Тема 2.2.Загрязнение водной среды

Загрязнение окружающей среды. Виды загрязнителей. Под загрязнением понимается привнесение в среду или возникно­вение в ней новых, обычно нехарактерных для нее веществ или увеличение концентрации имеющихся. Различают при­родные загрязнения, вызванные природными, часто катастрофическими причинами (извержение вулкана), и антропогенные, возникающие в результате деятельности человека.

Рис.2

Все антропогенные загрязнители делятся на материаль­ные (пыль, шлаки, газы, зола и т. д.) и физические, или энергетические (тепловая энергия, глум, вибрация, элект­рические и электромагнитные поля и т. д.). Материальные за­грязнители подразделяются на механические, химичес­кие, биологические. К механическим загрязнителям относятся пыль и аэрозоли атмосферного воздуха, твердые частицы в воде и почве. Например, металлическая пыль, стружка, бытовые отходы и т. д. Они часто вызывают аллергические заболевания.

Химическими загрязнителями являются всевозможные га­зообразные, жидкие и твердые химические соединения и эле­менты, попадающие в атмосферу и гидросферу и вступающие во взаимодействие с окружающей средой (кислоты, щелочи, диоксид серы, эмульсии и т. д.). Например, в районах рас­положения химических предприятий имеют место заболевания бронхиальной астмой, аллергическими болезнями.

Биологические загрязнители — все виды организмов, по­являющиеся при участии человека и наносящие ему вред (грибки, сине-зеленые водоросли, бактерии и т. п.). Например, загрязнения питьевой воды бактериями вызывают кишечно-желудочные заболевания.

Энергетические загрязнители имеют физическую природу. К ним относятся все виды энергии, теряемой в виде отходов разнообразных производств: тепловая, механическая, ионизи­рующие излучения, электромагнитные волны, звуковые вол­ны и т. д. Например, шумовое загрязнение приводит к гипер­тоническим болезням, стрессовым состояниям.

Таким образом, загрязненность окружающей среды, помимо ухудшения гигиенических условий проживания людей, сказы­вается на состоянии их здоровья. Особую опасность вызывает состояние здоровья подрастающего поколения. Абсолютно здо­ровые школьники составляют не более 20%, а в старших клас­сах—14%. (Как вы думаете, какие необходимы меры для укрепления здоровья населения?)

Воздействие загрязнителей окружающей среды прослежи­вается на различных этапах: от накопления вредных веществ в организме до заболевания и смерти населения. Это воз­действие постоянно растет и в ряде районов достигает крити­ческих величин, за которыми происходит изменение механиз­мов наследственности.

Интенсивное загрязнение различными веществами окру­жающей среды приводит, как это было в Лав-Кэнеле (США), Чернобыле, к эвакуации местного населения и появлению «экологических беженцев».

Классификация загрязнений. В результате действия загрязните­лей образуются загрязнения окружающей среды. Они чрезвычай­но разнообразны и классифицируются определенным образом

Загрязнения окружающей среды могут различаться по продол­жительности их присутствия в окружающей среде:

глобального масштаба — это загрязнение, существующее длительное время (годы и месяцы); оно способно распространять­ся в окружающей среде по всей планете, независимо от места вы­броса. Примером может служить радиоактивное загрязнение с пе­риодом полураспада радионуклидов свыше 1 месяца;

регионального масштаба — это загрязнение веществами с ог­раниченным временем жизни (обычно несколько суток); оно спо­собно охватить крупный регион, за пределами которого концен­трация загрязнения будет совсем незначительная. К веществам, способным вызвать такое загрязнение, относятся оксиды серы и азота, тяжелые металлы, пестициды и др.;

локального масштаба — это загрязнение, связанное с выбро­сом веществ с малым временем существования и вследствие распространяющееся на сравнительно небольшой территории вблизи источников загрязнения. Это загрязнения среды грубодис­персными аэрозолями, сероводородом и др.

По происхождению загрязнения окружающей среды делятся на природные и антропогенные.

Природные загрязнения вызываются какими-либо естествен­ными или катастрофическими причинами (извержение вулкана, землетрясение, селевой поток и т. п.). Антропогенные загрязнения возникают в результате деятельности людей и по отношению к участию в биологических процессах природы бывают:

разрушаемые биологическими процессами в том случае, если они входят в естественный кругооборот веществ и исчезают под действием биологических агентов;

неразрушаемые биологическими агентами (стойкие).

