Экологическое состояние водных источников доклад

Обновлено: 18.05.2024

И.С. Белюченко
Экология Краснодарского края (Региональная экология)
Учебное пособие. – Краснодар: КубГАУ, 2010. — 356 с.

8.4. Проблемы развития ландшафтных систем

8.4.2. Экологическое состояние водных ресурсов

Все воды гидросферы (реки, озера, болота, пруды, водохранилища, подземные и почвенные воды) относятся к водным ресурсам, основным свойством которых является средний многолетний расход воды. Для рек применяется такая характеристика, как норма стока, под которой принимаются средние его значения за многолетний период с одним уровнем хозяйственного использования. Наблюдения за речным стоком степных рек и бассейна реки Кубань показали значительное нарастание стока с севера на юг. С пахотных земель поверхностный сток в северной части края доходит до 35 мм, а на уплотненной пашне (озимые культуры, многолетние травы) — до 45 мм, на юге на пашне — до 45-50 мм, а на уплотненной пашне — до 75 мм.

Использование водных ресурсов, регулирование стока, снижение наводнений, наносящих вред хозяйствам в современных условиях, регулируется сооружением плотин и созданием различных водоемов (водохранилищ, прудов и т.д.). На степных реках построено огромное число плотин, разорвавших их водотоки на мелкие участки. На реке Кубань созданы крупнейшие водохранилища — Краснодарское, Варнавинское, Крюковское и ряд других, предназначенных для технического водоснабжения промышленных и сельскохозяйственных предприятий, находящихся на значительном удалении от крупных водоемов. В числе неизбежных негативных процессов, сопровождающих функционирование водохранилищ, является затопление земель, лесов, разрушение береговых склонов, заиление, подтопление прилегающих территорий, изменение гидрологических и почвенно-гидрологических условий, растительных и животных сообществ. Вследствие всех этих негативных явлений необходимо осуществлять перенос населенных пунктов, различных предприятий, их защиту, переустройство и т.д., что связано с большими экономическими затратами.

В северной части края проточные пруды часто высыхают, их днища зарастают травой и при выпадении осадков вызывают заиление русловой части. Создание дополнительных площадей водных ресурсов (прудов и т.д.) приводит к снижению площади водного зеркала в связи с увеличением речного стока и повышением испарения воды. Большинство степных рек не доходит до Азовского моря. В связи с инфильтрационными потерями в условиях подпора подземных вод в водоносном горизонте нередко наблюдается увеличение общей минерализации. Создание прудов и водохранилищ увеличивает площадь береговых склонов, что усиливает оползневые и просадочные процессы. Все эти явления при создании водоемов, а также другие изменения природной среды указывают на необходимость научной разработки требований по режиму использования водохранилищ для всех пользователей.

На примере Краснодарского водохранилища можно проследить основные положительные и отрицательные экологические последствия создания искусственных водоемов. Водохранилище представляет собой сравнительно мелководный водоем поруслового типа с полным отсутствием регулирующей емкости и поддерживаемым практически постоянно уровнем воды. В бассейне реки Кубань оно является самым крупным. В водохранилище и грунтовых водах проявляется тенденция нарастания минерализации подвижных форм азота и накопления тяжелых металлов в иловых отложениях. В иловой части накапливаются соединения железа, марганца, чему способствуют геохимические условия водохранилища.

Донные отложения водохранилища на глубине 1,5 м представлены песками и супесями, а на глубине свыше 2 м — глинами и илами, в которых содержание соединений марганца и железа доходит до 2,4 г/кг соответственно. Промышленные и городские стоки с верхней части бассейна дают дополнительную нагрузку на уже загрязненные воды, что, естественно, не может оказывать благоприятного влияния в целом на гидросферу водохранилища.

На водные ресурсы края большое влияние оказывает строительство дорог и дорожных сооружений, газо- и нефтепроводов, что может оказать негативное воздействие на годовой сток и расходы воды в отдельных речных системах. Большие изменения в стоке происходят в случаях размещения коммуникационных систем вдоль основного русла реки. В связи с аккумуляций воды перед дорожными трубами сокращается годовой сток за счет усиления испарения с площади подтопления и фильтрации в водоносные слои. На изменение стока влияет также частичное отведение поверхностных вод во временные водохранилища (например, карьеры).

На речные ресурсы в крае большое влияние оказывают агротехнические мероприятия, изменяющие пути стекания воды из верхних частей бассейна в реки и водоемы. Обработка почв существенно снижает поверхностный сток на пахотных землях. Естественные запасы подземных вод в крае являются важнейшим резервом водоснабжения Краснодара и других промышленных и культурных центров края. Большой вред водоснабжению населения наносит загрязнение открытых водоемов и подземных горизонтов промышленными отходами и бытовыми стоками, что, в конечном счете, ведет к общему дефициту воды. Немало источников питьевого водоснабжения, которые не имеют санитарных зон водозащиты, что, естественно, негативно сказывается на их качестве. Основными загрязняющими веществами поверхностных и подземных водоносных горизонтов являются промышленные и бытовые стоки и отходы, стоки и отходы животноводческих ферм, удобрения и ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве.

В водохранилищах периодически выявляются высокие дозы содержания аммиака, фосфатов, нефтепродуктов и целого рядя тяжелых металлов. Многие водные поверхностные объекты по загрязненности относятся к умеренно загрязненным с наличием в воде и донных отложениях нефтепродуктов, азота, фосфора, СПАВ, соединений свинца и других тяжелых металлов, фенолов и т.д. Нефтепродукты растворяются слабо и в водоеме они находятся в пленочном состоянии. Скорость разложения нефтепродуктов зависит от температуры воды, наличия в ней кислорода и биогенных веществ, химического состава нефтепродуктов и многих других условий.

