Файл: n1.doc

Физическое загрязнение

Это прежде всего тепловое загрязнение в результате сброса подогретых вод, используемых для охлаждения на ТЭС и АЭС. Оно нарушает природный водный режим. Например, реки в местах сброса таких вод не замерзают. В замкнутых водоемах это вызывает уменьшение содержания кислорода, от чего гибнет рыба и бурно развиваются одноклеточных водоросли («цветение» воды).

К физическому загрязнению относят и радиоактивное загрязнение - следствие испытания ядерного оружия, аварий на атомных электростанциях и других объектах атомной промышленности. Радиоактивное загрязнение проявляется в сильном воздействии на гидробионты и на человека через трофическую (пищевую) цепь даже при крайне малых дозах, снижает способность водоемов к самоочищению.

Химическое загрязнение

- возникает в результате попадания в воды различных химических веществ и соединений со сточными промышленными, сельскохозяйственными и бытовыми водами, а также с атмосферными осадками. Состав производственных стоков зависит от рода промышленных предприятий, типа оборудования, используемого сырья, технологии производства, степени очистки вод и ряда других причин. Так, для сточных вод химической промышленности характерны фенолы, спирты, смолы. Выбросы тепловых электростанций, работающих на твердом топливе, после освобождения от золы и шлака, имеют повышенную концентрацию фторидов, мышьяка, ванадия, часто содержат канцерогенные органические соединения.

Загрязняющие вещества разделяют на несколько классов в зависимости от их природы, химического строения и происхождения:

- тяжелые металлы (свинец, ртуть и пр.)

- органические материалы, нитраты, фосфаты

- углеводороды (нефть, органические загрязнения).

Промышленность и транспорт - главный источник поступления опасных для живых организмов тяжелых металлов. Со сточными водами в естественные водоемы попадает огромное их количество: ежегодно сточные воды приносят в реки 720 тыс. т цинка, 110 тыс. т свинца, 2,5 тыс. т ртути.

Органические материалы поступают с бытовыми, сельскохозяйственными и промышленными стоками. Их разложение происходит под действием микроорганизмов и сопровождается потреблением растворенного в воде кислорода. При содержании кислорода в воде ниже 5 мг на 1 литр, а в районах нереста - ниже 7 мг - многие виды рыб погибают. Увеличение содержания нитритов и нитратов в поверхностных и подземных водах ведет к загрязнению питьевой воды и к развитию некоторых заболеваний, а рост содержания этих веществ в водоемах вызывает их ускоренную эвтрофикацию (увеличение запасов биогенных и органических веществ, из-за чего бурно развиваются планктон и водоросли, поглощая весь кислород в воде).

Биологическое загрязнение

К биологическим загрязнителям относятся микроорганизмы. В водную среду они попадают со стоками химической и целлюлозно-бумажной промышленности, животноводческих комплексов. Болезнетворные микроорганизмы и вирусы содержатся в плохо обработанных или совсем не обработанных канализационных стоках населенных пунктов и животноводческих ферм. Попадая в питьевую воду, патогенные микробы и вирусы вызывают эпидемии, вспышки сальмонеллеза, гастроэнтерита, гепатита и др. От таких загрязнений пострадали Байкал, Волга, многие большие и малые реки России. В развитых странах в настоящее время распространение эпидемий через общественное водоснабжение происходит редко. Но могут быть заражены пищевые продукты, например овощи, выращиваемые на полях, удобряемых шламами после очистки бытовых сточных вод (от нем. Schlamme - буквально грязь). Водные беспозвоночные, например устрицы или другие моллюски, из зараженных водоемов часто вызывали вспышки брюшного тифа.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Загрязнение подземных вод связано с загрязнением природной среды в целом: почв и растительности, поверхностных вод, атмосферы и атмосферных осадков. От загрязнения подземные воды предохраняют поверхностные слои горных пород, которые фильтруют воды и сорбируют отдельные химические элементы. Источники загрязнения подземных вод сточные воды промышленности, сельского хозяйства, коммунальные и радиоактивные стоки, возникающие после ядерных взрывов, аварий на атомных электростанциях. Иногда человек преднамеренно закачивает загрязнители и неочищенные воды: при захоронении не подлежащих очистке промышленных ядовитых отходов и отстоев бытовых сточных вод, в процессе нефтедобычи в целях поддержания внутреннего давления. Попавшие в глубинные водоносные горизонты загрязнители мигрируют, рассеиваются и переносятся на большие расстояния. Очистка подземных вод - процесс более трудоемкий, чем поверхностных.

Интенсивный забор воды из подземных источников вызывает образование обширных (радиусом несколько десятков км и глубиной до 100 м) воронок осушения в районах крупных городов. Могут проседать целые города, например Венеция. В Японии с января 1973 по январь 1974 в западных районах столицы уровень земной поверхности понизился на 25,2 см.

На территории РФ выявлено около 500 участков с загрязнением подземных вод. Крупнейшие очаги находятся в Московской (г. Лыткарино) и Тульской областях, Татарстане. Загрязнение и истощение подземных вод недопустимо, потому что нарушает естественные миграции растворенных в водах твердых и газообразных веществ, функции которых в эволюции географической оболочки науке еще малоизвестны. Современной гидрогеологии известны десятки природных процессов с участием подземных воды: молекулярная диффузия, фильтрация, гидролиз, выщелачивание, растворение и кристаллизация, подземное испарение и вымораживание и др. Неизвестно, как повлияет на развитие географической оболочки нарушение этих процессов.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ МИРОВОГО ОКЕАНА

Мировой океан занимает более 70 % поверхности Земли и играет важную роль в развитии и функционировании географической оболочки, регулирует климатические процессы на Земле. Загрязнение МО происходит тремя путями.

Первый - речной сток, с которым в океан попадают миллионы тонн загрязняющих веществ. При этом почти все взвешенные и большинство растворенных веществ осаждаются в устьях рек и на прилегающих шельфах. Следовательно, наиболее загрязнены прибрежные и шельфовые области, межматериковые и внутриматериковые моря; способствует загрязнению размещение в прибрежных районах промышленных предприятий и земледельческих угодий на низменностях. Из морей наибольшей загрязненностью отличаются Северное, Средиземное и Балтийское.
Второй путь загрязнения связан с атмосферными осадками, с ними в Мировой океан поступает большая часть свинца, половина ртути и пестицидов.

Третий путь связан с хозяйственной деятельностью человека в акваториях Мирового океана.

Ежегодно только в результате естественных процессов в океан поступает порядка 25 млн. т железа, по 300 - 400 тыс. т марганца, меди и цинка, по 180 тыс. т свинца и фосфора. Практически поступление этих элементов значительно возрастает из-за антропогенной деятельности. Свинца, например, включая антропогенное поступление, ежегодно попадает в океан 650 тыс. т. Концентрация олова в морской воде уже в 3 раза превышает норму. Количество ртути, включая антропогенные источники, достигает свыше 5 тыс. т в год.

Наиболее распространенный и опасный вид загрязнения МО - нефтяное загрязнение. Ежегодно в океан поступает нефти и нефтепродуктов около 5 - 10 млн. т, и их поступление увеличивается в связи с увеличением общей добычи. Основная масса нефти поступает в океан при авариях и сливе балластных вод, разработке нефти и газа на шельфах. Реки мира ежегодно выносят в морские и океанические воды более 1,8 млн. т нефтепродуктов. Только за последние 5- 6 лет произошли крупнейшие выбросы нефти в океан: во время войны в Персидском заливе Иран вылил в него сотни тысяч тонн нефти, что поставило на грань экологической катастрофы прибрежные государства района бедствия.

В море нефтяное загрязнение имеет различные формы. Нефть может тонкой пленкой покрывать поверхность воды, а при ее разливах толщина покрытия вначале может составлять несколько сантиметров. От 2 до 4 % поверхности Тихого и Атлантического океанов постоянно покрыто нефтяной пленкой. Углеводороды нефти растворяют в себе пестициды, тяжелые металлы, которые вместе с нефтью концентрируются в приповерхностном слое и еще более отравляют его. В этом слое, играющем особенно важную роль для различных сторон жизни океана, сосредоточено наибольшие количества нефти. Но здесь обитает множество организмов, этот слой - "детский сад" для многих популяций. Нефтяные пленки на поверхности нарушают энерго-, тепло-, водо- и газообмен, процессы растворения и выделения кислорода, углекислого газа, теплообмена, меняется отражательная способность (альбедо) воды.

