Единственный путь спасения от губительного
влияния от синтетических поверхностно-активных
веществ – уменьшения количества
фосфатов в структуре веществ, содержащих
их.
Соединения
с канцерогенными свойствами
Канцерогенные вещества - это химически
однородные соединения, проявляющие
трансформирующую активность и способность
вызывать канцерогенные, тератогенные
(нарушение процессов эмбрионального
развития) или мутагенные изменения в
организмах. В зависимости от условий
воздействия они могут приводить к ингибированию
роста, ускорению старения, нарушению
индивидуального развития и изменению
генофонда организмов. К веществам, обладающим
канцерогенными свойствами, относятся
хлорированные алифатические углеводороды,
винилхлорид, и особенно, полициклические
ароматические углеводороды (ПАУ). Максимальное
количество ПАУ в современных данных осадках
Мирового океана (более 100 мкг/км массы
сухого вещества) Ообнаружено в тектонически-активных
зонах, подверженным глубинному термическому
воздействию. Основные антропогенные
источники ПАУ в окружающей среде - это
пиролиз органических веществ при сжигании
различных материалов, древесины и топлива.
Тяжелые металлы
Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий,
цинк, медь, мышьяк) относятся к числу
распространенных и весьма токсичных
загрязняющих веществ. Они широко применяются
в различных промышленных производствах,
поэтому, несмотря на очистные мероприятия,
содержание соединения тяжелых металлов
в промышленных сточных водах
довольно высокое. Большие массы
этих соединений поступают в океан
через атмосферу. Для морских
биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец
и кадмий. Ртуть переносится в
океан с материковым стоком и
через атмосферу. При выветривании
осадочных и изверженных пород
ежегодно выделяется 3, 5 тыс. т. ртути. В
составе атмосферной пыли содержится
около 121тыс. т. ртути, причем значительная
часть - антропогенного происхождения.
Около половины годового промышленного
производства этого металла (910 тыс.
т. /год) различными путями попадает в
океан. В районах, загрязняемых промышленными
водами, концентрация ртути в растворе
и взвесях сильно повышается. При
этом некоторые бактерии переводят
хлориды в высокотоксичную метил-ртуть.
Заражение морепродуктов неоднократно
приводило к ртутному отравлению
прибрежного населения. К 1977 году насчитывалось
2800 жертв болезни Миномата, причиной
которой послужили отходы предприятий
по производству хлорвинила и ацетальдегида,
на которых в качестве катализатора использовалась
хлористая ртуть. Недостаточно очищенные
сточные воды предприятий поступали в
залив Миномата. Свиний - типичный рассеянный
элемент, содержащийся во всех компонентах
окружающей среды: в горных породах, почвах,
природных водах, атмосфере, живых организмах.
Наконец, свиний активно рассеивается
в окружающую среду в процессе хозяйственной
деятельности человека. Это выбросы с
промышленными и бытовыми стоками, с дымом
и пылью промышленных предприятий, с выхлопными
газами двигателей внутреннего сгорания.
Оценка неблагоприятных последствий
загрязнения окружающей среды свинцом
важна для случаев геофагии у
детей при играх на загрязненных
почвах . При систематическом нахождении
свинца в почве игровых площадок
в пределах 300 мг/кг можно ожидать
изменение психоневрологического
статуса у детей.
Миграционный поток свинца
с континента в океан идет
не только с речными стоками,
но и через атмосферу. С континентальной
пылью океан получает ( 20-30)*10000 т.
свинца в год.
Масштабы загрязнения продуктов
морей и океанов так велики,
что во многих странах установлены
санитарные нормы на содержание в
них тех или других вредных
веществ. Интересно отметить, что
при концентрации ртути в воде,
только в 10 раз большей ее естественного
содержания, загрязнение устриц уже
превышает норму, установленную
в некоторых странах. Это показывает,
как близок тот предел загрязнения
морей, который нельзя переступить
без вредных последствий для
жизни и здоровья людей.
Однако последствия загрязнения
опасны прежде всего для всех живых
обитателей морей и океанов. Эти
последствия разнообразны. Первичные
критические нарушения в функционировании
живых организмов под действием
загрязняющих веществ возникают
на уровне биологических эффектов:
после химического состава клеток
нарушаются процессы дыхания, роста
и размножения организмов, возможны
мутации и канцерогенез; нарушаются
движение и ориентация в морской
среде. Морфологические изменения
нередко проявляются в виде разнообразных
патологий внутренних органов: изменений
размеров, развития уродливых форм.
Особенно часто эти явления регистрируются
при хроническом загрязнении.
Сброс отходов
в море с целью захоронения (дампинг)
Многие страны, имеющие выход
к морю, производят морское захоронение
различных материалов и веществ,
в частности грунта, вынутого при
дноуглубительных работах, бурового шлака,
отходов промышленности, строительного
мусора, твердых отходов, взрывчатых
и химических веществ, радиоактивных
отходов. Объем захоронений составил
около 10% от всей массы загрязняющих
веществ, поступающих в Мировой
океан. Основанием для дампинга в
море служит возможность морской
среды к переработке
большого количества органических
и неорганических веществ без
особого ущерба воды. Однако эта
способность не беспредельна. Поэтому
дампинг рассматривается как
вынужденная мера, временная дань
общества несовершенству технологии.
В шлаках промышленных производств
присутствуют разнообразные органические
вещества и соединения тяжелых металлов.
Бытовой мусор в среднем содержит
(на массу сухого вещества) 32-40% органических
веществ; 0,56% азота; 0,44% фосфора; 0,155% цинка;
0, 085% свинца; 0,001% ртути; 0, 001% кадмия. Во
время сброса прохождении материала
сквозь столб воды, часть загрязняющих
веществ переходит в раствор,
изменяя качество воды, другая сорбируется
частицами взвеси и переходит
в донные отложения. Одновременно повышается
мутность воды. Наличие органических
веществ чисто приводит к быстрому
расходованию кислорода в воде и не редко
к его полному исчезновению, растворению
взвесей, накоплению металлов в растворенной
форме, появлению сероводорода. Присутствие
большого количества органических веществ
создает в грунтах устойчивую восстановительную
среду, в которой возникает особый тип
иловых вод, содержащих сероводород, аммиак,
ионы металлов. Воздействию сбрасываемых
материалов в разной степени подвергаются
организмы бентоса и др. В случае образования
поверхностных пленок, содержащих нефтяные
углеводороды и, СПАВ, нарушается газообмен
на границе воздух - вода. Загрязняющие
вещества, поступающие в раствор, могут
аккумулироваться в тканях и органах гидробионтов
и оказывать токсическое воздействие
на них. Сброс материалов дампинга на дно
и длительная повышенная мутность приданной
воды приводит к гибели от удушья малоподвижные
формы бентоса. У выживших рыб, моллюсков
и ракообразных сокращается скорость
роста за счет ухудшения условий питания
и дыхания. Нередко изменяется видовой
состав данного сообщества.
Тепловое
загрязнение
Тепловое загрязнение поверхности
водоемов и прибрежных морских акваторий
возникает в результате сброса нагретых
сточных вод электростанциями и
некоторыми промышленными производствами.
Сброс нагретых вод во многих случаях
обуславливает повышение температуры
воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия.
Площадь пятен нагретых вод в
прибрежных районах может достигать
30 кв. км. Более устойчивая температурная
стратификация препятствует водообмену
поверхностным и донным слоем. Растворимость
кислорода уменьшается, а потребление
его возрастает, поскольку с ростом температуры
усиливается активность аэробных бактерий,
разлагающих органическое вещество. Усиливается
видовое разнообразие фитопланктона и
всей флоры водорослей. На основании обобщения
материала можно сделать вывод, что эффекты
антропогенного воздействия на водную
среду проявляются на индивидуальном
и популяционно-биоценотическом уровнях,
и длительное действие загрязняющих веществ
приводит к упрощению экосистемы.
Загрязнение
водного бассейна в городах
Загрязнение водного бассейна в
городах следует рассматривать
в двух аспектах - загрязнение воды
в зоне водопотребления и загрязнение
водного бассейна в черте города
за счет его стоков.
Загрязнение воды в зоне водопотребления
является серьезным фактором, ухудшающим
экологическое состояние городов.
Оно производится как за счет сброса
части неочищенных стоков городов
и предприятий, расположенных выше
зоны водозабора данного города и
загрязнения воды речным транспортом,
так и за счет попадания в водоемы
части удобрений и ядохимикатов,
вносимых на поля. Причем, если с первыми
видами загрязнения можно путем
строительства очистных сооружений
бороться эффективно, то предотвратить
загрязнение водного бассейна, производимое
сельскохозяйственными мероприятиями,
очень сложно. В зонах повышенного
увлажнения около 20% удобрений и
ядохимикатов, вносимых в почву, попадает
в водотоки. Это, в свою очередь, может
приводить к загрязнению водоемов,
которая еще больше ухудшает качество
воды.
Важно заметить, что водоочистные
сооружения водопроводов не в состоянии
очистить питьевую воду от растворов
указанных веществ, поэтому питьевая
вода может содержать их в себе
в повышенных концентрациях и
отрицательно повлиять на здоровье человека.
Действие некоторых веществ
содержащихся в водопроводной “питьевой”
воде на организм человека:
Хлор – разрушает нервные
ткани. Убивает флору кишечника.
Свинец – разрушает гормоны,
ферменты, кровь.
Алюминий – парализует нервную
систему.
Мышьяк – убивает нейроны
головного мозга.
Медь – поражает почки и печень.
Железо – снижает иммунитет,
стимулирует развитие онкологических
клеток.
Кадмий – вызывает рак, разрушает
почки.
Стронций – разрушает иммунитет.
Рост химизации сельского хозяйства
неизбежно будет приводить к
увеличению количества удобрений и
ядохимикатов, вносимых в почву, и
соответственно с этим их концентрация
в воде будет увеличиваться.
Борьба с таким видом загрязнений
требует использования удобрений
и ядохимикатов в зонах водосбора
исключительно в гранулированной
форме, разработки и внедрения быстроразлагающихся
ядохимикатов, а также биологических
методов защиты растений.
Города также являются мощными
источниками загрязнения водного
бассейна. В крупных городах в
расчете на одного жителя (с учетом
загрязненных поверхностных стоков)
ежесуточно сбрасывается в водоемы
около 1 м загрязненных стоков. Поэтому
города нуждаются в мощных очистных
сооружениях, эксплуатация которых
вызывает немалые трудности. Так, при
работе станции биологической очистки
сточных вод городов образуется
около 1,5-2 т отработанного ила
в год в расчете на одного жителя.
Использование этого ила в
качестве удобрения для столовых
сельскохозяйственных культур недопустимо,
так как он содержит в себе большое
количество токсических веществ, не
подлежащих разложению. В настоящее
время такой ил складируется на суше,
занимая значительные территории, и
вызывает загрязнение почвенных
вод. Причем из ила прежде всего вымываются
наиболее токсические элементы, содержащие
соединения тяжелых металлов.
Деятельность
по защите и сохранению водных ресурсов
Человечество пришло к пониманию,
что дальнейшее развитие технического
прогресса невозможно без оценки
влияния новых технологий на экологическую
ситуацию. Новые связи, создаваемые
человеком, должны быть замкнуты, чтобы
обеспечить неизменность тех основных
параметров системы планеты Земля,
которые влияют на её экологическую
стабильность.
Природа, не тронутая цивилизацией, должна
оставаться резервом, который со временем,
когда большая часть земного
шара будет служить промышленным,
эстетическим и научным целям, станет
приобретать все большее значение
эталона, критерия, в частности эстетического,
в дальнейшем возможно появление
и других неизвестных ныне значений
этих зон. Поэтому необходим рациональный,
научно обоснованный подход к практике
расширения заповедников, тем более
что по мере развития научно-технической
революции объем негативных влияний
на природные эстетически ценные
объекты увеличивается настолько,
что культурная деятельность, направленная
на компенсацию наносимого ущерба,
подчас не справляется со своими задачами.
Важное место в предохранении
гидроресурсов от качественного
истощения принадлежит очистным
сооружениям. Очистные сооружения бывают
разных типов в зависимости от
основного способа обезвреживания
нечистот. При механическом методе
нерастворимые примеси удаляют
из сточных вод через систему
отстойников и разного рода ловушек.
В прошлом этот способ находил
самое широкое применение для
очистки промышленных стоков. Сущность
химического метода заключается
в том, что на очистных станциях в
стоки вносят реагенты. Они вступают
в реакцию с растворенными
и нерастворенными загрязняющими
веществами и способствуют их выпадению
в отстойниках, откуда их удаляют
механическим путем. Но этот способ непригоден
для очистки стоков, содержащих большое
количество разнородных загрязнителей.
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. У нас в стране в городе Минске
целая группа заводов с помощью этого
метода добилась очень высокой степени
очистки стоков. 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. В первом случае хозяйственно-бытовые
стоки подаются на поля орошения. Здесь
сточные воды фильтруются через почвогрунты
и при этом проходят бактериальную очистку.
На полях орошения скапливается огромное
количество органических удобрений, что
позволяет выращивать на них высокие урожаи.
Сложную систему биологической очистки
загрязненных рейнских вод для целей водоснабжения
ряда городов страны разработали и применяют
голландцы. На Рейне построены насосные
станции с фильтрами частичной очистки.
Из реки вода закачивается в неглубокие
канавы на поверхность речных террас.
Через толщу алмовиальных отложений она
фильтруется, пополняя грунтовые воды.
Грунтовые воды подаются по скважинам
на дополнительную очистку и затем поступают
в водопровод.
Очистные сооружения решают проблему
сохранения качества пресных вод
лишь до определенной стадии развития
экономики конкретных географических
регионов. Затем наступает момент,
когда местных гидроресурсов
уже не хватает для разбавления
возросшего количества очищенных стоков.
Тогда начинается прогрессирующее
загрязнение гидроресурсов, наступает
их качественное истощение. Кроме того,
на всех станциях очистки по мере роста
стоков встает проблема размещения значительных
объемов отфильтрованных загрязняющих
веществ. Таким образом, очистка
промышленных и коммунальных стоков
дает лишь временное решение местных
задач охраны вод от загрязнения.