Нефть разлагается в воде медленно – в течение полугода и больше. Наличие высших растений существенно ускоряет самоочищение речного стока. Удаление повышенных концентраций цинка, меди, свинца определяется химическим составом воды, количеством взвешенных в ней органических и минеральных веществ. Тяжелые металлы полностью из водоема не удаляются, они лишь меняют скорость и форму миграции. Наблюдения, проведенные нами за степными реками и рекой Кубань, показали, что за последние 10 лет в поверхностных водах заметно возросли концентрации азота, углерода, нефти, тяжелых металлов. В связи с применением на полях большого количества фосфорных удобрений в степных реках Кубани в воде накопилось много фосфора, показателем которого является заметная эвтрофикация водоемов.

Бытовые стоки и отходы нередко являются источниками загрязнения грунтовых вод азотными соединениями, несвойственной для них микрофлорой, что сопровождается появлением сероводорода; наиболее опасными как для поверхностных вод, так и для грунтовых считаются отходы свиноводческих ферм, представляющие собой, как правило, жидкие стоки.

В поймах и долинах рек использование стоков и ядохимикатов совершенно неприемлемо, при этом в долинах рек формируются кластеры химического загрязнения грунтовых вод до глубины 10 м. На состояние грунтовых вод неблагоприятное влияние оказывают выбросы в атмосферу промышленных предприятий (металлургические предприятия, ТЭЦ, а также автотранспорт). Инфильтрационные стоки сельскохозяйственного и промышленного производств являются источниками формирования техногенных гидрохимических зон, определяемых распространением смешанных химических типов вод.

В подземных водах из загрязняющих веществ встречаются нефтепродукты, азотные соединения, хлориды тяжелых металлов. Важное значение для оценки масштабов загрязнения подземных вод имеет выявление экологического уровня концентрации в них микроэлементов. Основная часть микроэлементов, которая попадает в воду, техногенного происхождения, линейного или очагового. В формировании геохимической обстановки, благоприятной для миграции тяжелых металлов, основная роль принадлежит техногенно-антропогенной нагрузке на почвы и приповерхностные горизонты.

Большую проблему, требующую основательного изучения и анализа, представляют практически все речные системы края (бассейн реки Кубань, причерноморские и степные реки), которые сегодня сильно загрязнены. В бассейны рек края поступает значительное количество загрязняющих веществ от промышленных и сельскохозяйственных предприятий, а также со сточными водами из городов и станиц. Увеличивается сброс загрязняющих веществ с канализационными стоками, а также с ливневыми водами, несущими с собой органику, азот и другие биогены, нефтепродукты, тяжелые металлы, пестициды и т.д. Качество воды на многих участках реки Кубань (города Армавир, Кропоткин, Усть-Лабинск, Краснодар, Славянск-на-Кубани), а также в реках Челбас (станица Каневская), Бейсуг (станицы Березанская, Брюховецкая, Бриньковская), Ея (станицы Кущевская, Старощербиновская) не соответствует сегодня принятым нормативам для водных объектов хозяйственно-питьевого, санитарно-бытового и рыбохозяйственного пользования.

Нередко концентрации загрязняющих веществ (например, нефтепродуктов) в поверхностных водах превышают допустимые нормы. Уровень БПК₅ от 1 до 10 ПДК обнаружен в 47 % исследованных проб по всему течению реки Кубань в пределах края, а в её дельте – до 70 %; уровень ХПК от 1 до 10 ПДК обнаружен в 64 % образцов; высоким уровнем ХПК отличаются водные образцы Краснодарского водохранилища и нижнего течения реки Кубань. В 95 % водных образцов, отобранных в реке Кубань, обнаружено высокое содержание фенолов, много марганца, железа, нефтепродуктов, широко представлены различные типы пестицидов (ГХБ и ДДТ обнаружены практически во всех пробах — 100 и 99,5 % соответственно, а ГХЦГ – в 71 % проб).

Интенсивное жилищное и промышленное строительство в городах и населенных пунктах края, которое ведется в настоящее время, не обеспечено соответствующими природоохранными инфраструктурами (системами канализации, очистными сооружениями, полигонами для захоронения бытовых и промышленных отходов), часть коллекторов перегружена, и хозфекальные и загрязненные ливневые стоки попадают без очистки в водные объекты. Сложившееся положение на водоемах в значительной степени связано с недостаточной эффективностью действующих комплексов по очистке сточных вод. Из 184 комплексов лишь 37 % осуществляют очистку сточных вод до нормативного уровня. Из 36 глубоководных выпусков 60 % находится в неудовлетворительном техническом состоянии.

Краевой центр сбрасывает в реку Кубань в виде открытых ливневых стоков без очистки свыше 20 млн. м 3 в год из-за недостаточной мощности очистных сооружений и проблем с канализацией. Весьма существенное влияние на загрязнение водных систем оказывают такие города, как Армавир, Лабинск, Кропоткин, Славянск-на-Кубани, Тихорецк, Тимашевск, Усть-Лабинск, Крымск, Белореченск и ряд других. Промышленные предприятия края сбрасывают сточные воды, загрязненные нефтепродуктами, тяжелыми металлами, СПАВ, фенолами и другими опасными веществами; многие предприятия не имеют эффективных сооружений по очистке стоков от загрязнителей и напрямую сбрасывают их в водные системы, оказывая негативное воздействие на живые организмы.

Водные ресурсы по территории края размещены весьма неравномерно. Река Кубань и её бассейн являются основными источниками водоснабжения хозяйствующих субъектов на значительной территории края. В северной части края определенную роль в водоснабжении играют реки Бейсуг, Кирпили, Челбас, Ея. В южной части края основными водными источниками являются горные притоки реки Кубань и целый каскад причерноморских рек, стекающих с южных склонов Кавказского хребта.

Большую проблему, требующую основательного изучения и анализа, представляют речные системы края и в первую очередь бассейн реки Кубань, причерноморские и степные реки, воду которых всего 50-60 лет назад использовали на питьевые цели, а сегодня они сильно загрязнены.

Значительные трудности создает жилищно-коммунальное хозяйство городов и станиц, сбрасывающих сточные воды (нередко неочищенные) в мелкие и крупные водоемы. Доля сброса загрязненных сточных вод от жилищно-коммунального хозяйства превышает 30 %, нефтехимической промышленности – 23 %, сельскохозяйственного производства — до 21 %.