В составе антропогенных загрязнений выделяют:

механическое — засорение среды агентами, оказывающими лишь механическое воздействие без физико-химических послед­ствий. Примеры: пыль в атмосфере, твердые частицы и разнооб­разные предметы в воде и почве (металлические бочки из-под топ­лива, шахтные отвалы). На транспорте к таким загрязнениям от­носятся пыль от истирания тормозных колодок на подвижном составе, резиновая пыль от истирания шин, выброшенные ис­пользованные шины вдоль автотрасс, отвалы земли при строитель­стве дорог и др.;

биологическое — загрязнение, которое включает виды орга­низмов, появившихся в результате деятельности человека и нано­сящие вред ему самому или прочим живым организмам. В частно­сти, загрязнение происходит при сбросе навозных стоков с живот­новодческих ферм в водоемы. На железнодорожном и водном транспорте такие загрязнения возникают при сбросе фекальных стоков из пассажирского подвижного состава;

химическое — загрязнение, которое связано с изменением естественных химических свойств среды в результате проникнове­ния в эту среду веществ, нормально отсутствующих в ней, или по­вышение концентрации веществ сверх нормы. Примерами могут служить загазованность атмосферы опасными промышленными и транспортными газовыми выбросами, применение антигололедных смесей на дорогах, разлив нефти при авариях на транспорте;

физическое — это загрязнение представляет собой результат энергетического воздействия и включает в себя тепловое, свето­вое, шумовое, электромагнитное, ионизирующее.

Тепловое (термальное) загрязнение возникает в результате из­менения температуры среды в основном в связи с промышленны­ми и транспортными выбросами нагретого воздуха, отработавших газов в атмосферу и воды в естественные водоемы от систем охлаж­дения. Причем, тепловое загрязнение — это не обязательно увели­чение температуры, но и ее понижение. Важно, что меняется ре­жим температуры. В качестве примера можно рассмотреть сброс подогретой воды в водоемы от тепловых электростанций или про­мышленных предприятий. Он приводит к сокращению содержа­ния кислорода в воде, повышению токсичности имеющихся в ней примесей, в результате чего нарушается биологическое равнове­сие. В загрязненной воде с повышением температуры начинают бурно размножаться микробы и вирусы, которые могут вызвать за­болевания обитателей водоема.

Световое загрязнение представляет собой нарушение естест­венной освещенности местности в результате воздействия искус­ственных источников света или затенения, создаваемого в процес­се деятельности человека. Одним из примеров является транс­портный тоннель, проложенный в горе и освещенный внутри ис­кусственными источниками света, создающими помехи для подземных обитателей.

Шумовое загрязнение происходит при увеличении интенсив­ности и повторяемости шума сверх природного уровня. К источ­никам шума техногенного происхождения относят все применяе­мые в современной технике механизмы, оборудование и транс­портные средства.

Электромагнитное загрязнение образуется в результате изме­нения электромагнитных свойств среды (от линий электропере­дач, радио и телевидения; работы некоторых промышленных уста­новок для нагрева металлов при плавке, ковке, закалке, для сушки и склеивания древесины, нагрева и сварки пластмасс и др.). Эти загрязнения приводят к геофизическим аномалиям и изменениям в тонких биологических структурах. На воздушном транспорте (в аэропортах) и водном (на судах) электромагнитные поля возника­ют при работе радиопередатчиков, радиолокаторов и другого ра­дионавигационного оборудования.

Электромагнитные поля ра­диочастот оказывают вредное воздействие на организм человека, причем опасность усугубляется тем, что они не обнаруживаются органами чувств. Люди, подвергающиеся их воздействию, ощуща­ют головные боли, раздражительность, нарушение сна и получают расстройство центральной нервной системы. Поля сверхвысоких частот могут оказывать воздействие на глаза, приводя к помутнению хрусталика (катаракте). Изучение заболеваемости у радистов, подвергающихся воздействию электромагнитных полей, выявило наиболее высокую их заболеваемость неврозами по сравнению с другими профессиональными группами на флоте.

Ионизирующее загрязнение связано с превышением естест­венного уровня содержания в среде радиоактивных веществ (ра­дионуклидов). Естественный фон создается за счет космического излучения, радиоактивного излучения недр Земли, радионукли­дов атмосферы, гидросферы, литосферы и т. д. Помимо естествен­ного фона возникает техногенный фон, вызванный деятельностью человека. Источниками его являются осадки при ядерных взры­вах, отходы атомной промышленности, аварийные выбросы на атомных предприятиях. Наибольший удельный вес в общем объе­ме радиоактивных осадков приходится на стронций-90, иод-131 и цезий-137, которые могут накапливаться в тканях организма чело­века. Превышение допустимых уровней ионизирующих излуче­нии представляет серьезную опасность для всех живых организ­мов. Под воздействием ионизирующих излучений в организме мо­гут происходить нарушения работы кроветворных органов, им­мунной системы, половых желез, желудочно-кишечного тракта и обмена веществ. При этом наиболее опасны р~, у-рентгеновское и нейтронное облучение. Продукты радиоактивного распада могут попадать в организм через дыхательные пути, при питье, приеме пищи, курении, редко — через кожу.

