Забруднення водного середовища. Охорона водних ресурсів

 

Усі води Землі утворять гідросферу (від грец. Hydor – вода і sphaire – куля) – водну оболонку, яка, так само як і атмосфера, забруднюється людиною. Це забруднення не можна пояснити тільки діяльністю промислових підприємств, що скидають стічні води в річки, озера і моря. Не менш інтенсивно забруднює водне середовище і сільське господарство (масове утримання худоби, використання добрив і засобів хімічного захисту рослин). Нарешті, побутові стічні води міст також вносять значний вклад в загальне забруднення водного середовища.

Забруднення гідросфери неорганічними речовинами. Зміна природних хімічних властивостей води за рахунок збільшення в ній концентрації шкідливих домішок неорганічної природи називають хімічним забрудненням. Основними забруднювачами є сполуки миш’яку, свинцю, кадмію, ртуті, хрому та міді. Найбільшу небезпеку з них являє ртуть. Катіони Hg2 + взаємодіють з аніонами, що знаходяться в морській воді, дають суспензії, які разом з глинистими частками осідають на дні. В результаті хімічних реакцій за участю мікроорганізмів з них утворюються органічні похідні ртуті, які більш токсичні, ніж її неорганічні сполуки. Одне з таких речовин – диметилртуть (Hg (CH3) 2). Ця речовина накопичується в організмах, причому багато з них мають здатність до його концентрації. Так, вченими встановлено, що в рибі Дімі-тілртуті міститься в 1000 разів більше, ніж у морській воді. При вживанні людиною такої риби в їжу ртуть потрапляє в його організм і викликає серйозні ураження центральної нервової системи.

З важких металів, крім ртуті, у водах Світового океану в результаті хімічного забруднення накопичено близько 41 млн т сполук свинцю, в основному у вигляді суспензій (PbS04, [Pb (0H)] 2C03, рьсу.

Серйозну проблему представляє також зміна кислотності водного середовища через надходження в неї різних кислот і лугів: більшість організмів можуть існувати лише при певних значеннях pH, а якщо хоча б декілька найбільш чутливих видів вимирають, біорізноманіття водної екосистеми знижується (рис. 299).

Один з основних джерел хімічного забруднення водного середовища – сільське господарство. З Агроеко-систем атмосферними опадами щорічно вимивається близько 10 млн т мінеральних добрив. Потрапляючи у водойми, сполуки фосфору й азоту, кислотності середовища входять до їх складу, сприяють масовому розмноженню мікроскопічних водоростей і ціанобактерій, що викликають «цвітіння води». В результаті цього відбувається антропогенна евтрофікація (від грец. Eutrophia – гарне харчування) водойм: у воді збільшується концентрація біогенних елементів (фосфору й азоту) і зменшується вміст кисню. Високий ступінь евтрофікації призводить до замору риб і загибелі інших водних тварин (рис. 300).

Забруднення стічними водами. Великої шкоди водному середовищі завдають органічні опади (до 300-400 млн т / рік), які потрапляють в неї зі стічними водами.

За останні п’ятдесят років з’явилася велика група сполук, які створили додаткову проблему, пов’язану із забрудненням гідросфери стічними водами: це поверхнево-активні речовини (ПАР). Вони використовуються як миючі засоби, що знижують поверхневий натяг води, що супроводжується піноутворенням. Зросла потреба в ПАР на промислових підприємствах, а також їх застосування в побуті, насамперед при пранні, призвели до великих скупчень піни в руслах малих річок і струмків, що перешкоджає аерації водойм (рис. 301).

Нафтове забруднення водойм. Найбільш поширені забруднюючі водне середовище речовини – це нафта і нафтопродукти. Щорічно в моря й океани надходить приблизно 6 млн т сирої нафти, причому кожен кілограм нафти утворює на поверхні плівку до 1 га. Джерелами надходження нафти служать її транспортування, розробка нафтових родовищ на шельфі, винос річковою водою. В результаті близько 4% поверхні Тихого і Атлантичного океанів постійно покрито тонкою нафтовою плівкою, що перешкоджає нормальному газо- і влагообмену між водою і повітрям. З нафти у воді поступово утворюється емульсія, а також грудочки важких фракцій нафти – мазуту. До грудочок, що плавають нафти прикріплюються дрібні тварини, якими годуються риби, і, отже, нафтопродукти циркулюють по трофічних ланцюгах водних екосистем і врешті-решт потрапляють в їжу людей. А всі компоненти нафти та продуктів її переробки небезпечні для життя. Це особливо стосується до ароматичних вуглеводнів, зокрема до бензпірену. Крім того що токсичні самі вуглеводні, вони, будучи хорошими розчинниками неполярних речовин, здатні розчиняти та інші токсичні сполуки – пестициди та диметилртуть, що знаходяться у воді. Це являє ще більшу небезпеку для організмів.

Охорона водних ресурсів. В даний час людство використовує 3,8 тис. Км3 води щорічно, причому збільшити її споживання можна максимум до 12 тис. Км3. При нинішніх темпах зростання промисловості, сільського господарства, населення Землі цього вистачить на найближчі 25-30 років, а потім виникне глобальна проблема дефіциту чистої води, яка вже зараз відчувається в деяких країнах. Тому основна міра охорони водних ресурсів – це їх дбайливе витрачання. Наприклад, використання в сільському господарстві дощувальних і крапельних установок дає економію води в 5-6 разів у порівнянні зі звичайним поливом рослин, коли близько 25% води втрачається на фільтрацію та випаровування. Усунення несправностей водопроводів, установка в квартирах лічильників витрачання води і сучасного сантехнічного обладнання також істотно знижують витрату води.

Для захисту водного середовища від речовин-забруднювачів проводять очищення стічних вод, т. Е. Їх обробку в спеціальних очисних спорудах для руйнування або видалення шкідливих домішок.

Посилання на основну публікацію