Существенным источником загрязнения поверхностных вод являются сбросы рисовых чеков с высоким содержанием остаточных пестицидов, используемых при выращивании риса. В настоящее время в реки и лиманы ежегодно с рисовых чеков сбрасывается до 1,5 млн. м 3 воды, загрязненной пестицидами, тяжелыми металлами, а также биогенами (азот, фосфор, калий) и почвенной органикой. Исследованиями НИИ ПЭЭ установлено, что в отдельные периоды года содержание хлорорганических пестицидов в низовьях реки Кубань доходит до 0,001, а в некоторых случаях – до 0,04 мг/дм 3 . В грунтовых водах (до 10 м глубиной) степной части края обнаружено до 20 пестицидов, включая ДДТ и его метаболиты, гексахлоран, гептахлор, дилор, 2,4-Д и др. Загрязнение водоемов края обусловило снижение в последнее десятилетие объемов воспроизводства и падение уловов ценных рыб. В настоящее время водоемы рек края находятся в кризисном состоянии; в составе их ихтиофауны в основном преобладают малоценные и сорные виды рыб.

Геологами края установлены очаги и участки загрязнения пресных подземных вод в пределах месторождений нефти, в природно-хозяйственных зонах рисосеяния и виноградарства. В процессе проведения геоэкологических исследований разных лет было выявлено загрязнение грунтовых вод, опасное для питьевого и хозяйственно-бытового использования. Например, в поселке Северная Озерейка было установлено загрязнение бытового колодца кадмием до 5 ПДК, цинком — до 1,9 ПДК, нефтепродуктами — 3,3 ПДК; в водозаборной скважине поселка Большие Хутора: кадмием — до 2 ПДК, нефтепродуктами — 4 ПДК; в Абинском районе в поселке Ахтырский в колодцах были обнаружены нитриты — до 10 ПДК, нитраты – около 1,5 ПДК, а также превышение ПДК по цинку, мышьяку и марганцу, нефтепродуктам и фенолам. В Крымском районе в поселке Новоукраинский в колодцах по улицам Пушкина и Ворошилова содержание нефтепродуктов и фенолов в исследованных пробах оказалось выше ПДК, в поселке Шептальский в колодце по улице Миронова обнаружено высокое содержание нефтепродуктов, нитритов, мышьяка, фенолов. Опасно загрязнение грунтовых вод горных отводов Анастасиевско-Троицкого нефтяного месторождения и Троицкого йодного завода, расположенных в пределах зоны влияния на подземные воды Троицкого питьевого водозабора для городов Новороссийск, Крымск и Геленджик. Ухудшение качества грунтовых вод северных сухих территорий края приводит к ухудшению качества почв и их засолению; повышение минерализации грунтовых вод обусловливает увеличение степени их агрессивного влияния на строительные сооружения и коммуникации.

Морская вода Азовского и Черного морей загрязняется речным стоком, охватывающим основные территории водосбора реки Кубань, степных и Черноморских горных рек. Значительное увеличение эвтрофикации прибрежных систем (особенно это касается Черноморского побережья) вызывают сточные воды коммунальных и промышленных предприятий городов Темрюк, Анапа, Новороссийск, Геленджик, Туапсе, Сочи. Разрабатывается проект по снижению загрязнения Черного и Азовского морей сточными водами сельскохозяйственных предприятий (в основном растениеводства и животноводства) при участии Всемирного банка развития и реконструкции.

Загрязнение воды — это глобальная экологическая проблема, которая набирает обороты с каждым годом. Водный ресурс Земли скоро может стать дефицитным. И одна из причин такой катастрофы — загрязнение морей и океанов пластиковым мусором, отходами и токсичными веществами.

Основные причины загрязнения

Экология воды — это важнейшая составляющая экосистемы. Водный ресурс постоянно загрязняется, причём, источником мусора может служить как сама природа, так и человек.

Естественные источники

Природа активно загрязняет сама себя. Источником мусора, который приводит к порче питьевой воды, становятся обыкновенные дожди. Они приносят с собой мусор, пыль, остатки удобрений из ферм.

Другими источниками загрязнения служат:

эрозия почвы и попадание в реки прибрежного грунта;
извержение вулканов;
гниение остатков животных и водорослей;
продукты жизнедеятельности организма.

Природные источники загрязнений не опасны. Остатки растений и животных съедают паразиты, часть мусора перегнивает. В ходе круговорота воды водоёмы очищаются самостоятельно.

Загрязнение водоёмов человеком

Другое дело — продукты антропогенной деятельности. Стремясь к новым промышленным открытиям, человек загрязняет питьевую воду, что в дальнейшем может привести к дефициту. Заводы и фабрики сбрасывают свои отходы в водоёмы, а жители некоторых стран оставляют в Мировом Океане тонны пластика.

Основные факторы промышленного загрязнения воды:

Бытовой. Сюда относят слив моющих средств, пищевых добавок и прочей бытовой химии.
Сельскохозяйственный. Водоёмы засорены пестицидами и токсичными удобрениями.
Индустриальный. В воду попадают отходы промышленности.

Загрязнение водоёмов человеком несёт в себе большую опасность. Природа не может очиститься от токсичных отходов самостоятельно. Высокая концентрация мусора приводит к гибели растений и животных, развитию хронических заболеваний у всех живых организмов.

Виды загрязнений

Выделяют несколько факторов риска, приводящих к загрязнению гидросферы.

Все отходы можно условно поделить на:

механические — мусор, пластик;
тепловые — тепло, вырабатываемое электростанциями;
химическое — следствие выброса отходов от предприятий;
радиоактивное;
биологическое — опасными микробами и вирусами.

Тяжёлыми металлами

Загрязнение воды тяжёлыми металлами, в том числе ртутью, — одна из главных проблем промышленности.

Основными источниками опасного мусора являются предприятия авто- и металлургической промышленности.

