Антропогенное воздействие на гидросферу источники. Антропогенные воздействия на гидросферу и ее защита

Слово "антропогенный" означает, обусловленный деятельностью человека (человечества).
Антропогенные факторы - совокупность факторов окружающей среды, обусловленных случайной или преднамеренной деятельностью человечества за период его существования. Данные факторы в настоящее время оказывают непосредственное влияние на структуры экосистемы и изменение химического состава и режима, в том числе и гидросферы.
Гидросфера (в переводе с греч. Hydro - вода и sphaire - шар) - водная оболочка Земли - место обитания гидробионтов, совокупность океанов, их морей, озер, прудов, водохранилищ, рек, ручьев, болот (некоторые ученые включают в гидросферу также подземные воды всех типов, поверхностные и глубинные).

Введение.
1) Что такое Антропогенный фактор и механизм его воздействия
2) Какая у нас вода?
3) Общая характеристика гидросферы
4) Антропогенное воздействие на гидросферу.
5) Что ждет нас в будущем при таком ведении ситуации.

Работа содержит 1 файл

Антропогенное воздействие на гидросферу

Введение.

Вода - это один из источников жизни на земле. Без данного вещества Существование организмов невозможно. Так человек примерно на 60 - 70% состоит из воды. В природе существует такой процесс как круговорот воды в природе. Вода непременно проходит, все фазы и при этом может оказаться в любом месте мира в том или ином состоянии. Таким образом, загрязняя воду или то или иное место на нашей планете, мы соответственно портим все, что существует на планете Земля. Поэтому сейчас в экологии одна из главных проблем - это вода и её чистота, так как известно, что запасов пресной воды всего 1-2% от существующей на Земле, а население планеты неуклонно растет. Так, можно привести пример: во Франции, где есть река, практически все пьют дистиллированную воду, покупаемую в бутылках. В России запас пресной воды самый большой в мире. Россия омывается водами 12 морей, принадлежащих трем океанам, а также внутриматериковому Каспийскому морю. На территории России насчитывается свыше 2,5 млн. больших и малых рек, более 2 млн. озер, сотни тысяч болот и других объектов водного фонда. Суммарные запасы воды в озерах России достигают 26,5 – 26,7 тыс. км3. Всего в России насчитывается порядка 2 млн. пресных и соленых озер; среди них самое глубокое в мире пресноводное озеро Байкал, а также Каспийское море.

Загрязнение атмосферы, принявшее крупномасштабный характер, нанесло ущерб рекам, озерам, водохранилищам, почвам. Загрязняющие вещества и продукты их превращений рано или поздно из атмосферы попадают на поверхность Земли. Эта и без того большая беда значительно усугубляется тем, что и в водоемы, и на землю непосредственно идет поток отходов. Огромные площади сельскохозяйственных угодий подвергаются действию различных пестицидов и удобрений, растут территории свалок. Промышленные предприятия сбрасывают сточные воды прямо в реки. Стоки с полей также поступают в реки и озера. Загрязняются и подземные воды - важнейший резервуар пресных вод. Загрязнение пресных вод и земель бумерангом вновь возвращается к человеку в продуктах питания и питьевой воде.

Развитие ядерной энергетики и широкое применение источников ионизирующих излучений (ИИ) в различных областях науки и техники создали потенциальную угрозу радиационной опасности для человека и загрязнения окружающей среды радиоактивными веществами.

Содержание.

Введение.

    1) Что такое Антропогенный фактор и механизм его воздействия

    2) Какая у нас вода?

    3) Общая характеристика гидросферы

    4) Антропогенное воздействие на гидросферу.

    5) Что ждет нас в будущем при таком ведении ситуации.

1) Что такое Антропогенный фактор и механизм его воздействия

Слово "антропогенный" означает, обусловленный деятельностью человека (человечества).

Антропогенные факторы - совокупность факторов окружающей среды, обусловленных случайной или преднамеренной деятельностью человечества за период его существования. Данные факторы в настоящее время оказывают непосредственное влияние на структуры экосистемы и изменение химического состава и режима, в том числе и гидросферы.

Гидросфера (в переводе с греч. Hydro - вода и sphaire - шар) - водная оболочка Земли - место обитания гидробионтов, совокупность океанов, их морей, озер, прудов, водохранилищ, рек, ручьев, болот (некоторые ученые включают в гидросферу также подземные воды всех типов, поверхностные и глубинные).

Говоря об антропогенном воздействии необходимо сказать о среде и условиях существования организмов, так как непосредственное влияние оказывается на них. Среда - это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие. Из среды организмы получают все необходимое для жизни и в нее же выделяют продукты обмена веществ. Среда каждого организма слагается из множества элементов неорганической и органической природы и элементов, привносимых человеком и его производственной деятельностью. Таким образом, если нарушается баланс элементов то организмы либо адаптируются к данным изменениям, либо исчезают. Все приспособления организмов к существованию в различных условиях выработались исторически. В результате сформировались специфические для каждой географической зоны группировки растений и животных. Поэтому если изменения произойдут быстро то, скорее всего что организмы не смогут приспособиться к новым условиям существования и погибнут.

Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами.

Экологический фактор - любой элемент окружающей среды, способный прямо или косвенно влиять на живой организм, хотя бы на одном из этапов его индивидуального развития.

Многообразие экологических факторов подразделяется на две большие группы: абиотические и биотические.

Абиотические факторы - факторы неорганической (неживой) природы. Это свет, температура, влажность, давление и другие климатические и геофизические факторы; природа самой среды - воздушной, водной, почвенной; химический состав среды, концентрации веществ в ней. К абиотическим факторам относят также физические поля (гравитационное, магнитное, электромагнитное), ионизирующую и проникающую радиацию, движение сред (акустические колебания, волны, ветер, течения, приливы), суточные и сезонные изменения в природе. Многие абиотические факторы могут быть охарактеризованы количественно и поддаются объективному измерению.

Биотические факторы - это прямые или опосредованные воздействия других организмов, населяющих среду обитания данного организма. Все биотические факторы обусловлены внутривидовыми (внутрипопуляционными) и межвидовыми (межпопуляционными) взаимодействиями.

Особую группу составляют антропогенные факторы, порожденные деятельностью человека, человеческого общества. Часть их связана с хозяйственным изъятием природных ресурсов, нарушением естественных ландшафтов. Это вырубка лесов, распашка степей, осушение болот, промысел растений, рыб, птиц и зверей, замена природных комплексов сооружениями, коммуникациями, водохранилищами, свалками и пустырями. Другие антропогенные воздействия обусловлены загрязнением природной среды (в том числе и среды обитания человека) - воздуха, водоемов, земли побочными продуктами, отходами производства и потребления. Преобладающая часть антропогенных факторов, связанная с производством, с применением техники, машин, с влияниями промышленности, транспорта, строительства на природные экологические системы и окружающую человека среду, носит название техногенных факторов.

Соглашаясь с вышеуказанным, мы все же считаем более правильным классифицировать антропогенные факторы, как часть факторов биотического влияния, так как понятие "биотические факторы" охватывает действия всего органического мира, к которому принадлежит и человек. Антропогенные факторы мы и будем рассматривать.

2) Какая у нас вода?

В естественном состоянии вода никогда не свободна от примесей. В ней растворены различные газы и соли, взвешены твердые частички. Даже пресной мы называем воду с содержанием растворенных солей до 1 г на литр. Откуда же берется и почему никогда не иссякает этот мировой родник пресной воды? Ведь почти все запасы мировой воды -- это соленые воды Мирового океана и подземных кладовых.

Пресные водные ресурсы существуют благодаря вечному круговороту воды. В результате испарения образуется гигантский объем воды, достигающий 525 тыс. км³в год. 86% этого количества приходится на соленые воды Мирового океана и внутренних морей -Каспийского. Аральского и др. ; остальное испаряется на суше, причем половина благодаря транспирации влаги растениями.

Каждый год испаряется слой воды толщиной примерно 1250 мм. Часть ее вновь выпадает с осадками в океан, а часть переносится ветрами на сушу и здесь питает реки и озера, ледники и подземные воды. Природный дистиллятор питается энергией Солнца и отбирает примерно 20% этой энергии.

Всего 2% гидросферы приходится на пресные воды, но они постоянно возобновляются. Скорость возобновления и определяет доступные человечеству ресурсы. Большая часть пресных вод -- 85% -- сосредоточена во льдах полярных зон и ледников. Скорость водообмена здесь меньше, чем в океане, и составляет 8000 лет. Поверхностные воды суши обновляются примерно в 500 раз быстрее, чем в океане. Еще быстрее, примерно за 10--12 суток, обновляются воды рек. Наибольшее практическое значение для человечества имеют пресные воды рек.

Реки всегда были источником пресной воды. Но в современную эпоху они стали транспортировать отходы. Отходы на водосборной территории по руслам рек стекают в моря и океаны. Большая часть использованной речной воды возвращается в реки и водоемы в виде сточных вод. До сих пор рост очистных сооружений отставал от роста потребления воды. И на первый взгляд в этом заключается корень зла. На самом деле все обстоит гораздо серьезнее. Даже при самой совершенной очистке, включая биологическую, все растворенные неорганические вещества и до 10% органических загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах. Такая вода вновь может стать пригодной для потребления только после многократного разбавления чистой природной водой. И здесь для человека важно соотношение абсолютного количества сточных вод, хотя бы и очищенных, и водного стока рек.

Мировой водохозяйственный баланс показал, что на все виды водопользования тратится 2200 км воды в год. На разбавление стоков уходит почти 20% ресурсов пресных вод мира. Расчеты на 2000 г. в предположении, что нормы водопотребления уменьшатся, а очистка охватит все сточные воды, показали, что все равно ежегодно потребуется 30 --35 тыс. км пресной воды на разбавление сточных вод. Это означает, что ресурсы полного мирового речного стока будут близки к исчерпанию, а во многих районах мира они уже исчерпаны. Ведь 1 км очищенной сточной воды "портит" 10 км речной воды, а не очищенной -- в 3--5 раз больше. Количество пресной воды не уменьшается, но ее качество резко падает, она становится не пригодной для потребления.

3) Общая характеристика гидросферы

Гидросфера, как водная среда занимает около 71% площади и 1/800 часть объема земного шара. Основное количество воды, более 94%, сосредоточено в морях и океанах.

В пресных водах рек, озер количество воды не превышает 0,016% общего объема пресной воды.

В океане с входящими в него морями прежде всего различают две экологические области: толщу воды – «пелагиалъ» и дно – «бенталь». В зависимости от глубины «бенталь» делится на сублиторольную зону - область плавного понижения суши до глубины 200 м, батиальную - область крутого склона и абиссальную зону - океанического ложа со средней глубиной 3-6 км. Более глубокие области «бентали», соответствующие впадинам океанического ложа (6-10 км), называют ультраабиссалью. Кромка берега, заливаемая во время приливов, называется литоралью. Часть берега выше уровня приливов, увлажняемая брызгами прибоя, получила название «супралиторали».

Открытые воды Мирового океана также делятся на зоны по вертикали соответственно зонам бентали: типелигиалъ, бати-пелигиаль, абиссопелигиаль.

В водной среде обитает примерно 150 000 видов животных, или около 7% общего их количества (рис.5.4) и 10 000 видов растений (8%).

Следует обратить внимание и на то, что представители большинства групп растений и животных остались в водной среде (своей "колыбели"), но число их видов значительно меньше, чем наземных. Отсюда вывод - эволюция на суше проходила значительно быстрее.

Разнообразием и богатством растительного и животного мира отличаются моря и океаны экваториальных и тропических областей, в первую очередь Тихого и Атлантического океанов. На север и юг от этих поясов качественный состав постепенно обедняется. Например, в районе Ост-Индского архипелага распространено не менее 40 000 видов животных, тогда как в море Лаптевых всего 400. Основная масса организмов Мирового океана сосредоточена на относительно небольшой по площади зоне морских побережий умеренного пояса и среди мангровых зарослей тропических стран.

Удельный вес рек, озер и болот, как уже было отмечено ранее, по сравнению с морями и океанами незначителен. Однако они создают необходимый для растений, животных и человека запас пресной воды.

Известно, что не только водная среда оказывает сильное влияние на ее обитателей, но и живое вещество гидросферы, воздействуя на среду обитания, перерабатывает ее и вовлекает в круговорот веществ. Установлено, что вода океанов, морей, рек и озер разлагается и восстанавливается в биотическом круговороте за 2 млн лет, т.е. вся она прошла через живое вещество на Земле не одну тысячу раз.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина

Факультет агрохимии, почвоведения, экологии, природообустройства и водопользования

Кафедра экологии, природопользования и биологии

Направление подготовки 05.03.06 - Экология и природопользование

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине: Геоэкология

Тема:
Антропогенное воздействие на гидросферу. Самоочищение водной среды

Выполнила: Старцева Е.Е.

студентка 204 группы,

Проверила: Долгова Д.А.

старший преподаватель

Омск - 2015

Реферат

Курсовая работа на тему «Антропогенное воздействие на гидросферу. Самоочищение водной среды» выполнена на 32 страницах, содержит 1 рисунок, 8 таблиц, 5 глав. При написании курсовой работы использовано 27 литературных источников.

Ключевые слова: гидросфера, Мировой океан, водная среда, геоэкологический мониторинг, процесс самоочищения, антропогенное вмешательство.

Объекты исследования: Мировой океан, реки, озёра, подземные воды, водохранилища.

Цель работы: изучение антропогенного влияния на гидросферу Земли.

Введение

Основные сведения о гидросфере, её роль в природе и жизни человека

Источники загрязнение воды

Последствия антропогенной деятельности на гидросферу

1 Глобальные и региональные экологические последствия в Мировом океане

2 Особенности загрязнения и изменение качества вод гидросферы суши

3 Процессы асидификации и эвтрофикации

Дефицит воды и управление водными ресурсами

1 Мониторинг водных объектов

2 Меры по очистке и охране вод

Самоочищение водной среды и методы активизации самоочищения водоёмов

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Вода - один из источников жизни на Земле. Без данного вещества ни один организм не может существовать. Человек примерно состоит на 60-70% из воды. Она участвует во многих значительных процессах на планете. Таким образом, одна из самых главных проблем экологии - это вода и её чистота. В связи с вышеизложенным мною была выбрана тема курсовой работы.

Цель курсовой работы является изучение антропогенного влияние на гидросферу Земли.

1. Изучить последствия антропогенной деятельности на гидросферу

2. Изучить мероприятия по очистке и охране вод

Изучить основные методы активизации процесса самоочищения водоёма

Человек очень негативно влияет на состояние гидросферы, от этого страдает не только он, но и все живущие на Земле животные. Также остро встаёт проблема дефицита пресной воды, а самое главное чистой. Ведь запасы питьевой воды очень малы, и большая их часть сосредоточена в ледниках, а значит, недоступна для человека. К тому же интенсивное загрязнение природной воды ничуть не улучшает ситуацию. Также из-за антропогенного воздействия сильно сокращаются популяции гидробионтов, и происходит обмеление водоёмов. Поэтому данный вопрос очень актуален и требует тщательного изучения.

1. Основные сведения о гидросфере, её роль в природе и жизни человека

Гидросфера - это водная оболочка Земли, включающая в себя океаны, моря, реки, озёра, болота, подземные воды и ледники . Большая часть природных вод составляет Мировой океан - 94,2%. Именно здесь протекают процессы обмена, трансформации энергии и вещества на Земле .

На эволюцию океана влияли различные природные процессы: солнечная радиация, геологические и химические факторы и биологические процессы. Биологические процессы протекали в результате жизнедеятельности организмов

С течением времени накапливались осадкообразования. Они играли большую роль в формировании органно-генных илов .

Вода является очень ценной и незаменимой. Её очень трудно получить без каких-либо примесей. Благодаря этому веществу на Земле обеспеченна жизнь. Для большой части организмов вода является средой обитания. Она имеет особенное свойство - замерзать у поверхности, что защищает животных, обитающих в ней, от неблагоприятных условий окружающей среды . Гидросфера находится в тесной зависимости с литосферой (подземные воды), атмосферой (парообразная влага) и живым веществом биосферы, в которое она входит в качестве обязательного компонента. Круговорот воды является процессом её самоочищения . Круговорот воды в природе (гидрологический цикл) - процесс циклического перемещения воды в земной биосфере. Состоит из испарения воды, переноса паров воздушными течениями, их конденсации, атмосферных осадков и переноса воды в реках и других водоёмов. Большая часть испаряется с поверхности Мирового океана . Этот процесс состоит из малого и большого круговорота. Малый круговорот характеризуется тем, что атмосферные осадки выпадают только над океаном, а большой тем, что они выпадают не только над океаном, но и над сушей . Различные физические, химические и биологические процессы объединяются, образуя единую природу океана - древнейшую область биосферы Земли. Со времени образования океана протекало изменение его природы под воздействием различных природных процессов (солнечного излучения, геологических и геохимических факторов) и, что весьма важно, биологических процессов. Биологические процессы проявлялись и проявляются в развитии живых организмов, в усвоении солнечной энергии и накоплении свободной энергии в самих телах организмов, в биологической продуктивности и осадкообразовании на всей площади дна Мирового океана, в формировании различного рода органогенных илов.

Значение гидросферы многогранно. Вода играет важную роль в круговороте веществ на Земле. Вода участвует в формировании климата, погоды. Она, обладая большой теплоемкостью, определяет роль океанов в климатическом отношении. Океаны и моря, накопив запас тепла летом, согревают этим теплом атмосферу Земли. Содержащийся в воздухе водяной пар (наряду с углекислым газом) играет определяющую роль в тепловом балансе планеты, так как он, пропуская большую часть солнечных лучей, в значительной степени задерживает тепловое излучение планеты в мировое пространство. Из тропических широт океанические течения несут тепло в северные моря, смягчая и выравнивая климат планеты.

Вода является универсальным растворителем, из всех жидкостей она - наилучший растворитель, в ней растворяются почти все вещества. Вода - великий скульптор, формирующий поверхность планеты. Она активизирует процессы почвообразования и участвует в формировании плодородия почвы.

Велико биологическое значение воды. Жизнь на Земле зародилась в водной среде и продолжает быть связана с водой.

С участием воды в процессе фотосинтеза происходит образование органического вещества, при этом выделяется кислород (это кислород, который содержался в воде). Он используется при дыхании и является основой для распространенных в природе и важных для обмена веществ окислительных процессов. В водной среде протекает большинство химических реакций, связанных с обменом веществ в организме. Обмен веществ включает в себя как непременный, органически входящий в него процесс - водный обмен. Благодаря этому свойству вода стала носителем жизни. Только в жидкой водной среде совершаются процессы пищеварения и усвоения пищи в желудочно-кишечном тракте, идет синтез «живого» вещества в клетках организма. Вода входит в состав тел живых организмов, всех их органов и тканей. Потеря воды организмом ведет к его гибели. Для человека смертельна потеря воды в пределе 15-20%. Физиологическая потребность составляет в среднем 2,5 л воды в сутки. В общем, вода является структурной и функциональной основой жизни .

Вода играет большую роль для человека: это - вид транспорта, источник электрической энергии, разнообразного сырья, в том числе лекарственного сырья. Вода в больших количествах используется в хозяйственно-бытовых и санитарных целях, при этом растет культура человека, растет и расход воды. Если ранее воду брали ведрами из колодцев, колонок, и вода расходовалась экономно (на одного человека приходилось в среднем 20 литров в сутки), то в настоящее время в городах на человека приходится 150-200-250 литров воды в сутки и более. Очень широко применяется вода в промышленности. В целом, по всем видам водоснабжения город с населением 1 млн. человек потребляет 0,5 млн. м3 воды в сутки. Прогноз, сделанный на 2000 год (М.И. Львович, 1974) показывал, что общее количество потребляемой воды значительно увеличится, возрастет и объем сточных вод, достигнув 6000 км3. При этом известно, что сточные воды загрязняют в 10-15 раз больше вод, чем сброшено. Для разбавления указанного количества стоков потребуется использовать весь годовой устойчивый речной сток .

Таким образом, следует выделить, что не могло вы возникнуть и развиваться всё живое на планете без воды, она является непременным условием образования климата на поверхности Земли.

2. Основные источники загрязнения воды

Как уже известно, человеку вода просто необходима для обеспечения жизни. И человек, в свою очередь, пренебрегая к этому драгоценному ресурсу, зачастую очень не рационально использует его, что приводит к большим проблемам не только для самого человека, но и для всех обитателей планеты. Водные ресурсы - это пригодные для использования воды рек, озёр, каналов, водохранилищ, морей и океанов . Они являются количественно неисчерпаемы. Однако, человек в ходе своей деятельности, загрязняя и используя небрежно воду, резко сокращает водные ресурсы .

Источник загрязнения - это источник, который вносит в поверхностные и подземные воды различные вредные соединения, отходы, микроорганизмы . Основными источниками загрязнения воды являются:

· Бытовые отходы

· Сельское хозяйство

· Промышленность

Бытовые отходы. З начительная часть бытовых отходов - это канализационные стоки . Сточные воды - это воды, сброс которых в водные объекты осуществляется после их использования или сток которых осуществляется с загрязненной территории(табл.1) . Их можно разделить на несколько видов:

· технологические, они возникают при процессах предварительной мойки, промежуточной и финишной промывки, при использовании воды в качестве растворителя;

· хозяйственно-бытовые (хозяйственно-фекальные), образуются в жилищно-бытовом секторе, в сфере общественного питания, санитарно-технического обслуживания на предприятиях;

· поверхностные, образуются при атмосферных осадках, таянии снежного покрова, при уборке асфальтированных и бетонных территорий . Больше всего от антропогенной деятельности человека, в частности от загрязнения, страдают реки. Наиболее загрязнёнными являются Волга, Днепр, Дунай, Рейн, Урал, Миасс, Исеть, Тобол на Урале, Ганг, Хуанхэ и Янцзы, Св. Лаврентия, Колорадо и Миссисипи .

Большая часть этой воды после использования поступает на коммунальные очистные сооружения, где после очистки сбрасывается в естественные водоемы или же идет на повторное использование. Возможность возникновения в уже очищенных стоках болезнетворных бактерий не исключается. В результате, в городах периодически возникают вспышки различных заболеваний. В канализацию вместе с бытовыми стоками поступает различная бытовая химия. Стоки изобилуют туалетной бумагой, пищевыми отходами и прочим мусором, который люди спускают в унитаз вместо того, чтобы отправить его в бак для бытовых отходов. Свою лепту в загрязнение воды вносят и стоки, поступающие в канализацию с городских улиц. В них содержатся: листья, песок, химические реагенты, ускоряющие таяние снега и льда, полиэтилен . Сточные воды можно разделить на несколько видов:

Таблица 1

Характеристика бытовых и промышленных сточных вод (по С.Н. Черкинскому, 1971)

Показатели

Бытовые сточные воды

Промышленные сточные воды

Происхождение

Образуются в результате хозяйственно-бытовой деятельности и физиологических выделений людей

Образуются в результате технологических процессов на производстве, сопровождающихся удалением отходов, потерей сырья и реагентов или годовой продукции

Количество

Ограничено пределами водопотребления населения для физиологических и культурно-бытовых нужд

Определяется потребностями технологических процессов и характеризуется значительными колебаниями

Однообразный

Крайне различный

Режим спуска

Ограниченная степень неравномерности, определяющаяся бытовыми условиями жизни населения

Различный - соответственно технологическому процессу, может быть весьма неравномерным

Взвешенные вещества

Обнаруживаются по количеству и качеству

Крайне разнообразны по количеству и качеству

Нейтральная и слабощелочная

От резкощелочной до резкокислой, нередко меняющейся во времени

Химический состав

Однообразный, преобладают органические соединения животного или растительного происхождения

Различный, могут преобладать органические синтетические вещества или минеральные соединения

Токсичность и бактерицидность

Не свойственна

Может обнаруживаться в различной степени

Типичность состава и свойств

Заметно выраженна, колебания концетрации зависят от уровня водопотребления

Выраженна лишь для одинаковых производств

Гигиеническое значение

Преимущественно эпидемиологическое значение, всегда общесанитарное

Преимущественно общесанитарное значение, иногда эпидемиологическое, часто токсилогическое

Методы обезвреживания

Биологические на типовых сооружениях с дезинфекцией

Самые разнообразные, часто химико-механические, дезинфекция как исключение


Сельское хозяйство. Сточные сельскохозяйственные воды содержат огромное количество химических веществ, порой очень опасных для людей и животных, а также частички почвы. К загрязняющим «сельскохозяйственную» воду веществам относятся: калий и фосфор; неорганические и органические удобрения, в состав которых входит азот; пестициды и гербициды, применяемые для борьбы с сорняками; фунгициды, инсектициды и другая «химия», способная вызвать тяжелые отравления и даже смерть человека. Кроме этого, часть сельскохозяйственных стоков составляет воды с мясо-молочных ферм и птицефабрик, в которой содержатся различные органические останки и фекалии. Пропустить воду, используемую для орошения сельскохозяйственных угодий, через очистные сооружения технически невозможно, так как после полива полей она уходит в землю, проникая оттуда в грунтовые воды. С очисткой стоков в животноводстве и на птицефермах немного проще, ибо монтаж установок для очистки их сточных вод не представляет серьезной проблемы. Но не все владельцы подобных сельскохозяйственных предприятий тратятся на монтаж очистных систем, сбрасывая воду в специальные отстойники или же в ближайший естественный водоем .

Промышленность. В странах с развитым промышленным производством основными потребителями и загрязнителями воды являются предприятия различных отраслей экономики. Количество их сточных вод почти в три раза превышает коммунально-бытовые стоки (табл. 1). На производстве вода используется повсеместно и может выступать в роли сырья, охладителя, обогревателя или же выполнять роль транспортных артерий, а также быть частью сортировочных и промывочных установок. Кроме этого, часть отходов большинства предприятий, также выводится с помощью воды. Для этих целей она используется практически везде - нефтеперерабатывающая промышленность, машиностроение, химические и пищевые предприятия и т.д. (табл. 2). Поскольку очищать и утилизировать промышленные стоки дорого, то различные предприятия сбрасывают загрязнённые стоки в природные водоемы или в коммунальные канализационные коллекторы. Большую часть промышленных стоков составляют отходы черной и цветной металлургии, предприятий органического синтеза, нефтеперерабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности. И хотя в основной своей массе такие стоки не несут вреда человеку, они нарушают экологические равновесие природных и искусственных водоемов.

Таблица 2

Приоритетные загрязнители водных экосистем по отраслям промышленности

Отрасль промышленности

Преобладающий вид загрязняющих компонентов

Нефтегазодобыча, нефтепереработка

Нефтепродукты, СПАВ, фенолы, эммонийные соли, сульфиды

Целлюлозно-бумажный комплекс, лесная промышленность

Сульфаты, органические вещества, лигнины, смолистые и жирные вещества, азот

Машиностроение, металлобработка, металлургия

Тяжёлые металлы, взвешенные вещества, фториды, цианиды, аммонийный азот, нефтепродукты, фенолы, смолы

Химическая промышленность

Фенолы, нефтепродукты, СПАВ, ароматические углеводороды, неорганика

Горнодобывающая, угольная

Неорганика, фенолы, взвешенные вещества

Лёгкая, текстильная, пищевая

СПАВ, нефтепродукты, органические красители, другие органические вещества


Таким образом, вся антропогенная деятельность связана с тем, что человек негативно влияет на гидросферу, загрязняя её различными видами отходов. Задача человечества состоит в том, чтобы снизить интенсивность негативных последствий.

3. Последствия антропогенной деятельности на гидросферу

Антропогенные факторы - совокупность факторов окружающей среды, обусловленных случайной или преднамеренной деятельностью человечества за период его существования. Данные факторы в настоящее время оказывают непосредственное влияние на структуры экосистемы и изменение химического состава и режима, в том числе и гидросферы . Деятельность человека привела к таким негативным последствиям, как:

1. Истощение запасов поверхностных и подземных вод. Истощение подземных и поверхностных вод связанно с двумя факторами: первый - это безвозвратные ежегодные потери воды при использовании её в хозяйственных нуждах. Второй - создание водохранилищ, также целых их каскадов. Водохранилища являются водоёмами безвозвратных потерь воды. Истощение подземных вод выражается в понижении их уровня, особенно в крупных городах в результате мощного водозабора, что в свою очередь приводит к пересыханию поверхностных небольших водоемов: родников, рек, ручьев. Также происходит иссушение лесов, болот, гибель растительности и др.

3. Термическое загрязнение. С работой тепловых и атомных электростанций связано термическое загрязнение воды. Основная масса воды, используемой в тепловой энергетике, предназначается для охлаждения турбин и генераторов. При этом около 5% воды безвозвратно теряется, превращаясь в пар. Широкое распространение начиная с середины XX в. получили специальные пруды-охладители на теплоэлектростанциях. Охлаждая систему турбин и генераторов, нагретые воды отводятся в пруды, в которых создаются благоприятные тепловые условия для массового размножения фитопланктона. Происходит эвтрофикация воды .

4. Изменение режимов рек и обмеление. Создание искусственных водоёмов и ГЭС привело к нарушению гидрологического режима рек. Негативные последствия создания крупных водохранилищ:

Затопление плодородных земель;

резкое снижение воспроизводства рыб;

подтопление прилегающих территорий и др.

5. Сейсмическая активность искусственных водоёмов. Зафиксирована сейсмическая активность в районах искусственно созданных водохранилищ. Это связанно с тем, что среда, находящаяся под водохранилищем, существует под действием гравитационных сил. Под давлением толщи воды изменяется напряжённость пород дна водохранилища. Вследствие этого возникают землетрясения .

6. Радионуклидное заражение водоёмов. Общий уровень радиоактивного загрязнения воды в настоящее время в 20 раз выше, чем был до 1986 г., а донных отложений - в 6700 раз. Обитающая в Киевском водохранилище рыба несет в себе радиоактивности в 100-300 раз больше, чем до аварии. Плутоний и цезий начинают мигрировать из водохранилища как с синезелеными водорослями, так и с мелкими частицами отложений. Уже через 4 года после аварии водами Припяти и Днепра в водохранилище, а оттуда дальше вниз по течению Днепра вынесено суммарно осадков активностью более 10 тыс. Ки. 80% радионуклидов смешалось с донными осадками, а 20% поступило в Черное море, до сих пор хранящее в себе радиоактивные частицы, осевшие во время атмосферных испытаний ядерного оружия. Всего на дне Киевского водохранилища скопилось 60 млн. т радиоактивных осадков, они просачиваются в другие водохранилища днепровского каскада, это ставит под угрозу заражения и гибели регион, где проживают 40 млн. человек .

Такое воздействие возникает при использовании технической и питьевой воды. Основные потребители поверхностных вод в России: промышленность - 35%; сельское хозяйство - 26%; теплоэнергетика - 24%. На коммунальное хозяйство расходуется почти 4% воды, на рыбное - 1% .

глобальный антропогенный экологический гидросфера

3.1 Глобальные и региональные экологические последствия в Мировом океане

В настоящее время происходит интенсивное освоение Мирового океана морскими государствами. Сейчас освоено примерно 35% площади зоны Мирового океана. Наибольшая антропогенная нагрузка приходится именно на эту территорию .

Главные причины загрязнения морских и океанических вод:

· выброс промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод в моря и в реки, впадающие в них;

· сброс стоков, содержащих вещества, используемые в сельском и лесном хозяйстве;

· захоронение загрязняющих веществ, в том числе и радиоактивных;

· аварийные выбросы и сбросы судов, из подводных трубопроводов;

· добыча полезных ископаемых;

· выпадение загрязняющих соединений из атмосферных осадков, также и кислотные дожди;

· развитие рекреационных ресурсов .

Ярким примером загрязнения является Средиземное море. Оно омывает 15 государств. По нефтяному загрязнению в тихом океане концентрация самая низкая, а самая высокая в Индийском. Наиболее загрязнены нефтью такие моря, как Северное, Японское и другие. Нефть представляет наибольшую опасность для водных организмов, так как 1 тонна нефти способна покрыть тонким слоем воду с площадью 12 км 2 , в таком случае нефтяная плёнка не пропускает лучи Солнца, и процесс фотосинтеза прекращается .Основные компоненты, загрязняющие воды мирового океана представлены в таблице 3.

Таблица 3

Загрязняющие вещества

Степень биологической опасности

Масштаб распространения

Радионуклиды (тритий, стронций-90, цезий-137, церий-144, плутоний-238)

Глобальный

Хлороорганические токсичные:

ДДТ и его метаболиты

Глобальный

Полихлорированные бифенилы

Глобальный

Глобальный

Дильдрин

Локальный

Метилртуть

Глобальный

Кадмий, свинец

Глобальный

Значительная

Локальный

Значительная

Региональный

Локальный

Региональный

Железо, марганец

Незначительная

Локальный

Нефть и нефтепродукты

Значительная

Глобальный

Детергенты

Неопределённая

Региональный

.2 Особенности загрязнения и изменения качества воды суши

При антропогенном вмешательстве в гидросферу суши, изменяется качество воды рек, озёр и подземных вод. Больше всего воду потребляют такие отрасли промышленности, как химическая, энергетическая, целлюлозно-бумажная и металлургическая . Можно выделить следующие виды загрязнения:

· Механическое загрязнение - это загрязнение твёрдыми частицами (глинистым материалом). Со взвешенными частицами в адсорбированной форме переносятся и оседают на дно различные токсичные вещества.

· Химическое загрязнение - это загрязнение органическими и неорганическими соединениями. Может быть загрязнение полихлорвиниловыми бифенилами, пестицидами, нефтью и нефтепродуктами, хлоридами, тяжёлыми металлами, существует такой вид загрязнения как минерализация вод, загрязнение детергентами. Детергенты - это поверхностно-активные синтетические вещества, используемые в быту и промышленности как моющие средства и эмульгаторы. Одна из основных групп веществ, загрязняющих водоемы, так как с трудом подвергаются разложению микроорганизмами .

· Биологическое загрязнение - загрязнение биогенными веществами, патогенами. Патогены - это болезнетворные микроорганизмы, вызывающие различные заболевания .

· Физическое загрязнение - это очень серьёзное явление, вызывающее негативные последствия. При данном загрязнении водоёмы используют для охлаждения турбин и двигателей. Вода при этом очень сильно повышает температуру. В данных условиях развиваются патогенная микрофлора, гибнут гидробионты, и зачастую, в воде обнаруживается дефицит кислорода.

· Радиоактивное загрязнение - при данном загрязнении в водоёмы сбрасываются отходы предприятий. Также радиоактивному заражению подверглись реки Припять и Днепр при аварии на Чернобыльской АЭС .

В воды суши в основном поступают сера и азот. Фосфор поступает в водоёмы с бытовыми сточными водами. А также большую роль в загрязнении поверхностных и грунтовых вод оказывают вещества, выпадающие вместе с атмосферными осадками.

.3 Процессы асидификации и эвтрофикации

Асидификация - это природный процесс, вызванный антропогенной деятельностью и приводящий к повышению кислотной реакции среды .

Все биологические процессы в водоёмах полностью зависят от показателя pH.

Самое оптимальное значение pH 6-8. При этом происходит развитие водорослей и микроорганизмов, распад микроорганизмов, нитрификация и денитрификация. При pH = 6 погибают зоопланктон, насекомые, ракообразные, некоторые водоросли. При увеличении кислотности повышается подвижность иона Al. Алюминий оказывает токсичное воздействие на рыб. При pH ниже 5,5 численность рыб резко сокращается .

В естественных условия осадки имеют нейтральную или слабокислую реакцию. При pH ниже 5 осадки считаются кислыми . Основные компоненты кислотных осадков - аэрозоли аммиака, оксидов серы и азота, взаимодействуя с гидросферой образуют серную, азотную и другие кислоты. Источниками антропогенных кислотных осадков являются процессы сжигания горючих ископаемых, угля, в тепловых электростанциях, в котельных, в металлургии, нефтехимической промышленности, на транспорте и прочее. Еще одним источником является сельское хозяйство. В почву вносят большое количество азотного удобрения. При стоке воды с сельскохозяйственных земель в водоёмы попадают соединения азота. В итоге вода окисляется .

При известковании реакция становится близкой к нейтральной, и химическое состояние воды значительно улучшается .

Эвтрофиация - это усиление биологической продуктивности водоёмов вследствие накопления в воде биогенных элементов. Причинами этого могут быть несколько явлений. Первая - поступление в водоёмы большого количество соединений азота и фосфора. Это приводит к сильному развитию водных растений, в том числе водорослей и макрофитов. Вторая связана с работой ТЭС и АЭС. Некоторые водоёмы используют для охлаждения турбин и генераторов. В результате этого создаются благоприятные тепловые условия для развития фитопланктона. Третья причина - загрязнение нефтью .

Вследствие чего уменьшается биоразнообразие, погибает большое количество рыб, ухудшается качество воды. Водоёмы уже не используются как рекреационные ресурсы, блокируются водосборы из-за большой массы водорослей .

4. Дефицит воды и управление водными ресурсами

Существует много территорий в мире с дефицитом воды. Это Австралия, Африка и Зарубежная Азия (табл. 4). В России это европейская часть и Урал . Для того, чтобы решить данную проблему человек строит гидротехнические сооружения. Это, конечно, приводит к ожидаемому разрешению вопроса, но и приносит серьёзный экологический ущерб .

Но самая главная проблема - дефицит пресной, а что немаловажно, чистой воды. 70% пресных вод заморожено в ледниках и вечной мерзлоте (табл. 5) .

Таблица 4

Обеспеченность континентов пресной водой (По К.П. Воскресенскому, 1971)

Континенты

Суммарный сток рек, км 2

Сток на душу населения, тыс. м 3 в год

Северная Америка

Южная Америка

Австралия

Антарктида

Постоянного нет

Земной шар


Таблица 5

Пресные воды гидросферы (по М.И. Львовичу, 1974)

Части гидросферы

Объём пресной воды, км3

% от данной части гидросферы

% от общего объёма пресной воды

Подземные воды

Озёра и водохранилища

Почвенная влага

Пары атмосферы

Речные воды


Для удовлетворения физиологических потребностей человеку требуется 400 л/год. Но если учитывать промышленность, этот показатель должен быть куда выше, поэтому уровень 500 м 3 на человека в год чрезвычайно низкий. С каждым годом в мире возрастает число стран с критических уровнем запаса пресной воды. К 2025 году количество таких стран может достигнуть 45 .

На многих территория наблюдаются кризисы обеспеченности водой и её качества. Такие кризисы зачастую перерастают в катастрофы . Недостаток пресной воды возник по причинам:

Широкое увеличение отраслей промышленностей, требующих большой затрат водных ресурсов.

Сокращение водоносности рек, как следствии потеря пресной воды.

Для решения данных проблем требуется незамедлительные действия. Но если правильно управлять водными ресурсами, можно улучшить качество вод. Для снижения нехватки воды используют охрану водоёмов и рациональное их использование, предотвращение загрязнений, применение водосберегающих технологий, а также разделение питьевой и технической воды . Используют такие показатели, как ПДК вещества (предельно допустимая концентрация), ПДС (предельно допустимый сброс) и БХК (биохимическое потребление кислорода) .

4.1 Мониторинг водных объектов

В связи с повышенной нагрузкой антропогенной деятельности на компоненты природы, необходим экологический мониторинг . Мониторинг - это комплекс мероприятий по организации, сбору, обработке данных наблюдений за показателями характеристики окружающей среды . Предметом мониторинга гидросферы является химический и радионуклидный состав, тепловое загрязнение, взвеси и донные отложения поверхностных и грунтовых вод, а также сбор канализационных и ливневых вод .

В мониторинг водных объектов входит контроль показателей: запаха, температуры, электропроводности, мутности, цветности, величины pH, фракционного состава взвесей, содержание химических соединений, содержание микроорганизмов .

Основные задачи мониторинга:

1. Использование автоматизированного определения показателей качества природных вод в пунктах наблюдений

2. Создание информационной базы данных

3. Прогнозирование качества природных вод

4. Предложения по управлению качеством природных вод

В мониторинг также входит экологическая экспертиза - обязательная мера охраны окружающей среды, определяющая принятие хозяйственного решения для проверки экологической безопасности, а именно, это организационного правовой механизм охраны природной среды .

При мониторинге загрязнения морей используют морские станции, они разделены на три категории в зависимости от хозяйственной значимости водного объекта .

Первая используется для выявления загрязнения в экономической зоне влияния человека, это 35% территории Мирового океана. Вторая для определения интенсивности загрязнения в таких местах, как города, порты, прибрежные воды, бухты, заливы. Третья для определения уровня загрязнения в зависимости от смены сезона и года .

4.2 Меры по очистке и охране вод

Сточные воды очищаются механическим, физико-химическим, биологическим и другими методами. Для ликвидации бактериального загрязнения применяется обеззараживание или дезинфекция сточных вод. Этот метод заключается в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы улавливаются решетками и ситами различных конструкций, а поверхностные загрязнения - нефтеловушками, маслоуловителями, смолоуловителями и т.д. Механической очисткой можно достигнуть выделения из бытовых сточных вод до 60% нерастворимых примесей, а из производственных - до 95% .

Физико-химическая очистка состоит в добавлении к сточным водам химических реагентов, вступающих в реакцию с загрязняющими веществами и способствующих выпадению нерастворимых и частично растворимых веществ. В качестве адсорбентов применяют естественные (глины, торф) и искусственные материалы (активированные угли). Из физико-химических методов широко применяется очистка воды от загрязнителей хлорированием. Хлор убивает микроорганизмы и вступает в реакцию с аммиаком (рис. 1). Оставшийся в избытке хлор растворяется в воде, защищая тем самым воду от любого нового источника загрязнения .

Загрязненные сточные воды очищают также электролитическим методом (пропусканием электрического тока через загрязненные воды), с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления.

Метод биологической очистки заключается в минерализации органических загрязнений сточных вод при помощи аэробных биохимических процессов. После вода становится прозрачной, незагнивающей, содержащей растворенный кислород и нитраты.

Источниками питания и бурного развития организмов активного ила служат загрязнения сточных вод органическими веществами и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Мельчайшие животные (инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и др.), пожирая бактерии, не слипающиеся в хлопья, омолаживают бактериальную массу ила. Следует отметить, что уже через несколько минут после контакта ила со сточной водой обычно концентрация в ней органических веществ снижается более чем наполовину.

Рис. 1. - Очистка воды от загрязнителей хлорированием

В естественных условиях для биологической доочистки сточных вод используют биологические пруды и поля орошения или поля фильтрации. Биологические пруды - это неглубокие земляные резервуары, обычно 0,5-1 м, в которых происходят те же процессы, что и при самоочищении водоемов. Они работают при температуре не менее 6°С. Обычно их устраивают в виде 4-5 серий на местности, имеющей уклон. Располагают ступенями так, что вода из верхнего пруда самотеком направляется в нижерасположенный. Поля фильтрации предназначены только для биологической доочистки (очистки) сточных вод. На полях орошения одновременно с очисткой вод производится выращивание кормовых сельскохозяйственных культур или трав.

Отдельные виды промышленных сточных вод нуждаются в захоронении. Предоставление недр для захоронения вредных веществ, отходов производства и сброса сточных вод допускается в исключительных случаях и при соблюдении специальных требований.

Рассматривая меры по охране водных ресурсов, следует еще раз подчеркнуть, что сохранение в количественном и качественном отношении природных водоисточников является фундаментальным требованием, определяющим тактику и стратегию водохозяйственной деятельности.

Решение проблемы предотвращения загрязнения водоемов сточными водами состоит в создании безотходных технологических процессов. Одним из главных потребителей и загрязнителей воды является сельскохозяйственное производство. Вода - один из факторов урожая. Отсюда на орошаемых землях необходимо всеми силами и средствами беречь и экономить воду, сохранять при этом реки и озера в чистоте. Не допускать смыва почвы, поступления агрохимикатов в реки и озера, следует вести борьбу с фильтрацией и другими потерями воды .

На неорошаемых землях применение высокой агротехники имеет особо важное значение в сохранении чистоты водных ресурсов. Правильно проведенная пахота и в целом обработка почвы применительно к конкретным условиям, агролесомелиоративные мероприятия способствуют накоплению влаги в почве и обеспечивают чистоту воды. В сохранении чистоты водоемов в сельскохозяйственных предприятиях должно уделяться внимание организации водопоя домашних животных, строительству животноводческих и других сельскохозяйственных помещений, утилизации навоза и т.д. Все большее значение на промышленных предприятиях приобретает применение оборотной системы водоснабжения или повторного использования воды.

От предъявляемых требований к качеству воды, зависят способы улучшения её качества и водоочистных сооружений (табл. 6) .

Стратегия эффективного и неразрушительного для природной среды водопользования диктует и тактику современной водохозяйственной деятельности: научное обоснование и долгосрочное прогнозирование водного хозяйства города, области, региона и связанных с этим изменений в природной среде; оптимальное планирование и последовательное осуществление разумного водохозяйственного строительства; системный подход к решению вопросов. Значительную и весьма положительную роль в осуществлении этих задач играют математическое моделирование, мониторинг и прогнозирование.

Таблица 6

Общие требования к составу и свойству воды водных объектов у пунктов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования

Показатели состава и свойства воды водоёма или водостока

Требования в зависимости от категории водопользования


Для централизированного или нецентрализированного хозяйственно-питьевого снабжения, для водоснабжения пищевых предприятий

Для купания, спорта и отдыха населения, для водоёмов в черте населённых мест

Взвешенные частицы



Для водоёмов содержащих в межень более 30 мг/л природных минеральных веществ, допускается увеличение содержания взвешенных частиц в воде до 5%


Взвеси со скоростью выпадения более 0,4 мм/с для прочных водоёмов и более 0,2 мм/с для водохранилищ к спуску запрещены

Плавающие примеси

На поверхности водоёма не должно быть плавающей плёнки, пятен минеральных масел и скопления других примесей

Запахи, привкусы

Вода не должна иметь запахов и привкусов интенсивностью более 2 баллов, обнаруживаемых:


Непосредственно или при последующем хлорировании

Непосредственно


Мясо рыбы не должно иметь посторонних запахов и привкусов

Не должна обнаруживаться в столбике:


Температура

При спуске сточных вод летняя температура воды не должна повышаться более чем на 3 o C по сравнению со среднемесячной температурой воды самого жаркого месяца за последние 10 лет

Минеральный состав

Не должен превышать 1000 мг/л, в том числе хлоридов 350 мг/л и сульфатов 500 мг/л

Нормируется по приведённому выше показателю «Привкусы»

Растворённый кислород

Не должен быть менее 4 мг/л в любой период в пробе, отобранной до 1 ч. дня

Биохимическая потребность в кислороде

Полная потребность воды в кислороде про 20 o С не должна превышать:


5. Самоочищение водной среды и методы активизации процессов самоочищения водоёмов

Самоочистка воды - свойство водоёмов и водостоков постепенно освобождаться от загрязнения в результате распада и минерализации органических соединений . Это непременное звено в цикле круговорота воды в природе . Существует 3 группы факторов самоочищения:

группа - химические. К ним можно отнести окисление органических и неорганических веществ. Часто дают оценку самоочищения водоема по отношению к легко окисляемому органическому веществу или по общему содержанию органических веществ. Оценку самоочищения производят и по содержанию конкретных соединений или их групп (фенолов, углеводородов, смол) .

группа - биологические. К биологическим факторам самоочищения водоема относятся водоросли, плесневые и дрожжевые грибки. Однако фитопланктон не всегда положительно воздействует на процессы самоочищения: в отдельных случаях массовое развитие сине-зеленых водорослей в искусственных водоемах можно рассматривать как процесс самозагрязнения. Некоторые представители животного мира, такие как устрицы, амёбы, моллюски участвуют в очищении водоёмов .

группа - физические. С помощью ультрафиолетовых лучей Солнца происходит обеззараживание водоёма. Ультрафиолетовые лучи губительно действуют на микробные клетки, споры и вирусы .

К другим очищающим процессам относятся механическое осаждение взвесей, поглощение донными отложениями и водной растительностью различных загрязнителей и прочее. С помощью реаэрации происходит очищение от неконсервативных загрязняющих веществ. Также в водных объектах происходит самоочищение от тяжёлых металлов .

Биологическое самоочищение вод Мирового океана происходит за счёт процессов биоизвлечения, биоаккумуляции и биоседиментации загрязняющих веществ. Морская экосистема довольна устойчива к умеренному антропогенному влиянию. Это происходит благодаря гомеостазу - способность экосистемы возвращаться к начальному состоянию. Но гомеостаз не в состоянии противодействовать активному и постоянному человеческому вмешательству .

У подземных вод процесс самоочищения происходит благодаря природным фильтрам, через которые она постоянно протекает .

Также для активизации естественных процессов самоочищения водоёмов часто требуется вмешательство человека. Очень действенны природоохранные работы по воссозданию устойчивой травянистой и древесно-кустарниковой растительности. Это значительно уменьшает эрозийные и загрязняющие процессы. В подобные работы входят и рекультивации свалок и реабилитация загрязнённых участков .

Маловодные реки очищаются следующими методами:

· устройство аэраторов для насыщения вод кислородом;

· строительство фильтрующих плотин;

· устройство биофильтров, населённые очищающими микроорганизмами;

· устройство биофильтров, состоящих их химически активных веществ, для очищения от специфических загрязнителей .

Заключение

Антропогенная деятельность очень негативно сказывается на состоянии гидросферы. Она приводит к загрязнению вод, обмелению и полному иссушению водных объектов, что ведёт за собой изменение гидрологического режима определённой области, дефицит питьевой воды, угнетение или даже гибель гидробионтов, а также такие негативные процессы, как асидификация и эвтрофикация. К тому же отрицательно это влияет и на самого человека, во-первых, истощаются запасы чисто пресной воды, во-вторых, в загрязненных водах могут обитать различные болезнетворные бактерии и вирусы, вызывающие у людей тяжёлые заболевания.

Данные проблемы ещё более будут усугубляться с ростом численности населения, ростом городов и мегаполисов, с дальнейшим увеличением экономической зоны океана и т.д. К тому же многие предприятия и компании не хотят тратиться на дорогостоящую очистку сточных вод, выливая их прямо в природные водоёмы.

Конечно, без развития промышленности и сельского хозяйства трудно представить жизнь человечества. Однако, к проблеме негативного антропогенного влияния на гидросферу оказывается слишком мало внимания, ведь лучше предотвратить проблему, чем решать ёё, когда она уже появилась. Для решения столько больших и масштабных проблем требуются незамедлительные действия по их устранению. Это оценка экологического состояния, повсеместная и систематическая работа по очистке водоёмов. Ведь даже самые простые действия для решения данных проблем могут принести огромные положительные результаты.

Список используемой литературы

1. Егоренко, Л.И. - Охрана окружающей среды: учеб. Пособие / Л.И. Егоренков. - М.: ФОРУМ, 2013. - 256 с.

Короновский, Н.В - Геоэкология: учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений, обучающихся по направлению "Экология и природопользование" / Н.В. Короновский, Г.В. Брянцева, Н.А. Ясаманов. - М.: Академия, 2011. - 384 с.

Николайкин, Н.И. - Экология: учеб. для вузов / Н.И. Николайкин, Н.Е. Николайкина, О.П. Мелехова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Дрофа, 2003. - 624 с.

Ревель П. - Среда нашего обитания / П. Ревелль. - М.: Мир, 1994 - 1995. - В 4-х кн. Кн.2: Загрязнение воды и воздуха. - 1995. - 296 с.

Семин, В.А. - Основы рационального водопользования и охраны водной среды: учеб. Пособие / В.А. Семин. - М.: Высш. шк., 2001. - 320 с.

Сметанин, В.И. - Восстановление и очистка водных объектов: учеб. пособие для вузов / В.И. Сметанин. - М.: КолосС, 2003. - 160 с.

Старков, В.Д. - Основы радиационной экологии: учебное пособие/В. Д. Старков. - Тюмень, 2001. - 208 с.

Степановских, А.С. - Прикладная экология: охрана окружающей среды: учеб. для вузов / А.С. Степановских. - М.: ЮНИТИ, 2003. - 752 с.

Хотунцев, Ю.Л. - Экология и экологическая безопасность: учеб. пособие для вузов / Ю.Л. Хотунцев. - 2-е изд., перераб. - М.: Академия, 2004. - 480 с.

Botanical_dicticnary.academic.ru

Dic.academic.ru

Ecology-edication.ru

  • 5.По видам хозяйственного использования
  • 6. Экономическая классификация пр по взаимоотношению видов использования а.А.Минц
  • Вопрос 2. Антропогенное воздействие на ос. Формула и анализ переменных
  • Вопрос 3. Экономическая эффективность пп и мето­ды ее определения.
  • Вопрос 4. Экономический ущерб от загрязнения и методы его определения
  • Вопрос 5. Основные направления экологизации экономики России.
  • Вопрос 6. Лесное хозяйство и характеристика экологических последствий лесохозяйственной деятельности. Пути экологической оптимизации отрасли.
  • Вопрос 7. Возникновение внешних эффектов и их учет в эколого-экономическом развитии
  • Вопрос 9. Направления формирования экономического механизма природопользования
  • Вопрос 10. Виды и формы платы за природные ресурсы.
  • Вопрос 11. Техногенный тип экономики и его ограничения
  • Вопрос 12. Эколого-экономическое развитие в концепции устойчивости хозяйственных систем
  • Вопрос 13. Экосфера как сложная динамическая саморегулирующаяся система. Гомеостазис экосферы. Роль живого вещества.
  • Вопрос 14. Экосистема и биогеоценоз: определения сходство и различия.
  • Вопрос 15. Биологическая продуктивность (бп) экосистем (биогеоценозов).
  • Вопрос 16. Взаимосвязь биологической продуктивности и экологической стабильности.
  • Вопрос 17. Экологические сукцессии, естественные и искусственные. Использование в практических целях.
  • Вопрос 18. Методы управления популяциями и экосистемами (биогеоценозами).
  • Вопрос 19. Региональные и локальные системы природопользования.
  • Вопрос 20. Традиционное природопользование и его основные виды
  • 1. Традиционное природопользование и его основные виды.
  • 21. Экологические проблемы энергетики и пути их решения.
  • 21. Экологические проблемы энергетики и пути их решения.
  • 22. Экологические проблемы промышленности и пути их решения.
  • 23. Экологические проблемы сельского хозяйства и пути их решения.
  • 24. Экологические проблемы транспорта и пути их решения.
  • 25. Антропогенное воздействие на атмосферу и пути снижения негативного эффекта.
  • 26. Антропогенное воздействие на гидросферу и пути снижения негативного эффекта.
  • 27. Проблема рационального использования земельных ре­сурсов.
  • 31. Роль институционного фактора в концепции устойчивого развития.
  • 32. Антропогенные изменения климата.
  • 33. Основные механизмы взаимодействия гидросферы и атмосферы.
  • 34. Охрана видового и экосистемного разнообразия биосферы.
  • 35. Современные ландшафты. Классификация и распростра­нение.
  • 36. Вертикальная и горизонтальная структура ландшафтов.
  • 37. Проблемы обезлесения и опустынивания.
  • 38. Проблемы сохранения генетического разнообразия.
  • 39. Геоэкологические аспекты глобальных кризисных ситуа­ций: деградация систем жизнеобеспечения экосферы. Ресурс­ные проблемы.
  • 41. Экологическая экспертиза. Основные принципы. Закон рф «Об экологической экспертизе».
  • 42. Устойчивое развитие как основа рационального природо­пользования. Решения конференции в Рио-де-Жанейро (1992) и Всемирного саммита в Йоханнесбурге (2002).
  • 44. Роль автотранспорта в загрязнении окружающей среды.
  • 45. Земледелие как отраслевая система природопользования.
  • 46. Государственные природные заповедники России: статус, режим, функции, задачи и перспективы развития.
  • Вопрос 49. Государственные природные заповедники России: статус, режим, функции, задачи и перспективы развития.
  • Вопрос 51. Экологическая культура как фактор формирования и эво­люции систем природопользования.
  • Вопрос 52. Различия в потреблении природных ресурсов в странах разного типа.
  • 26. Антропогенное воздействие на гидросферу и пути снижения негативного эффекта.

    Гидросфера – водная оболочка Земли, представляющая совокупность всех водных объектов планеты: океанов, морей, рек, озер, болот, ледников, снежного покрова, подземных вод. В состав гидросферы также входит вода в атмосфере, почвенная влага и вода живых организмов.

    Антропогенное воздействие на гидросферу суши, в том числе на подземные воды, возникает в результате использования питьевой и технической воды. В России основными потребителями по-верхностных вод являются промышленность, которая использует около 35 % всей потребляемой воды из природных поверхностных источников, сельское хозяйство - 26 % и теплоэнергетика - 24 %. На коммунальное хозяйство расходуется около 4% воды, а на рыбное - всего 1 %. В то же время на долю подземных вод прихо-дится около 10 % общего водопотребления.

    Развитие промышленности и необходимость орошения земель, растущие потребности в чистой питьевой воде привели к экологическим проблемам. Среди них главными являются:

      истощение запасов и понижение уровня воды в поверхностных водоемах;

      изменение качества вод, вызванное загрязнением промышленными и сельскохозяйственными стоками, нефтепродуктами, тяжелыми металлами и радиоактивными соединениями;

      термическое загрязнение и радионуклидное заражение водоемов;

      изменение режима рек и масштабов эрозионно-аккумулятивной деятельности;

      сейсмическая активность искусственных водоемов;

      истощение биологической продуктивности водоемов;

      изменение уровня подземных вод, истощение их запасов и ухудшение качества.

    Активная хозяйственная деятельность человека коснулась и Мирового океана. Во-первых, человечество стало использовать воды внутренних и окраинных морей и океанские просторы в качестве транспортных магистралей, во-вторых, в качестве источника пищевых и минеральных ресурсов, а в-третьих, в качестве хранилища твердых и жидких химических и радиоактивных отходов. Кроме того, Мировой океан как глобальный природный комплекс с более замкнутой системой, чем суша, стал своего рода отстойником различных взвесей и растворенных соединений, выносимых с континентов. Произведенные на материках в результате хозяйственной деятельности стоки и вещества вносятся поверхностными водами и ветрами во внутренние моря и океаны. В настоящее время происходит интенсивное освоение экономической зоны Мирового океана. Ее площадь составляет около 35 % площади акватории всего Мирового океана. Именно эта территория испытывает максимальную антропогенную нагрузку со стороны приморских государств.

    +:

    Ученые различают три вида загрязнения гидросферы: физическое, химическое и биологическое.

    Под физическим понимается прежде всего тепловое загрязнение, образующееся в результате сброса подогретых вод, используемых для охлаждения на ТЭС и АЭС. Сброс таких вод приводит к нарушению природного водного режима. Например, реки в местах сброса таких вод не замерзают. В замкнутых водоемах это приводит к уменьшению содержания кислорода, что приводит к гибели рыб и бурному развитию одноклеточных водорослей («цветению» воды). К физическому загрязнению относят также радиоактивные загрязнения.

    Химическое загрязнение гидросферы возникает в результате попадания в нее различных химических веществ и соединений. Примером служит сброс в водоемы тяжелых металлов (свинец, ртуть), удобрений (нитраты, фосфаты) и углеводородов (нефть, органические загрязнения). Главным источником выступает промышленность и транспорт.

    Биологическое загрязнение создается микроорганизмами, часто болезнетворными. В водную среду они попадают со стоками химической, целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности и животноводческих комплексов. Такие стоки могут явиться источниками различных заболеваний.

    Особый вопрос в этой теме загрязнение Мирового океана. Оно происходит тремя путями.

    Первый из них - речной сток, вместе с которым в океан попадают миллионы тонн различных металлов, соединений фосфора, органические загрязнения. При этом почти все взвешенные и большинство растворенных веществ осаждаются в устьях рек и прилегающих шельфах.

    Второй путь загрязнения связан с атмосферными осадками, с ними в Мировой океан поступает большая часть свинца, половина ртути и пестицидов.

    Наконец, третий путь непосредственно связан с хозяйственной деятельностью человека в акваториях Мирового океана. Наиболее распространенный вид загрязнения - нефтяное загрязнение при транспортировке и добыче нефти.

    Пути решения:

    Большое значение для улучшения качества природных вод имеет правильное управление водными ресурсами . В городах существует жесткая регламентация качества воды для питьевого водоснабжения и осуществляются меры по экономии воды. Для управления водными ресурсами пользуются показателями ПДК того или иного вещества, ПДС (предельно допустимый сброс вещества в водный объект) и БПК (биохимическое потребление кислорода). Чем выше БПК, тем больше в воде легкорастворимых загрязняющих органических веществ.

    Важную роль в преобразовании использованных вод в пригодные для хозяйственных нужд играет управление стоками. Водохозяйственные службы стремятся к максимально возможной канализации стоков. Под канализацией принято понимать совместное или раздельное отведение сточных вод. Последние разделяются на три категории: бытовые (хозяйственно-фекальные), производственные (промышленные) и атмосферные вместе с поливомоечными.

    Мероприятия по уменьшению загрязнения вод связаны прежде всего с совершенствованием технологических процессов и методов использования вод, их очистки. Для очистки сточных вод используют механический, химический и биологический методы. Одним из путей экономии свежей воды и снижения расходов на очистку сточных вод является применение оборотно-повторной системы водопользования. Разрабатываются специальные технологии, в которых предусматривается создание замкнутых систем оборотного водоснабжения и резкое снижение водопотребления.

    Мероприятия по предотвращению количественного истощения вод:

      использование водосберегающих технологий

      переход на многократное использование воды

      исключение питьевой воды из промышленного использования

      раздельная подача воды для различных бытовых нужд

      уменьшение потерь воды, устранение утечек

      установление экономически обоснованной цены на воду

      уменьшение испарения с поверхности водохранилищ

    "

    Антропогенное воздействие на гидросферу

    Наименование параметра Значение
    Тема статьи: Антропогенное воздействие на гидросферу
    Рубрика (тематическая категория) Экология

    Вода – непременное условие и фактор жизни, и именно на нее воздействует человек в невиданных масштабах. Проблемы, связанные с ее использованием, чаще всœего определяются как “водный дефицит”, “водный голод”, “истощение водных ресурсов”. Для удовлетворения чисто биологических потребностей человеку достаточно 2-5 л воды в сутки. С момента перехода на хозяйственную деятельность потребности возрастали. Очагами зарождения цивилизации являются долины рек. Многие древние культуры гибли по причинœе неумения использовать воду (кризис поливного земледелия ® засоление почв, их эрозия и потеря плодородия).

    Исключительно высоки темпы роста использования воды. Для получения 1 т стали требуется 30 т воды, целлюлозы – 500 т, синтетических волокон – 5000 т, 1 т зерна пшеницы – 2500 т, риса - 4560 т, хлопка – 10000 т, говядины – 30000 т. Для изготовления одного автомобиля требуется 500 тыс. л воды, а в год их производится 50 млн.

    В мире в настоящее время расходуется в среднем 1500-2000 л воды на человека в сутки. Из них 100-150 л расходуется на бытовые нужды. Основное количество расходуется на промышленные и сельскохозяйственные цели. Расход воды на каждого жителя России – 5000 л/сут. Из них на бытовые нужды расходуется несколько сотен литров (В Москве 300 - 500 л/сут). Цена за последние 50 лет выросла на питьевую воду в 1000 раз (для сравнения: цена на нефть выросла в 10 раз, на воду для бытовых нужд – примерно в 100 раз). Уже сейчас вода становится источником международных конфликтов – споры из-за вод реки Колумбии (США и Канада), из-за вод Дуная. 90 % водных запасов Иордании используется Израилем. Один из главных источников воды в регионе - Голанские высоты – тоже оккупированы Тель-Авивом, оставшиеся арабским странам 10 % от общих запасов пресной воды обеспечивают лишь 1 тыс. м 3 на человека в год, и населœение этих стран живет в состоянии “водного стресса”. Турция реализует грандиозную программу по строительству 19 ГЭС и 22 плотин, которые заберут треть воды из рек Тигра и Евфрата͵ уровень которых и без того понижен на 3 метра. В сосœедней Сирии сейчас во многих городах отключают воду на 20 часов в сутки. На американском континœенте штат Техас на орошение полей для гольфа и заправки кондиционеров забирает из реки Рио-Гранде воды в три раза больше, чем вся Мексика. Но и с той водой, что доступна, человечество не научилось обходиться по-хозяйски. Асуанское водохранилище в Египте испаряет жидкости в 5 раз больше, чем потребляют всœе ТЭЦ и АЭС Средиземноморского бассейна. В Израиле 72,4 % воды используется на нужды сельского хозяйства, хотя оно дает 2,9 % ВНП.

    За прошедший век потребление пресной воды населœением планеты выросло в 7 раз. Сельское хозяйство потребляет 69 %, промышленность и энергетика – 22 %, пищевая отрасль и личная гигиена – 8 %. 1 литр очищенной и разлитой в бутылки воды стоит столько же, сколько 1000 л из-под крана, или 10000 л из ирригационного канала.

    60 % водных ресурсов сосредоточены в 9 странах, среди них - Бразилия, Россия, Китай, Канада, Индонезия, США. Американец в среднем потребляет 600 л воды в сутки, а африканец 30 л.

    По данным ООН, 1,5 млрд человек в настоящее время не имеют свободного доступа к пресной воде и если не принять срочных мер, то через 25 лет таких людей должна быть уже 4 млрд. По данным ВОЗ, ежегодно 30 млн человек страдают от эпидемий, вызванных употреблением воды низкого качества.

    Мировые запасы воды на Земле колоссальны – 1353985 тыс. км 3 (при равномерном распределœении по поверхности планеты – слой 2,5 км). Мировой океан занимает 2/3 поверхности планеты. Основная масса воды - соленые воды (97,5 %). Пресных вод – 35 млн км 3 . Человек изымает в настоящее время и потребляет только 0,12 – 0,15 % от природных запасов пресной воды, однако проблема дефицита пресной воды очень серьезна.

    Загрязнение водных объектов - ϶ᴛᴏ снижение их биосферных функций и экологического значения в результате поступления в них вредных веществ. Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органолептических свойств (нарушении прозрачности, окраски, вкуса), увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжелых металлов, уменьшении растворенного в воде кислорода воздуха, появлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и загрязнителœей.

    Россия обладает высоким водным потенциалом (30000 м 3 /год на каждого жителя). При этом в настоящее время из-за загрязнения или засорения около 70 % рек и озер утратили свои качества как источники питьевого водоснабжения, в результате около половины населœения потребляют загрязненную недоброкачественную воду.

    Озеро Байкал могло бы обеспечивать чистой водой всœе человечество в течение 50 лет. За последние 15 лет загрязнено более 100 км 3 байкальской воды. В озеро ежегодно поступает 8500 т нефтепродуктов, 750 т нитратов, 13 тыс. т хлоридов и др.

    2.4.1. Главные загрязнители вод

    Более 400 видов веществ могут вызвать загрязнение вод. В случае превышения допустимой нормы хотя бы по одному из 3 показателœей вредности – санитарно-токсикологическому, общесанитарному или органолептическому вода считается загрязненной.

    Различают загрязнители воды: химические (нефть, нефтепродукты, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ, к примеру, стиральные порошки), пестициды, тяжелые металлы, диоксины и др.); биологические (вирусы, бактерии, болезнетворные организмы, водоросли, плесневые грибки); физические (радиоактивные вещества, тепло, шлам, песок, глина, ил); органолептические (цвет, запах).

    2.4.2. Основные источники загрязнения

    поверхностных и подземных вод

    На процессы загрязнения поверхностных вод влияют следующие основные факторы:

    Сброс в водоемы неочищенных сточных вод;

    Смыв ядохимикатов ливневыми стоками;

    Газодымовые выбросы;

    Утечки нефти и нефтепродуктов.

    Наибольший вред водоемам причиняет выпуск в них неочищенных сточных вод - промышленных, коммунально-бытовых, коллекторно-дренажных и др.
    Размещено на реф.рф
    Для обеспечения промышленных предприятий требуется огромное количество воды, которая затем возвращается в водоемы с различной степенью загрязнения. Основными вредными веществами, содержащимися в сточных водах предприятий являются масла, минœеральная пыль, окалина, органические вещества, кислоты, щелочи, тяжелые металлы, цианиды и др.
    Размещено на реф.рф
    Объем промышленных сточных вод продолжает возрастать, коммунально-бытовые – из жилых и общих зданий, прачечных в больших количествах содержат органические вещества и микроорганизмы, ᴛ.ᴇ. происходит бактериальное загрязнение воды. С сельскохозяйственных полей поступает огромное количество опасных загрязняющих веществ – пестициды (ядохимикаты), аммонийный и нитратный азот, фосфор, калий, в т.ч. с животноводческих комплексов. Перечисленные вещества попадают в водотоки без какой-либо очистки, в связи с этим высока концентрация органического вещества, биогенных элементов. Значительную опасность представляют газо-дымовые соединœения (аэрозоли, пыль, аммонийный азот, сера), осœедающие на поверхности водосборных бассейнов.

    Огромны масштабы нефтяного загрязнения природных вод. Миллионы тонн нефти загрязняют морские и пресноводные экосистемы при авариях нефтеналивных судов, на нефтепромыслах и прибрежных зонах.

    Кроме поверхностных вод постоянно загрязняются и подземные воды (срок возобновления их 1400 лет, сравните: русла рек – 16 дней, озера - 17 лет).

    Источники загрязнения подземных вод: просачивание промышленных и хозяйственно-бытовых стоков из хранилищ, прудов-накопителœей, отстойников и пр., по затрубному пространству неисправных скважин, через карстовые воронки.

    Загрязнители подземных вод распространяются вниз по течению потока на 20-30 км от источника загрязнения.

    2.4.3. Критерии оценки качества вод

    Для оценки качества воды, как и воздуха, используются ПДК (разработаны в РФ для более чем 200 веществ). ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) рекомендует свои ПДК.

    Нормы на качество воды различны для категорий (типов) водопользования: хозяйственно-питьевого, коммунально-бытового, рыбохозяйственного.

    Показатели качества воды делят на общесанитарные, санитарно-токсикологические, токсикологические.

    Виды показателœей качества воды для поверхностных источников:

    - органолептические (температура, запах, привкус, цветность, мутность);

    - токсикологические показатели (или показатели химического состава ) (показатель кислотности воды pH, взвешенные вещества, желœезо, марганец, общая жесткость, сульфаты, сухой остаток, углекислота свободная, фтор, хлориды, щелочность, наличие промышленных, сельскохозяйственных и бытовых загрязнений);

    - санитарные показатели качества воды (БПК полное, ХПК, окисляемость перманганатная, аммоний солевой, нитриты, нитраты, поверхностно-активные вещества (ПАВ));

    - бактериологическое состояние воды оценивается:

    1) через общее число бактерий в воде (не более 100 в 1 мл воды);

    2) количество бактерий группы кишечной палочки – выражается либо коли-индексом (количество кишечных палочек в 1 л воды (не более 3 по нормам), либо коли-титром (количество воды в миллиметрах, в котором содержится 1 кишечная палочка (³ 300 мл по нормам);

    3) наличие энтерококков;

    4) фитопланктон;

    Показатели радиоактивного загрязнения воды: нормируется суммарная объёмная активность бета- и альфа-излу­чателœей. В случае превышения установленных нормативов проводится до­полнительный контроль радионуклидного состава загрязнений в соответ­ствии с действующими нормами радиационной безопасности.

    Важный показатель – кислородообеспеченность (от нее зависит жизнь водных организмов, и способность к самоочищению) – выражается через БПК (показатель биологического потребления кислорода).

    Под БПК понимают количество кислорода, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ расходуется для разложения (окисления) содержащихся в воде веществ, способных участвовать в биохимических процессах. Потребление кислорода измеряется при создании стандартных условий для жизнедеятельности организмов и измеряется в 1 л воды за 5 дней (БПК 5). Чем больше потребление кислорода, тем сильнее загрязнение органикой.

    Те вещества, которые не поддаются биологическому разложению, оцениваются через ХПК (химическое потребление кислорода) (ХПК£ 100 мг/л допускается при сбросœе в водоеме воды). Отношение БПК к ХПК характеризует степень способности воды к самоочищению. В случае если БПК/ХПК = 1, то самоочищаемость максимальная.

    Общие требования к качеству питьевой воды: допустимые концентра­ции химических веществ, попадающих в водоисточники с бытовыми, промышленными и сельскохозяйственными загрязнениями, не должны превышать нормативов, установленных Минздравом РФ для источников централизованного водоснабжения (СанПиН 2.1.4.559-96), для нецентрализованного водоснабжения (СанПиН 2.1.4.544-96). При комплексном загрязнении сумма концентраций, выраженная в долях от максимально допустимой для каждого вещества в отдельности, не долж­на превышать 1.

    2.4.4. Классификация вод по интегральным показателям качества

    Для оценки качества водных объектов наиболее часто применяют гидрохимический индекс загрязнения воды ИЗВ, который считают интегральной характеристикой состояния.

    Индекс загрязнения воды ИЗВ рассчитывают по шести-семи показателям, часть из них является обязательной (концентрация растворенного кислорода, водородный показатель pH, БПК 5) :

    где q i – концентрация компонента (в ряде случаев – значение параметра); n – число показателœей, используемых для расчета индекса; ПДК i – установленная величина для соответствующего типа водного объекта.

    Учитывая зависимость отвеличины ИЗВ участки водных объектов подразделяют на классы (табл. 2.3). Индексы загрязнения воды сравнивают для водных объектов одной биогеохимической территории.

    Таблица 2.3

    Оценка качества воды

    Уровень загрязненности устанавливают также по гидробиологическому показателю – индексу сапробности водных объектов, исходя из видов, представленных в водных сообществах, и по микробиологическим показателям.

    2.4.5. Экологические последствия загрязнения гидросферы

    Для пресноводных экосистем: эвтрофикация - поступление в водоемы значительного количества биогенных элементов – азот, фосфор, СПАВ, вызывает “цветение” воды – бурный рост синœе-зелœеных водорослей, цианобактерий, вырабатывающих токсины, и в конечном итоге утрата генофонда; нарушение пищевых пирамид; микробиологическое загрязнение.

    Для морских экосистем: ежегодно сбрасывается 300 млрд м 3 сточных вод, 90 % без очистки, это ведет к нарушению устойчивости экосистем (гибель морских птиц), накопление химических токсикантов по пищевым цепям (биоаккумуляция), эвтрофикация, мутагенез и канцерогенез, снижение продуктивности, микробиологическое загрязнение.

    Водные экосистемы до определœенного предела могут противодействовать воздействию благодаря накопительным, окислительным и минœерализующим функциям, но если предел превышен, то последствия губительны.

    Для человека: появление заболеваний при использовании в быту и потребление загрязненной воды.

    Для подземных и поверхностных вод: истощение подземных и поверхностных вод - недопустимое сокращение их запасов в пределах определœенной территории и уменьшение минимально допустимого стока. Результат истощения – образование депрессионной воронки (понижение уровня воды) в радиусе до 20 км, образуется при изъятии на хозяйственные цели большого количества воды, при создании крупных водохранилищ.

    ªВопросы для самопроверки

    1. В чем проявляется загрязнение подземных и поверхностных вод и каковы их главные загрязнители?

    2. Как загрязняющие вещества попадают в поверхностные, подземные воды?

    3. Что такое эвтрофикация водной экосистемы и каково ее влияние на экосистему?

    4. Перечислите экологические последствия загрязнения морских экосистем.

    5. Что понимают под истощением вод? К каким неблагоприятным экологическим последствиям оно приводит?

    Антропогенное воздействие на гидросферу - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Антропогенное воздействие на гидросферу" 2017, 2018.

    Загрязнение атмосферы, принявшее крупномасштабный характер, нанесло ущерб рекам, озерам, водохранилищам, почвам, рано или поздно загрязняющие вещества из атмосферы попадают на поверхность Земли. Эта и без того большая беда значительно усугубляется тем, что и в водоемы, и на землю непосредственно идет поток отходов.
    Выброс отходов на различных реках
    Промышленные предприятия сбрасывают сточные воды прямо в реки. Стоки с полей также поступают в реки и озера. Загрязняются и подземные воды -важнейший резервуар пресных вод. Загрязнение пресных вод и земель бумерангом вновь возвращается к человеку в продуктах питания и питьевой воде.
    Еще несколько десятилетий назад загрязненные воды представляли собой как бы острова в относительно чистой природной среде. Сейчас картина изменилась, образовались сплошные массивы
    загрязненных территорий, несмотря на то, что на многих предприятиях работают очистительные фильтры и предпринимаются различные операции по очистке вод.

    Очистка вод

    До сих пор рост очистных сооружений отставал от роста потребления воды. И на первый взгляд в этом заключается корень зла. На самом деле все обстоит гораздо серьезнее. Даже при самой совершенной очистке, включая биологическую, все растворенные неорганические вещества и до 10% органических загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах. Такая вода вновь может стать пригодной для потребления только после многократного разбавления чистой природной водой.
    Обычно загрязняющие вещества разделяют на несколько классов в зависимости от их природы, химического строения и происхождения. Органические материалы поступают из бытовых, сельскохозяйственных или промышленных стоков. Их разложение происходит под действием микроорганизмов и сопровождается потреблением растворенного в воде кислорода. Если кислорода в воде достаточно и количество отходов невелико, то аэробные бактерии довольно быстро превращают их в сравнительно безвредные остатки.
    Человечеству придется изменить стратегию водопользования. Необходимость заставляет изолировать антропогенный водный цикл от природного. Практически это означает переход на замкнутое водоснабжение, на маловодную или малоотходную, а затем на "сухую" или безотходную технологию, сопровождающуюся резким уменьшением объемов потребления воды и очищенных сточных вод.

    Загрязнение нефтью

    Помимо загрязнения отходами, воды нашей планеты страдают от загрязнения нефтью. Нефтяное загрязнение Мирового океана, несомненно, есть самое распространенное явление. От 2 до 4% водной поверхности Тихого и Атлантического океанов постоянно покрыто нефтяной пленкой.
    В море нефтяное загрязнение имеет различные формы. Оно может тонкой пленкой покрывать поверхность воды, а при разливах толщина нефтяного покрытия вначале может составлять несколько сантиметров. С течением времени образуется эмульсия нефти в воде или воды в нефти. Позже возникают комочки тяжелой фракции нефти, которые способны долго плавать на поверхности моря. К плавающим комочкам мазута прикрепляются разные мелкие животные, которыми охотно питаются рыбы и усатые киты. Вместе с ними они заглатывают и нефть.
    У нефти есть еще одно неприятное побочное свойство. Ее углеводороды способны растворять в себе ряд других загрязняющих веществ, таких, как пестициды, тяжелые металлы, которые вместе с нефтью концентрируются в приповерхностном слое и еще более отравляют его. Ароматическая фракция нефти содержит вещества мутагенной и канцерогенной природы, например бензпирен.
    К сожалению на данный момент единственным способом локализации нефтяного загрязнения является инициатива сотрудников Greenpeace

    Статистика

    Мировой водохозяйственный баланс показал, что на все виды водопользования тратится 2200 км воды в год. На разбавление стоков уходит почти 20% ресурсов пресных вод мира. Расчеты на 2000 г. в предположении, что нормы водопотребления уменьшатся, а очистка охватит все сточные воды, показали, что все равно ежегодно потребуется 30 --35 тыс. км пресной воды на разбавление сточных вод. Это означает, что ресурсы полного мирового речного стока будут близки к исчерпанию, а во многих районах мира они уже исчерпаны. Ведь 1 км очищенной сточной воды "портит" 10 км речной воды, а не очищенной -- в 3--5 раз больше.
    Потребность в воде не удовлетворяется у 20% городского и 75% сельского населения мира. Объем потребляемой воды зависят от региона и уровня жизни и составляет от 3 до 700 л в сутки на одного человека.
    Потребление воды промышленностью также зависит от экономического развития данного района. Например, в Канаде промышленность потребляет 84% всего водозабора, а в Индии -- 1%. В среднем в мире на промышленность уходит примерно 20% всей потребляемой воды. Главный же потребитель пресной воды -- сельское хозяйство: на его нужды уходит 70--80% всей пресной воды.

    вывод

    В целом для Мирового океана ожидается на ближайшие 20--25 лет рост его загрязнения в 1,5--3 раза. Соответственно этому будет ухудшаться и экологическая ситуация. Концентрации многих токсических веществ могут достигнуть порогового уровня, затем наступит деградация естественной экосистемы. Ожидается, что первичная биологическая продукция океана может понизиться в ряде крупных районов на 20--30% по сравнению с нынешней.
    Сейчас уже ясен путь, который позволит людям избежать экологического тупика. Это безотходные и малоотходные технологии, превращение отходов в полезные ресурсы. Но потребуются десятилетия для воплощения идеи в жизнь.