Рассмотренные виды загрязнений специалисты рассматрива­ют как загрязнения в «узком» смысле слова. Есть трактовка этого понятия также в «широком» смысле слова, с позиций теории по­мех. В этом случае как загрязнение следует рассматривать любое вмешательство в естественный ход процессов в экосистемах, исхо­дящее от человека или от явлений природы. Например, загрязне­нием нужно считать культивирование теплолюбивых южных куль­тур в более северных зонах. Все многообразие видов загрязнений представлено в четырех группах выделяемых по ха­рактеру воздействия на биогеоценозы.

Ингредиентное загрязнение происходит при поступлении в био­геоценозы веществ, отсутствовавших в них ранее или присутство­вавших в меньших количествах. Загрязнения данной группы под­разделяются на минеральные и органические. Поступая в окру­жающую среду, они вызывают изменения механического или хи­мического свойства. К ингредиентным загрязнениям относятся отходы добывающих и перерабатывающих производств, продукты сгорания ископаемого топлива, бытовые стоки и мусор, отходы сельскохозяйственного производства.

Параметрическое загрязнение представляет собой изменение физических параметров окружающей среды и влияет на естествен­но сложившиеся параметры среды, оказывая угнетающее и дис­комфортное воздействия на живые организмы. Оно включает в себя шумовое, тепловое, световое, электромагнитное, радиацион­ное загрязнения.

Биоценотическое загрязнение — это изменение состава и струк­туры популяций. Оно связано с фактором беспокойства живых су­ществ, перепромыслом рыб, животных, птиц, интродукцией (вве­дением культурных видов растений в места, где они ранее не про­израстали) и акклиматизацией (приспособлением организмов к новым климатическим условиям) видов.

Стациально-деструкционное загрязнение связано с разрушени­ем естественной стации экологических систем за счет вмешатель­ства человека или явлений природы, например разработка карье­ров, дорожное строительство, осушение земель, эрозия почв, по­жары и пр.

Потребление водных ресурсов для обеспечения социально-эко­номического развития России возрастает. Основными источника­ми водных ресурсов в России являются реки, годовой сток кото­рых составляет в среднем 4271 км³, в то время как забор воды для хозяйственных целей из поверхностных источников находится в пределах 70—80 км³ в год. Вместе с тем ощущаемый дефицит пресных вод в стране связан с тем, что около 90 % речного стока приходится на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов, а основные промышленные и сельскохозяйственные потребители и 80 % населения сосредоточены в бассейнах Каспийского и Азов­ского морей, в которые собирается менее 8 % общего речного сто­ка страны.

Большая часть ресурсов пресных вод сосредоточена в крупных озерах: Байкал (23 000 км³, или 20 % мировых и более 90 % нацио­нальных запасов пресных вод), Ладожское (908 км³). Онежское (285 км³), Чудско-Псковское (35,2 км³).

Для удовлетворения потребностей населения и экономики страны в водных ресурсах построено более 2000 крупных водохра­нилищ и 34 межрегиональные межбассейновые системы по пере­распределению водного стока. Однако состояние многих водохо­зяйственных систем и гидротехнических сооружений неудовле­творительно, в ряде случаев является аварийным, велик их физи­ческий износ. Широкое распространение получили эрозия берегов, подтопление земель, а также загрязнение водных источ­ников. Неизменным остается показатель экономии воды за счет эксплуатации систем оборотного водоснабжения (78 %).

Структура водопотребления характеризуется следующими по­казателями:

• производственные нужды — 60,8 %;

• хозяйственно-питьевые нужды—18,6 %;

• орошение — 13,4 %;

• сельскохозяйственное водоснабжение — 1,0 %;

• прочие нужды — 6,2 %.

Более 60 % городов и поселков городского типа удовлетворяют потребности в питьевой воде, используя подземные воды, а около 20 % из них имеют смешанные источники водоснабжения. В сель­ской местности доля подземных вод в хозяйственно-питьевом во­доснабжении составляет 80—85 %. Это в основном децентрализо­ванные источники (колодцы, родники), которые используют для питья около 1/3 населения страны. По экспертным оценкам, в це­лом по Российской Федерации доля загрязненных подземных вод не превышает 5—6 % обшей величины их использования для пить­евого водоснабжения населения.

Значительная часть населения страны использует для питья воду из поверхностных водных источников. Однако качество воды в большинстве водных объектов России не отвечает нормативным требованиям и не улучшилось за последние годы; почти в 0,5 % проб воды из поверхностных источников обнаружены возбудите­ли инфекционных заболеваний.

В этих условиях особое значение приобретает качество очист­ки и обеззараживания при водоподготовке. Однако 1/3 водопрово­дов с забором воды из открытых водоемов не имеет полного ком­плекса очистных сооружений и 1/5 часть — обеззараживающих установок. В ряде субъектов РФ в питьевой воде появляется вирус­ное загрязнение, которое ведет к вспышкам острых кишечных ин­фекций и вирусного гепатита. Раньше такие вспышки происходи­ли в основном в крупных городах. В последнее время они все чаще возникают в небольших городах, где загрязнение питьевой воды происходит, как правило, в результате аварий на водопроводных и канализационных сетях и проникновения сточных вод в разводящие водопроводные сети.

Загрязнение водных объектов за счет сброса загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты России стабильно снижается, начиная с 1997 г. В 2007 г. в поверхностные водные объ­екты страны поступило 51,42 км³ сточных вод (2006 г. — 51,39 км³), из них сброс загрязненных вод составил 17,18 км³ сточных вод (33% их общего объема).

Объем нормативно очищенных сточных вод (2,05 км³) состав­ляет лишь 10,7 % объема сточных вод, требующих очистки (19,22 км³), что в ряде федеральных округов (Южный и Дальнево­сточный) обусловлено перегруженностью или отсутствием очист­ных сооружений, а в большинстве субъектов Российской Федера­ции — низкой эффективностью работы очистных сооружений.

Ее загрязняют сточные воды предприятий лесной и деревообрабатывающей промышленности, нефтебаз, рыбозаводов, портов и населенных пунктов. Кроме того, вода озера загрязняется судами речного флота, автотранс­портом (движение по ледовой поверхности озера зимой), выброса­ми вредных веществ от многочисленных котельных в населенных пунктах и на железнодорожных станциях. В прибрежной зоне Бай­кала находится целлюлозно-бумажный комбинат (ЦБК), функ­ционирующий уже 45 лет и успевший за это время значительно за­грязнить уникальное озеро. Поданным Института биологии при Иркутском университете, в местах сброса сточных вод ЦБК повре­ждены донные сообщества моллюсков. У них наблюдаются мута­ции, причем сейчас они распространились на расстояние до 100 км от места сброса сточных вод, в то время до 1990 г. это прослежива­лось на расстояние 6—7 км. ЦБК производит значительные атмо­сферные выбросы. Кроме того, используемый при отбеливании целлюлозы хлор образует сверхтоксичный диоксин, который об­наружен в жире нерпы. Вместе с тем комплексного исследования воздействия ЦБК на экосистему Байкала не проводится из-за от­сутствия средств.

ЦБК имеет достаточно хорошие очистные сооружения и сли­вает в Байкал почти чистую воду (48 млн м³ в год). Но вся беда в том, что даже эта относительно чистая вода очень резко отличается от практически дистиллированной байкальской воды, что пред­ставляет потенциальную угрозу крайне уязвимой экосистеме Бай­кала.

В 1996 г. Байкал был включен в список ЮНЕСКО «Всемирное наследие». Издан федеральный закон от 1 мая 1999 г. 94—ФЗ «Об охране озера Байкал» с изменениями и дополнениями от 30 октября 2007 г., в котором предписан запрет вредных произ­водств на озере.

В настоящее время состояние байкальских вод сохраняется в пределах многолетних колебаний гидрогеохимических показате­лей. Вода озера оценивается как «условно чистая» с переходом к «слабо загрязненной» в результате повышения концентрации меди, атакже загрязнения органическими и биогенными соедине­ниями в местах впадения рек — притоков Байкала. Нарушение режима озера Байкал в результате строительства и экс­плуатации Иркутской, Братской, Усть-Илимской ГЭС вызвало активизацию процессов подтопления и заболачивания прибреж­ных территорий и привело к нарушению естественной береговой линии Байкала.