Элемент	Содержание металлов (мкг/л)
Элемент	Морская вода	Речная вода
Ртуть	0,03	0,03-2,8
Медь	3,0	1,0-20,0
Свинец	0,03	1-23,0
Железо	10,0	10,0-67,0
Мышьяк	10,0	30,0-64,0

Попадая в организм, тяжёлые металлы и их соединения вызывают сильнейшую интоксикацию. В большой концентрации они приводят к массовой гибели людей и животных.

Радиоактивными веществами

Загрязнение воды радиоактивными веществами стали отмечать сравнительно недавно, но уже сейчас эта проблема стала масштабной. В ходе работы предприятий вырабатываются радиоактивные изотопы, которые попадают в воду. Местные водоёмы и реки часто используются для охлаждения ядерных реакторов.

Основные источники загрязнения:

АЭС;
ядерные испытания;
корабли, работающие на ядерном топливе.

Распространение радиоактивной воды в следствие действия Фукусимы.

Яркий пример такого загрязнения — Фукусима. Под деактивированной станцией находится 360 тонн радиоактивной воды, которая попадает в океан из-за постоянных утечек.

Неорганические загрязнения

Неорганические загрязнения — это щелочи и кислоты. Они напрямую влияют на качество воды, делая её непригодной к употреблению.

выброс отходов предприятий в реку;
аварии на заводах;
аварии на подземных шахтах.

Такие утечки приводят к серьёзным последствиям — массовой гибели флоры и фауны, отравлениям людей.

Канализации

Канализационные отходы попадают в стоки, после чего накапливаются и сбрасываются в местные водоёмы. В такой воде есть не только отходы жизнедеятельности организма, но и опасные химикаты.

Попадая в воду, они приводят к отравлению и серьёзным заболеваниям. Заражённая вода — переносчик малярии, дизентерии, брюшного тифа, паразитов.

Она является прекрасной средой для размножения бактерий и вирусов.

Удобрения

Сельскохозяйственная деятельность также вносит свой вклад в загрязнение гидросферы. В воду попадают нитраты, фосфаты и пестициды, которые должны были бороться с сорняками.

Зачастую утечку удобрений в воду видно невооруженным взглядом — она меняет свой цвет.

Это приводит к интенсивному росту сине-зелёных водорослей, которые уничтожают других представителей подводной флоры и фауны.

В такой среде не могут жить рыбы, что приводит к отсутствию пищи для животных. Вода, загрязнённая удобрениями, со временем превращается в болото.

Процесс перемещения загрязнителей в воде

Главная опасность загрязнения водного пространства в том, что загрязнители могут перемещаться на большие расстояния за короткий промежуток времени.

Твёрдые отходы попадают в течение и переносятся в другие реки, после чего оказываются в Мировом Океане. То же самое происходит с жидким мусором.

Отходы попадают в организм рыб и водорослей. После этого они вклиниваются в пищевую цепь, заражают птиц, зверей и человека. В результате даже небольшая утечка становится глобальной проблемой для всего региона.

Оценка степени загрязнения

Экологи регулярно проводят оценки степени загрязнения воды, позволяющие не пропустить начало экологической катастрофы.

Для анализа состояния гидросферы используются следующие параметры:

УКИЗВ. В соответствии с удельным индексом, водоёмы делятся на 16 классов опасности.
ПДК. Устанавливается для каждого типа вещества в отдельности.
Биохимическое потребление кислорода. Показывает уровень кислорода, необходимого для разложения соединений.
Щёлочность. Показывает количество кислот в воде.
Процент взвешенных веществ. К ним относятся песок, планктон, ил, глина и так далее.
Количество водорода. На этот показатель ориентируются в первую очередь.

Оценку степени загрязнения воды проводят регулярно. Кроме того, учёные обязательно берут пробу на содержание болезнетворных бактерий.

К чему приводит загрязнение воды

Последствия загрязнения воды могут быть катастрофическими. Уже сегодня состояние гидросферы стало глобальной проблемой, которая требует немедленного решения.

Дефицит пресной воды

Одно из самых страшных последствий — это нехватка чистой питьевой воды. По состоянию на 2021 год около нескольких миллиардов людей сталкиваются с таким дефицитом. Большая часть приходится на страны Африки.

Глобальный уровень дефицита воды по странам.

Причина дефицита — массовое загрязнение водоёмов и грунтовых вод, а также отсутствие эффективных систем очистки.

Если проблема не будет решена, спустя 2 столетия она превратится в глобальную катастрофу.

Эпидемии

Наличие в воде тяжёлых металлов, солей, кислот, опасных вирусов и бактерий приводит к развитию острых и хронических заболеваний.

Загрязнение воды может вызвать:

проблемы с сердцем;
заболевания ЖКТ;
болезни печени и почек;
нарушения в работе опорно-двигательного аппарата;
глистную инвазию;
брюшной тиф;
холеру.

Из-за работы фармакологических предприятий в воду попадают антибиотики. Из-за этого в водоёмах развиваются новые бактерии, устойчивые к лечению всеми известными человечеству лекарствами.

Воздействие на живые организмы

Регулярное употребление грязной воды приводит к накоплению токсичных соединений и тяжёлых металлов в организме.

В долгосрочных последствиях это вызывает развитие тяжёлых нарушений в работе всех органов и систем.

Нарушение строения ДНК

Сейчас нарушение строения ДНК можно пронаблюдать на рыбах. Постоянно употребляя заражённую воду, они мутируют. Это приводит к нарушениям в работе организма, патологиям внутренних органов, различным деформациям.

В дальнейшем такие последствия грозят и человеку.

Нарушение репродуктивной функции

Грязная вода с тяжёлыми металлами негативно влияет на состояние репродуктивной системы. Токсичные соединения годами накапливаются в организме, становясь причиной различных патологий.

В результате употребление заражённой воды приводит к бесплодию.

Нарушение энергообмена

Токсичные соединения приводят к поражению мембраны митохондрий. Клетки теряют способность вырабатывать энергию и потреблять полезные вещества, что приводит к истощению организма.

Нейротоксичное воздействие

Тяжёлые металлы — главный враг нервной системы. Накапливаясь в организме, они могут привести к нарушениям слуха, координации, чувствительности. Для больного характерна потеря памяти, развитие психических заболеваний.

