Magevee reostuse näited. Veereostus, mis on kogu Maa elu oluline komponent, on ülemaailmne probleem

Inimkond kasutab oma vajadusteks peamiselt magevett. Nende maht on veidi üle 2% hüdrosfäärist ja veevarude jaotus kogu maailmas on äärmiselt ebaühtlane. Euroopas ja Aasias, kus elab 70% maailma elanikkonnast, on koondunud vaid 39% jõgede vetest. Jõevee kogutarbimine kasvab aasta-aastalt kõigis maailma piirkondades. Näiteks on teada, et selle sajandi algusest on magevee tarbimine kasvanud 6 korda, lähikümnenditel aga vähemalt 1,5 korda.
Veepuudust süvendab selle kvaliteedi halvenemine. Tööstuses, põllumajanduses ja igapäevaelus kasutatav vesi suunatakse tagasi veekogudesse halvasti puhastatud või üldiselt puhastamata reovee kujul.
Seega tekib hüdrosfääri reostus eelkõige tööstus-, põllumajandus- ja olmereovee jõgedesse, järvedesse ja meredesse juhtimise tagajärjel. Teadlaste arvutuste kohaselt võib 20. sajandi lõpus sama reovee lahjendamiseks kuluda 25 tuhat kuupkilomeetrit. mage vesi või peaaegu kõik sellise äravoolu reaalselt saadaolevad ressursid! On lihtne arvata, et just selles, mitte otsese veevõtu kasvus, on magevee probleemi süvenemise peamine põhjus.
Praegu on paljud jõed tugevalt saastunud – Rein, Doonau, Seine, Ohio, Volga, Dnepri, Dnestr jne. Maailmamere reostus kasvab. Pealegi ei mängi siin olulist rolli mitte ainult reovee reostus, vaid ka suurte koguste naftatoodete sattumine merede ja ookeanide vetesse. Üldiselt on enim saastunud sisemered Vahemeri, Põhja-, Läänemere, Jaapani sisemaa, Jaavan, aga ka Biskaia, Pärsia ja Mehhiko lahed.
Lisaks muudab inimene hüdrosfääri vett hüdrauliliste ehitiste, eriti veehoidlate ehitamise kaudu. Suured veehoidlad ja kanalid avaldavad tõsist negatiivset mõju keskkonnale: muudavad rannikuriba põhjavee režiimi, mõjutavad muldasid ja taimekooslusi, nende veealad hõivavad ju suuri viljakaid alasid.
Kõige olulisemad veereostuse inimtekkelised protsessid on äravool tööstuslik-urbaniseeritud ja põllumajanduspiirkondadest, inimtegevusest tulenevate saaduste sadestumine. Need protsessid ei saasta mitte ainult pinnavett (suletud veekogud ja sisemered, ojad), vaid ka maa-alust hüdrosfääri (arteesiabasseinid, hüdrogeoloogilised massiivid), Maailma ookeani (eriti veealasid ja šelve). Mandritel on kõige enam mõjutatud ülemised põhjaveekihid (maa ja surve), mida kasutatakse olme- ja joogiveevarustuseks.
Naftatankerite ja naftajuhtmete õnnetused võivad olla oluliseks teguriks ökoloogilise olukorra järsul halvenemisel mererannikul ja veealadel, siseveesüsteemides. Viimasel kümnendil on tendents nende õnnetuste sagenemisele.
Vett reostavate ainete valik on väga lai ja nende esinemisvormid on mitmekesised. Peamised veekeskkonna looduslike ja inimtekkeliste saasteprotsessidega seotud saasteained on suures osas sarnased. Erinevus seisneb selles, et inimtegevuse tulemusena võib vette sattuda märkimisväärses koguses selliseid üliohtlikke aineid nagu pestitsiidid ja tehisradionukliidid. Lisaks on paljud patogeensed ja haigusi põhjustavad viirused, seened ja bakterid kunstlikku päritolu.
Suure põllumajanduskoormusega põllumajanduspiirkondades ilmnes fosforiühendite märgatav tõus pinnavees. Samuti on suurenenud püsivate pestitsiidide hulk pinna- ja põhjavees.

Sissejuhatus

1. Puhta vee probleemi olemus

1.1 Mageveevarude vähendamine

1.2 Veereostus majapidamis-, põllumajandus- ja tööstusheitveest

1.3 Termovee reostus

1.4 Maailma ookeani naftareostus

1.5 Muu veevarude reostus

2. Võimalikud lahendused

2.1 Vee puhastamine

2.2 Vee taaskasutamine

2.3 Soolase vee magestamine

Järeldus

Kasutatud allikate loetelu

Rakendus

SISSEJUHATUS

Ilmselt võib nii öelda

inimese kohtumine justkui

on selleks

hävita omasugused,

pärast maakera tegemist

elamiskõlbmatu.

J.-B. Lamarck

Kunagi olid inimesed rahul veega, mida nad jõgedest, järvedest, ojadest ja kaevudest leidsid. Kuid tööstuse arengu ja rahvastiku kasvuga tekkis vajadus veevarustust palju hoolikamalt korraldada, et vältida inimeste tervise ja keskkonna kahjustamist.

Varem ammendamatu ressurss – värske puhas vesi – hakkab ammendama. Tänapäeval on joogiks, tööstuslikuks tootmiseks ja niisutamiseks sobivat vett mitmel pool maailmas vähe. Juba praegu sureb Venemaa veekogude dioksiinireostuse tõttu igal aastal 20 tuhat inimest.

Minu valitud teema on praegu aktuaalsem kui kunagi varem, sest kui mitte meie, siis meie lapsed tunnevad kindlasti inimtekkelise keskkonnareostuse täit mõju. Kui aga probleem õigel ajal ära tunda ja selle lahendusviise järgida, on ökoloogilist katastroofi võimalik vältida.

Käesoleva töö eesmärgiks on tutvuda puhta vee kui globaalse keskkonnaprobleemiga. Samal ajal pööratakse märkimisväärset tähelepanu selle probleemi põhjustele, keskkonnamõjudele ja võimalikele lahendusviisidele.

1. Puhta vee probleemi olemus

Keemiliste ühendite hulgast, millega inimene oma igapäevaelus kokku puutuma peab, on vesi ehk kõige tuttavam ja samas ka kummalisem. Selle hämmastavad omadused on alati teadlaste tähelepanu pälvinud ja viimastel aastatel on saanud lisaks põhjust mitmesugustele pseudoteaduslikele spekulatsioonidele. Vesi ei ole passiivne lahusti, nagu tavaliselt arvatakse, see on aktiivne osaleja molekulaarbioloogias; Kui see külmub, siis see pigem paisub kui kahaneb mahult nagu enamik vedelikke, saavutades suurima tiheduse 4 °C juures. Seni pole ükski vedelike üldteooria kallal töötav teoreetik jõudnud selle kummaliste omaduste kirjeldamise lähedale.

Eraldi äramärkimist väärivad nõrgad vesiniksidemed, mille tõttu veemolekulid moodustavad lühikeseks ajaks üsna keerukaid struktuure. Lars Petterssoni ja tema kolleegide Stockholmi ülikoolist 2004. aasta artikkel ajakirjas Science tekitas suure hoo. Selles väideti eelkõige, et iga veemolekul on vesiniksidemega täpselt kahe teise molekuliga. Seetõttu tekivad ahelad ja rõngad, mille pikkus on suurusjärgus sadu molekule. Just seda teed mööda loodavad teadlased leida ratsionaalse seletuse vee veidrustele.

Kuid meie planeedi elanike jaoks pole vesi selleks eelkõige huvitav: ilma puhta joogiveeta surevad nad kõik lihtsalt välja ja selle kättesaadavus muutub aastatega üha problemaatilisemaks. Maailma Terviseorganisatsiooni (WHO) andmetel puudub seda praegu vajalikus koguses 1,2 miljardil inimesel, igal aastal sureb miljoneid inimesi vees lahustunud ainetest põhjustatud haigustesse. 2008. aasta jaanuaris Šveitsis toimunud Maailma Majandusfoorumi aastakoosolekul väideti, et aastaks 2025 on enam kui poolte maailma riikide elanikel puhas vesi ja 2050. aastaks 75%.