С течением времени образуется эмульсия нефти в воде или воды в нефти. Позже возникают комочки тяжелой фракции нефти, нефтяные агрегаты, способные долго плавать на поверхности. К ним прикрепляются различные мелкие животные, которыми питаются рыбы и усатые киты, заглатывая нефть. Одни рыбы от этого гибнут, другие насквозь пропитываются нефтью и становятся непригодны для употребления в пищу. Нефтяное загрязнение наносит огромный вред живым организмам: меняются физиологические процессы, возникают патологические изменения в тканях и органах, ухудшается работа ферментативного аппарата, нервной системы. Все компоненты нефти токсичны для морских организмов. Доказано, что очень опасно длительное хроническое воздействие даже небольших концентраций нефти: постепенно падает первичная биологическая продуктивность моря.

Опасно радиоактивное загрязнение океанов в результате захоронения в них радиоактивных отходов и аварий на атомных судах. В 1972 г в Лондоне была подписана конвенция по предотвращению загрязнения морей и океанов сбросами, в том числе и радиоактивными. Несмотря на это соглашение, вплоть до 1983 г Великобритания, Швейцария, Бельгия и Нидерланды регулярно проводили захоронение отходов низкой концентрации в северо-восточной части Атлантики, в международных водах у берегов Испании.
Хлорированные углеводороды, применяемые для борьбы с вредителями сельского и лесного хозяйства, с переносчиками инфекционных болезней, уже многие десятилетия вместе со стоком рек и через атмосферу поступают в МО, включая Арктику и Антарктику. Они остро токсичны, влияют на кроветворную систему, наследственность, легко растворимы в жирах и поэтому накапливаются в органах рыб, млекопитающих, морских птиц. Будучи ксенобиотиками, т. е. веществами полностью искусственного происхождения, они не имеют среди микроорганизмов своих "потребителей" и поэтому почти не разлагаются в природных условиях, а только накапливаются в МО.

По своему токсичному действию особую опасность представляет ртуть. Под влиянием микробиологических процессов токсичная неорганическая ртуть превращается в более токсичные органические формы ртути. Накопленные в рыбе или в моллюсках соединения метилированной ртути представляют прямую угрозу жизни и здоровью людей. Печально известна болезнь "минамато", получившая название от японского залива, где резко проявилось отравление местных жителей, употреблявших морские продукты из залива, на дне которого накопилось немало ртути от отходов близлежащего комбината.

Масштабы загрязнения продуктов морей и океанов так велики, что во многих странах установлены санитарные нормы на содержание в них тех или других вредных веществ. Каково ближайшее будущее МО и важнейших морей? В ближайшие 20-25 лет ожидается рост загрязнения МО в 1,5 - 3 раза. Концентрации многих токсических веществ могут достигнуть порогового уровня и вызвать деградацию естественной экосистемы. Ожидается, снижение первичной биологической продукции океана в ряде районов на 20-30 % по сравнению с нынешней. Безотходные и малоотходные технологии, превращение отходов в полезные ресурсы – путь, который позволит избежать экологического тупика. Но потребуются десятилетия для воплощения идеи в жизнь.

Вопросы на зачет

1. Виды антропогенного влияния на водные ресурсы суши

2. Виды загрязнения природных вод

3. Загрязнение вод Мирового океана: основные загрязняющие вещества, пути их поступления в МО, опасность загрязнения МО.

4. Загрязнение вод суши: основные отрасли народного хозяйства, поставляющие загрязняющие вещества, самые опасные загрязнители.

Использованные источники

4. Оценка влияния изменения вод суши на наземные экосистемы /Отв. ред. Новикова Н.М. - М.: Наука, 2005, 365 с.

5. www.netschools.ru

6. www.geoman.ucoz.ru

7. www.kp.ru