Вымирание животных

Грязная вода буквально убивает представителей водной флоры и фауны.

В океанах происходит следующее:

нефть и нефтепродукты разрушают жировой слой на перьях птиц, от чего те гибнут от холода;
рыбы поедают мелкий мусор вместо корма и погибают;
температура воды в водоёмах повышается, что негативно сказывается на состоянии рыб и животных, привыкших к холоду;
цветение водорослей уничтожает кислород в водоёме, в результате чего рыбы задыхаются.

Около 400 видов животных оказались на грани вымирания.

Кислотные дожди

Испаряясь, токсичные соединения из воды попадают в атмосферу, где смешиваются с влагой. Такой круговорот приводит к выпадению токсичных дождей. Осадки не разъедают все живое, но губительно сказываются на состоянии почвы.

Схема образования кислотных дождей.

Дожди повышают кислотность водоёмов и почвы, что приводит к гибели мальков и насекомых, нарушая пищевую цепочку и баланс фауны.

Острова мусора

Это целые скопления отходов, которые плавают в воде, загрязняя гидросферу.

Самый крупный остров ежедневно пополняется трёмястами тоннами мусора. И таких островков очень много.

Пути решения проблем

Существует несколько путей борьбы с загрязнением воды. Рассмотрим самые эффективные.

Очистка воды

Один из способов сократить объёмы загрязнения гидросферы — заняться очисткой.

Сейчас внедрены следующие методы:

Механический. Трубы сливов оснащены решётками, которые задерживают тяжёлые компоненты, не позволяя им попадать в водное пространство.
Химический. В водоёмы засыпают компоненты, которые нейтрализуют химические соединения. Однако сама вода от этого становится жёсткой и непригодной к употреблению.
Третичный. В водоёмы добавляются специальные порошки, которые позволяют очищать воду от бактерий, кислот и тяжёлых соединений.

Все эти способы несовершенные и не позволяют решить проблему на глобальном уровне.

Охрана водных ресурсов

В мире активно внедряются меры об охране водных ресурсов от человеческого вмешательства. Многие крупные водоёмы и озёра уже взяты на контроль и отнесены к заповедной территории. Доступ к такой воде строго ограничен, а слив отходов и выброс мусора запрещён.

Помимо этого, экологи стараются привить уважительное отношение к пресной воде и выработать у человека культуру умеренного и бережного потребления ресурса.

Решение вопроса на законодательном уровне

К примеру, в России строго запрещено строительство предприятий, чья работы может навредить близлежащим водоёмам. За выброс мусора и загрязнение воды предусмотрены большие штрафы.

Кроме этого, в РФ имеется целый водный кодекс, который направлен на сохранение водных ресурсов страны.

Как предупредить процесс загрязнения

Каждый человек может самостоятельно повлиять на состояние водных ресурсов, уменьшив бытовые выбросы.

Экологи дают следующие рекомендации:

не использовать бытовую химию для уборки;
правильно утилизировать и сортировать мусор;
не смывать лекарства и мусор в канализацию;
сократить потребление воды в быту;
отказаться от пестицидов и гербицидов.

Проблему загрязнения воды можно решить совместными действиями и слаженной работой.

Текущая ситуация в мире

Загрязнение воды в мире давно стало актуальной проблемой. На её решение брошены все силы государства.

В России

Статистика в России неутешительна — ежегодно в России фиксируется около 3 тысяч случаев загрязнения водоёмов. Наиболее заражёнными считаются реки Обь, Волга и Амур, на которые приходится 70% всех отходов.

Хуже всего ситуация в Свердловской, Московской и Нижегородской области.

Основные источники загрязнения в России:

сточные воды;
промышленные отходы;
сельское хозяйство;
отходы нефтепромышленности;
твёрдый мусор;
тепловое загрязнение.

В борьбе с экологической катастрофой правительство борется штрафами. Наказание за загрязнение водоёмов для юридических лиц — 300 тысяч рублей.

В других странах

В мире обстановка также не лучшая.

Экологи приводят следующие факты:

Реки в Азии — самые загрязнённые. В них повышено содержание свинца, бактерий, отходов жизнедеятельности.
30% рек в Ирландии грязные. Они заражены пестицидами и химическими удобрениями.
85% грунтовых вод в Бангладеше заражены мышьяком.
На реке Мюррей из-за кислот погибло около 1 миллиона птиц и зверей.
40% рек в США загрязнены.

Загрязнение воды — это серьёзная проблема, требующая повышенного внимания со стороны экологов.

Длительное время населению планеты вполне хватало имеющихся природных ресурсов, и у людей не было повода задумываться об их возможном истощении. По мере развития промышленности ситуация в корне изменилась. Одной из таких экологических проблем стало глобальное загрязнение воды, доклад, содержащий основные причины этой катастрофы и способы устранения ее последствий, рассматривают уже на международном уровне.

Характеристики экологической проблемы

Из всех природных ресурсов вода является самым ценным, это обусловлено ее участием практически в каждом жизненном процессе. Ни одно промышленное или сельскохозяйственное предприятие не сможет функционировать без воды, также она незаменима при ведении быта человека. Помимо людей, этот продукт необходим растениям и животным, кроме того, для многих вода является средой обитания.

Выявление отклонений

Под загрязнением воды подразумевают изменение ее биологических особенностей и состава. В дальнейшем по этой причине на использование источника накладывается ограничение. Особое внимание сегодня уделяется загрязнению пресных вод, поскольку от их чистоты зависит непосредственно здоровье людей и качество их жизни. Для того чтобы определить, в каком состоянии находится вода, производятся измерения нескольких показателей. К ним относятся:

химическое потребление кислорода;
степень непрозрачности;
запах;
рН уровень (водородный показатель);
количество содержащихся в составе органических компонентов, микроэлементов и тяжелых металлов;
присутствие патогенной микрофлоры;
окисляемость;
гидробиологические показатели;
цвет;
объем содержащегося кислорода;
титр кишечной палочки и тому подобное.

Почти в каждой стране существует служба надзора, задача которой заключается в регулярном исследовании качества содержимого пресных водоемов. При выявлении отклонений устанавливаются причины загрязнения воды и принимаются меры с целью устранения.

Возможные источники грязи

Существует ряд причин, вызывающих засорение воды. Не в каждом случае эта проблема связана с тем или иным видом деятельности человека. Условия среды нередко нарушают природные катаклизмы, которые периодически можно наблюдать в каком-нибудь уголке планеты. К наиболее распространенным из них относятся:

Сточные воды (промышленные или бытовые), представляющие собой состав из отходов жизнедеятельности людей. В неочищенном виде при попадании в водоемы они наносят громадный ущерб водным организмам. Это происходит из-за высокого содержания в этой грязной смеси органических веществ и различных химических элементов.
Кислотные дожди. Несмотря на то что эту проблему нечасто выносят на обсуждение, она представляет серьезную опасность окружающей среде. Все отработанные промышленные и выхлопные газы поступают в атмосферу, а затем возвращаются в водоемы и землю с дождем.
Твердые отходы, изменяющие не только состояние биологической среды в водоемах, но и их течение, способствуя его затруднению.
Органические загрязнения, происхождение которых связано с разложением погибших растений и животных, а также жизнедеятельностью человека.
Катастрофы на промышленных и технических объектах.
Наводнения, сходы лавин и потоков камней (селей).
Тепловые загрязнения, возникающие при производстве различных видов энергии. В отдельных случаях наблюдается нагрев воды до семи градусов, что приводит к уничтожению водных организмов, нуждающихся в другом температурном режиме.

Иногда природа самостоятельно очищает водные ресурсы, это происходит через определенные промежутки времени. Однако в большинстве случаев подобная процедура принесет качественный результат только при участии человека.

Принцип передвижения загрязнителей

За исключением твердых отходов другие загрязнители могут пребывать в двух состояниях: растворенном и взвешенном. Они могут быть в виде мелких частиц или капелек. Биологические загрязнители представляют собой вирусы или живые микроорганизмы. В случае попадания в воду твердых частиц совсем необязательно их погружение на дно.

Штормовые явления и даже незначительные течения способны поднять на поверхность грязные частицы. Еще одним фактором, мешающим им осесть вниз, является состав воды. Так, например, благодаря большому содержанию соли в морской воде загрязнители без труда перемещаются на приличные расстояния.

Специалистами замечено, что в прибрежных зонах течения меняют направления, что существенно повышает степень загрязнения. Любой тип загрязнителя попадает в организм обитающих в водоеме рыб или птиц, занимающихся поиском пропитания в водной среде. Если это не приводит к гибели особи, то может сказаться на дальнейшей пищевой цепочке. Вероятность того, что подобные частицы попадут в организмы людей, очень высокая. В конечном результате это повлечет за собой отравление человека, что ухудшит состояние его здоровья.

Результаты воздействия на гидросферу

Генотоксичность. Различные микроэлементы и тяжелые металлы повреждают структуру ДНК и способствуют ее изменению. В результате в жизнедеятельности живого организма появляются серьезные проблемы и повышается риск заболеваний.
Канцерогенность. Качество воды, употребляемой людьми и животными, неразрывно связано с проблемами онкологии.
Нейротоксичность. Большая часть химических веществ и металлов имеет способность оказывать воздействие на нервную систему. Примером может стать массовый выброс китов на побережье, спровоцированный такого рода загрязнениями.
Нарушение энергетического обмена, в результате которого организм приостанавливает свои активные действия. Дефицит энергии нередко приводит к смерти.
Репродуктивная недостаточность. Загрязнение воды не очень часто провоцирует гибель живых организмов, но в то же время его негативное влияние на здоровье происходит в 100% случаях.

Больше всего экспертов тревожит утеря у особи способности к воспроизведению потомства. Такая генетическая проблема обычно решается путем обновления водной среды.

Возможные заболевания

Загрязненная гидросфера является благоприятным фактором для быстрого распространения различных заболеваний. Вместе с водой в организм попадают бактерии и микробы, способные лишить жизней значительную часть мирового населения. К наиболее известным болезням, возникающим по этой причине, относятся:

тиф;
гастрит;
шистосомоз;
психические аномалии;
энтеровирус;
кишечные расстройства;
лямблиоз;
врожденные уродства;
амебиаз;
эндокринные нарушения;
поражение кожи;
онкологические заболевания;
ожоги слизистых;
снижение репродуктивной функции.

Для профилактики этих заболеваний рекомендуется употребление бутилированной воды и установка в системе водоснабжения очищающих фильтров. В отдельных случаях допускается использование предметов из серебра, способных обеззараживать воду, однако такой метод нельзя назвать эффективным.

Борьба за окружающую среду

Загрязненная вода негативно сказывается на качестве жизни всего человечества. По этой причине экологические организации регулярно затрагивают вопрос, связанный с сохранением рек, озер, морей и океанов. Таким образом они пытаются привлечь внимание власти, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, а также общественности к этим проблемам.

Классификация воды по целевому назначению

Уровень загрязненности водных ресурсов зависит от целей их использования. Для каждой из них необходима определенная степень очистки. Существуют следующие виды воды, различающиеся между собой составом:

питьевая, в которой количество содержащихся химических веществ не наносит вреда здоровью человека при ее употреблении;
минеральная, в ее состав входит ряд полезных элементов, обладающих лечебными свойствами;
поливная, предназначенная для орошения культур в сельском хозяйстве;
хозяйственно-бытовая, используемая в процессе выполнения санитарно-гигиенических мероприятий.

Кроме того, различают промышленный вид воды, из состава которого в производственных масштабах извлекают определенные элементы.

