Загрязнение поверхностных и подземных вод кратко

Обновлено: 01.07.2024

Жизнь человека неразрывно связана с водой. Поэтому охрана водных ресурсов – одна из важнейших задач в 21 веке. Задача общества по охране воды заключается в выявлении источников загрязнения воды, уменьшении сброса вредных стоков, оборудовании очистных сооружений.

Основные источники загрязнений водных ресурсов

В результате антропогенных воздействий химический состав H2O сильно изменяется. В ней повышаются показатели жесткости, органического загрязнения, содержания солей тяжелых металлов, радиоактивных нуклеидов. Основные факторы антропогенного загрязнения воды:

Применение пестицидов и агрохимикатов;
Автотранспорт;
Сельское хозяйство и животноводство;
Промышленность;
Добыча полезных ископаемых;
Энергетические производства;
Бытовое загрязнение.

Кроме того, источниками загрязнения пресных вод могут служить природные процессы.

Землепользование

Человечество издавна использует грунт для выращивания овощных и фруктовых культур. Земледелие – один из основных промыслов многих народов. Для повышения урожайности постоянно разрабатываются и внедряются новые химические составы, позволяющие:

Бороться с сорняками;
Ускорять созревание плодов;
Выводить культуры, менее требовательные к условиям произрастания;
Повышать устойчивость растений к бактериям, прочим микроорганизмам.

Такие составы вносятся непосредственно в почву при поливе или путем опрыскивания. И тот, и другой способ не исключает ситуацию, когда смыв химикатов с полей водой загрязняет водоемы. Растворяясь в дождевых водах или оставаясь в нерастворенном состоянии, молекулы химических соединений с потоками поступают в реки и озера, создавая концентрации вредных веществ, превышающие допустимые. Загрязнение воды пестицидами препятствует ее использованию в питьевых целях и купанию в зонах рекреации.

Непроницаемые поверхности

Загрязнения водных объектов из-за создания на поверхности земли непроницаемых поверхностей выделяют в отдельную группу. Применение для пешеходных зон и автотрасс асфальтовых покрытий, специальных материалов, не пропускающих воду, не дает стокам фильтроваться в грунт. Непроницаемые поверхности тормозят естественные процессы в грунте. Они нарушают воздухообмен, делают невозможной жизнь земляных микроорганизмов. Водные массы стекают в канализационные коллекторы, из которых поступают в водоемы. В местах сброса создаются повышенные концентрации токсичных веществ. Это – причина загрязнения свинцом воды, поступления в нее остатков лакокрасочного покрытия, автомобильного топлива.

Сельское хозяйство

Источником загрязнения водных ресурсов органической и неорганической природы является сельское хозяйство. Земледелие и животноводство сопровождаются переходом в грунт, а в дальнейшем – в воду химических веществ, которые опасны для экологии и здоровья людей. Загрязнение воды органическими веществами вредит биоценозу водного мира. Понижение уровня кислорода внутри водоема вызывает гниение растений и размножение патогенных микроорганизмов.

Ущерб водоносному горизонту приносят фермерские хозяйства, использующие химические удобрения и средства по борьбе с вредителями. Пестициды загрязняют воду азотом, фосфором, калием, хлорорганическими соединениями, в том числе хлорфторуглеводородами.

Добыча полезных ископаемых

Состояние водоисточников в значительной степени определяется наличием разработок по добыче полезных ископаемых. Водоносные горизонты претерпевают истощение, качество подземных вод постепенно ухудшается. Самое неприятное то, что водный режим меняется на территории, превышающей саму площадь добычи полезных ископаемых. На шахтах под Ростовом добыча одной тонны угля сопровождается откачиванием 20м3 подземной воды. Добыча железных руд на Курской магнитной аномалии – до 8 м3. При откачивании воды образуются депрессионные воронки, в результате чего полностью исчезают отдельные малые реки.

Уменьшение количества водной массы ведет к повышению в ней концентрации растворенных химических соединений, а также загрязнению воды тяжелыми металлами.

Промышленность

Промышленность и сельское хозяйство являются основными источниками загрязнения поверхностных и подземных вод.

Загрязнение воды промышленными предприятиями – наиболее значительный по масштабам процесс. На территориях с хорошо развитой сетью производств химической, машиностроительной, нефтеперерабатывающей отраслями объем стоков в несколько раз превышает коммунально-бытовые. Стоки, состоящие из отходов черной и цветной металлургии, нефтепродуктов создают серьезные экологические проблемы водоносному горизонту.

Загрязнение водоемов нефтью ведет к созданию на поверхности воды пленки, которая препятствует доступу кислорода и нарушает обменные процессы.

Энергетический сектор

Использование воды в энергетическом производстве ведет к сбросу в водоемы ее масс с высокой температурой. В результате этого вода в водоеме нагревается на несколько градусов, меняя условия существования внутреннего биоценоза.

Домашняя деятельность

Быт человека постоянно сопровождается использованием моющих средств, бытовой химии, красок, растворителей, клеевых составов. Порошки загрязняют воду веществами, вызывающими аллергические заболевания. Их пенящиеся компоненты, подобно нефтепродуктам, плавают на поверхности, мешают естественным процессам самоочищения. Такие загрязнители не оседают на дно и не разлагаются на безопасные вещества. Очистка от них сложна и многоступенчата. Высокой активностью обладают детергенты – моющие средства синтетического происхождения. Они способны, как и порошки, накапливаться внутри живых существ, вызывая нарушения в функционировании органов и систем.

Мусор

Мусорные свалки занимают большие территории, ухудшая экологию, создавая предпосылки для глобальных катастроф. Осадки, выпадающие на них, влияют на сброс загрязняющих веществ, смывая в грунт массу грязи и токсинов. Загрязнение воды мусором происходит в результате прямого его попадания. В период летнего отдыха актуально загрязнение водоемов пластиком, бумагой, пищевыми отходами, ветошью.

Решение вопроса загрязнения воды свалками заключается во вторичной переработке сырья, организации централизованного сбора и грамотной утилизации отходов.

Радиационное загрязнение водоемов

Радиоактивное загрязнение воды может происходить в результате попадания в нее радионуклидов, входящих в состав отходов атомной промышленности и с атомных судов. Не исключено загрязнения водных горизонтов от шахтного оборудования с естественным уровнем радиации, а также от хранилищ радиоактивных элементов.

Опасность представляют атомные электростанции, испытания оружия (нейтронного, атомного, водородного), а также отдельные производства. Даже в минимальных концентрациях, радиоактивно зараженная вода угрожает благополучию окружающей среды. Критичную радиационную дозу получает все живое, населяющее мировой океан. Рыбы способны накапливать ее внутри и передавать человеку при употреблении.

Канализационные стоки

Кроме предприятий, сбрасывающих воду в окружающую среду после использования ее в производственных процессах, существенная роль отведена канализационным системам. Это источник биологического загрязнения, путь для попадания патогенных бактерий и вирусов в воду. Проникая из открытых водоемов в грунт, такие биологические агенты способны циркулировать в подземных водах до полугода.

В городах канализационной очисткой обычно охвачено до 80% жилого сектора, в селах и деревнях – до 40%. Канализационные коллекторы, согласно схемам очистки, имеют выход на очистные сооружения. От септиков, индивидуальных фильтрационных зон сток происходит напрямую в водоем либо фильтруется в грунт.

Судоходство

Загрязнение воды судоходством связано с выбросом в водоем продуктов сжигания топлива, а также отходами производства, организованного непосредственно на судах. Особенно опасно попадание в воду нефтепродуктов во время аварий, стихийных бедствий, глобальных катастроф. Больше подвержены опасности загрязнения воды полузамкнутые моря, на которых развито интенсивное судоходство. Например, Средиземное море, составляющее 0,7% от площади мирового океана, получает 17% его загрязнений. Разработка технологических конструктивных мер по защите воды таких морей – задача номер один для современных экологов и инженеров.

При эксплуатации судов на них образуются также фекальные, хозяйственно-бытовые отходы, мусор. Такие жидкие бытовые отходы должны собираться в специальные цистерны и сдаваться на очистные станции для утилизации. Морские суда с длительной автономностью плавания должны освобождаться от них на кораблях, оборудованных специальными установками.

Основные источники загрязнения поверхностных вод

Открытые водоемы занимают ¾ поверхности Земли. Они постоянно подвергаются загрязнениям. В результате чего ученые регистрируют ухудшение качества воды в отдельных из них. Основными источниками загрязнения поверхностных вод являются:

Осадки (в т.ч. кислотные дожди, которые способны растворять минералы и образовывать ионы тяжелых металлов);
Воздух (газы, пылевые бури, дым);
Неочищенные стоки с заводов, фабрик, комбинатов;
Стоки из дренажно-коллекторских систем;
Содержимое канализационных коллекторов;
Органические отходы;
Стоки из жилого сектора, коммунальных предприятий, учреждений социальной сферы;
Паводки, наводнения, оползни, сели;
Загрязнение воды автотранспортом;
Экологические катастрофы;
Тепловая энергетика.

Ведение сельскохозяйственных работ сопровождается загрязнением водоемов удобрениями. Подтверждается это обнаружением калия, фосфора, азота, других химических веществ органического и неорганического происхождения.

Каким загрязнениям подвержены подземные источники

Источниками загрязнения подземных вод являются:

Фильтрация сточных хозяйственно-бытовых и фекальных стоков;
Химические жидкие и твердые отходы, которые сбрасывают предприятия;
Химические удобрения и ядохимикаты;
Естественные геофизические процессы;
Добыча полезных ископаемых;
Подземные радиоактивные источники.

Косвенной причиной ухудшения качества подземной воды является тепловой фактор.

Биологического происхождения

В качестве источников загрязнения грунтовых вод справедливо рассматривается животноводство. Стада пасущихся коров, коз, коней оставляют за собой на грунте большое количество органических веществ. Смываясь вместе с осадками в водоемы либо просачиваясь в грунт, они поглощают кислород, растворенный в воде, и разлагаются. В результате таких химических реакций образуются ядовитые составы, ухудшающие органолептические свойства питьевой воды, придают ей специфический вкус, запах, цвет. Кроме того, такая вода может вызвать пищевые отравления и послужить пусковым механизмом для развития болезней людей.

Химического происхождения

К основным источникам загрязнения водоемов химическими веществами и соединениями относятся:

Текстильная;
Целлюлозно-бумажная;
Резиновая;
Нефтеперерабатывающая;
Фармацевтическая;
Черная металлургия;
Угольная;
Пищевая;
Химическая отрасли.

В результате их деятельности в воду попадают:

Красители,
Соединения серы,
Хлориды,
Лигносульфонаты,
Фенол,
Россолы,
Хромовая, серная и плавиковая кислоты,
Щелочи,
Сульфат никеля,
Цианиды серебра, кадмия и цинка,
Железосодержащие соли,
Масла,
Известь,
Соли тяжелых металлов,
Бром,
Мышьяк,
Бораты,
Силикаты,
Фосфаты и другие.

Если концентрации этих веществ превышают допустимые, вода становится непригодной к применению.

Теплового происхождения

Загрязнение теплового характера считаются вторичными. Вода, участвующая в производственных охладительных процессах, по мере сброса в водоемы повышает температуру в них. В результате этого страдает биологическое равновесие, развиваются сине-зеленые водоросли, снижается содержание в воде кислорода.

Естественные источники загрязнения водоемов

Источники загрязнения природных вод могут иметь природный характер. Это такие явления как:

Землетрясения,
Ураганы,
Повышенная солнечная активность,
Электромагнитные излучения,
Радиация,
Геологические процессы,
Паводки, наводнения, оползни, сели.

От качества и безопасности воды зависит благополучие общества и здоровье каждого человека в отдельности. Запасов питьевой воды на планете становится все меньше. Водные ресурсы способны к самовосстановлению состава, но, в связи с процессами возрастающей урбанизации, у природы не хватает времени на возвращение в исходное состояние.

Наиболее часто встречаются химическое и бактериальное загрязнения, реже радиоактивное, механическое и тепловое.

Химическое загрязнение – наиболее распространенное, стойкое и далеко распространяющееся. Оно может быть органическим (фенолы, нафтеновые кислоты, пестициды и др.) и неорганическим (оли, кислоты, щелочи), токсичным (мышьяк, соединения ртути, свинца, кадмия и др.) и нетоксичным. При осаждении на дно водоемов или при фильтрации в пласте вредные химические вещества сорбируются частицами пород, окисляются и восстанавливаются, выпадают в осадок и т.д.. Однако, как правило, полного самоочищения загрязненных вод не происходит. Очаг химического загрязнения подземных вод в сильно проницаемых грунтах может распространяться до 10 км и более.

Бактериальное загрязнение выражается в появлении в воде патогенных бактерий, вирусов (до 700 видов), простейших, грибов и д.. Этот вид загрязнений носит временный характер.

Механическое загрязнение характеризуется попаданием в воду различных механических примесей (песок, шлам, ил и др.). Механические примеси могут значительно ухудшать органолептические показатели вод.

Применительно к поверхностным водам выделяют еще их загрязнение (а точнее, засорение) твердыми отходами (мусором), остатками лесосплава, промышленными и бытовыми отходами, которые ухудшают качество вод, отрицательно влияют на условия обитания рыб, состояние экосистем.

К основным источникам загрязнения поверхностных вод относятся: 1) сброс в водоемы неочищенных сточных вод; 2) смыв ядохимикатов ливневыми осадками; 3) газодымовые выбросы; 4) утечки нефти и нефтепродуктов.

Наибольший вред водоемам и водотокам причиняет выпуск в них неочищенных сточных вод – промышленных, коммунально-бытовых, коллекторно-дренажных и др..

Промышленные сточные воды загрязняют экосистемы самыми разнообразными компонентами (фенолами, нефтепродуктами, сульфатами, СПАВ, фторидами, цианидами, тяжелыми металлами и др.), в зависимости от специфики отраслей промышленности.

Коммунально-бытовые сточные воды поступают из жилых, общественных зданий, прачечных, столовых, больниц и т.д.. В таких водах преобладают органические вещества, микроорганизмы, что может вызвать бактериальное загрязнение.

Огромное количество таких опасных загрязняющих веществ, как пестициды, аммонийный и нитратный азот, фосфор, калий и др., смываются с сельскохозяйственных территорий, включая животноводческие комплексы. В них высока концентрация органических веществ, биогенов и других загрязнителей.

Огромны масштабы нефтяного загрязнения природных вод. Миллионы тонн нефти ежегодно загрязняет морские и пресноводные экосистемы при авариях нефтеналивных судов, на нефтепромыслах в прибрежных зонах, при сбросе с судов балластных вод и т.д. По данным экологических организаций, в России утечка нефтепродуктов на трассах трубопроводов и на других путях транспортировки составляет до 15 млн т в год. Значительная их часть, если не большая, попадает в водоемы и в горизонты подземных вод.

Источники загрязнения подземных вод весьма разнообразны. Загрязняющие вещества могут проникать к подземным водам различными путями: при просачивании промышленных и хозяйственно-бытовых стоков из хранилищ, прудов-накопителей, отстойников и др., по затрубному пространству неисправных скважин, через поглощающие скважины, карстовые воронки и т.д..

Основные виды загрязнения вод.

Загрязнение поздемных и поверхностных вод сточными водами в результате промышленного производства. Понятие эвтрофикации водоемов. Влияние кислотных дождей на экосистему водоема. Очистка промышленных стоков сложного состава. Метод обратного осмоса.

Рубрика	Экология и охрана природы
Вид	доклад
Язык	русский
Дата добавления	26.09.2017
Размер файла	16,9 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Под загрязнением поверхностных и подземных вод понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения.

Загрязнение нефтью и нефтепродуктами. Приводит к появлению нефтяных пятен, что затрудняет процессы фотосинтеза в воде из-за прекращения доступа солнечных лучей, а также вызывает гибель растений и животных. Каждая тонна нефти создает нефтяную пленку на площади до 12 км квадратных. Восстановление пораженных экосистем занимает 10 - 15 лет;

Нефть и нефтепродукты - наиболее распространенные загрязнители Мирового океана, поступающие в океан в результате утечек при добыче нефти путем морского бурения, аварийных ситуациях при ее транспортировке танкерами. Еще одним источником загрязнения морей и океанов является распространенная практика промывки трюмов танкеров морской водой.

2. Загрязнение сточными водами в результате промышленного производства, минеральными и органическими удобрениями в результате сельскохозяйственного производства, а также коммунально - бытовыми стоками. Ведет к эвтрофикации водоемов - обогащению их питательными веществами, приводящим к чрезмерному развитию водорослей и гибели других экосистем водоемов с непроточной водой (озер и прудов), а иногда к заболачиванию местности.

Мировое хозяйство сбрасывает в год 1500 км кубических сточных вод разной степени очистки, которые требуют 50 - 100 - кратного разбавления для придания им естественных свойств и дальнейшего очищения в биосфере. При этом не учитываются воды сельскохозяйственных производств. Мировой речной сток (37,5 - 45 тыс.км кубических в год) недостаточен для необходимого разбавления сточных вод. Таким образом, в результате промышленной деятельности пресная вода перестала быть возобновляемым ресурсом.

3.Загрязнение тяжелыми металлами. Нарушает жизнедеятельность водных организмов и человека;

4. Загрязнение кислотными дождями. Приводит к закислению водоемов и гибели экосистем;

5. Радиоактивное загрязнение. Связано со сбросом радиоактивных отходов;

6. Тепловое загрязнение. Вызывается сбросом в водоемы подогретых вод ТЭС и АЭС. Приводит к массовому развитию сине - зеленых водорослей, так называемому цветению воды, уменьшению количества кислорода и отрицательно влияет на флору и фауну водоемов;

Сброс нагретых вод во многих случаях обусловливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 кв. км

7. Механическое загрязнение. Повышает содержание механических примесей;

8. Бактериальное и биологическое загрязнение. Связано с разными патогенными организмами, грибами и водорослями

Для очистки промышленных стоков сложного состава применяют электролитический (физический) метод. При этом способе электрический ток пропускают через промстоки, что приводит к выпадению большинства загрязняющих веществ в осадок. Электролитический способ очень эффективен и требует относительно небольших затрат на сооружение очистных станций.

При очистки бытовых стоков наилучшие результаты дает биологический метод. В этом случае для минерализации органических загрязнений используют аэробные биологические процессы, осуществляемые с помощью микроорганизмов. Биологический метод применяют как в условиях, приближенных к естественным, так и в специальных биоочистных сооружениях.

Водохранилища - искусственные озера, созданные руками человека для хозяйственных нужд. Их назначение - выравнивание стока речных вод, его регулирование для обеспечения целесообразной работы гидроэлектростанций, системы оросительных каналов и т.д. Водохранилища являются очень важными объектами человеческого хозяйства, приносящими большую пользу.

Вместе с тем они порождают ряд экологических проблем. В момент заполнения чаши водохранилища водой многие ценные сельскохозяйственные угодья, лесные массивы и другие площади затопляются, что, в свою очередь, выводит их из дальнейшего пользования. Например, в Кыргызстане Токтогульское водохранилище затопило 23 тыс. га орошаемых и 4 тыс. га других сельскохозяйственных угодий. Ан-дижанское водохранилище залило самые ценные пойменные земли, где возделывался знаменитый сорт риса - девзра. Территориальные воды Кыргызстана используются и для орошения земель Узбекистана. Воды Кировского водохранилища, расположенного на реке Талас, в большей части орошают поля соседнего Казахстана. Когда было единое государство СССР, такой порядок был обоснованным. Став суверенным государством, республика должна думать о целесообразном и выгодном использовании своих водохранилищ. загрязнение подземный вода экосистема

Некоторые крупные водохранилища могут оказать влияние на нижележащую земную кору, в связи с этим могут появиться колебания типа тектонических. Например, в Африке на реке Замбези было создано водохранилище площадью 6,5 тыс. км2 и объемом 170 млрд. м3. По мере его заполнения были обнаружены прогибы земной коры, на глубине произошли слабой и умеренной силы землетрясения.

Водохранилища могут изменить местные климатические условия: понизить летнюю и держать умеренной зимнюю температуру. При заполнении больших водохранилищ климатические условия ближайших районов несколько меняются.

Самым популярным способом является обычная или многостадийная дистилляция, при которой используется свойство закипания и парообразования при высоких температурах. Более половины опресненной воды получают именно таким способом.

Метод обратного осмоса относительно дешевый, так как один вложенный доллар позволяет получить 16 тон пресной воды. Прилагая к морской воде давление, и продавливая ее через мельчайшие фильтры можно получить пресную воду с низким содержанием солей. Производительность мембраны и степень опреснения зависят от многих факторов: от количества содержания соли в исходном сырье, солевого состава, температуры и давления.

Использование электродиализа, при котором вода проходит через камеру с электродами, приводит к тому, что катионы и анионы распределяются на соответствующих электродах. Преимущество электродиализа состоит в том, что в процессе используются химически и термически стойкие мембраны, это дает возможность проводить опреснение при высоких температурах.

Газогидратный метод основан на способности углеродных газов при определенном давлении и температуре, создавать, с участием воды, соединения клатратного типа. Замороженную соленую воду обрабатывают гидрат образующим газом, после чего формируются кристаллы. После отделения их от рассола, кристаллы промывают и плавят, получая чистую пресную воду.

Айсберги рассматриваются как один из вариантов обеспечения пресной водой засушливых регионов планеты. Эта идея впервые была высказана около 200 лет назад, однако до настоящего времени не реализована. Наиболее серьёзную попытку осуществить этот проект предприняли французские учёные Поль-Эмиль Виктор (фр. Paul Emile Victor) и Жорж Мужен (фр. Georges Mougin) совместно с Саудовской Аравией, проводившие работы в 1970-1980-х годах и возобновившие их в 2009 году с использованием компьютерного моделирования. По их расчётам возможна доставка айсберга весом до 7 млн тонн от берегов Ньюфаундленда до Канарских островов за 141 день, при этом остаточного количества льда хватит для годового потребления 35 000 чел.

Основные сложности при транспортировке айсберга:

Вторичное засоление -- одно из главных последствий орошения земель в условиях аридного климата [10] . Оно связано с подъемом минерализованных грунтовых вод к земной поверхности. Грунтовые воды, содержащие соли, начинают при этом интенсивно испаряться, в результате чего почва насыщается избыточным количеством солей. Острая экологическая проблема орошаемого земледелия -- загрязнение поверхностных и грунтовых вод. Это результат полива угодий и использования воды для рассоления почв. Большинство рек, воды которых используются для орошения имеют минерализацию 0,2--0,5 г/л. В настоящее время их минерализация возросла в 10 раз, что привело к росту вторичного засоления. Проблемы засоления почв и вод усугубляются применением минеральных удобрений.

Подобные документы

Загрязнение океанов и морей, рек и озер, подземных вод. Основные виды источников загрязнения. Выпадение кислотных дождей, приводящих к закислению водоемов и к гибели экосистем. Воздействие на природу и гидросферу в результате деятельности человека.

презентация [1,2 M], добавлен 20.02.2013

Снижение биосферных функций водоемов. Изменение физических и органолептических свойств воды. Загрязнение гидросферы и его основные виды. Основные источники загрязнения поверхностных и подземных вод. Истощение подземных и поверхностных вод водоемов.

контрольная работа [36,9 K], добавлен 09.06.2009

Загрязнение сточными водами. Анализ динамики качества подземных вод. Водные ресурсы бассейнов крупнейших рек России. Аварийные ситуации, приведшие к высокому, экстремально высокому загрязнению водных объектов. Трансграничное загрязнение поверхностных вод.

реферат [999,2 K], добавлен 16.07.2015

Загрязнение поверхностных и подземных вод. Угроза инфекционных заболеваний из-за неочищенных канализационных стоков. Снижение содержания растворенного кислорода. Сбор и очистка сточных вод. Характеристика водно-ресурсного потенциала Кемеровской области.

контрольная работа [38,1 K], добавлен 08.06.2013

Понятие, характеристика, функции и значимость гидросферы. Виды и источники загрязнений поверхностных и подземных вод. Группы сточных вод. Влияние сельского хозяйства и тепловых электростанций на загрязнение рек и водоемов. Методы очистки сточных вод.

реферат [24,9 K], добавлен 17.11.2016

Нарушение естественного равновесия, загрязнение рек, озер, подземных вод и Мирового океана в результате нерациональной эксплуатации природных ресурсов. Виды загрязнения вод: радиоактивное, химическое, бактериальное и тепловое. Понятие кислотных дождей.

презентация [482,1 K], добавлен 08.04.2011

Химическое загрязнение природных вод. Глинистые минералы и их классификация. Основные виды загрязнений поверхностных водоисточников. Способы очистки, опреснение водоемов. Очистка воды с использованием сорбционного метода. Окислительный метод очистки воды.

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.

Читайте также: