Забруднення гідросфери металами і нафтопродуктами

Антропогенний вплив на природу стосується всіх її частин, але особливо небезпечно погіршення стану життєво необхідних субстанцій:

  • повітря;
  • води.

Неможливо розчленувати воду і життя, тому забруднення гідросфери веде до зменшення її функцій підтримки існування біологічних істот на Землі.

Поява шкідливих речовин змінює фізичні властивості води, порушує параметри, що фіксуються почуттями людини (прозорість, запах, смак, забарвлення), які називаються органолептичні показники. Фактори, що погіршують якість водойм, різноманітні і численні. Наприклад:

  • підвищення концентрації шкідливих солей;
  • сульфатів;
  • нітратів;
  • хлоридів;
  • підвищений вміст радіоактивних елементів;
  • інші джерела погіршення екології.

Головними і найбільш поширеними факторами забруднення гідросфери, як континентальної частини, так і океанічної, є потрапляння в неї вуглеводнів і токсичних металів.

Отруєння водних басейнів нафтою і нафтопродуктами

Щороку в Світовий океан скидається близько 10 млн. тонн нафти. Космічна аерофотозйомка свідчить про більш, ніж 30%-ве покриття масляною плівкою океанічної поверхні. Середземноморський регіон і Атлантичний океан знаходяться в тяжкому становищі.

У нафти довгий період напіврозпаду, вона миттєво розтікається по гладі, утворює шар, який заважає контакту з повітрям, доступу сонячних променів. При великій товщині нафтового покриву велика ймовірність його загоряння. На нафтопереробних підприємствах не рідко горять ставки з відстійними водами.

Звіти міжнародних екологічних організацій кажуть про надходження 30 млн. т. вуглеводнів в океан щороку. Нафта, яка розтеклася, в епіцентрі розливу перебуває в чистому вигляді, а на периферії утворюється нафтоводяна емульсія. Відразу після розливу починається випаровування легких фракцій, які додатково погіршують атмосферу.

Важкі фракції перетворюються в шаруваті згустки, при цьому за допомогою диспергентів їх можна опустити на дно. Але з’ясувалося, що ліки гірші за хворобу. Подібні хімікати завдають більшої шкоди, ніж нафта.

Як спеціально, найтоксичніші ароматичні вуглеводні, у великій кількості входять до складу нафти, краще за інших розчиняються у водному середовищі. Сильними отруйними характеристиками володіє дизельне паливо. Недбайливі члени екіпажу злочинно недбалими діями отруюють акваторію пірсів і пристаней.

Вуглеводні, опинившись, в гідросфері починають інтенсивно окислюватися.

Діють два основних механізми:

  • через поглинання сонячної енергії (фотохімія);
  • дія мікроорганізмів.

Споживання кисню величезна, щоб окислити 1 дм3 нафти, знадобиться переробити О2, що міститься в 400 тис. л. води. Виникне нестача кисню, що негативно позначиться на фауні зони лиха.

Наслідки забруднення водойм нафтопродуктами

Тваринний світ піддається практично тотальному винищенню. Жорстоко страждають птиці. Масляниста рідина просочує пір’я, воно не може виконувати функції теплоізоляції і водонепроникності. Пернаті позбавлені можливості плавати, не можуть зберігати необхідну температуру тіла. Намагаючись вибратися, вони грузнуть в нафті ще більше. Субстанція:

  • покриває народжені літати створіння;
  • заліплює очі;
  • отруює організм.

Намагаючись привести себе в порядок дзьобом, птиці заковтують нафту, після чого смерть невідворотна. Не можуть підтримувати життєдіяльність також:

  • устричні;
  • лангусти;
  • креветки;
  • гине фітопланктон.

Нафта, яка потравила в океан завдає шкоди морським ссавцям.

В першу чергу страждають види, які мають густе хутряне покриття.

Це:

  • білі ведмеді;
  • видри;
  • ластоногі.

Хутро, просочене в’язкою рідиною, звалюється, не може утримувати воду, зберігати тепло. Більш того, жировий шар тюленів, моржів і китів перестає функціонувати правильно, порушується теплообмін.

Нафта призводить до запалення зорових органів, дерматозів, що тягне за собою неможливість плавати. Нафта, яка заковтується з водою, призводить до:

  • внутрішніх кровотеч;
  • відмовляє шлунково-кишковий тракт;
  • розвивається ниркова недостатність;
  • відбувається інтоксикація печінки;
  • спостерігаються скачки кров’яного тиску.

Коли вуглеводні при аваріях виливаються поблизу населених пунктів, їх шкідливі впливи набувають кумулятивний ефект через з’єднання з іншими забруднювачами. Пари, які випаровуються, вражають дихальну систему тварин, що мешкають поблизу аварійної місцевості.

Сама нафта, її смоли мають в складі канцерогенні речовини. Експерименти на молюсках доводять, що в заражених водах у них розвиваються злоякісні пухлини, подібні раковим новоутворенням. Як показують нові дослідження, деякі представники морської фауни в присутності нафти можуть виробляти канцерогенно активні агенти (поліциклічні ароматичні вуглеводні).

Підводні мешканці водойм відчувають двоякий шкідливий вплив. Риби страждає від отруєного корму, води і мають проблеми з рухом в більш в’язкому середовищі, до чого призводить потрапляння в воду нафти. Погіршуються промислові умови, губляться смакові переваги риби.

Забруднення полімерами

Одним з продуктів нафтопереробки є синтетичні, полімерні матеріали. Всілякі плівки, різноманітні вироби з пластмас потрапляють у величезних кількостях в гідросферу, засмічуючи, в основному, океани. Будучи виключно стійкими, вони формують гігантські сміттєві агломерації. Відзначено п’ять звалищ в Світовому океані, але всіх перевершує сміттєва пляма в північній області Тихого океану, яка займає майже 1% його площі. Моніторинг показує переважання пластикових предметів.

Сміття дрейфує по океанічним течіям, накопичуючись на певній ділянці. Ці ділянки обумовлені системами вирів, які женуть сміття до центру, і компактно його там утримують. Маса забруднюючих предметів оцінюється в десятки млн. т. Морські мешканці заковтують прозорий пластик, не відрізняючи його від корму, і отруюють свій організм, що призводить до летального результату.

Під впливом сонячного світла пластик дробиться на мікроскопічні частинки, концентрується в поверхневих шарах. Потім він починає служити кормом для планктону і входить в харчовий ланцюжок всієї морської екосистеми. Які мутації підуть у віддаленому часу передбачити неможливо.

Забруднення нафтопродуктами річок

Річки безжально забруднюються людиною, а вони, доносячи води до морів, служать для них потужним джерелом небезпеки. У мегаполісах річкова поверхня покрита масляною плівкою через стоки нафтопродуктів. У річкових водах виявляють підвищені концентрації бензопірену, інших отруйних речовин.

До трагічних наслідків призводить забруднення сполуками вуглеводнів з хлором. Так, в електротехнічних виробах застосовуються поліхлоровані біфеніли, їх високий вміст зафіксований в більшості річок і озер промислово розвинених країн. А в США рибу з р. Гудзон з цієї причини краще не куштувати. У людей вражається:

  • нервова система;
  • печінка;
  • виникають тяжкі хвороби шкіри.

Забруднення гідросфери металами

Небезпечним забруднювачем гідросфери є метали, в першу чергу важкі. Вони потрапляють у водні резервуари через діяльність заводів кольорової металургії, хімічної промисловості, адсорбуються з вихлопів автомобільного транспорту.

Важкі метали, на відміну від органічних отрут, потрапляючи в організм, не піддаються перетворенням, накопичуються, їх важко вивести. За ступенем небезпеки метали можна розташувати:

  • сполуки ртуті;
  • свинець;
  • домішки цинку;
  • наявність міді;
  • хром;
  • особливу групу складають радіоактивні метали.

У водному середовищі іони багатьох важких металів схильні до підвищеного утворення гідрокомплексів, їх формула визначається як РН води. Вступаючи у взаємодію з органічними радикалами, розчиненими у воді, важкі метали формують різноманітні структури різної стійкості. Але всі вони є ксенобіотиками, тобто не несумісними з живими істотами.

Такі комплекси на основі металів і органіки здатні вбудовуватися в харчову піраміду, передаючи небезпечні сполуки від нижчих організмів до вищих. У цьому сенсі виняткову небезпеку становить ртуть. Більшість бактерій, які знайшли притулок в гідросфері, накопичують її в клітинах, починають становити небезпеку для людини.

Відомі випадки, зокрема в Японії, коли вживання морської їжі викликало спалах нервових захворювань.

Відбувалося це в районах скидання промислових вод з високими концентраціями

  • цинку;
  • ртуті;
  • міді.

Забруднення гідросфери важкими металами відбувається і в результаті геологічних факторів. Їх багато викидають активні вулкани. Підвищена концентрація металів фіксувалася в прибережних водах біля Сицилії після виверження Етни. Але діяльність вулканів носить короткочасний характер, небезпечні елементи несуться течіями, концентрація в морі невелика. В цілому це можна віднести до флуктуацій, які не несуть глобальної екологічної загрози людству.

Підсумок

Великої шкоди завдають побутові відходи, багато з яких отримані за допомогою нафтохімії. Яких масштабів може досягти лихо, описано в розділі про полімери. Причинами зараження води можуть бути джерела, не пов’язані з нафтою, але вони також збільшують частку вуглеводнів. Найбільш об’ємні:

  • гниюча деревина, що залишилася у воді після сплаву;
  • відходи тваринництва.

Ілюстрацією останнього пункту послужить оцінка забруднень від діяльності свинарських господарств. Комплекс на 100 000 свиней погіршує екологію, як місто Вінниця з населенням 370 тис чоловік.

Руйнування водної екосистеми загрожує виродженням і загибеллю всіх популяцій живих істот. Порушення вносяться в харчовий ланцюг, в результаті втрачається адекватна система сигналів в біологічному світі, знижується відтворюваність видів, відбуваються генетичні мутації.

Надмірне потрапляння елементів, не тільки металів, призводить до неприємного явища – евтрофікації.

Створюються сприятливі умови для надмірного зростання фітопланктону. Цим викликано цвітіння води, розмноження водоростей, а в кінцевому підсумку скорочення запасів прісної води, що вже стає проблемою. В Росії в зоні неблагополуччя знаходяться всі великі річки.

Шляхи стабілізації екології гідросфери

Боротьба з порушеннями рівноважного балансу в гідросфері повинна носити комплексний характер, включаючи активні і пасивні заходи. До перших слід віднести вимогливість і контроль за дотриманням природоохоронного законодавства. Глобальний моніторинг із супутників океанічної гладі, космічні штрафи, притягнення до кримінальної відповідальності капітанів, керівників судноплавних компаній довели ефективність в боротьбі проти скидання з кораблів баластних вод.

Від підприємств треба домагатися зменшення шкідливих викидів. Це можливо здійснити шляхом:

  • освоєння нових технологій;
  • передового обладнання;
  • зміцнення екологічної дисципліни;
  • Необхідно переходити на замкнуті безвідходні цикли;
  • Багато що дають інноваційні методи очищення скидних вод, зокрема біоочищення;
  • Пропаганда серед населення, поваги до природи, розуміння небезпеки забруднення побутовими відходами теж може дати результати.

До активних заходів проти забруднення гідросфери, слід віднести, в першу чергу, новітні технології, які максимально мінімізують використання нафти. Вузловою проблемою бачиться використання наявних і розробка нових видів видобутку енергії, безпечних для людства. Перш за все це можливості:

  • Сонця;
  • вітрів;
  • біопаливо;
  • освоєння термоядерної енергії.
ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Цікаві факти про Катар