Контроль и очистка

Поскольку загрязнение вод является одной из главных угроз существования человека и природы, государственными органами создаются определенные требования в отношении деятельности промышленных организаций и поведения людей. Это отражается в документации, регламентирующей ведение контроля воды и функционирование очистительных систем. Решение проблемы загрязнения воды осуществляется путем ее очистки, которая существует в нескольких вариантах:

Механическая (первичная). При таком способе ставится задача не допустить попадание крупных вещей в водоемы. С этой целью на трубах, внутри которых расположены стоки, монтируют специальные фильтры, способные задержать нежелательные предметы. В этом случае необходима своевременная очистка труб, в противном случае их засорение создаст аварийную ситуацию.
Специализированная. Этот метод очистки заключается в улавливании одного из типов загрязнителей. К примеру, широко используются ловушки для хлопьевидных элементов, жиров, а также нефтяных пятен.
Химическая. В этом случае сточные воды используются в замкнутом цикле (повторно). В связи с этим, выяснив, что входит в их состав на выходе, подбираются химические элементы, имеющие способность вернуть воде ее первоначальное состояние. Как правило, применение такого способа допустимо только к технической воде и не распространяется на питьевую.
Третичная очистка. Для использования воды в бытовых целях, пищевой промышленности, а также в сельском хозяйстве необходимо добиться ее безупречного качества. С этой целью жидкость подвергается обработке специальными порошками и составами. Эти элементы в процессе фильтрации, состоящей из нескольких этапов, задерживают тяжелые металлы и микроорганизмы, вредные для здоровья.

В бытовых условиях основная масса людей устанавливает фильтры, модель которых позволяет устранить загрязнения еще на входе. Обычно причиной нечистой воды в квартирах является слишком старая система водоснабжения.

Охрана водных ресурсов в России

В современное время возрастает актуальность темы бытовых отходов твердого типа, поскольку происходит стремительное увеличение их объемов. Ни для кого не секрет, что наличие поверхностных залежей различных видов мусора приводит к загрязнению подземных вод. Эта проблема уже успела перерасти в экологическую, в связи с чем специалисты пытаются найти правильный путь ее решения с последующим воплощением этой идеи в жизнь.

В первую очередь необходимо организовать качественную утилизацию отходов, свезенных на полигоны. Оптимальным вариантом станет их повторная переработка. Особое внимание российские экологические организации уделяют промышленным сбросам. Рассматривается предложение взимать с предприятий за них большую плату, а вырученные средства вкладывать в разработку новейших экологических технологий.

За самые минимальные выбросы должна быть установлена соответствующая плата. Что послужит отличной мотивацией к поддержанию нормальной экологической обстановки. С раннего детства к воде нужно относиться бережно, не лить ее без надобности и не допускать попадания в нее вредных веществ и посторонних предметов.

Водные ресурсы – воды, пригодные для использования в деятельности человека. Основной источник водных ресурсов России – речной сток. Его определяющая ценность в постоянном возобновлении. Большое значение имеют запасы воды в озерах и, кроме того, подземные воды. Наша страна располагает значительными запасами речного стока. При этом в расчете на единицу площади обеспеченность территории России слоем стока оказывается почти в 2 раза ниже среднемировых показателей. Однако проблема воды в нашей стране обусловлена не столько общим дефицитом водных ресурсов, сколько природными особенностями объектов гидросферы, а также особенностями деятельности человека.

Неравномерность размещения водных ресурсов

Большая часть водных ресурсов России (9/10) сосредоточена в бассейнах Северного Ледовитого и Тихого океанов, где проживает менее 1/5 населения страны. При этом большая часть населения России и хозяйственного потенциала страны сосредоточены в бассейнах Черного, Каспийского и, в меньшей степени, Балтийского морей. На эти территории приходится менее 10% речного стока и здесь наиболее отчетливо проявляется дефицит водных ресурсов.

Пути решения проблем

Основная задача — сведение к минимуму или полное недопущение загрязнения экосистем гидросферы. С этой целью применяют мероприятия глобального и государственного масштаба, направленные на сокращение общего потребления воды и уменьшение сброса сточных вод, а также используют меры, принимаемые каждым человеком на бытовом уровне.

На государственном и глобальном уровнях решение проблем загрязнения гидросферы включает:

использование прогрессивных методов (безотходные технологии, оборотные системы);
обеспечение полной очистки сточных вод;
правильную утилизацию отходов.

Безотходные и безводные технологии

Требования к качеству воды для большинства производств менее жесткие, чем к составу сточных вод, поэтому их выгоднее направлять на повторное использование, чем подвергать очистке. В таких случаях применяется безводная и безотходная технологии производства. Это метод использования природных ресурсов, обеспечивающий защиту окружающей среды. Основные принципы:

цикличность материальных потоков;
рациональная организация;
ограниченное воздействие на окружающую среду;
комплексное использование ресурсов;
системный подход.

Безотходная технология основана на создании оборотного водоснабжения (замкнутого цикла).

Оборотные системы водоснабжения

Представляют собой замкнутые системы водоснабжения, исключающие сброс стоков в водоемы.

Система оборотного водоснабжения может быть единой для всего предприятия или установлена циклами для отдельных цехов или их групп. Требования к воде различны в зависимости от профиля предприятия. Общее правило — освобождение от взвешенных примесей.

Очистка и обеззараживание вод

С целью защиты водного бассейна от загрязнения проводится цикл мероприятий по очистке сточных вод:

от механических частиц (включает процеживание, отстаивание, фильтрацию);
от маслосодержащих примесей (применяют нефтеловушки, флотацию);
от органических веществ (используют метод адсорбции, для высокой степени очистки — ультрафильтрации и метод обратного осмоса);
от ионов металлов, радиоактивных веществ, цианистых соединений, ртути, мышьяка (способ ионного обмена).

Лучшие статьи : Как и где происходит процесс фотосинтеза у растений?

Обеззараживание выполняется с применением коагулянтов-реагентов (озонирование, хлорирование и др.), полимерных антисептиков, ультрафиолетового излучения, ультразвука.

Правильная утилизация и переработка отходов

Главная задача — оздоровление окружающей среды, включая гидросферу, резкое снижение загрязнения и мутации посредством применения безотходных, экологически чистых технологий, предусматривающих выпуск продукции из отходов.

Основные современные методы:

утилизация отработанных мусорных полигонов способом рекультивации;
применение усовершенствованных технологических процессов (пиролиз, биотермическое компостирование, анаэробная переработка);
рециклизация отходов в процессе их образования.

Для нейтрализации токсичных отходов существуют безотходные, экологически чистые технологии: трансмутационные, биобактериальные, резонансные, синергетические, нейтрализационные, термические, композиционные.

Переработка отходов и мусора – основное направление экологии в борьбе за чистоту планеты Читать

Утилизируем отходы, а получаем… энергоресурсы. Эффективные методы переработки мусора Подробнее

Как собирают и сортируют бытовой мусор в мире и России Смотреть

Перспектива экологической безопасности России – вторичное использование ТБО Далее

Какие меры может предпринять человек для решения проблемы на бытовом уровне

Ответственность за чистоту гидросферы касается каждого жителя планеты. Для реализации существует два способа: экономия водных ресурсов и охрана от загрязнения.

Что можно предпринять:

ограничение потребления воды способом изменения привычек и своего сознания (установка в квартирах счетчиков, уменьшение струи воды, применение водосберегающих насадок, содержание приборов в исправном состоянии, повторное использование воды, максимальная загрузка бельем стиральной машины при совершении одной стирки);
разумное использование синтетических моющих и чистящих средств, их замена на экологические вещества, содержащие натуральные компоненты;
сортировка мусора;
постепенное избавление от применения пластиковой тары;
полив садово-огородных участков дождевой или вторично использованной водой;
применение экологических удобрений;
незамусоривание водоемов;
принимать участие в региональных мероприятиях по очистке водоемов и прилежащих территорий.

Сезонные колебания речного стока

В многоводные годы сток крупнейших рек России в 1,5-2 раза выше, а в маловодные – настолько же ниже нормы. Еще больше сезонные колебания стока. Например, в естественных условиях, до строительства водохранилищ у Волги и Дона, на весну приходилось 60-70% годового стока, а на зиму – лишь 10 %. Колебания речного стока затрудняют транспортное использование рек, работу гидроэлектростанций, снабжение водой промышленности, сельского хозяйства, обеспечение бытовых нужд. Для урегулирования стока на реках создаются водохранилища.

Большое потребление и значительные потери воды

Ежегодно из всех водных источников в стране изымается около 80 куб. км воды. Это больше годового стока таких крупных рек как Нева, Мезень, Индигирка, Яна, не говоря уже о Кубани, Урале, или Тереке. Забор воды из некоторых рек составляет четверть их годового стока. Это особенно чувствительно для рек в маловодные годы. Возвращается же в поверхностные источники лишь 60 куб. км воды. Таким образом, 20 куб. км воды просто теряется. Потери водных ресурсов связаны с несовершенством технологических процессов, утечками в водопроводных сетях. Помимо хозяйственных потерь много влаги испаряется с поверхности водохранилищ.

Проблема загрязнения водных ресурсов планеты и прогнозы на будущее

На сегодняшний день просто невообразимо представить себе жизнь без воды. Она является необходимым ресурсом для человека как в каждодневном быту, так и в производственных масштабах.

Вода выполняет массу важнейших функций — она является основным источником кислорода, участвуя в фотосинтезе; в образовании климата, поглощая тепло и отдавая его, регулируя этот процесс.

Проблема загрязнения воды

Одной из глобальных проблем на планете сегодня является загрязнение воды. Происходит это в результате хозяйственной деятельности человека.

Из-за этого ежегодно погибают десятки, даже сотни различных видов рыб, растений и других живых существ, игравших важную роль в самоочищении воды, тем самым еще больше усугубляя ситуацию. Не меньшей проблемой является загрязнение воды нефтепродуктами, которые покрывают воду пленкой, не давая возможности дышать всем живым существам.

В итоге такой деятельности людей частым явлением становятся вспышки различных заболеваний на берегах водоемов планеты по причине их загрязнения и как следствие — повышение смертности на земле.

Дефицит питьевой воды

Изменение качества воды делает невозможным ее использование человеком. Она становится непригодной для бытовых и промышленных процессов, а самое главное — для использования в пищу.

По этой причине уже многие регионы на планете испытывают острый дефицит пресной воды.

Ученые уже давно задались вопросом обеспечения людей пресной водой, однако на сегодняшний день прогресс продвигается медленно, и эта проблема становится с каждым днем все актуальнее.

Проблема загрязнения воды стоит достаточно остро, что вынуждает ученых придумывать различные способы очистки воды. Данный процесс представляет собой обработку сточных вод с целью выведения из нее вредных веществ и их разрушения. Сегодня этот процесс является достаточно сложным и трудоемким, так как род и вид загрязнений растет с каждым годом, что в разы усложняет процесс очистки.

Существуют несколько типов очистных сооружений, в зависимости от метода очистки. Различают несколько методов:

Механический — применяется для очистки промышленных стоков и заключается в удалении нерастворимых смесей из воды путем отстаивания, а также с помощью различных ловушек.
Химический — осуществляется путем внесения в воду реагентов, которые вступают в реакцию с загрязняющими веществами и выпадают в осадок, а затем удаляются механическим методом.
Физический (иначе электролитический) — этот метод пригоден для очистки стоков промышленного назначения и сложного состава. Заключается в проведении через стоки электрического тока, что приводит к выпадению осадка. Метод является очень эффективным и экономичным.
Биологический — чаще всего используется для очистки бытовых стоков. В нем используются биологические процессы, которые осуществляются с применением микроорганизмов. Этот метод наиболее приближен к естественному методу очищения воды в водоемах.

Лучшие статьи : Десять интересных фактов о кошках

Следует помнить, что очистка воды — только временное решение проблемы дефицита пресной воды, так как происходит качественное истощение водных ресурсов. Кроме того, встает проблема размещения большого объема отфильтрованных загрязняющих веществ.

Кардинально изменить данную ситуацию поможет только лишь уменьшение или полное прекращение сброса отходов в водоемы, в том числе и очищенных.

Читайте также: