хозяйстве,24.6 — в промышленности, 5,4 — на бытовыенужды, 4 процента — испарение с поверхностиискусственных водохранилищ). Этосоставляет 9-10 процентов от глобальногоречного стока. В процессе использования64 процента изъятой воды испарилось, а36 процентов были возвращены в природныеводоемы.
Внашей стране в 1985 году для хозяйственныхнужд было взято 327 кубокилометров чистойводы, а объем сброса составил 150кубокилометров (в 1965 году он равнялся35 кубокилометрам). В 1987 году в СССР быловзято для всех нужд 339 кубокилометровпресной воды (из подземных источниковоколо 10 процентов), то есть примерно1200 тонн на душу населения. Из общегообъема 38 процентов пошло на нуждыпромышленности, 53 — на нужды сельскогохозяйства (включая орошение засушливыхземель) и 9 процентов — на питье ихозяйственно-бытовые нужды. В 1988 годубыло взято уже около 355- 360 кубокилометров.
Загрязнениеводы.Использованная человеком вода в конечномсчете возвращается в природную среду.Но, кроме испарившейся, это уже не чистаявода, а бытовые, промышленные исельскохозяйственные сточные воды,обычно не очищенные или очищенныенедостаточно. Таким образом, происходитзагрязнение пресноводных водоемов -рек, озер, суши и прибрежных участковморей. У нас в стране из 150 кубокилометровсточных вод 40 кубокилометров сбрасываетсябез всякой очистки. Да и современныеметоды очистки вод, механической ибиологической, далеки от совершенства.По свидетельству Института биологиивнутренних вод СССР даже послебиологической очистки в сточных водахостается 10 процентов органических и60-90 процентов неорганических веществ,в том числе до 60 процентов азота.70-фосфора, 80 — калия и почти 100 процентовсолей ядовитых тяжелых металлов.
Биологическоезагрязнение.Различаюттри вида загрязнения вод — биологическое,химическое и физическое. Биологическоезагрязнение создается микроорганизмами,в том числе болезнетворными, а такжеорганическими веществами, способнымик брожению. Главными источникамибиологического загрязнения вод суши иприбрежных вод морей являются бытовыестоки, которые содержат фекалии, пищевыеотбросы; сточные воды предприятийпищевой промышленности (бойни имясокомбинаты, молочные и сыровареныезаводы, сахарные заводы и т. п.),целлюлозно-бумажной и химическойпромышленности, а в сельской местности- стоки крупных животноводческихкомплексов. Биологическое загрязнениеможет стать причиной эпидемий холеры,брюшного тифа, паратифа и других кишечныхинфекций и различных вирусных инфекций,например гепатита.
Степеньбиологического загрязнения характеризуетсяглавным образом тремя показателями.Один из них — это количество кишечныхпалочек (так называемых лактозоположительных,или ЛКП) в литре воды. Оно характеризуетзагрязненность воды продуктамижизнедеятельности животных и указываетна возможность присутствия такжеболезнетворных бактерий и вирусов. ПоГосударственному стандарту 1980 года,например, купание считается безопасным,если в воде содержится не более 1000 ЛКПна литр. Если в воде содержится от 5000 до50 000 ЛКП на литр, то вода считаетсягрязной, и при купании есть рискзаразиться. Если же в литре воды содержитсяболее 50 000 ЛКП, то купание недопустимо.Понятно, что после обеззараживанияпутем хлорирования или озонированияпитьевая вода должна удовлетворятьгораздо более жестким стандартам.
Дляхарактеристики загрязненностиорганическими веществами служит другойпоказатель — биохимическое потреблениекислорода (БКП). Он показывает, какоеколичество кислорода требуетсямикроорганизмам для переработки всегоподверженного разложению органическоговещества в неорганические соединения(в течение, скажем, пяти суток — тогдаэто БПК 5 .По принятым у нас в стране стандартамБПК 5у питьевой воды не должен превышать 3миллиграммов кислорода на литр воды.Наконец, третий показатель — этосодержание растворенного кислорода.Он обратно пропорционален ВПК. Питьеваявода должна содержать более 4 миллиграммоврастворенного кислорода на литр.
Химическоезагрязнениесоздается поступлением в воду различныхядовитых веществ. Основные источникихимического загрязнения — это доменноеи сталелитейное производство, предприятияцветной металлургии, горнодобывающая,химическая промышленность и в большоймере экстенсивное сельское хозяйство.Кроме прямых сбросов сточных вод вводоемы и поверхностного стока, надоучитывать также попадание загрязнителейна поверхность воды непосредственноиз воздуха.
Втабл. 3 приведены скорости загрязненияповерхностных вод ядовитыми тяжелымиметаллами (по данным тех же авторов, чтои сведения о загрязнении металламивоздуха и почвы). В эти данные входит 30процентов массы металлов, поступающихв атмосферный воздух.
Каки в загрязнении атмосферы, в загрязненииповерхностных вод (и, несколько забегаявперед, вод океана) среди тяжелых металловпальму первенства держит свинец: у негоотношение искусственного источника кестественному превышает 17. У другихтяжелых металлов — меди, цинка, хрома,никеля, кадмия искусственный источникпоступления в природные воды такжебольше естественного, но не настолько,как у свинца. Большую опасностьпредставляет загрязнение ртутью,попадающей в природные воды из воздуха,лесов и полей, обрабатываемых пестицидами,а иногда и в результате промышленныхсбросов. Исключительно опасен сток водиз ртутных месторождений или рудников,где ртуть может переходить в растворимыесоединения. Эта угроза делает крайнеопасными проекты водохранилищ наалтайской реке Катунь.
Впоследние годы существенно увеличилосьпоступление в поверхностные воды сушинитратов из-за нерационального примененияазотных удобрений, а также из-за увеличениявыбросов в атмосферу с выхлопными газамиавтомобилей. Это же относится и кфосфатам, для которых, помимо удобрений,источником служит все более широкоеприменение различных моющих средств.Опасное химическое загрязнение создаютуглеводороды — нефть и продукты еепереработки, которые попадают в реки иозера как с промышленными сбросами, вособенности при добыче и транспортировкенефти, так и в результате смыва с почвыи выпадения из атмосферы.
Разбавлениесточных вод.Чтобысделать сточные воды более или менеепригодными для использования, ихподвергают многократному разбавлению.Но правильнее было бы сказать, что приэтом чистые природные воды, которыемогли быть использованы для любых целей,в том числе для питья, становятся менеепригодными для этого, загрязненными.Так, если считать обязательным разбавлениев 30 раз, то, например, для разбавления20 кубокилометров сточных вод, сбрасываемыхв Волгу, понадобилось бы 600 кубокилометровчистой воды, что более чем вдвое превышаетгодовой сток этой реки (250 кубокилометров).Для разбавления всех сбрасываемых вреки стоков в нашей стране потребовалосьбы 4500 кубокилометров чистой воды, тоесть почти весь речной сток в СССР,составляющий 4,7 тысячи кубокилометров.Это значит, что в нашей стране уже почтине осталось чистых поверхностных вод.
Разбавлениесточных вод снижает качество воды вприродных водоемах, но обычно не достигаетсвоей главной цели — предотвращениявреда для здоровья людей. Дело в том,что вредные примеси, содержащиеся вводе в ничтожных концентрациях,накапливаются в некоторых организмах,употребляемых людьми в пищу. Сначалаядовитые вещества попадают в тканимельчайших планктонных организмов,затем они накапливаются в организмах,которые в процессе дыхания и питанияфильтруют большое количество воды(моллюски, губки и т. п.) и в конечномитоге как по пищевой цепи, так и в процесседыхания концентрируются в тканях рыб.В результате концентрация ядов в тканяхрыб может стать больше, чем в воде, всотни и даже тысячи раз.
В1956 году в Минамата (остров Кюсю, Япония)разразилась эпидемия неизвестнойболезни с полным расстройством центральнойнервной системы. У людей ухудшилисьзрение, слух, нарушалась речь, терялсяразум, движения становились неуверенными,сопровождались дрожью. Болезнь Минаматаохватила несколько сотен человек, в 43случаях был зарегистрирован смертельныйисход. Оказалось, что виновником былхимический завод на берегу бухты.Тщательные исследования, которымадминистрация завода первоначальночинила всяческие препятствия, показали,что в его сточных водах содержатся солиртути, которые используются припроизводстве ацетальдегида в качествекатализаторов. Соли ртути и сами ядовиты,а под действием специфическихмикроорганизмов в бухте они превращалисьв исключительно ядовитую метилртуть,которая концентрировалась в тканях рыбв 500 тысяч раз. Этой рыбой и отравлялисьлюди.
Разбавлениепромышленных стоков и тем более растворовудобрений и пестицидов с сельскохозяйственныхполей происходит часто уже в самихприродных водоемах. Если водоемнепроточный или слабопроточный, тосброс в него органических веществ иудобрений ведет к переизбытку питательныхвеществ — эвтрофикации и зарастаниюводоема. Сначала в таком водоеменакапливаются питательные вещества ибурно разрастаются водоросли, главнымобразом микроскопические синезеленые.После их отмирания биомасса опускаетсяна дно, где происходит ее минерализацияс потреблением большого количествакислорода. Условия в глубинном слоетакого водоема становятся непригоднымидля жизни рыб и других организмов,нуждающихся в кислороде. Когда веськислород исчерпан, начинаетсябескислородное брожение с выделениемметана и сероводорода. Тогда происходитотравление всего водоема и гибель всехживых организмов (кроме некоторыхбактерий). Такая незавидная судьбагрозит не только озерам, в которыесбрасываются бытовые и промышленныестоки, но и некоторым замкнутым иполузамкнутым морям.
Ущербводоемам, в особенности рекам, наноситсяне только увеличением объема сбрасываемыхзагрязнений, но и уменьшением способностиводоемов к самоочищению. Яркий примертому-нынешнее состояние Волги, котораяпредставляет собой скорее каскадслабопроточных водохранилищ, чем рекув исконном смысле этого слова. Ущербочевиден: это и ускорение загрязнения,и гибель водных организмов в местахводозабора, и нарушение привычныхмиграционных движений, и потеря ценныхсельскохозяйственных угодий, и многоедругое. А компенсируется ли этот ущербпроизводимой на гидроэлектростанцияхэнергией? Следует заново рассчитатьвсе за и против с учетом современныхэкологических требований существованиялюдей. И может оказаться, что целесообразнееразобрать некоторые плотины и ликвидироватьводохранилища, чем из года в год терпетьубытки.
Физическоезагрязнениевод создается сбросом в них тепла илирадиоактивных веществ. Тепловоезагрязнение связано главным образом стем, что используемая для охлажденияна тепловых и атомных электростанцияхвода (и соответственно около 1/3 и 1/2вырабатываемой энергии) сбрасываетсяв тот же водоем. Вклад в тепловоезагрязнение вносят также некоторыепромышленные предприятия. С началанынешнего столетия вода в Сене потеплелаболее чем на 5°, а многие реки Францииперестали замерзать зимой. На Москве-рекев пределах Москвы зимой теперь редкоможно увидеть льдины, а недавно в местахвпадения некоторых речек (например,Сетуни) и сбросов теплоэлектроцентралейнаблюдались полыньи с зимующими на нихутками. На некоторых реках промышленноговостока США еще в конце 60-х годов воданагревалась летом до 38˚ и даже до 48˚.
Призначительном тепловом загрязнении рыбазадыхается и погибает, так как еепотребность в кислороде растет, арастворимость кислорода уменьшается.Количество кислорода в воде уменьшаетсяеще и потому, что при тепловом загрязнениипроисходит бурное развитие одноклеточныхводорослей: вода “зацветает” споследующим гниением отмирающейрастительной массы. Кроме того, тепловоезагрязнение существенно повышаетядовитость многих химических загрязнителей,в частности тяжелых металлов.
Принормальной работе ядерных реакторов вохлаждающее вещество, в качестве которогоприменяется главным образом вода, могутпопасть нейтроны, под действием которыхатомы этого вещества и примеси, преждевсего продукты коррозии, становятсярадиоактивными. Кроме того, защитныециркониевые оболочки тепловыделяющихэлементов могут иметь микротрещины,через которые в охлаждающую жидкостьмогут попадать продукты ядерных реакций.Хотя такие отходы слабоактивные, онивсе же могут повышать общий фонрадиоактивности. При авариях отходымогут оказаться более активными. Вприродных водоемах радиоактивныевещества подвергаются физико-химическимпревращениям — концентрации на взвешенныхчастицах (адсорбция, в том числеионообменная), осаждению, осадкообразованию,переносу течениями, поглощению живымиорганизмами, накоплению в их тканях. Вживых организмах накапливаются преждевсего радиоактивная ртуть, фосфор,кадмий, в грунте — ванадий, цезий, ниобий,цинк, в воде остаются сера, хром, йод.
Загрязнениеокеанов и морей происходит вследствиепоступления загрязняющих веществ сречным стоком, их выпадения из атмосферыи, наконец, благодаря хозяйственнойдеятельности человека непосредственнона морях и океанах. По данным, относящимсяк первой половине 1980-х годов, даже втаком море, как Северное, куда впадаютРейн, Эльба, собирающие стоки из обширнойпромышленной зоны Европы, количествосвинца, приносимое реками, составляетлишь 31 процент от суммарного, тогда какна атмосферный источник приходится 58процентов. остальное падает на промышленныеи бытовые стоки из прибрежной зоны.
Сречным стоком, объем которого составляетоколо 36-38 тысяч кубокилометров, в океаныи моря поступает огромное количествозагрязнителей во взвешенном и растворенномвиде. По некоторым оценкам, этим путемв океан ежегодно попадает более 320миллионов тонн железа, до 200 тысяч тоннсвинца, 110 миллионов тонн серы, до 20 тысячтонн кадмия, от 5 до 8 тысяч тонн ртути,6,5 миллиона тонн фосфора, сотни миллионовтонн органических загрязнителей.Особенно достается внутренним иполузамкнутым морям, у которых отношениеплощадей водосбора и самого моря больше,чем у всего Мирового океана (например,у Черного моря оно равно 4,4 против 0,4 уМирового океана). По минимальным оценкам,со стоком Волги в Каспийское морепоступает 367 тысяч тонн органики, 45 тысячтонн азота, 20 тысяч тонн фосфора, 13 тысячтонн нефтепродуктов. Отмечается высокоесодержание хлорорганических пестицидовв тканях осетровых рыб и килек — главныхобъектов промысла. В Азовском море с1983 по 1987 год содержание пестицидоввыросло более чем в 5 раз. В Балтийскомморе за последние 40 лет содержаниекадмия выросло на 2,4 процента, ртути -на 4, свинца — на 9 процентов.
Поступающиес речным стоком загрязнения распределяютсянеравномерно по акватории океана. Около80-95 процентов взвешенного вещества иот 20 до 60 процентов растворенноговещества речного стока теряется вдельтах и эстуариях рек и не проникаетв океан. Та часть загрязнений, котораявсе-таки прорывается через области“лавинного осаждения” в устьях рек,перемещается в основном вдоль берега,оставаясь в пределах шельфа. Поэтомуроль речного стока в загрязненииоткрытого океана не столь велика, какэто думали раньше.
Атмосферныеисточники загрязнения океана по некоторымвидам загрязнителей сравнимы с речнымстоком. Это касается, например, свинца,средняя концентрация которого в водахСеверной Атлантики за сорок пять летповысилась с 0,01 до 0,07 миллиграмма налитр и уменьшается с глубиной, прямоуказывая на атмосферный источник. Ртутииз атмосферы поступает почти столькоже, сколько и с речным стоком. Половинапестицидов, содержащихся в океанскихводах, также поступает из атмосферы.Несколько меньше, чем с речным стоком,из атмосферы в океан поступает кадмия,серы, углеводородов.
Нефтяноезагрязнение.Особое место занимает загрязнениеокеана нефтью и нефтепродуктами.Естественное загрязнение происходитв результате просачивания нефти изнефтеносных слоев, главным образом, нашельфе. Например, в проливе Санта Барбарау побережья Калифорнии (США) таким путемпоступает в среднем почти 3 тысячи тоннв год; это просачивание было обнаруженоеще в 1793 году английским мореплавателемДжорджем Ванкувером. Всего в Мировойокеан поступает из естественныхисточников от 0,2 до 2 миллионов тонннефти в год. Если взять нижнюю оценку,которая представляется более надежной,то окажется, что искусственный источник,который оценивается в 5-10 миллионовтонн в год, превышает естественный в25-50 раз.
Околополовины искусственных источниковсоздает деятельность людей непосредственнона морях и океанах. На втором местенаходится речной сток (вместе споверхностным стоком с прибрежнойтерритории) и на третьем — атмосферныйисточник. Советские специалисты М.Нестерова, А. Симонов, И. Немировскаядают следующее соотношение между этимиисточниками — 46:44:10.
Наибольшийвклад в нефтяное загрязнение океанавносят морские перевозки нефти. Из 3миллиардов тонн нефти, добываемых внастоящее время, морем перевозитсяоколо 2 миллиардов тонн. Даже прибезаварийном транспорте происходятпотери нефти при ее погрузке и разгрузке,сбрасывании в океан промывочных ибалластных вод (которыми заполняюттанки после выгрузки нефти), а также присбросе так называемых льяльных вод,которые всегда скапливаются на полумашинных отделений любых судов. Хотямеждународные конвенции запрещаютсброс загрязненных нефтью вод в особыхрайонах океана (таковыми считаются,например, Средиземное, Черное, Балтийское,Красное моря, а также зона Персидскогозалива), в непосредственной близостиот берега в любом районе океана, налагаютограничения на содержание нефти инефтепродуктов в сбрасываемых водах,они все же не устраняют загрязнения;при погрузке и разгрузке разливы нефтипроисходят в результате ошибок персоналаили из-за отказа оборудования.
Нонаибольший ущерб окружающей среде ибиосфере наносят внезапные разливыбольших количеств нефти при аварияхтанкеров, хотя такие разливы и составляюттолько 5-6 процентов суммарного нефтяногозагрязнения. Летопись этих аварий стольже длинна, как и история самих морскихперевозок нефти. Считается, что перваятакая авария произошла в пятницу 13декабря 1907 года, когда семимачтоваяпарусная шхуна “Томас Лоусон”грузоподъемностью 1200 тонн с грузомкеросина в штормовую погоду разбиласьо скалы у островов Силли недалеко отюго-западной оконечности Великобритании.Причиной аварии была плохая погода,долгое время не позволявшая провестиастрономическое определение местоположениясудна, в результате чего оно отклонилосьот курса, и жестокий шторм, сорвавшийшхуну с якорей, бросил ее на скалы. Вкачестве курьеза отметим, что самаяпопулярная книга писателя ТомасаЛоусона, имя которого носила погибшаяшхуна, называлась “Пятница, 13 число”.
Вночь на 25 марта 1989 года американскийтанкер “Экссон Валдиэ”, только чтоотошедший от нефтепроводного терминалав порту Валдиз (Аляска) с грузом 177 400тонн сырой нефти, проходя проливомПринца Уильяма, напоролся на подводнуюскалу и сел на мель. Из восьми пробоинв его корпусе вылилось более 40 тысячтонн нефти, уже через несколько часовобразовавшей пятно площадью более 100квадратных километров. В нефтяном озеребарахтались тысячи птиц, всплывалитысячи рыб, гибли млекопитающие. Вдальнейшем пятно, расширяясь, дрейфовалона юго-запад, загрязняя прилегающиеберега. Был нанесен колоссальный ущербфлоре и фауне района, многие местныевиды оказались под угрозой полногоисчезновения. Через полгода нефтянаякомпания “Экссон”, истратив 1400 миллионовдолларов, прекратила работы по ликвидациипоследствий катастрофы, хотя до полноговосстановления экологического здоровьярайона было еще очень далеко. Причинойаварии была безответственность капитанасудна, который, находясь в нетрезвомсостоянии, доверил управление танкеромне имеющему на то право человеку.Неопытный третий помощник, испугавшисьпоявившихся вблизи льдин, ошибочноизменил курс, в результате чего ипроизошла катастрофа.
Впромежутке между этими двумя событиямипогибло не менее тысячи нефтеналивныхсудов, и еще много больше было аварий,в которых удавалось сохранить судно.Количество аварий увеличивалось, и ихпоследствия становились все болеесерьезными по мере увеличения объемаморских перевозок нефти. В 1969 и 1970 годах,например, было по 700 аварий разногомасштаба, в результате которых в мореоказывалось более чем по 200 тысяч тонннефти. Причины аварий самые различные:это и навигационные ошибки, и плохаяпогода, и технические неполадки, ибезответственность персонала. Стремлениеудешевить перевозки нефти привело ктому, что появились супертанкерыводоизмещением более 200 тысяч тонн. В1966 году было построено первое такоесудно — японский танкер “Идемицу-мару”(206 тысяч тонн), затем появились танкерыеще большего водоизмещения:“Юни-верс-Айрлэнд” (326 тысяч тонн-дедвейт):“Ниссэки-мару” (372 тысячи тонн); “ГлобтикТокио” и “Глобтик Лондон” (по 478 тысячтонн); “Батиллус” (540 тысяч тонн): “ПьерГийом” (550 тысяч тонн) и др. В расчете натонну грузовместимости это действительноуменьшало расходы на постройку иэксплуатацию судна, так что сталовыгоднее перевозить нефть из Персидскогозалива в Европу, огибая южную оконечностьАфрики, нежели обычными танкерами пократчайшему пути — через Суэцкий канал(ранее такой маршрут из-за израильско-арабскойвойны был вынужденным). Однако в результатепоявилась еще одна причина нефтяныхразливов: супертанкеры стали довольночасто разламываться на очень крупныхокеанских волнах, которые могут иметьдлину, соизмеримую с длиной танкеров.
Корпуссупертанкеров может не выдержать, еслиего средняя часть окажется на гребнетакой волны, а нос и корма зависнут надподошвами. Такие аварии отмечались нетолько в области знаменитых “кей-проллеров”у Южной Африки, где волны, разгоняемыезападными ветрами “ревущих сороковых”,выходят на встречное течение Игольногомыса, но и в других районах океана.
Катастрофойвека на сегодняшний день остаетсяавария, произошедшая с супертанкером“Амоко Кадис”, который в районе островаУэссан (Бретань, Франция) потерялуправление из-за неисправностей рулевогомеханизма (и время, ушедшее на торг соспасательным судном) и сел на скалы уэтого острова. Это случилось 16 марта1978 года. Из танков “Амоко Кадис” в моревылились все 223 тысячи тонн сырой нефти.Это создало тяжелую экологическуюкатастрофу в обширном районе моря,прилегающем к Бретани, и на большомпротяжении его берега. Уже за первыедве недели после катастрофы излившаясянефть распространилась по огромнойакватории, загрязненным оказалосьпобережье Франции на протяжении 300километров. В пределах несколькихкилометров от места аварии (а онопроизошло в 1,5 мили от берега) погибловсе живое: птицы, рыбы, ракообразные,моллюски, другие организмы. По свидетельствуученых, никогда не приходилось видетьбиологического ущерба на такой огромнойплощади ни в одном из предыдущих нефтяныхзагрязнений. По прошествии месяца послеразлива 67 тысяч тонн нефти испарилось,62 тысячи достигли берега, 30 тысяч тоннраспределились в водной толще (из них10 тысяч тонн разложились под воздействиеммикроорганизмов), 18 тысяч тонн былипоглощены отложениями на мелководье и46 тысяч тонн были собраны с берега и споверхности воды механическим путем.
Основныефизико-химические и биологическиепроцессы, посредством которых происходитсамоочищение океанских вод, — эторастворение, биологическое разложение,эмульгирование, испарение, фотохимическоеокисление, агломерация и осаждение. Нодаже через три года после аварии танкера“Амоко Кадис” в донных осадках прибрежнойзоны сохранялись нефтяные остатки.Через 5-7 лет после катастрофы содержаниеароматических углеводородов в донныхотложениях оставалось выше нормы в100-200 раз. По мнению ученых, длявосстановления полного экологическогоравновесия природной среды должныпройти многие годы.
Аварийныеразливы происходят при добыче нефти наморском шельфе, в настоящее времясоставляющей около трети всей мировойдобычи. В среднем такие аварии вносятсравнительно небольшой вклад в нефтяноезагрязнение океана, но отдельные аварииимеют катастрофический характер. К нимможно отнести, например, аварию набуровой установке “Иксток-1” вМексиканском заливе в июне 1979 года.Вырвавшийся из-под контроля нефтянойфонтан извергался более полугода. Заэто время в море оказалось почти 500 тысячтонн нефти (по другим данным, почтимиллион тонн). Время самоочищения иущерб биосфере при разливах нефти тесносвязаны с климатическими и погоднымиусловиями, с господствующей циркуляциейвод. Несмотря на огромное количествоизлившейся во время аварии на платформе“Иксток-1” нефти, которая протянуласьширокой полосой на тысячу километровот мексиканского берега до Техаса (США),лишь незначительная ее доля достиглаприбрежной зоны. Кроме того, преобладаниештормовой погоды способствовало быстромуразбавлению нефти. Поэтому этот разливне имел столь заметных последствий, каккатастрофа “Амоко Кадис”. С другойстороны, если для восстановленияэкологического равновесия в зоне “катастрофы века” потребовалось не менее10 лет, то> по прогнозам ученых, насамоочищение загрязненных вод во времяаварии “Экс-сон Валдиз” в заливе ПринцаУильяма (Аляска) уйдет от 5 до 15 лет, хотяколичество разлившейся нефти там в 5раз меньше. Дело в том, что низкиетемпературы воды замедляют испарениенефти с поверхности и существенноснижают активность нефтеокисляющихбактерий, которые в конечном счетеуничтожают загрязнение нефтью. К томуже сильно изрезанные скалистые берегазалива Принца Уильяма и островов, в немрасположенных, образуют многочисленные“карманы” нефти, которые будут служитьдолговременными источниками загрязнения,да и нефть там содержит большой проценттяжелой фракции, которая гораздомедленнее разлагается, чем легкая нефть.
Благодарядействию ветра и течений нефтяноезагрязнение затронуло, по существу,весь Мировой океан. При этом степеньзагрязненности океана из года в годрастет.
Воткрытом океане нефть встречаетсяглазным образом в виде тонкой пленки(с минимальной толщиной до 0,15 микрометра)и смоляных комков, которые образуютсяиз тяжелых фракций нефти. Если смоляныекомки воздействуют прежде всего нарастительные и животные морскиеорганизмы, то нефтяная пленка, крометого, влияет на многие физические ихимические процессы, происходящие наповерхности раздела океан — атмосфераи в слоях, прилегающих к нему. При ростезагрязненности океана такое влияниеможет приобрести глобальный характер.
Преждевсего нефтяная пленка увеличивает долюотражаемой от поверхности океанасолнечной энергии и уменьшает долюпоглощаемой энергии. Тем самым нефтянаяпленка оказывает влияние на процессытеплонакопления в океане. Несмотря науменьшение количества поступающеготепла, поверхностная температура приналичии нефтяной пленки повышается тембольше, чем толще нефтяная пленка. Океанявляется главным поставщиком атмосфернойвлаги, от которого в значительной мерезависит степень увлажнения материков.Нефтяная пленка затрудняет испарениявлаги, а при достаточно большой толщине(порядка 400 микрометров) может свестиего практически к нулю. Сглаживаяветровое волнение и препятствуяобразованию водяных брызг, которые,испаряясь, оставляют в атмосферемельчайшие частички соли, нефтянаяпленка изменяет солеобмен между океаноми атмосферой. Это также может повлиятьна количество атмосферных осадков надокеаном и материками, так как частичкисоли составляют значительную частьядер конденсации, необходимых дляобразования дождя.
Опасныеотходы. По данным Международной комиссиипо окружающей среде и развитию ООН,количество опасных отходов, ежегодносоздаваемых в мире, составляет более300 миллионов тонн, причем 90 процентовиз них приходится на промышленно развитыестраны. Было время, и не столь уж далекое,когда опасные отходы с химических идругих предприятий попадали на обычныегородские свалки, сбрасывались в водоемы,захоронялись в земле без принятиякаких-либо мер предосторожности. Однаковскоре то в одной, то в другой странестали все чаще проявляться порой весьматрагические последствия легкомысленногообращения с опасными отходами. Широкоеэкологическое движение общественностив промышленно развитых странах вынудилоправительства этих стран существенноужесточить законодательство позахоронению опасных отходов.
Впоследние годы проблемы опасных отходовстали принимать поистине глобальныйхарактер. Опасные отходы стали чащепересекать государственные границы,иногда без ведома правительства илиобщественности страны-получателяопасного груза. Особенно страдают оттакого вида торговли слаборазвитыестраны. Некоторые получившие огласкувопиющие случаи буквально потряслимировую общественность. 2 июня 1988 годав районе небольшого пор га Коко (Нигерия)было обнаружено около 4 тысяч тоннядовитых отходов иностранногопроисхождения. Груз был ввезен из Италиипятью партиями с августа 1987 года по май1988 года по поддельным документам.Правительство Нигерии арестоваловиновных, а заодно подвернувшеесяитальянское торговое судно “Пьяве”,с тем чтобы отправить опасные отходыобратно в Италию. Нигерия отозваласвоего посла из Италии и пригрозилапередать дело в международный суд вГааге. Обследование свалки показало,что в металлических бочках содержатсялетучие растворители, и имеется рискпожара или взрыва с выделениемисключительно ядовитого дыма. Около4000 бочек были старые, ржавые, многиераздулись от жары, а в трех из них былообнаружено высокорадиоактивное вещество.При погрузке отходов для отправки вИталию на судно “Карин Б”, ставшеепечально знаменитым, пострадали грузчикии члены экипажа. Некото рые из нихполучили сильные химические ожоги,другие страдали рвотой с кровью, одинчеловек был частично парализован. Ксередине августа свалка была очищенаот заграничного “подарка”.
Вмарте того же года в каменоломне наострове Касса напротив Конакри, столицыГвинеи, было захоронено 15 000 тонн “сырогоматериала для кирпича” (так гласилидокументы). По тому же контракту вскоредолжны были доставить еще 70 тысяч тоннтакого же груза. Через 3 месяца газетысообщили, что растительность на островесохнет и погибает. Оказалось, чтодоставленный норвежской компанией грузпредставляет собой богатую ядовитымитяжелыми металлами золу из печей посжиганию бытового мусора из Филадельфии(США). Норвежский консул, который оказалсядиректором норвежско-гвинейской компании- прямой виновницы случившегося, быларестован. Отходы были вывезены.
Дажеполный список известных на сегодняслучаев не будет исчерпывающим, таккак, безусловно) не все случаи получаютогласку. 22 марта 1989 года в Базеле(Швейцария) представители 105 государствподписали договор о контроле за экспортомядовитых отходов, который вступит всилу после ратификации по крайней мере20 странами. Гвоздем этого договорасчитается непременное условие:правительство принимающей страны должнозаранее дать письменное разрешение наприем отходов. Договор, таким образом,исключает мошеннические сделки, ноузаконивает сделки между правительствами.Экологическое движение “зеленых”осудило этот договор и требует полногозапрещения экспорта опасных отходов.О действенности мероприятий, предпринимаемых“зелеными”, свидетельствует судьбанекоторых кораблей, неосмотрительнопринявших на свой борт опасный груз. Несразу смогли выгрузиться уже упомянутое“Карин Б” и “Дип Си Кэрриер”, вывозившиеопасный груз из Нигерии, долго скиталосьпо морям судно, вышедшее в августе 1986года из Филадельфии с 10 тысячами тоннотходов, груз которого не приняли ни наБагамских островах, ни в Гондурасе,Гаити, Доминиканской Республике,Гвинее-Бисау. Более года путешествовалопасный груз с цианидом, пестицидами,диоксином и другими ядами, прежде чемон вернулся на борту сирийского судна“Занообия” в порт отправления Маринаде Кар-рара (Италия).
Проблемаопасных отходов должна решаться,безусловно, на пути создания безотходныхтехнологий и разложения отходов набезвредные соединения, например спомощью высокотемпературного сжигания.
Радиоактивныеотходы.Особое значение имеет проблемарадиоактивных отходов. Их отличительнаяособенность — невозможность ихуничтожения, необходимость на длительноевремя изолировать их от окружающейсреды. Как говорилось выше, основнаямасса радиоактивных отходов образуетсяна заводах атомной промышленности. Этиотходы, в основном твердые и жидкие,представляют собой высокорадиоактивныесмеси продуктов деления урана итрансурановых элементов (кроме плутония,который выделяется из отходов ииспользуется в военной промышленностии для других целей). Радиоактивностьсмеси составляет в среднем 1,2-10 5Кюри на килограмм, что приблизительносоответствует активности стронция-90 ицезия-137. В настоящее время в миредействуют около 400 ядерных реакторовАЭС мощностью порядка 275 гигаватт, Грубоможно считать, что на 1 гигаватт мощностиежегодно приходится порядка тоннырадиоактивных отходов средней активностью1,2-10 5Кюри. Таким образом, по массе количествоотходов сравнительно невелико, однакоих суммарная активность быстро растет.Так, в 1970 году она составляла 5,55-10 20 Беккерелей,в 1980 году она учетверилась, а в 2000 годупо прогнозу еще упятерится. Проблемазахоронения таких отходов до сих порне решена.
Наличие пресной чистой воды – необходимое условие существования всех живых организмов на планете.
На долю пресной воды, пригодной к употреблению, приходится всего 3 % от общего ее количества.
Несмотря на это, человек в процессе своей деятельности нещадно загрязняет ее.
Таким образом, очень большой объем пресных вод сейчас стал совершенно непригодным. Резкое ухудшение качества пресной воды произошло в результате загрязнения ее химическими и радиоактивными веществами, ядохимикатами, синтетическими удобрениями и канализационными стоками и это уже .
Виды загрязнений
Понятно, что все виды загрязнений, которые существуют, присутствуют и в водной среде.
Это достаточно обширный список.
Во многом решение проблемы загрязнения будет .
Тяжелыми металлами
В процессе деятельности крупных заводов в пресную воду сбрасываются промышленные стоки, состав которых изобилует различного рода тяжелыми металлами. Многие из них, попадая в организм человека, оказывают на него пагубное воздействие, приводящее к сильному отравлению, смерти. Такие вещества называют ксенобиотиками, то есть элементами, которые чужды живому организму. К классу ксенобиотиков относят такие элементы, как кадмий, никель, свинец, ртуть и многие другие.
Известны источники загрязнений воды данными веществами. Это прежде всего металлургические предприятия, автомобильные заводы.
Естественные процессы на планете тоже могут способствовать загрязнению. Например, вредные соединения в большом количестве содержатся в продуктах вулканической активности, которые время от времени попадают в озера, загрязняя их.
Но, безусловно, антропогенный фактор здесь имеет решающее значение.
Радиоактивными веществами
Развитие ядерной промышленности нанесло существенный вред всему живому на планете, в том числе и водоемам с пресной водой. В процессе деятельности ядерных предприятий образуются радиоактивные изотопы, в результате распада которых выделяются частицы с разной проникающей способностью (альфа-, бета- и гамма-частицы). Все они способны нанести живым существам непоправимый вред, так как при попадании в организм данные элементы повреждают его клетки и способствуют развитию онкологических заболеваний.
Источниками загрязнений могут служить:
- атмосферные осадки, выпадающие в районах, где проводятся ядерные испытания;
- сточные воды, сбрасываемые в водоем предприятиями ядерной промышленности.
- суда, работающие с использованием ядерных реакторов (при аварии).
Неорганические загрязнения
Основными неорганическими элементами, ухудшающими качество воды в водоемах, считаются соединения токсичных химических элементов. К ним относятся ядовитые соединения металлов, щелочи, соли. В результате попадания данных веществ в воду состав ее меняется, для употребления живыми организмами.
Основным источником загрязнения являются сточные воды крупных предприятий, заводов, шахт. Некоторые неорганические загрязнители усиливают свои негативные свойства, находясь в кислой среде. Так, кислые сточные воды, поступающие из угольной шахты, несут в себе алюминий, медь, цинк в концентрациях, весьма опасных для живых организмов.
Ежедневно в водоемы поступает огромное количество воды из канализационных стоков.
В такой воде содержится масса загрязняющих веществ. Это и частицы моющих средств, мелкие остатки пищи и бытовых отходов, фекалий. Эти вещества в процессе своего разложения дают жизнь многочисленным патогенным микроорганизмам.
Попадание их в организм человека может спровоцировать ряд серьезных заболеваний, таких как дизентерия, брюшной тиф.
Из больших городов такие стоки попадают в реки, и океан.
Синтетическими удобрениями
В синтетических удобрениях, используемых человеком, содержится много вредных веществ, таких как нитраты и фосфаты. Попадание их в водоем провоцирует чрезмерный рост специфической сине-зеленой водоросли. Разрастаясь до огромных размеров, она препятствует развитию других растений в водоеме, при этом сама водоросль не может служить пищей для живых организмов, обитающих в воде. Все это приводит к исчезновению жизни в водоеме и его заболачиванию.
Как разрешить проблему загрязнения воды
Безусловно, пути решения этой проблемы есть.
Известно, что большая часть загрязняющих элементов поступает в водоемы вместе со сточными водами крупных предприятий. Очистка воды – один из путей решения проблемы загрязнения воды. Владельцы предприятий должны озаботиться установкой качественных очистных сооружений. Наличие таких устройств, конечно, не способно полностью прекратить выброс отравляющих веществ, но значительно снизить их концентрацию вполне им под силу.
Также с загрязнениями питьевой воды помогут бороться бытовые фильтры, которые очистят ее в доме.
Заботиться о чистоте пресной воды должен и сам человек. Соблюдение нескольких простых правил поможет в значительной степени снизить уровень загрязнения воды:
- Необходимо экономно использовать водопроводную воду.
- Избегайте попадания бытовых отходов в канализационную систему.
- По возможности очищайте от мусора близлежащие водоемы и пляжи.
- Не используйте синтетические удобрения. Лучше всего в качестве удобрений подойдут органические бытовые отходы, скошенная трава, опавшие листья либо компост.
- Утилизируйте выбрасываемый мусор.
Несмотря на то что проблема загрязнения воды в настоящее время достигает угрожающих масштабов, решить ее вполне возможно. Для этого каждый человек должен приложить некоторые усилия, бережнее относиться к природе.
Одноклассники
2 Комментария
Каждый знает, что процент воды в теле человека велик и от ее качества будет зависеть наш метаболизм и здоровье в целом. Путями решения этой экологической проблемы применительно к нашей стране я вижу: урезание норм водопотребления по минимуму, а что сверх – так по завышенным тарифам; полученные средства отдать на развитие водоочистных сооружений (очистку активным илом, озонирование).
Вода – источник всего живого. Без неё не могут ни люди, ни животные. Я не думала, что проблемы с пресной водой настолько велики. Но ведь невозможно жить полноценной жизнью без шахт, канализаций, фабрик и т.д. В будущем, конечно, у человечества появится решение этой проблемы, но что делать сейчас? Я считаю, что люди должны активно заняться вопросом о воде и принять какие-либо меры.
Долгое время проблема загрязнения воды не была острой для большинства стран. Имеющихся ресурсов хватало для того, чтобы удовлетворять потребности местного населения. По мере роста промышленности, увеличения количества используемой воды человеком ситуация кардинально изменилась. Теперь вопросами её очистки и сохранения качества занимаются на международном уровне.
Способы определения степени загрязнения
Под загрязнением воды принято понимать изменение её химического или физического состава, биологических характеристик. Это определяет ограничения при дальнейшем использовании ресурса. Большого внимания заслуживает загрязнение пресных вод, потому что их чистота неразрывно связана с качеством жизни и здоровьем человека.
Для того чтобы определить состояние воды, измеряется целый ряд показателей. Среди них:
- цветность;
- степень мутности;
- запах;
- pH уровень;
- содержание тяжёлых металлов, микроэлементов и органических веществ;
- титр кишечной палочки;
- гидробиологические показатели;
- количество растворённого в воде кислорода;
- окисляемость;
- наличие патогенной микрофлоры;
- химическое потребление кислорода и др.
Практически во всех странах существуют надзорные органы, которые должны с определённой периодичностью в зависимости от степени важности пруда, озера, реки и пр. определять качество из содержимого. В случае обнаружения отклонений выявляются причины, которые могли спровоцировать загрязнение воды. Затем принимаются меры к их устранению.
Что провоцирует загрязнение ресурсов?
Причин, которые могут вызвать загрязнение воды, очень много. Это не всегда связано с деятельностью человека или промышленных предприятий. Природные катаклизмы, которые происходят периодически на различных территориях, также могут нарушить условия среды. Наиболее распространёнными причинами принято считать:
- Бытовые и промышленные сточные воды. Если они не проходят систему очистки от синтетических, химических элементов и органических веществ, то, попадая в водоёмы, способны провоцировать водно-экологическую катастрофу.
- . Об этой проблеме говорят не так часто, чтобы не провоцировать социальную напряжённость. Но отработанные газы, попадающие в атмосферу после выбросов автомобильного транспорта, промышленных предприятий, вместе с дождями оказываются на земле, загрязняя окружающую среду.
- Твёрдые отходы, которые способны не только изменить состояние биосреды в водоёме, но и само течение. Часто это приводит к разливам рек и озёр, затруднению течения.
- Органические загрязнения, связанные с деятельностью человека, естественным разложением умерших животных, растений и т. д.
- Промышленные аварии и техногенные катастрофы.
- Наводнения.
- Тепловое загрязнение, связанное с производством электрической и прочей энергии. В некоторых случаях происходит нагрев воды до 7 градусов, что вызывает гибель микроорганизмов, растений и рыб, для которых нужен иной температурный режим.
- Сходы лавин, селей и т. д.
В некоторых случаях природа способна сама со временем произвести очистку водных ресурсов. Но период химических реакций будет большим. Чаще всего гибель жителей водоёмов и загрязнение пресных вод невозможно предотвратить без вмешательства человека.
Процесс перемещения загрязнителей в воде
Если речь не идёт о твёрдых отходах, то во всех остальных случаях загрязнители могут существовать:
- в растворённом состоянии;
- во взвешенном состоянии.
Они могут представлять собой капельки или мелкие частицы. Биозагрязнители наблюдаются в виде живых микроорганизмов или вирусов.
Если в воду попадают твёрдые частицы, то необязательно они осядут на дне. В зависимости от течения, штормовых явлений они способны подниматься на поверхность. Дополнительным фактором является состав воды. В морской подобным частицам опуститься на дно практически невозможно. В результате течения они легко перемещаются на большие расстояния.
Эксперты обращают внимание на то, что из-за смены направлений течения в прибрежных зонах традиционно уровень загрязнения выше.
Независимо от типа загрязнителя, он способен попасть в организм рыб, которые обитают в водоёме, или птиц, ищущих себе пропитание в воде. Если это не приводит к прямой гибели существа, то способно сказаться на дальнейшей пищевой цепочке. Существует высокая вероятность того, что именно так загрязнение воды отравляет людей и ухудшает состояние их здоровья.
Основные результаты влияния загрязнённости на окружающую среду
Независимо от того, попадает ли загрязнитель в организм человека, рыбы, животного, срабатывает защитная реакция. Некоторые виды токсинов могут быть обезврежены иммунными клетками. В большинстве случаев живому организму требуется помощь в виде лечения, чтобы процессы не приняли серьёзный характер и не привели к гибели.
Учёные определяют в зависимости от источника загрязнения и его влияния следующие показатели отравления:
- Генотоксичность. Тяжёлые металлы и другие микроэлементы способы повредить и изменить структуру ДНК. В результате наблюдаются серьёзные проблемы в развитии живого организма, повышается риск заболеваний и т. д.
- Канцерогенность. Проблемы онкологии тесно связаны с тем, какую воду употребляет человек или животные. Опасность заключается в том, что клетка, превратившись в раковую, способна быстро переродить остальные в организме.
- Нейротоксичность. Многие металлы, химические вещества способны влиять на нервную систему. Всем известно явление выброса китов, которое провоцируется подобными загрязнениями. Поведение морских и речных обитателей становится неадекватным. Они не только способны убить себя, но и начать пожирать тех, кто раньше им был неинтересен. Попадая с водой или пищей из таких рыб и животных в организм человека, химические вещества могут провоцировать замедление реакции мозга, разрушение нервных клеток и т.д.
- Нарушение энергообмена. Воздействуя на клетки митохондрии, загрязнители способны изменять процессы выработки энергии. В результате организм перестаёт осуществлять активные действия. Недостаток энергии может вызвать смерть.
- Репродуктивная недостаточность. Если гибель живых организмов загрязнение воды вызывает не так часто, то повлиять на состояние здоровья оно способно в 100 процентах случаев. Учёные особенно озабочены тем, что утрачивается их способность воспроизводить новое поколение. Решить эту генетическую проблему бывает непросто. Требуется искусственное обновление водной среды.
Как работает контроль и очистка вод?
Понимая, что загрязнение пресных вод ставит под угрозу существование человека, государственные органы на национальном и международном уровне создают требования к осуществлению деятельности предприятий и поведению людей. Эти рамки находят отражение в документах, регламентирующих процедуры контроля воды и работы систем очистки.
Выделяют следующие способы очистки:
- Механическая или первичная. Её задача – предотвратить попадание в водоёмы крупных предметов. Для этого на трубах, по которым идут стоки, устанавливают специальные решётки и фильтры, задерживающие их. Требуется своевременно проводить очистку труб, иначе засор может стать причиной аварии.
- Специализированная. Призвана улавливать загрязнители какого-то одного типа. Например, существуют ловушки для жиров, нефтяных пятен, хлопьевидных частиц, которые осаждаются с помощью коагулянтов.
- Химическая. Подразумевает, что сточные воды будут использованы повторно в замкнутом цикле. Поэтому, зная их состав на выходе, подбирают химические вещества, которые способны вернуть воду в первоначальное состояние. Обычно это техническая вода, а не питьевая.
- Третичная очистка. Чтобы воду можно было использовать в быту, сельском хозяйстве, в пищевой промышленности, её качество должно стать безупречным. Для этого её обрабатывают специальными составами или порошками, способными в процессе многоэтапной фильтрации задержать тяжёлые металлы, вредные микроорганизмы и другие вещества.
В быту всё больше людей старается устанавливать мощные фильтры, которые избавляют от загрязнения, причиной которого становятся старые коммуникации и трубы.
Болезни, которые может провоцировать грязная вода
Пока не стало понятно, что с водой в организм могут попадать возбудители инфекций и бактерии, человечество сталкивалось с . Ведь эпидемии, наблюдавшиеся периодически в той или иной стране, уносили жизни сотен тысяч людей.
К наиболее распространённым заболеваниям, к которым может привести плохая вода, относятся:
- холера;
- энтеровирус;
- лямблиоз;
- шистосомоз;
- амебиаз;
- врождённые уродства;
- психические аномалии;
- кишечные расстройства;
- гастрит;
- поражение кожи;
- ожоги слизистых;
- онкологические заболевания;
- снижение репродуктивной функции;
- эндокринные нарушения.
Приобретение бутилированной воды и установка фильтров является средством профилактики заболеваний. Некоторые используют серебряные предметы, которые также частично обеззараживают воду.
Загрязнение воды способно изменить планету и сделать качество жизни совершенно другим. Именно поэтому вопрос сохранения водоёмов постоянно поднимается экологическими организациями и научно-исследовательскими центрами. Это позволяет привлечь внимание предприятий, общественности, государственных органов к существующим проблемам и простимулировать начало активных действий по предотвращению катастрофы.
Всю свою жизнь человек ощущает на собственном здоровье влияние множества факторов. Одни из них оказывают положительное, а другие отрицательное влияние. Очень важную роль играют генетические, биологические особенности каждого из нас. Но кроме них, на наше самочувствие сильно влияют экологические факторы. Всем известно, что загрязнение воздуха, почвы и воды напрямую влияет на состояние здоровья, качество и продолжительность жизни.
О первых двух очень важных природных факторах, мы поговорим в следующий раз. А сегодня давайте поговорим про здоровье человека и загрязнение воды, а именно, узнаем, как взаимосвязаны эти два понятия.
Влияние человека на загрязнение воды — причины загрязнения
По факту загрязнение воды человеком началось с развитием промышленности. Население земли увеличивается, растут новые города, развивается промышленность. Предприятия по переработке нефти, используют воду в качестве растворителя, после чего загрязненные продуктами отходов нефти стоки попадают в природные водоемы и почву.
Целлюлозно-бумажные производства, предприятия легкой, пищевой промышленности используют воду, как рабочую среду. Просто без нее, предприятия не смогут работать. Между тем они загрязняют ее углеводородами, после чего сточные воды также загрязняют чистые наземные источники.
При производстве моющих синтетических веществ (шампуней, стиральных порошков и др.) отходы производства попадают в водоемы — хранилища питьевой воды. Очистка хранилищ от таких загрязнителей неэффективна и загрязненная вода попадает в водопровод. Но эти загрязнители очень вредны для природы и губительно влияют на здоровье человека.
Но кроме того воду, почву, воздух загрязняет сельское хозяйство. Дожди, тающий снег смывает с полей химические вещества, яды, пестициды. Все они попадают в воздух, сливаются в реки, озера. В частности, водоемы, куда попадают сточные воды с сельскохозяйственных полей, содержат огромное количество свинца. Этот элемент попадает в городской водопровод. В результате мощный удар получает нервная, кровеносная система. Особенно от отравления организма свинцом страдают дети.
Нужно понимать, что химические соединения, попадающие со стоками в реки, озера, пруды и водохранилища изменяют состав воды. Под их воздействием она может оказаться совершенно непригодной даже для бытовых, хозяйственных нужд, не говоря уже о питье и приготовлении пищи.
Вода и здоровье человека
По утверждению экспертов ВОЗ, большинства болезней и смертей от них, человечество могло бы избежать, если бы население получало чистую питьевую воду. Но, к сожалению, в большинстве российских (и не только) городов из крана течет жидкость, которую с большой натяжкой можно назвать пригодной для питья.
Совершенно очевидно, что питьевая вода не должна содержать предельно-допустимых норм химических компонентов. Но и не содержать их совсем — тоже плохо. Переизбыток, как и дефицит кальция, магния, калия, йода, фтора и т.д. плохо сказывается на здоровье. Например, недостаток фтора провоцирует кариес, а дефицит йода — болезни щитовидной железы.
Но о дефиците минеральных веществ в питьевой воде говорить не приходится, так же как о наличии в питьевой воде ядохимикатов и вредных химических соединений. Хотя концентрация их остается, преимущественно, низкой, они обладают способностью накапливаться в клетках организма, и впоследствии становятся причиной развития большинства известных заболеваний, вплоть до онкологических.
Обычная питьевая вода часто содержит в малой концентрации тяжелые металлы. В ней обнаруживается свинец, ртуть, олово и мышьяк. Часто находят хром, кадмий, медь, цинк. Их ионы, попадая в организм, оказывают разрушающее воздействие на ферменты. Подавляют их работу и впоследствии вызывают неврологические заболевания.
При отравлении ртутью организма беременной женщины, возникают очень тяжелые аномалии у детей — отсталость развития, психические аномалии и врожденные уродства. Также отстают в развитии дети, употребляющие воду, содержащую переизбыток свинца.
Тяжелые металлы очень опасны тем, что организм не может самостоятельно очиститься от них. Проникая в него вместе с водой и приготовленной на ней пищей, металлы накапливаются в клетках, связываются с белками, начиная участвовать в синтезе. Отсюда непонятные эпидемии тяжелых заболеваний внутренних органов, онкологических опухолей, врожденных аномалий.
Накопление металлов проникающих в организм с пищей называют заметить трудно. Но только на ранних уровнях до достижения ими опасной концентрации, когда организм буквально «ломается» от болезни. К сожалению, при достижении этого уровня поправить ситуацию уже практически не возможно.
Такое же пагубное влияние на организм оказывают и ядохимикаты — соединения азота, нитраты, нитриты. Они попадают в воздух, почву и питьевую воду, способствуя возникновению многочисленных заболеваний.
Человек почти на 80% состоит из воды. Влияние ее на здоровье неоценимо. Эта природная субстанция участвует во всех физических и химических процессах в нашем организме. Не только здоровье, но и жизнь человека во многом зависят от воды и ее качества.
Чтобы не рисковать, быть спокойными за свое здоровье, и здоровье своей семьи, используйте для питья и приготовления пищи только чистую питьевую воду. Если вы не уверены в качестве водопроводной воды, установите очистные фильтры или покупайте готовую, очищенную, бутилированную воду. Будьте здоровы!