Puhta vee probleem läheneb igast küljest: näiteks väidavad teadlased, et järgmise 30 aasta jooksul toob liustike (üks peamisi mageveevarusid Maal) sulamine kaasa paljude suurte veetasemete tugeva tõusu. jõgesid, nagu Brahmaputra, Ganges ja Kollane jõgi, mis toovad Kagu-Aasias kohale poolteist miljardit inimest, ähvardab joogivee puudus. Samas on ka praegu vee väljavool näiteks Kollasest jõest nii suur, et see perioodiliselt merre ei jõua.

1.1 Mageveekoguse vähendamineveed

Mageveevarud eksisteerivad tänu igavesele veeringele. Aurustumise tulemusena moodustub hiiglaslik veekogus, mis ulatub 525 tuhande km3-ni aastas. 86% sellest kogusest langeb maailma ookeani ja sisemere soolastele vetele - Kaspia merele, Araalile ja teistele; ülejäänu aurustub maismaal, millest pool on tingitud taimede niiskuse transpiratsioonist. Igal aastal aurustub umbes 1250 mm paksune veekiht. Osa sellest langeb taas koos sademetega ookeani ja osa kannab tuul maale ning siin toidab jõgesid ja järvi, liustikke ja põhjavett. Looduslik destilleerija töötab päikeseenergial ja võtab sellest energiast umbes 20%.

Ainult 2% hüdrosfäärist on magevesi, kuid need uuenevad pidevalt. Uuenemise kiirus määrab inimkonna käsutuses olevad ressursid. Suurem osa mageveest (85%) on koondunud polaarvööndite ja liustike jäässe. Veevahetuse kiirus on siin väiksem kui ookeanis ja on 8000 aastat. Maapinna vesi uueneb umbes 500 korda kiiremini kui ookeanis. Veelgi kiiremini, umbes 10-12 päevaga, taastuvad jõgede veed. Jõgede magedad veed on inimkonna jaoks praktilise tähtsusega.

Jõed on alati olnud mageveeallikad. Kuid nüüdisajal hakati jäätmeid vedama. Valgalal olevad jäätmed voolavad mööda jõesänge meredesse ja ookeanidesse. Suurem osa kasutatud jõeveest jõuab reovee kujul jõgedesse ja veekogudesse tagasi. Seni on reoveepuhastite kasv jäänud maha veetarbimise kasvust. Ja esmapilgul on see kogu kurja juur. Tegelikult on kõik palju tõsisem. Isegi kõige arenenuma, sealhulgas bioloogilise puhastuse korral jäävad puhastatud reovette kõik lahustunud anorgaanilised ained ja kuni 10% orgaanilistest saasteainetest. Selline vesi saab uuesti tarbimiskõlblikuks muutuda alles pärast korduvat lahjendamist puhta loodusliku veega. Ja siin on inimese jaoks oluline reovee absoluutse koguse, isegi kui see on puhastatud, ja jõgede veevoolu suhe.

Maailma veebilanss näitas, et igat liiki veekasutuseks kulutatakse 2200 km vett aastas. Reovee lahjendamine kulutab ligi 20% maailma mageveeressurssidest. 2000. aasta arvutused, eeldades, et veetarbimise määrad vähenevad ja puhastus hõlmab kogu reovee, on näidanud, et reovee lahjendamiseks kulub aastas siiski 30-35 tuhat km3 magevett. See tähendab, et kogu maailma jõgede vooluhulga ressursid on peaaegu ammendumas ja mitmel pool maailmas on need juba ammendunud. Tõepoolest, 1 km3 puhastatud heitvett "rikub" 10 km3 jõevett ja puhastamata vesi - 3-5 korda rohkem. Värske vee kogus ei vähene, kuid selle kvaliteet langeb järsult, see muutub tarbimiseks kõlbmatuks.

Inimkond peab muutma oma veekasutusstrateegiat. Vajadus sunnib meid isoleerima inimtekkelist veeringet looduslikust. Praktikas tähendab see üleminekut suletud veevarustusele, vee- või jäätmevaesele ning seejärel "kuivale" ehk jäätmevabale tehnoloogiale, millega kaasneb vee ja puhastatud reovee tarbimise mahu järsk vähenemine.

Värske veevarud on potentsiaalselt suured. Kuid kõikjal maailmas võivad need ammenduda ebasäästliku veekasutuse või reostuse tõttu. Selliste asukohtade arv kasvab, hõlmates terveid geograafilisi piirkondi. Veevajadust ei rahulda 20% maailma linna- ja 75% maaelanikkonnast. Tarbitav veekogus sõltub piirkonnast ja elatustasemest ning jääb vahemikku 3–700 liitrit päevas inimese kohta.

Tööstusliku vee tarbimine sõltub ka piirkonna majandusarengust. Näiteks Kanadas tarbib tööstus 84% ​​kogu veevõtust ja Indias 1%. Kõige veemahukamad tööstusharud on terase-, keemia-, naftakeemia-, tselluloosi- ja paberitööstus ning toiduainetööstus. Need moodustavad peaaegu 70% kogu tööstuses kasutatavast veest (vt lisa). Tööstus tarbib maailmas keskmiselt umbes 20% kogu tarbitavast veest. Peamine magevee tarbija on põllumajandus: 70–80% kogu mageveest kulub selle vajadusteks. Niisutav põllumajandus hõlmab vaid 15–17% põllumajandusmaast ja annab poole kogu toodangust. Peaaegu 70% maailma puuvillasaagist saadakse niisutamisest.

SRÜ (NSVL) jõgede koguvooluhulk aastal 4720 km. Kuid veevarude jaotus on äärmiselt ebaühtlane. Enim asustatud piirkondades, kus elab kuni 80% tööstustoodangust ja asub 90% põllumajanduseks sobivast maast, on veevarude osakaal vaid 20%. Paljud riigi osad on ebapiisavalt veega varustatud. Need on SRÜ Euroopa osa lõuna- ja kaguosa, Kaspia madalik, Lääne-Siberi ja Kasahstani lõunaosa ning mõned teised Kesk-Aasia piirkonnad, Transbaikalia lõunaosa, Kesk-Jakuutia. Enim on veega varustatud SRÜ põhjapiirkonnad, Balti riigid, Kaukaasia mägised piirkonnad, Kesk-Aasia, Sajaan ja Kaug-Ida.

Jõe vooluhulk muutub koos kliima kõikumisega. Inimese sekkumine looduslikesse protsessidesse on juba mõjutanud jõevoolu. Põllumajanduses ei naase suurem osa veest jõgedesse, vaid kulub aurustumiseks ja taimemassi moodustamiseks, kuna fotosünteesi käigus muudetakse vesinik veemolekulidest orgaanilisteks ühenditeks. Jõgede vooluhulga reguleerimiseks, mis ei ole aastaringselt ühtlane, on rajatud 1500 veehoidlat (need reguleerivad kuni 9% koguvoolust). Inimmajanduslik tegevus on jõgede voolu Kaug-Idas, Siberis ja riigi Euroopa osa põhjaosas peaaegu mõjutanud. Enim asustatud piirkondades aga vähenes see 8% ning sellistes jõgedes nagu Terek, Don, Dnester ja Uural 11-20%. Vee äravool Volgas, Sõrdarjas ja Amudarjas on märgatavalt vähenenud. Selle tulemusena vähenes vee juurdevool Aasovi merre 23%, Araali merre 33%. Araali mere tase langes 12,5 m.

Piiratud ja isegi napid mageveevarud paljudes riikides on reostuse tõttu oluliselt vähenenud. Saasteained jaotatakse tavaliselt mitmesse klassi sõltuvalt nende olemusest, keemilisest struktuurist ja päritolust.

1.2 Kodumajapidamiste veereostusuued, põllumajandus- jatööstuslikud heitveed.

Orgaanilised materjalid pärinevad majapidamis-, põllumajandus- või tööstusreoveest. Nende lagunemine toimub mikroorganismide toimel ja sellega kaasneb vees lahustunud hapniku tarbimine. Kui vees on piisavalt hapnikku ja jäätmeid on vähe, siis aeroobsed bakterid muudavad need kiiresti suhteliselt kahjututeks jääkaineteks. Vastasel juhul surutakse aeroobsete bakterite tegevus alla, hapnikusisaldus langeb järsult, arenevad mädanemisprotsessid. Kui hapnikusisaldus vees on alla 5 mg 1 liitri kohta ja kudemisaladel alla 7 mg, surevad paljud kalaliigid.

Patogeene ja viiruseid leidub asulate ja loomakasvatusettevõtete halvasti puhastatud või täielikult puhastamata reovees. Joogivette sattudes põhjustavad patogeensed mikroobid ja viirused erinevaid epideemiaid, näiteks salmonelloosi puhanguid, gastroenteriiti, hepatiiti jne. Arenenud riikides on epideemiate levik ühisveevärgi kaudu haruldane. Saastunud võivad olla toiduained, näiteks põldudel kasvatatud juurviljad, mida väetatakse olmereoveepuhastuse mudaga (saksa keelest: Schlamme – sõna otseses mõttes muda). Veeselgrootud, nagu austrid või muud saastunud veekogudest pärit molluskid, on olnud tüüfusepuhangute sagedaseks põhjuseks.

Toitained, peamiselt lämmastiku- ja fosforiühendid, satuvad veekogudesse olme- ja põllumajandusreoveega. Nitritite ja nitraatide sisalduse suurenemine pinna- ja põhjavees põhjustab joogivee saastumist ja teatud haiguste teket ning nende ainete kasv veekogudes põhjustab nende suurenenud eutrofeerumist (biogeense ja orgaanilise vee varude suurenemine). ained, mille tõttu plankton ja vetikad arenevad kiiresti, neelavad kogu vees oleva hapniku).

Anorgaaniliste ja orgaaniliste ainete hulka kuuluvad ka raskmetallide ühendid, naftasaadused, pestitsiidid (pestitsiidid), sünteetilised detergendid (detergendid), fenoolid. Nad sisenevad reservuaaridesse koos tööstusjäätmete, olme- ja põllumajandusreoveega. Paljud neist veekeskkonnas kas ei lagune üldse või lagunevad väga aeglaselt ja võivad koguneda toiduahelatesse.

Põhjasetete suurenemine on üks linnastumise hüdroloogilisi tagajärgi. Nende arv jõgedes ja veehoidlates kasvab pidevalt ebaõige põlluharimise, metsade raadamise ja jõgede voolu reguleerimise tagajärjel tekkinud pinnase erosiooni tõttu. See nähtus viib veesüsteemide ökoloogilise tasakaalu rikkumiseni, põhjaorganismid on kahjulikud.

1.3 Termilise vee reostus

Soojussaaste allikaks on soojuselektrijaamade ja tööstuse kuumutatud heitvesi. Loodusvee temperatuuri tõus muudab veeorganismide looduslikke tingimusi, vähendab lahustunud hapniku hulka ja muudab ainevahetuse kiirust. Paljud jõgede, järvede või veehoidlate elanikud surevad, teiste areng on alla surutud.

Veel mõnikümmend aastat tagasi olid reostunud veed nagu saared suhteliselt puhtas looduskeskkonnas. Nüüd on pilt muutunud, saastunud aladest on tekkinud pidevad traktid.

1.4 NaftareostusMaailmookean

Maailma ookeani naftareostus on kahtlemata kõige levinum nähtus. 2–4% Vaikse ookeani ja Atlandi ookeani veepinnast on püsivalt kaetud naftalaiguga. Aastas satub merevette kuni 6 miljonit tonni naftasüsivesinikke. Peaaegu pool sellest summast on seotud riiulil olevate hoiuste transpordi ja arendamisega. Mandri naftareostus satub jõgede äravoolu kaudu ookeani.

Maailma jõed kannavad igal aastal merre ja ookeanivette üle 1,8 miljoni tonni naftasaadusi.

Meres avaldub naftareostus mitmel kujul. See võib katta veepinna õhukese kilega ning lekete korral võib õlikatte paksus olla esialgu mitu sentimeetrit. Aja jooksul moodustub õli-vees või vesi-õlis emulsioon. Hiljem tekivad raske nafta fraktsiooni tükid, naftaagregaadid, mis on võimelised pikka aega merepinnal hõljuma. Ujuvatele kütteõli tükkidele on kinnitatud erinevad väikesed loomad, millest kalad ja vaalad kergesti toituvad. Koos nendega neelavad nad õli alla. Mõned kalad surevad sellesse, teised imbuvad õlist läbi ja muutuvad ebameeldiva lõhna ja maitse tõttu toiduks kõlbmatuks. .

Kõik õli komponendid on mürgised mereorganismidele. Nafta mõjutab mereloomade koosluse struktuuri. Naftareostusega liikide vahekord muutub ja nende mitmekesisus väheneb. Niisiis arenevad naftasüsivesinikest toituvad mikroorganismid ohtralt ja nende mikroorganismide biomass on paljudele mereelustikule mürgine. On tõestatud, et pikaajaline krooniline kokkupuude isegi väikese kontsentratsiooniga õliga on väga ohtlik. Samal ajal väheneb järk-järgult mere esmane bioloogiline produktiivsus. Õlil on veel üks ebameeldiv kõrvalmõju. Selle süsivesinikud on võimelised lahustama endas mitmeid teisi saasteaineid, nagu pestitsiidid, raskmetallid, mis koos naftaga koonduvad maapinnalähedasesse kihti ja täiendavalt mürgitavad seda. Õli aromaatne fraktsioon sisaldab mutageenseid ja kantserogeenseid aineid, näiteks benspüreeni. Nüüd on kogutud palju tõendeid saastatud merekeskkonna mutageense mõju kohta. Bensopireen ringleb aktiivselt läbi mere toiduahelate ja siseneb inimeste toidusse.

Suurimad kogused naftat on koondunud õhukesesse pinnalähedasesse mereveekihti, mis mängib eriti olulist rolli ookeanielu erinevates aspektides. See sisaldab palju organisme, see kiht mängib paljude populatsioonide jaoks "lasteaia" rolli. Pinnapealsed õlikiled häirivad gaasivahetust atmosfääri ja ookeani vahel. Hapniku, süsihappegaasi, soojusvahetuse lahustumise ja vabanemise protsessid muutuvad, muutub merevee peegeldusvõime (albedo).

Kodulinnud kannatavad nafta tõttu kõige rohkem, eriti kui rannikuveed on saastunud. Õli kleepub sulestiku kokku, see kaotab oma soojusisolatsiooniomadused ja lisaks ei saa õliga määrdunud lind ujuda. Linnud külmuvad ja upuvad. Isegi sulgede puhastamine lahustitega ei päästa kõiki. Ülejäänud mereelanikud kannatavad vähem. Arvukad uuringud on näidanud, et merre sattuv nafta ei tekita vees elavatele organismidele püsivat ega pikaajalist ohtu ega kogune neisse, mistõttu on välistatud selle sattumine inimkehasse toiduahela kaudu.

Viimastel andmetel saab taimestikule ja loomastikule olulist kahju tekitada vaid üksikjuhtudel. Näiteks sellest valmistatud naftasaadused – bensiin, diislikütus ja nii edasi – on palju ohtlikumad kui toornafta. Ohtlikud on kõrged naftakontsentratsioonid rannikuvööndis (intertidal zone), eriti liivasel rannikul, mille puhul püsib nafta kontsentratsioon pikka aega kõrge ja see põhjustab palju kahju. Õnneks on sellised juhtumid harvad.

Tavaliselt läheb nafta tankeriõnnetuste korral vees kiiresti laiali, lahjeneb ja hakkab lagunema. On näidatud, et õlisüsivesinikud võivad läbida nende seedetrakti ja isegi kudesid ilma mereorganisme kahjustamata: selliseid katseid tehti krabide, kahepoolmeliste karploomade, erinevat tüüpi väikekaladega ning katseloomadele kahjulikku mõju ei leitud. .

1.5 Muu veevarude reostus

Klooritud süsivesinikud, mida on põllumajanduses ja metsanduses laialdaselt kasutatud kahjurite vastu võitlemise vahendina, koos nakkushaiguste levitajatega, satuvad paljude aastakümnete jooksul koos jõgede äravooluga ja atmosfääri kaudu maailma ookeani. DDT-d ja selle derivaate, polüklooritud bifenüüle ja muid selle klassi stabiilseid ühendeid leidub nüüd kõikjal ookeanides, sealhulgas Arktikas ja Antarktikas. Need lahustuvad kergesti rasvades ja kogunevad seetõttu kalade, imetajate ja merelindude elunditesse. Olles ksenobiootikumid ehk täiesti kunstliku päritoluga ained, ei ole neil oma "tarbijaid" mikroorganismide hulgas ja seetõttu ei lagune nad looduslikes tingimustes peaaegu üldse, vaid kogunevad ainult maailmameres. Samal ajal on need ägedalt toksilised, mõjutavad vereloomesüsteemi, pärsivad ensümaatilist aktiivsust ja mõjutavad tugevalt pärilikkust.

Koos jõgede äravooluga satuvad ookeani raskemetallid, millest paljudel on mürgised omadused. Jõe koguvooluhulk on 46 tuhat km vett aastas. Koos sellega satub maailmamerre kuni 2 miljonit tonni pliid, kuni 20 tuhat tonni kaadmiumi ja kuni 10 tuhat tonni elavhõbedat. Rannikuveed ja sisemered on kõrgeima saastatuse tasemega. Atmosfäär mängib olulist rolli ka maailma ookeani reostuses. Näiteks kuni 30% kogu elavhõbedast ja 50% pliist, mis aastas ookeani paisatakse, transporditakse läbi atmosfääri. Elavhõbe on eriti ohtlik selle mürgise toime tõttu merekeskkonnas. Mikrobioloogiliste protsesside mõjul muutub toksiline anorgaaniline elavhõbe palju mürgisemateks elavhõbeda orgaanilisteks vormideks. Metüülitud elavhõbedaühendid, mis on kogunenud bioakumulatsiooni tõttu kalades või karpides, kujutavad endast otsest ohtu inimeste elule ja tervisele. Meenutagem vähemalt kurikuulsat "minamato" haigust, mis sai oma nime Jaapani lahe järgi, kus kohalike elanike mürgitamine elavhõbedaga nii teravalt väljendus. Ta nõudis palju elusid ja õõnestas paljude inimeste tervist, kes sõid sellest lahest pärit mereande, mille põhja on kogunenud palju läheduses asuva tehase jäätmetest pärit elavhõbedat. Elavhõbe, kaadmium, plii, vask, tsink, kroom, arseen ja teised raskmetallid mitte ainult ei akumuleeru mereorganismides, mürgitades seeläbi meretoitu, vaid avaldavad kahjulikku mõju ka mereelanikele. Mürgiste metallide akumulatsioonikoefitsiendid, st nende kontsentratsioon mereorganismides massiühiku kohta merevee suhtes, varieeruvad laias vahemikus - sadadest sadade tuhandeteni, olenevalt metallide olemusest ja organismide tüüpidest. Need koefitsiendid näitavad, kuidas kahjulikud ained kogunevad kaladesse, molluskidesse, vähilaadsetesse, planktonitesse ja teistesse organismidesse. Merede ja ookeanide saasteainete ulatus on nii suur, et paljudes riikides on nende või muude kahjulike ainete sisaldusele kehtestatud sanitaarnormid. Huvitav on märkida, et kui elavhõbeda kontsentratsioon vees on vaid 10 korda suurem selle looduslikust sisaldusest, ületab austrite saastatus juba mõnes riigis kehtestatud normi. See näitab, kui lähedal on merede reostuse piir, mida ei saa ületada ilma kahjulike tagajärgedeta inimeste elule ja tervisele.

2. Võimalikud lahendused

Veekriisi vältimiseks töötatakse välja uusi tehnoloogiaid vee puhastamiseks ja desinfitseerimiseks, selle magestamiseks ning taaskasutamise meetodeid. Teadusliku uurimistöö kõrval on aga vaja tõhusaid meetodeid riikide veevarude üle kontrolli korraldamiseks: paraku tegelevad enamikus osariikides veevarude kasutamise ja planeerimisega mitmed organisatsioonid (näiteks USA-s rohkem kui kakskümmend erinevat föderaalset agentuuri tegelevad sellega). See teema sai teadusajakirja Nature 19. märtsi 2007. aasta numbri põhiliseks. Eelkõige vaatasid Mark Shannon ja tema kolleegid Illinoisi ülikoolist Erbana-Champaignis (USA) läbi uued teaduslikud arengud ja uue põlvkonna süsteemid järgmistes valdkondades: vee desinfitseerimine ja patogeenide eemaldamine ilma liigset kogust kemikaale kasutamata ning mürgised kõrvalsaadused. madala kontsentratsiooniga saasteainete tuvastamine ja eemaldamine; vee taaskasutamine, samuti mere ja siseveekogude magestamine. Oluline on see, et need tehnoloogiad peavad olema suhteliselt odavad ja sobima arengumaades kasutamiseks.

2.1 Vee puhastamine

Desinfitseerimine on eriti oluline Kagu-Aasia ja Sahara-taguse Aafrika arengumaades: just seal põhjustavad vee kaudu levivad patogeenid kõige sagedamini massihaigusi. Koos haigustekitajatega – nagu helmintid (ussid), algloomad, seened ja bakterid kujutavad endast kõrgendatud ohtu ka viirused ja prioonid. Vaba kloor, maailma kõige levinum (samuti odavaim ja üks tõhusamaid) desinfitseerimisvahend, toimib hästi sooleviiruste vastu, kuid on jõuetu kõhulahtisust tekitava Cryptosporidia parvum ehk mükobakterite vastu. Olukorra teeb keeruliseks asjaolu, et paljud haigustekitajad elavad veetorude seintel õhukestes biokiledes.

Uued tõhusad desinfitseerimismeetodid peaksid koosnema mitmest tõkkest: eemaldamine füüsikalis-keemiliste reaktsioonide abil (näiteks koagulatsioon, settimine või membraanfiltreerimine) ja neutraliseerimine ultraviolettkiirguse ja kemikaalidega. Suhteliselt hiljuti hakati patogeenide fotokeemiliseks neutraliseerimiseks taas kasutama nähtava spektri valgust ning mõnel juhul on efektiivne UV-kiirguse ja kloori või osooni kombinatsiooni kasutamine. Tõsi, selline lähenemine põhjustab mõnikord kahjulike kõrvalsaaduste ilmnemist: näiteks osooni toimel bromiidioone sisaldavas vees võib ilmneda kantserogeen bromaat.

Indias, kus vee desinfitseerimise vajadus tuntakse üsna teravalt, kasutatakse selleks tarretisvett.

Arengumaades kasutatakse seda tehnoloogiat polüetüleentereftalaadi (PET) pudelites vee desinfitseerimiseks, kasutades esiteks päikesevalgust ja teiseks naatriumhüpokloritit (seda meetodit kasutatakse peamiselt maapiirkondades). Tänu kloorile oli võimalik vähendada haigestumist seedetrakti haigustesse, kuid piirkondades, kus vesi sisaldab ammoniaaki ja orgaanilist lämmastikku, meetod ei tööta: nende ainetega moodustab kloor ühendeid ja muutub passiivseks.

Eeldatakse, et tulevikus hõlmavad desinfitseerimismeetodid ultraviolettkiirguse ja nanostruktuuride toimet. Ultraviolettkiirgus on efektiivne vees elavate bakterite, algloomade tsüstide vastu, kuid see ei tööta viiruste vastu. Ultraviolettvalgus on aga võimeline aktiveerima fotokatalüütilisi ühendeid, nagu titaan (TiO2), mis omakorda on võimelised viirusi tapma. Lisaks saab spektri nähtavas osas kiirgusega aktiveerida uusi ühendeid, nagu TiO2 koos lämmastikuga (TiON) või lämmastiku ja mõnede metallidega (pallaadium), mis nõuab vähem energiat kui kiiritamine ultraviolettvalgusega või isegi lihtsalt päikesevalgusega. Tõsi, selliste desinfitseerimisseadmete tootlikkus on äärmiselt madal.

Veel üks oluline ülesanne vee puhastamisel on kahjulike ainete eemaldamine sellest. Toksilisi aineid ja ühendeid on tohutult palju (nagu arseen, raskmetallid, halogeenitud aromaatsed ühendid, nitrosoamiinid, nitraadid, fosfaadid ja paljud teised). Kahtlustatavate tervisekahjulike ainete nimekiri täieneb pidevalt ja paljud neist on mürgised isegi mikrokogustes. Nende ainete tuvastamine vees ja seejärel eemaldamine muude mittetoksiliste lisandite juuresolekul, mille sisaldus võib olla suurusjärgu võrra suurem, on keeruline ja kulukas. Ja muu hulgas võib see ühe toksiini otsimine segada teise, ohtlikuma avastamist. Saasteainete seiremeetodid hõlmavad paratamatult keerukate laboriseadmete kasutamist ja kvalifitseeritud personali kaasamist, mistõttu on väga oluline, kus vähegi võimalik, leida odavad ja suhteliselt lihtsad viisid saasteainete tuvastamiseks.

Siin on oluline ka omamoodi "spetsialiseerumine": näiteks arseentrioksiid (As-III) on 50 korda mürgisem kui pentoksiid (As-V) ja seetõttu on vaja nende sisaldust mõõta nii koos kui ka eraldi, et edaspidi neutraliseerida. või eemaldamine. Olemasolevatel mõõtmismeetoditel on kas madal täpsuspiir või on vaja kvalifitseeritud spetsialiste.

Teadlaste arvates on paljulubav suund kahjulike ainete tuvastamise meetodite väljatöötamisel molekulaarse äratundmise motiiv, mis põhineb sensoorsete reaktiivide (nagu koolist tuttav lakmuspaber) kasutamisel koos mikro-/nanofluidilise manipuleerimise ja telemeetriaga. Sarnaseid biosensormeetodeid saab rakendada ka vees levivate patogeenide puhul. Kuid sel juhul on vaja jälgida anioonide olemasolu vees: nende olemasolu võib neutraliseerida üsna tõhusaid - erinevates tingimustes - meetodeid. Niisiis, kui vett töödelda osooniga, siis bakterid surevad, aga kui vees on Br-ioone, toimub oksüdatsioon BrO3-ks ehk üht tüüpi saaste muutub teiseks.

vesi vastasküljelt. Vastavalt hüdrostaatika seadustele imbub vesi läbi membraani, puhastades teed. Üldjuhul on kahjulike ainetega toimetulemiseks kaks võimalust – mikrosaasteaine mõjutamine keemiliste või biokeemiliste reagentidega kuni selle muutumiseni mitteohtlikuks vormiks või veest eemaldamine. See probleem lahendatakse sõltuvalt piirkonnast. Nii kasutavad nad Bangladeshi kaevudes Sono filtreerimistehnoloogiat ja USA tehastes - pöördosmoosi (pöördosmoosi), et lahendada sama probleem - arseeni eemaldamine veest.

USA-s kasutatav pöördosmoosisüsteem: sünteetilise membraani saastepoolne veesurve on suurem kui selge vee rõhk vastasküljel. Vastavalt hüdrostaatika seadustele imbub vesi läbi membraani, puhastades teed.

Praegu püüavad vees leiduvad orgaanilised kahjulikud ained reaktsioonide kaudu neid muuta kahjutuks lämmastikuks, süsihappegaasiks ja veeks. Tõsised anioonsed saasteained, nagu nitraadid ja perkloraadid, eemaldatakse ioonvahetusvaikude ja pöördosmoosi abil, samal ajal kui mürgised soolveed lastakse ladustamiseks. Tulevikus on võimalik, et nende soolvee mineraliseerimiseks hakatakse kasutama bimetallkatalüsaatoreid, aga ka anioonide muundamiseks membraanides aktiivseid nanokatalüsaatoreid.

2.2 Vee taaskasutamine

Nüüd unistavad looduskaitsjad tööstus- ja olmereovee taaskasutamisest, mis on eelnevalt joogivee kvaliteedi parandamiseks viidud. Kuid sel juhul peate tegelema tohutul hulgal igasuguste saasteainete ja haigustekitajatega, samuti orgaaniliste ainetega, mis tuleb eemaldada või muuta kahjututeks ühenditeks. Järelikult muutuvad kõik toimingud kallimaks ja keerulisemaks.

Asulareovett puhastatakse tavaliselt reoveepuhastites, milles suspendeeritakse mikroobid, mis eemaldavad orgaanilise aine ja toidujäägid, ning seejärel settepaakides, kus eraldatakse tahked ja vedelad fraktsioonid. Pärast sellist töötlemist võib vett juhtida pinnaveekogudesse ning kasutada ka piiratud niisutamiseks ja teatud taimede vajadusteks. Praegu on üks aktiivselt juurutatud tehnoloogiatest Membrane Bioreactor. See tehnoloogia ühendab settepaakide asemel vees suspendeeritud biomassi (nagu tavalistes reoveepuhastites) ning vee mikro- ja üliõhukeste membraanide kasutamise. ICBM-i järgset vett saab vabalt kasutada niisutamiseks ja tööstuslikeks vajadusteks.

ICBM-idest võib palju kasu olla ka halbade sanitaartingimustega arengumaades, eriti kiiresti kasvavates suurlinnapiirkondades: nad puhastavad reovett otse, eraldades sellest toitained, puhta vee, lämmastiku ja fosfori. MBR-i kasutatakse ka vee eeltöötlusena pöördosmoosi jaoks; kui töödelda seda UV-ga (või fotokatalüütiliste ainetega, mis reageerivad nähtavale valgusele), siis on see joodav. Tulevikus on võimalik, et "vee taaskasutamise" süsteemid koosnevad ainult kahest etapist: nanofiltratsioonimembraaniga MBR-st (välistades vajaduse pöördosmoosi etapi järele) ja fotokatalüütilisest reaktorist, mis toimib patogeenide ja patogeenide eest kaitsjana. hävitada madala molekulmassiga orgaanilised saasteained. Tõsi, üks tõsiseid takistusi on membraani kiire ummistumine ning selle veepuhastussuuna arendamise edukus sõltub suuresti membraanide uutest modifikatsioonidest ja omadustest.

Suureks takistuseks on ka keskkonnaseadused: paljudes riikides on vee taaskasutamine munitsipaalvajadusteks rangelt keelatud. Veevarude nappuse tõttu on aga ka see muutumas: näiteks USA-s suureneb vee taaskasutus aastas 15%.

2.3 Soolase vee magestamine

Mageveevarude suurendamine merede, ookeanide ja soolaste siseveekogude vete magestamise teel on väga ahvatlev eesmärk, sest need varud moodustavad 97,5% kogu veest Maal. Magestamise tehnoloogiad on teinud suuri edusamme, eriti viimase kümnendi jooksul, kuid need nõuavad endiselt palju energiat ja kapitaliinvesteeringuid, mis on pidurdanud nende levikut. Tõenäoliselt väheneb traditsioonilise (termilise) meetodiga vee magestamise suurte rajatiste osakaal: need tarbivad liiga palju energiat ja kannatavad suuresti korrosiooni all.

Eeldatakse, et tulevik kuulub väikestele magestamissüsteemidele ühe või mitme perekonna jaoks (see kehtib peamiselt arengumaade kohta).

Kaasaegsed magestamise tehnoloogiad kasutavad pöördosmoosi membraani eraldamist ja termilist destilleerimist. Magestamise arengut piiravad tegurid, nagu juba mainitud, kõrge energiakulu ja tegevuskulud, taimemembraanide kiire saastumine, aga ka soolvee kasutamise probleem ja madala molekulmassiga saasteainete jääkide esinemine vees, nt. boorina.

Sellesuunaliste uuringute väljavaateid määrab eelkõige energia eritarbimise vähenemine ja siin on teatud edusammud: kui 1980. aastatel oli see keskmiselt 10 kWh / m3, siis nüüd on see vähenenud 4 kWh / m3-ni. Kuid on ka teisi olulisi õnnestumisi: uute materjalide loomine membraanide jaoks (näiteks süsinik-nanotorudest), samuti uute puhastusbiotehnoloogiate loomine.

Jääb vaid loota, et lähiaastatel astuvad teadus ja tehnoloogia tõesti suure sammu edasi – lõppude lõpuks on veekriisi tont paljudele peaaegu nähtamatuks jäänudki juba pikka aega rännanud mitte ainult Euroopas, vaid kogu maailmas. maailmas.

KOKKUVÕTE

Vee õige koguse ja kvaliteedi tagamise probleem on üks olulisemaid ja ülemaailmse tähtsusega.

Praegu kasutab inimkond aastas 3,8 tuhat km3 vett ning tarbimist on võimalik tõsta maksimaalselt 12 tuhande km3-ni. Praeguse veetarbimise kasvutempo juures piisab sellest järgmiseks 25-30 aastaks. Põhjavee väljapumpamine toob kaasa pinnase ja hoonete vajumise (Mexico City, Bangkok) ja põhjavee taseme languse kümnete meetrite võrra (Manila).

Kuna elanikkond Maal kasvab pidevalt, suureneb pidevalt ka nõudlus puhta magevee järele. Juba praegu ei tunne magevee puudus mitte ainult territooriumidel, mille loodus on ilma veevarudest ilma võtnud, vaid ka paljudes piirkondades, mida hiljuti peeti selles osas jõukaks. Praegu ei kata magevee vajadust 20% planeedi linnaelanikest ja 75% maaelanikest.

Piiratud mageveevarusid vähendab veelgi reostus.

Peamine oht on reovesi (tööstuslik, põllumajanduslik ja olme). Viimased, sattudes pinna- ja maa-alustesse veeallikatesse, reostavad neid inimese tervisele ohtlike kahjulike toksiliste lisanditega, mille tulemusena vähenevad niigi piiratud mageveevarud. Inimene vajab puhast kvaliteetset magevett ja ainult tema võimuses selle varude säilitamiseks.

LOENDKASUTATUDALLIKAD

1. Teadusajakirja Nature materjalid 2007. aastaks

2. Artamonov, V. I. Taimed ja looduskeskkonna puhtus. - M .: Nauka, 1986. - 206 lk.

3. Nikoladze, GI Loodusliku veepuhastuse tehnoloogia. - M .: Kõrgkool, 1987 .-- 132 lk.

4. Podosenova, E. V. Keskkonnakaitse tehnilised vahendid. - M., 1980 .-- 158 lk.

5. Voronkov, N. A. Ökoloogia. - M .: Agar, 2000. - 257 lk.

Sellest artiklist saate teada, kuidas inimene saastab hüdrosfääri.

Kuidas inimene vett reostab

Hüdrosfäär On veekeskkond, mis hõlmab põhja- ja pinnavett. Tänapäeval on inimene oma tegevusega kaasa toonud tohutu veereostuse.

Peamised saastetüübid:

• Nafta ja naftareostus. Naftareostused takistavad päikesevalguse sattumist veesambasse ja aeglustavad fotosünteesi protsessi.
• Reovee reostus mulla mineraal- ja orgaanilisest väetamisest ning tööstuslikust tootmisest. Vetikad hakkavad veekogudes aktiivselt paljunema ja põhjustavad teiste ökosüsteemide vettimist ja surma.
• Raskmetallide ioonide saastumine.
• Happevihm.
• Radioaktiivne saaste.
• Soojusreostus. Tuuma- ja soojuselektrijaamade heitkogused aitavad kaasa sinivetikate arengule ja veeõitsengule.
• Mehaaniline reostus.
• Bioloogiline ja bakteriaalne reostus aitab kaasa patogeensete organismide ja seente arengule.

Kuidas inimene saastab ookeani ja mered?

Igal aastal satub ookeani üle 10 miljoni tonni naftat. Tänapäeval on umbes 20% selle pindalast kaetud õlilaiguga. Eriti terav on tööstusjäätmete ja olmejäätmetega reostuse probleem. Sageli neelavad mereelanikud plastikut, kotte ja surevad kas lämbumise või selle prügi kehasse kinnijäämise tõttu. Tõsine keskkonnaoht ookeanidele ja meredele on radioaktiivsete jäätmete matmine inimeste poolt ja radioaktiivsete vedelate jäätmete heide.

Kuidas inimesed jõgesid ja järvi reostavad?

Inimese tööstusliku tegevuse käigus satub järvede ja jõgede vetesse suur hulk naftasaadusi, reovett, radioaktiivseid vedelaid aineid. Eriti ohtlikud on pestitsiidid. Vees olles hajuvad nad koheselt ja saavutavad maksimaalse kontsentratsiooni. Tuumakütuse jäätmed ja relvade kvaliteediga plutoonium hävitavad nende veekogude fauna.

Kuidas inimesed põhjavett saastavad?

Nad kannatavad suuresti naftaväljade, filtreerimisväljade, kaevandamise, räbutiikide, keemiliste väetiste ja jäätmete ladustamise, metallurgiatehaste prügilate, kanalisatsiooni tõttu. Selle tulemusena saastub põhjavesi fenoolide, vase, tsingi, naftasaaduste, nikli, elavhõbeda, sulfaatide, kloriididega.

Loodame, et sellest artiklist saite teada, kuidas inimene vett saastab.

Pikka aega ei olnud veereostuse probleem enamiku riikide jaoks terav. Olemasolevatest ressurssidest piisas kohalike elanike vajaduste rahuldamiseks. Seoses tööstuse kasvuga, inimeste poolt kasutatava vee hulga suurenemisega on olukord kardinaalselt muutunud. Nüüd tegeletakse selle puhastamise ja kvaliteedi säilitamise küsimustega rahvusvahelisel tasandil.

Saasteastme määramise meetodid

Veereostuse all mõistetakse tavaliselt selle keemilise või füüsikalise koostise, bioloogiliste omaduste muutumist. See määrab piirangud ressursi edasisele kasutamisele. Suurt tähelepanu väärib magevee reostus, sest selle puhtus on lahutamatult seotud elukvaliteedi ja inimeste tervisega.

Vee seisundi määramiseks mõõdetakse mitmeid näitajaid. Nende hulgas:

• värvilisus;
• hägususe aste;
• lõhn;
• pH tase;
• raskmetallide, mikroelementide ja orgaaniliste ainete sisaldus;
• colibatsillide tiiter;
• hüdrobioloogilised näitajad;
• vees lahustunud hapniku kogus;
• oksüdeeritavus;
• patogeense mikrofloora olemasolu;
• keemiline hapnikutarbimine jne.

Peaaegu kõikides riikides on järelevalveasutusi, kes peavad korrapäraste ajavahemike järel, olenevalt tiigi, järve, jõe jne tähtsuse astmest, sisu järgi kvaliteedi määrama. Kui leitakse kõrvalekaldeid, selgitatakse välja põhjused, mis võivad provotseerida veereostust. Seejärel võetakse meetmed nende kõrvaldamiseks.

Mis provotseerib ressursside saastumist?

Põhjuseid, mis võivad põhjustada vee saastumist, on palju. Seda ei seostata alati inim- või tööstustegevusega. Erinevates piirkondades perioodiliselt esinevad looduskatastroofid võivad samuti häirida keskkonnatingimusi. Kõige tavalisemateks põhjusteks peetakse:

• Olme- ja tööstusreovesi. Kui nad ei läbi sünteetilistest, keemilistest elementidest ja orgaanilistest ainetest puhastamise süsteemi, võivad nad veekogudesse sattudes esile kutsuda veeökoloogilise katastroofi.
• ... Sellest probleemist ei räägita nii sageli, et mitte tekitada sotsiaalseid pingeid. Kuid heitgaasid, mis satuvad atmosfääri pärast autotranspordi, tööstusettevõtete heitgaase, satuvad koos vihmadega maapinnale, saastades keskkonda.
• Tahked jäätmed, mis on võimelised muutma mitte ainult reservuaari bioloogilise keskkonna seisundit, vaid ka voolu ennast. See põhjustab sageli jõgede ja järvede üleujutusi, voolu takistamist.
• Inimtegevusega kaasnev orgaaniline reostus, surnud loomade, taimede loomulik lagunemine jne.
• Tööstusõnnetused ja inimtegevusest tingitud katastroofid.
• Üleujutused.
• Elektri- ja muu energia tootmisega seotud soojussaaste. Mõnel juhul soojeneb vesi kuni 7 kraadini, mis põhjustab mikroorganismide, taimede ja kalade surma, mille jaoks on vaja teistsugust temperatuurirežiimi.
• Laviinid, mudavoolud jne.

Mõnel juhul suudab loodus ise aja jooksul veevarusid puhastada. Kuid keemiliste reaktsioonide periood on pikk. Enamasti ei saa veekogude elanike surma ja magevee reostust ära hoida ilma inimese sekkumiseta.

Saasteainete vees liikumise protsess

Kui me ei räägi tahketest jäätmetest, siis kõigil muudel juhtudel võivad saasteained esineda:

• lahustunud olekus;
• suspensioonis.

Need võivad olla tilgad või väikesed osakesed. Biosaasteaineid täheldatakse elusate mikroorganismide või viiruste kujul.

Kui tahked osakesed satuvad vette, siis ei pruugi need põhja settida. Olenevalt hoovusest, torminähtustest on nad võimelised maapinnale tõusma. Täiendav tegur on vee koostis. Sellistel osakestel on peaaegu võimatu meres põhja vajuda. Voolu mõjul liiguvad nad kergesti pikki vahemaid.

Eksperdid juhivad tähelepanu asjaolule, et rannikualade hoovuse suuna muutumise tõttu on saastetase traditsiooniliselt kõrgem.

Olenemata saasteaine tüübist võib see sattuda veehoidlas elavate kalade või veest toitu otsivate lindude kehasse. Kui see ei too kaasa olendi otsest surma, võib see mõjutada edasist toiduahelat. On suur tõenäosus, et nii mürgitab veereostus inimesi ja halvendab nende tervist.

Reostuse keskkonnamõju peamised tulemused

Olenemata sellest, kas saasteaine satub inimese, kala, looma kehasse, vallandub kaitsereaktsioon. Immuunrakud võivad teatud tüüpi toksiine kahjutuks muuta. Enamasti vajab elusorganism abi ravi näol, et protsessid ei muutuks tõsiseks ega viiks surma.

Sõltuvalt saasteallikast ja selle mõjust määravad teadlased kindlaks järgmised mürgistuse näitajad:

• Genotoksilisus. Raskmetallid ja muud mikroelemendid on viisid DNA struktuuri kahjustamiseks ja muutmiseks. Selle tulemusena täheldatakse tõsiseid probleeme elusorganismi arengus, suureneb haiguste oht jne.
• Kantserogeensus. Onkoloogilised probleemid on tihedalt seotud sellega, millist vett inimene või loomad kasutavad. Oht seisneb selles, et vähkkasvajaks muutunud rakk suudab ülejäänud kehas kiiresti taastada.
• Neurotoksilisus. Paljud metallid ja kemikaalid võivad närvisüsteemi mõjutada. Kõik teavad vaalade vabanemise nähtust, mille selline reostus kutsub esile. Mere- ja jõgede elanike käitumine muutub ebaadekvaatseks. Nad ei suuda mitte ainult ennast tappa, vaid hakkavad ka ahmima neid, kes olid neile varem ebahuvitavad. Selliste kalade ja loomade vee või toiduga inimkehasse sattudes võivad kemikaalid aeglustada aju reaktsiooni, hävitada närvirakke jne.
• Energiavahetuse rikkumine. Mitokondriaalsetele rakkudele toimides võivad saasteained muuta energia tootmist. Selle tulemusena lõpetab keha aktiivsete toimingute tegemise. Energiapuudus võib põhjustada surma.
• Reproduktiivpuudulikkus. Kui veereostus ei põhjusta elusorganismide surma nii sageli, siis võib see terviseseisundit mõjutada 100 protsendil juhtudest. Teadlased on eriti mures selle pärast, et nende võime uut põlvkonda taastoota läheb kaduma. Selle geneetilise probleemi lahendamine võib olla keeruline. Vajalik on veekeskkonna kunstlik uuendamine.

Kuidas vee kontroll ja töötlemine toimib?

Mõistes, et magevee reostus seab ohtu inimeste eksistentsi, kehtestavad riigiasutused riiklikul ja rahvusvahelisel tasandil nõuded ettevõtete toimimisele ja inimeste käitumisele. See raamistik kajastub veeseire korda ja puhastussüsteemide toimimist reguleerivates dokumentides.

Puhastusmeetodid on järgmised:

• Mehaaniline või primaarne. Selle ülesanne on takistada suurte esemete sattumist veehoidlatesse. Selleks paigaldatakse torudele, mille kaudu kanalisatsioon voolab, spetsiaalsed võred ja filtrid. Torud tuleb õigeaegselt puhastada, vastasel juhul võib ummistus põhjustada õnnetuse.
• Spetsialiseerunud. Mõeldud ühte tüüpi saasteainete püüdmiseks. Näiteks on püünised rasvade, õlireostuste, flokuleerivate osakeste jaoks, mis ladestuvad koagulantide abil.
• Keemiline. See tähendab, et heitvett kasutatakse suletud ahelas uuesti. Seetõttu, teades nende koostist väljalaskeavas, valivad nad kemikaalid, mis suudavad taastada vee esialgse oleku. Tavaliselt on selleks tööstuslik vesi, mitte joogivesi.
• Tertsiaarne rafineerimine. Selleks, et vett saaks kasutada igapäevaelus, põllumajanduses, toiduainetööstuses, peab selle kvaliteet olema laitmatu. Selleks töödeldakse seda spetsiaalsete ühendite või pulbritega, mis suudavad mitmeastmelise filtreerimise käigus kinni hoida raskmetalle, kahjulikke mikroorganisme ja muid aineid.

Igapäevaelus üritatakse järjest rohkem paigaldada võimsaid filtreid, mis vabanevad vanade kommunikatsioonide ja torustike põhjustatud reostusest.

Haigused, mida määrdunud vesi võib esile kutsuda

Kuni selgus, et patogeenid ja bakterid võivad koos veega organismi sattuda, on inimkond kokku puutunud. Lõppude lõpuks nõudsid epideemiad, mida konkreetses riigis perioodiliselt täheldati, sadu tuhandeid inimesi.

Mõned levinumad haigused, mida halb vesi võib põhjustada, on järgmised:

• koolera;
• enteroviirus;
• giardiaas;
• skistosoomia;
• amööbias;
• kaasasündinud deformatsioonid;
• vaimsed kõrvalekalded;
• soolestiku häired;
• gastriit;
• nahakahjustused;
• limaskestade põletused;
• onkoloogilised haigused;
• reproduktiivfunktsiooni vähenemine;
• endokriinsed häired.

Pudelivee ostmine ja filtrite paigaldamine on vahend haiguste ennetamiseks. Mõned inimesed kasutavad hõbeesemeid, mis desinfitseerivad osaliselt ka vett.

Veereostus võib muuta planeeti ja muuta elukvaliteedi täiesti erinevaks. Seetõttu tõstatatakse keskkonnaorganisatsioonide ja uurimiskeskuste poolt pidevalt veekogude säilitamise küsimus. See võimaldab juhtida ettevõtete, avalikkuse ja valitsusasutuste tähelepanu olemasolevatele probleemidele ning ergutada aktiivset tegevust katastroofi ärahoidmiseks.

Veereostus on selle kvaliteedi langus erinevate füüsikaliste, keemiliste või bioloogiliste ainete sattumise tagajärjel jõgedesse, ojadesse, järvedesse, meredesse ja ookeanidesse. Veereostusel on palju põhjuseid.

Reovesi

Anorgaanilisi ja orgaanilisi jäätmeid sisaldavad tööstuslikud heitveed juhitakse sageli jõgedesse ja merre. Aastas satub veeallikatesse tuhandeid kemikaale, mille mõju keskkonnale pole ette teada. Sajad neist ainetest on uued ühendid. Kuigi tööstuslik heitvesi on paljudel juhtudel eeltöödeldud, sisaldab see siiski mürgiseid aineid, mida on raske tuvastada.

Näiteks sünteetilisi pesuaineid sisaldav olmereovesi satub jõgedesse ja meredesse. Mullapinnalt ära uhutud väetised satuvad järvedesse ja merre viivatesse kanalisatsioonitorudesse. Kõik need põhjused põhjustavad tõsist veereostust, eriti suletud basseinides, järvedes, lahtedes ja fjordides.

Tahked jäätmed. Kui vesi sisaldab suures koguses heljuvaid aineid, muudavad need selle päikesevalgusele läbipaistmatuks ja segavad seeläbi veekogudes fotosünteesi protsessi. See omakorda põhjustab sellistes basseinides toiduahela häireid. Lisaks põhjustavad tahked jäätmed jõgede ja laevateede mudastumist, mistõttu on vaja sagedast süvendustööd.

Eutrofeerumine. Tööstuslik ja põllumajanduslik reovesi, mis satub veeallikatesse, sisaldab palju nitraate ja fosfaate. See põhjustab suletud reservuaaride üleküllastumist väetistega ja põhjustab neis kõige lihtsamate mikroorganismide, vetikate suurenenud kasvu. Eriti tugevalt kasvavad sinivetikad. Kuid kahjuks pole see enamiku kalaliikide jaoks söödav. Vetikate vohamise tõttu imendub veest rohkem hapnikku, kui selles looduslikult esineda saab. Selle tulemusena suureneb sellise vee MIC. MIC tõusu põhjustab ka bioloogiliste jäätmete, näiteks puidumassi või puhastamata reovee sattumine vette. Teised taimed ja elusolendid ei suuda sellises keskkonnas ellu jääda. Selles aga paljunevad tugevalt mikroorganismid, mis on võimelised lagundama surnud taime- ja loomakudesid. Need mikroorganismid neelavad rohkem hapnikku ja moodustavad rohkem nitraate ja fosfaate. Järk-järgult väheneb sellises veehoidlas taime- ja loomaliikide arv märkimisväärselt. Selle protsessi kõige olulisemad ohvrid on kalad. Lõpuks viib hapnikusisalduse vähenemine vetikate ja surnud kudesid lagundavate mikroorganismide kasvu tagajärjel järvede vananemiseni ja vettimiseni. Seda protsessi nimetatakse eutrofeerumiseks.

Erie järv Ameerika Ühendriikides on klassikaline eutrofeerumise näide. 25 aastaga on selles järves lämmastikusisaldus tõusnud 50% ja fosforisisaldus 500%. Põhjuseks oli peamiselt sünteetilisi pesuaineid sisaldava olmereovee sattumine järve. Sünteetilised pesuvahendid sisaldavad palju fosfaate.

Reoveepuhastus ei anna soovitud efekti, kuna võimaldab eemaldada veest vaid tahkeid aineid ja vaid väikese osa selles lahustunud toitainetest.

Anorgaaniliste jäätmete mürgisus. Tööstusliku reovee juhtimine jõgedesse ja merre toob kaasa raskemetallide, näiteks kaadmiumi, elavhõbeda ja plii toksiliste ioonide kontsentratsiooni suurenemise. Märkimisväärne osa neist imendub või adsorbeerub teatud ainete poolt ja seda nimetatakse mõnikord isepuhastumisprotsessiks. Kuid kinnistes basseinides võivad raskmetallid jõuda ohtlikult kõrgele tasemele.

Kuulsaim sedalaadi juhtum leidis aset Jaapanis Minamata lahes. Sellesse lahte juhiti metüülelavhõbeatsetaati sisaldav tööstusreovesi. Selle tulemusena hakkas elavhõbe sisenema toiduahelasse. Teda neelasid vetikad, mis sõid molluskeid; kalad sõid molluskeid ja kala sõid kohalik elanikkond. Elavhõbedasisaldus kalades oli nii kõrge, et see põhjustas kaasasündinud väärarengute ja surmajuhtumitega lapsi. Seda haigust nimetatakse Minamata haiguseks.

Suurt muret valmistab ka joogivees täheldatud nitraaditaseme tõus. On väidetud, et kõrge nitraadisisaldus vees võib põhjustada maovähki ja suurendada imikute suremust.

Veereostuse ja ebasanitaarsete tingimuste probleem ei piirdu aga arengumaadega. Veerand kogu Vahemere rannikust loetakse ohtlikult saastatuks. ÜRO keskkonnaprogrammi 1983. aasta aruande kohaselt on seal püütud karpide ja homaaride söömine tervisele ohtlik. Selles piirkonnas on levinud kõhutüüfus, paratüüfus, düsenteeria, poliomüeliit, viirushepatiit ja toidumürgitus ning aeg-ajalt esineb koolera puhanguid. Enamik neist haigustest on põhjustatud puhastamata reovee merre sattumisest. Hinnanguliselt visatakse 85% 120 rannikulinna jäätmetest Vahemerre, kus puhkajad ja kohalikud ujuvad ja kala püüavad. Barcelona ja Genova vahel visatakse aastas umbes 200 tonni jäätmeid iga rannajoone miili kohta.

Pestitsiidid

Kõige mürgisemad pestitsiidid on halogeenitud süsivesinikud, nagu DDT ja polüklooritud bifenüülid. Kuigi DDT on paljudes riikides juba keelatud, kasutatakse seda teistes riikides endiselt ning ligikaudu 25% kasutatud aine kogusest jõuab merre. Kahjuks on need halogeenitud süsivesinikud keemiliselt stabiilsed ega biolagunevad. Seetõttu kogunevad nad toiduahelasse. DDT võib hävitada kogu elustiku tervete vesikondade skaalal; see pärsib ka lindude sigimist.

Õli leke

Ainuüksi USA-s toimub aastas ligikaudu 13 000 naftareostust. Aastas satub merevette kuni 12 miljonit tonni naftat. Suurbritannias valatakse igal aastal kanalisatsiooni üle 1 miljoni tonni kasutatud mootoriõli.

Merevette valgunud naftal on mereelule palju kahjulikke mõjusid. Esiteks surevad linnud – nad upuvad, kuumenevad päikese käes üle või jäävad toidust ilma. Õli pimestab vees elavaid loomi, hülgeid, hülgeid. See vähendab valguse tungimist kinnistesse veekogudesse ja võib tõsta vee temperatuuri. See on eriti kahjulik organismidele, mis võivad eksisteerida ainult piiratud temperatuurivahemikus. Õli sisaldab mürgiseid komponente, nagu aromaatsed süsivesinikud, mis on kahjulikud teatud vee-elustiku vormidele isegi kontsentratsioonides, mis on vaid mõned ppm.

O. V. Mosin