Район Черного моря. В 1992 г. (21 апреля) в Бухаресте была при­нята Конвенция о защите Черного моря от загрязнения. Сторона­ми, ее подписавшими, явились 6 прибрежных стран Черного моря: Болгария, Грузия, Румыния, РФ, Турция и Украина. Бухарестская конвенция затрагивает источники загрязнения, расположенные на суше, в море (загрязнение с судов), загрязнения, вызываемые захоронениями, деятельностью на континентальном шельфе, за­грязнение опасными отходами при их трансграничном перемеще­нии, а также загрязнения из атмосферы или через нее.В 2003 г. был проведен Международный аудит с целью провер­ки выполнения Российской Федерацией положений этой Конвен­ции, приложений и протоколов к ней. Проверка показала, что от­сутствие необходимого финансирования природоохранных меро­приятий, а также контроля за ходом их реализации со стороны МПР России затрудняет выполнение принятых российской сто­роной обязательств.

В целом состояние экосистемы Черного моря за последние годы оценивается как неблагополучное. В береговой зоне Черно­морского побережья расположены охраняемые природные терри­тории, населенные пункты, порты, санаторно-курортные и другие объекты. Хозяйственная деятельность, осуществляемая в этой зоне, ухудшает рекреационный потенциал курортных районов. В черноморской воде содержатся такие загрязняющие вещества, как нефтяные углеводороды, ртуть, нитраты. Негативное влияние оказывает сброс неочищенных сточных вод в Черное море с про­мышленных, коммунальных объектов, а также вод, загрязненных пестицидами, с рисовых полей. Очистные сооружения работают неэффективно из-за крайне высокой изношенности, на большин­стве из них реконструкция не проводилась 20—40 лет. Результатом является сверхнормативное микробное загрязнение морской воды.

Во исполнение требований Бухарестской конвенции в 1993 г.

Глобальным экологическим фондом была учреждена Черномор­ская экологическая программа. Координационный центр указан­ной программы был создан в 1994 г. в Стамбуле. Особую проблему в регионе Черноморского побережья пред­ставляет собой охрана уникальных природных комплексов, иг­рающих важную роль для развития курортов и туризма. Вырубка лесов, урбанизация причерноморских ландшафтов приводят к об­щей деградации многих ценных биоценозов.

Ярославская область входит в первую десятку неблагополучных регионов России по уровню онкологических заболеваний: соглас­но статистике, в области зафиксировано 20 тыс. больных. Наи­большее количество больных раком приходится на наиболее раз­витые города области — Ярославль, Рыбинск, Переславль. Еже­годно регистрируется 4—5 тыс. случаев заболеваний раком. Выво­ды экспертов Всемирной организации здравоохранения: 75—90 % таких заболеваний возникают в результате загрязнения окружаю­щей среды. Неблагоприятная экологическая ситуация в Ярославле связана с тем, что в городе сконцентрировано много химических произ­водств — нефтеперерабатывающий завод, «Техуглерод», шинный и моторный заводы, асбестовые и лакокрасочные производства. Область входит в двадцатку самых промышленно развитых регио­нов России. Предприятие «Техуглерод» увеличивает выпуск своей продукции — технического углерода, который сильно загрязня­ет окружающую среду. Более половины продукции производит­ся на экспорт, поскольку в Европейских странах выпуск техни­ческого углерода стабильно сокращается по экологическим со­ображениям.В последнее время по количеству вредных выбросов в атмо­сферу на первое место в области выходит автомобильный транс­порт, так как число автомобилей резко увеличивается. В центре Ярославля средняя концентрация диоксида азота превысила сани­тарную норму в 1,7 раза, а максимальная разовая — в 6 раз. Источ­ники выброса диоксида азота в атмосферу — это ТЭЦ, котельные и автомобили. На долю последних приходится половина азотсо­держащих загрязнений воздуха. Не решаются вопросы ограниче­ния движения автотранспорта в центре Ярославля, а также актив­ного использования автомобилей, работающих на газовом топли­ве. Установка нейтрализаторов на автомобилях не может быть реа­лизована из-за их высокой цены.

Таким образом, население Ярославля и области страдает от быстрого, но экологически небезопасного развития экономики ре­гиона.

Для улучшения экологической ситуации в регионах страны не­обходимо решение проблем внедрения новых экологически безо­пасных и ресурсосберегающих технологий, малоотходных и безот­ходных. производств в промышленности, сельском хозяйстве, в строительстве и на транспорте. Требуют скорейшего улучшения ситуации в зонах экологического бедствия. Следует предотвра­щать рост числа техногенных катастроф, принять всесторонние меры по улучшению качества среды жизнедеятельности человека.

Рис3. Удельный вес видов транспорта (светлым показаны пассажирские перевозки, черным — грузовые) в общей величине экологического ущерба от функционирования транспортного комплекса

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: