Состав и значение гидросферы

(озер  и прудов), а иногда к заболачиванию  местности; 

      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;

      7.      Механическое загрязнение. Повышает содержание механических примесей;

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

       Рассмотрим последовательно загрязнение  океанов, морей, рек и озер, а также методы очистки сточных  вод. 

Источники загрязнения поверхностных  и подземных вод 
 

      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. 
 

 
 

механическое - повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений;

химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия;

бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;

радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах;

тепловое - выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных ЭС.

      Рост  населения, расширение старых и возникновение  новых городов значительно увеличили  поступление бытовых стоков во внутренние водоемы. Эти стоки стали источником загрязнения рек  и озер болезнетворными  бактериями и гельминтами. В еще  большей степени загрязняют водоемы  моющие синтетические средства, широко используемые в быту. Они находят  широкое  применение также в промышленности и сельском хозяйстве. Содержащиеся в них химические вещества, поступая со сточными водами в реки и озера, оказывают значительное влияние  на биологический и физический режим  водоемов. В результате снижается  способность вод к насыщению  кислородом, парализуется деятельность бактерий, минерализующих органические вещества.

       Сточные воды, содержащие растительные  волокна, животные и растительные  жиры, фекальную массу, остатки  плодов и овощей, отходы кожевенной  и целлюлозно-бумажной промышленности, сахарных и пивоваренных заводов,  предприятий мясомолочной, консервной  и кондитерской промышленности, являются причиной органических  загрязнений водоемов. 

Проникновение загрязняющих веществ  в круговорот воды 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Три важных стадии круговорота воды: испарение (А), конденсация (Б) и атмосферные  осадки (В).(рис. 1) 

1. Радиоактивные частицы, пыль и газы поступают из атмосферы вместе со снегом, выпадающим и накапливающимся в высокогорьях.

2. Талые ледниковые воды с растворенными загрязняющими веществами стекают вниз с высокогорий, формируя истоки рек, которые на своем пути к морю увлекают частицы грунта и горных пород, размывая

поверхности, по которым они текут.

3. Воды содержат кислоты и другие неорганические вещества.

4. Вырубка лесов способствует развитию эрозии. Многие загрязняющие вещества сбрасываются в реки предприятиями целлюлозно-бумажной промышленности, на которых обрабатывается древесина.

5. Дождевые воды вымывают химические вещества из почвы и разлагающихся растений, транспортируют их в грунтовые воды, а также смывают со склонов в реки почвенно-грунтовые частицы.

6. Промышленные газы попадают в атмосферу, а оттуда вместе с дождем или снегом – на землю. Промышленные стоки поступают непосредственно в реки. 

7. Органические вещества, растворенные в водах, поступают в реки.

8. Опыливание полей пестицидами загрязняет воздушную и водную среду.

9. Коровий навоз и другие остатки животного происхождения – основные загрязнители мест больших скоплений животных на пастбищах и скотных дворах.

10 .При откачке пресных грунтовых вод может произойти засоление в результате подтягивания к их зеркалу минерализованных вод из морских бассейнов.

11. Метан продуцируется бактериями как в естественных болотах, так и в стоячих водоемах при избытке органических загрязнителей антропогенного генезиса.

12. Тепловое загрязнение рек происходит из-за поступления от электростанций нагретых вод.

13. Города являются источниками разных отходов, включая как органические, так и неорганические.

14. Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания – основные источники загрязнения воздушной среды. 

15. Крупные предметы и частицы удаляются из коммунально-бытовых сточных вод на станциях предварительной очистки. От многих веществ, поступающих с промышленными стоками, невозможно избавиться.

16. Разливы нефти от морских нефтяных скважин и из танкеров загрязняют воды и пляжи. 
 

Загрязнение Мирового океана 

      Ежегодно  в Мировой океан попадает более 10 млн т нефти и до 20% Мирового океана уже покрыты нефтяной пленкой. В первую очередь это связано с тем, что добыча нефти и газа в океанах и морях стала важнейшим компонентом нефтегазового комплекса.В 1993 году в океане добыто 850 млн т нефти (почти 30% мировой добычи). В мире пробурено около 2500 скважин, из них 800 – в США, 540 – в Юго – Восточной Азии, 400 – в Северном море, 150 – в Персидском заливе. Эта масса скважин пробурена на глубинах до 900 метров.

       Загрязнение Мирового океана  водным транспортом происходит  по двум каналам: во – первых, морские и речные суда загрязняют  ее отходами, получаемыми в результате  эксплуатационной деятельности, и,  во – вторых, выбросами в случае  аварий, токсичных грузов, большей  частью нефти и нефтепродуктов. Энергетические установки судов  (в основном дизельные двигатели)  постоянно загрязняют атмосферу,  откуда токсичные вещества частично  или почти полностью попадают  в воды рек, морей и океанов.

       Нефть и нефтепродукты являются  главными загрязнителями водного  бассейна. На танкерах, перевозящих  нефть и ее производные, перед  каждой очередной загрузкой, как  правило, промываются емкости  (танки) для удаления остатков  ранее перевезенного груза. Промывочная  вода, а с ней и остатки груза  обычно сбрасываются за борт. Кроме того, после доставки нефтегрузов  в порты назначения танкеры  чаще всего направляются к  пункту новой погрузки без  груза. В этом случае для  обеспечения надлежащей осадки  и безопасности плавания танки  судна наполняются балластной  водой. Эта вода загрязняется  нефтяными остатками, а перед  погрузкой нефти и нефтепродуктов  выливается в море. Из общего  грузооборота мирового морского  флота в настоящее время 49% падет на нефть и ее производные.  Ежегодно около 6000 танкеров международных  флотилий транспортируют 3,5 млрд тонн нефти (2000 г.). По мере роста перевозок нефтегрузов и авариях все большее количество нефти стало попадать в океан.

       По данным 1988 во все моря мира  было сброшено примерно 20 млрд тонн мусора. В одно только  Северное море было сброшено 98 000 т отбросов.

ФРГ, Бельгия, Голландия, Англия сбрасывают в Северное море ядовитые кислоты, в основном 18 – 20%

       серной кислоты, тяжелые металлы  в грунте и осадках сточных  вод, содержащих мышьяк и ртуть,  а также углеводороды, в том  числе ядовитый диоксин (1987 г.). К тяжелым металлам относится ряд элементов, широко применяемые в промышленности: цинк, свинец, хром, медь, никель, кобальт и др. При попадании в организм большинство металлов очень трудно выводятся, имеют свойство постоянно накапливаться в тканях разных органов, и при повышении определенной пороговой концентрации наступает резкое отравление организма.

        Три реки, впадающие в Северное  море, - Рейн, Маас и Эльба –  ежегодно приносили 28 млн тонн цинка, почти 11 тыс. т свинца, 5600 т меди, а также 950 т мышьяка, кадмия, ртути и 150 тыс. т нефти, 100 тыс. т фосфатов и даже радиоактивные отходы в разных количествах (данные на 1996 г.). С судов ежегодно сбрасывалось 145 млн т обычного мусора. Англия сбрасывала 5 млн т канализационных стоков в год.

        В результате добычи нефти  из трубопроводов, связывающих  нефтяные платформы с материком,  каждый год в море вытекало  около 30 тыс. т нефтепродуктов. Последствия этого загрязнения  нетрудно видеть. Целый ряд видов,  которые некогда обитали в  Северном море, в том числе  лосось, осетр, устрицы, скаты  и пикша, просто – напросто  исчезли. Гибнут тюлени, другие  обитатели этого моря нередко  страдают от инфекционных заболеваний  кожи, имеют деформированный скелет  и злокачественные опухоли. Гибнет  птица, питающаяся рыбой или  отравившаяся морской водой. Наблюдалось  цветение ядовитых водорослей, которое  привело к уменьшению рыбных  запасов. (1988 г.).

        В Балтийском море в течение  1989 г. погибли 17 тыс. тюленей.  Проведенные исследования показали, что ткани погибших животных  буквально пропитаны ртутью, которая  попадала в их организм из  воды. Биологи считают, что загрязнение  воды привело к резкому ослаблению  иммунной системы обитателей  моря и их гибели от вирусных  заболеваний.

        Крупные разливы нефтепродуктов (тысячи тонн) происходят в Восточной  Балтике 1 раз в 3 – 5 лет,  мелкие (десятки тонн) – ежемесячно. Крупный разлив поражает экосистемы  на акватории в несколько тысяч  гектаров, мелкий – в несколько  десятков гектаров. Балтийскому  морю, проливу Скагеррак, Ирландскому  морю угрожают выбросы иприта  – химического отравляющего вещества, созданного в Германии в годы  Второй мировой войны и затопленного  США, Великобританией и СССР  в 40 – е годы XX века. Свои химические боеприпасы СССР топил в северных морях и на Дальнем Востоке, Великобритания – в Ирландском море. 

Происходит  загрязнения Адриатического и Средиземного морей. Только через реку По в Адриатическое  море с промышленных предприятий  и сельскохозяйственных ферм ежегодно попадает 30 тыс. тонн фосфора, 80 тыс. тонн азота, 60 тыс.т углеводорода, тысячи тонн свинца и хрома, 3 тыст цинка, 200 тонн мышьяка (1988 г.).

       Средиземному морю грозит участь  превратиться в мусорную свалку, сточную яму трех континентов.  Ежегодно в море попадает 60 тыс.тонн  моющих веществ, 24 тыс. т хрома,  тысячи тонн нитратов, применяемых  в сельском хозяйстве. 85% вод, сбрасываемых  из 120 крупных приморских городов,  не очищаются, а самоочищение (полное обновление вод) Средиземного моря осуществляется через Гибралтарский пролив (1989 г.) за 80 лет.

       Серьезную экологическую угрозу  для жизни в Мировом океане  и, следовательно, для человека  представляет захоронение на  морском дне радиоактивных отходов  (РАО) и сброс в море жидких  радиоактивных отходов (ЖРО). Западные  страны (США, Великобритания, Франция,  Германия, Италия и др.) и СССР  с 1946г. начали активно использовать  океанские глубины для того, чтобы  избавиться от РАО.

       Жидкие радиоактивные отходы  СССР сливал в дальневосточных  морях с 1966 по 1991 г. (в основном  вблизи юга – восточной части  Камчатки и в Японском море). Северный флот ежегодно сбрасывал  в воду 10 000 м кубических таких  отходов.