Przykłady zanieczyszczenia wód słodkich. Zanieczyszczenie wody, ważnego składnika życia na Ziemi, jest problemem globalnym.

Ludzkość na swoje potrzeby wykorzystuje głównie wodę słodką. Ich objętość stanowi nieco ponad 2% hydrosfery i dystrybucja zasoby wodne Przez na globus wyjątkowo nierówne. W Europie i Azji, gdzie żyje 70% ludności świata, znajduje się zaledwie 39% wód rzecznych. Całkowite zużycie wód rzecznych wzrasta z roku na rok we wszystkich regionach świata. Wiadomo np., że od początku tego stulecia konsumpcja świeża woda wzrosła 6-krotnie, a w ciągu najbliższych kilkudziesięciu lat wzrośnie co najmniej o kolejne 1,5-krotność.
Brak wody pogłębia pogarszanie się jej jakości. Woda wykorzystywana w przemyśle, rolnictwie i życiu codziennym wraca do zbiorników wodnych w postaci źle oczyszczonych lub całkowicie nieoczyszczonych ścieków.
Zatem zanieczyszczenie hydrosfery następuje przede wszystkim w wyniku odprowadzania ścieków przemysłowych, rolniczych i bytowych do rzek, jezior i mórz. Według obliczeń naukowców pod koniec XX wieku do rozcieńczenia tych ścieków potrzeba może 25 tys. km sześciennych. świeża woda, czyli prawie wszystkie aktualnie dostępne zasoby takiego przepływu! Nietrudno zgadnąć, że to właśnie to, a nie wzrost bezpośredniego poboru wody, jest odpowiedzialne za główny powód pogłębiające się problemy ze słodką wodą.
Obecnie wiele rzek jest silnie zanieczyszczonych - Ren, Dunaj, Sekwana, Ohio, Wołga, Dniepr, Dniestr itp. Zanieczyszczenie oceanów świata rośnie. Ponadto znaczącą rolę odgrywa tu nie tylko zanieczyszczenie ścieków, ale także przedostawanie się dużych ilości produktów naftowych do wód mórz i oceanów. Ogólnie rzecz biorąc, najbardziej zanieczyszczonymi morzami śródlądowymi są Morze Śródziemne, Północne, Bałtyckie, śródlądowe Japonia, Jawa, a także Zatoka Biskajska, Perska i Meksykańska.
Ponadto człowiek przekształca wody hydrosfery poprzez budowę konstrukcji hydraulicznych, w szczególności zbiorników. Duże zbiorniki i kanały mają poważny negatywny wpływ na środowisko: zmieniają reżim wód gruntowych w pasie przybrzeżnym, wpływają na gleby i zbiorowiska roślinne, a przecież ich obszary wodne zajmują duże obszary żyznych gruntów.
Do najważniejszych antropogenicznych procesów zanieczyszczenia wód zalicza się spływy z terenów uprzemysłowionych i rolniczych, wytrącanie się produktów działalności antropogenicznej. Proces ten zanieczyszcza nie tylko wody powierzchniowe (zbiorniki bezodpływowe i morza śródlądowe, cieki wodne), ale także podziemną hydrosferę (baseny artezyjskie, masywy hydrogeologiczne) i Ocean Światowy (zwłaszcza obszary wodne i szelfy). Na kontynentach największy wpływ mają górne warstwy wodonośne (gruntowe i ciśnieniowe), które służą do zaopatrzenia w wodę bytową i pitną.
Wypadki tankowców i rurociągów naftowych mogą być istotnym czynnikiem gwałtownego pogorszenia sytuacji środowiskowej na wybrzeżach morskich i obszarach wodnych, w systemach wód śródlądowych. Istnieje tendencja do zwiększania się liczby tych wypadków Ostatnia dekada.
Spektrum substancji zanieczyszczających wodę jest bardzo szerokie, a formy ich występowania zróżnicowane. Główne zanieczyszczenia związane z naturalnymi i antropogenicznymi procesami zanieczyszczenia środowiska wodnego są w dużej mierze podobne. Różnica polega na tym, że w wyniku działalności antropogenicznej powstają znaczne ilości m.in niebezpieczne substancje, jak pestycydy, sztuczne radionuklidy. Ponadto wiele patogennych i chorobotwórczych wirusów, grzybów i bakterii ma sztuczne pochodzenie.
Na terenach rolniczych o dużym obciążeniu rolniczym stwierdzono zauważalny wzrost zawartości związków fosforu w wodach powierzchniowych. Odnotowano również wzrost zawartości trwałych pestycydów w wodach powierzchniowych i gruntowych.

Wstęp

1. Istota problemu czystej wody

1.1 Zmniejszające się zasoby słodkiej wody

1.2 Zanieczyszczenie wody ściekami bytowymi, rolniczymi i przemysłowymi

1.3 Termiczne zanieczyszczenie wody

1.4 Zanieczyszczenie oceanów olejami

1.5 Inne zanieczyszczenia wody

2. Możliwe rozwiązania

2.1 Oczyszczanie wody

2.2 Ponowne wykorzystanie wody

2.3 Odsalanie wód słonych

Wniosek

Lista wykorzystanych źródeł

Aplikacja

WSTĘP

Można by tak powiedzieć

cel danej osoby

jest

zniszczyć swoją rodzinę

najpierw zrobiłem globus

nie nadające się do zamieszkania.

J.-B. Lamarcka

Dawno, dawno temu ludzie zadowalali się wodą, którą znajdowali w rzekach, jeziorach, strumieniach i studniach. Jednak wraz z rozwojem przemysłu i wzrostem liczby ludności konieczne stało się znacznie ostrożniejsze zarządzanie zaopatrzeniem w wodę, aby uniknąć szkód dla zdrowia ludzkiego i szkód środowisko.

Wcześniej niewyczerpany zasób – świeża, czysta woda – staje się wyczerpujący. Obecnie w wielu częściach świata brakuje wody nadającej się do picia, produkcji przemysłowej i nawadniania. Już 20 tysięcy osób rocznie umiera z powodu zanieczyszczenia zbiorników wodnych dioksynami w Rosji.

Wybrany przeze mnie temat jest obecnie bardziej aktualny niż kiedykolwiek, bo jeśli nie my, to nasze dzieci na pewno odczują w pełni skutki antropogenicznego zanieczyszczenia środowiska. Jeśli jednak w porę rozpoznasz problem i zastosujesz sposoby jego rozwiązania, katastrofy ekologicznej można uniknąć.

Celem pracy jest zapoznanie się z problemem czystej wody w ujęciu globalnym problem środowiskowy. Szczególna uwaga zostanie poświęcona przyczynom, skutkom środowiskowym i możliwym sposobom rozwiązania tego problemu.

1. Istota problemu czystej wody

Spośród związków chemicznych, z którymi człowiek spotyka się na co dzień, woda jest chyba najbardziej znana i jednocześnie najdziwniejsza. Jego niesamowite właściwości zawsze przyciągały uwagę naukowców i in ostatnie lata Ponadto stały się powodem różnych pseudonaukowych spekulacji. Woda nie jest rozpuszczalnikiem pasywnym, jak się powszechnie uważa, jest substancją czynną aktor w biologii molekularnej; Kiedy zamarza, rozszerza się, a nie kurczy, jak większość cieczy, osiągając największą gęstość w temperaturze 4°C. Jak dotąd żaden z teoretyków nie pracuje nad ogólna teoria cieczy, nie jest bliższe opisaniu jego dziwnych właściwości.

Na szczególną uwagę zasługują słabe wiązania wodorowe, dzięki którym cząsteczki wody w krótkim czasie tworzą dość złożone struktury. Dużo szumu wywołał artykuł Larsa Petterssona i jego współpracowników z Uniwersytetu w Sztokholmie, opublikowany w 2004 roku w czasopiśmie Science. W szczególności stwierdzono, że każda cząsteczka wody jest połączona wiązaniami wodorowymi z dokładnie dwoma innymi. Z tego powodu pojawiają się łańcuchy i pierścienie o długości rzędu setek cząsteczek. Naukowcy mają nadzieję znaleźć racjonalne wyjaśnienie dziwności wody.

Ale dla mieszkańców naszej planety nie to jest w wodzie przede wszystkim interesujące: bez czystej wody pitnej wszystkie po prostu wymrą, a jej dostępność z biegiem lat staje się coraz bardziej problematyczna. Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) obecnie 1,2 miliarda ludzi nie ma wystarczającej ilości wody, a miliony ludzi umiera co roku z powodu chorób wywołanych substancjami rozpuszczonymi w wodzie. W styczniu 2008 roku na Światowym Forum Ekonomicznym ONZ (World Economic Forum Annual Meeting 2008), które odbyło się w Szwajcarii, stwierdzono, że do 2025 roku ludności ponad połowy krajów świata zabraknie czystej wody, a do 2050 roku – 75 %.

Problem czystej wody wyłania się ze wszystkich stron: na przykład naukowcy sugerują, że w ciągu najbliższych 30 lat topnienie lodowców (jednego z głównych zasobów słodkiej wody na Ziemi) doprowadzi do silnych skoków poziomu wielu dużych rzek , takie jak Brahmaputra, Ganges i Żółta Rzeka, co spowoduje, że półtora miliarda ludzi w Azji Południowo-Wschodniej będzie zagrożonych niedoborami wody pitnej. Jednocześnie przepływ wody na przykład z Żółtej Rzeki jest już tak duży, że okresowo nie dociera do morza.

1.1 Zmniejszające się zasoby słodkiej wodywoda

Zasoby słodkiej wody istnieją dzięki wiecznemu obiegowi wody. W wyniku parowania powstaje gigantyczna objętość wody, sięgająca 525 tys. km3 rocznie. 86% tej ilości pochodzi ze słonych wód Oceanu Światowego i mórz śródlądowych – Morza Kaspijskiego, Aralu itp.; reszta wyparowuje na lądzie, w połowie w wyniku transpiracji wilgoci przez rośliny. Co roku odparowuje warstwa wody o grubości około 1250 mm. Część z nich opada ponownie wraz z opadami atmosferycznymi do oceanu, a część jest przenoszona przez wiatr na ląd i zasila rzeki i jeziora, lodowce i Wody gruntowe. Naturalna gorzelnia zasilana jest energią słoneczną i pobiera około 20% tej energii.

Tylko 2% hydrosfery to woda słodka, ale jest ona stale odnawiana. Tempo odnowy określa zasoby dostępne dla ludzkości. Większość słodkiej wody (85%) koncentruje się w lodzie stref polarnych i lodowcach. Tempo wymiany wody jest tu mniejsze niż w oceanie i wynosi 8000 lat. Wody powierzchniowe na lądzie odnawiają się około 500 razy szybciej niż w oceanie. Wody rzek odnawiają się jeszcze szybciej, bo w ciągu około 10-12 dni. Wody słodkie z rzek mają dla ludzkości największe znaczenie praktyczne.

Rzeki zawsze były źródłem słodkiej wody. Ale w era nowożytna zaczęli wywozić śmieci. Odpady na obszarze zlewni spływają korytami rzek do mórz i oceanów. Większość zużytej wody rzecznej jest zawracana do rzek i zbiorników w postaci ścieków. Dotychczas rozwój oczyszczalni ścieków nie nadążał za wzrostem zużycia wody. I na pierwszy rzut oka jest to korzeń zła. W rzeczywistości wszystko jest znacznie poważniejsze. Nawet przy najbardziej zaawansowanym oczyszczaniu, w tym biologicznym, wszystko ulega rozpuszczeniu substancje nieorganiczne a w oczyszczonych ściekach pozostaje do 10% zanieczyszczeń organicznych. Taka woda może ponownie nadawać się do spożycia dopiero po wielokrotnym rozcieńczeniu czystą, naturalną wodą. I tutaj stosunek bezwzględnej ilości ścieków, nawet oczyszczonych, do przepływu wody w rzekach jest ważny dla ludzi.

Globalny bilans wodny wykazał, że na wszystkie rodzaje zużycia wody zużywa się 2200 km wody rocznie. Rozcieńczanie ścieków pochłania prawie 20% światowych zasobów słodkiej wody. Obliczenia dla roku 2000, przy założeniu obniżenia norm zużycia wody i oczyszczeniu obejmą wszystkie ścieki, wykazały, że do rozcieńczenia ścieków potrzeba jeszcze 30-35 tys. km3 świeżej wody rocznie. Oznacza to, że całkowite zasoby światowego przepływu rzek będą bliskie wyczerpania, a w wielu obszarach świata są już wyczerpane. Przecież 1 km3 oczyszczonych ścieków „psuje” 10 km3 wód rzecznych, a nieoczyszczone ścieki psują się 3-5 razy więcej. Ilość świeżej wody nie zmniejsza się, ale jej jakość gwałtownie spada i staje się niezdatna do spożycia.

Ludzkość będzie musiała zmienić swoją strategię wykorzystania wody. Konieczność zmusza nas do oddzielenia antropogenicznego obiegu wody od naturalnego. W praktyce oznacza to przejście na wodociąg zamknięty, na niskowodny lub niskoodpadowy, a następnie na technologię „suchą”, czyli bezodpadową, czemu towarzyszy zdecydowane ograniczenie zużycia wody i oczyszczonych ścieków.

Zasoby słodkiej wody są potencjalnie duże. Jednak w dowolnym miejscu na świecie mogą zostać wyczerpane z powodu niezrównoważonego zużycia wody lub zanieczyszczenia. Liczba takich miejsc rośnie, obejmując całe obszary geograficzne. Zapotrzebowanie na wodę w przypadku 20% ludności miejskiej i 75% ludności wiejskiej na świecie jest niezaspokojone. Ilość zużywanej wody zależy od regionu i poziomu życia i waha się od 3 do 700 litrów dziennie na osobę.

Zużycie wody przemysłowej zależy również od Rozwój gospodarczy tego obszaru. Przykładowo w Kanadzie przemysł zużywa 84% całego poboru wody, a w Indiach – 1%. Najbardziej wodochłonne gałęzie przemysłu to stal, chemia, petrochemia, celuloza i papier oraz przetwórstwo spożywcze. Zużywają prawie 70% całej wody zużywanej w przemyśle (patrz załącznik). Przemysł zużywa średnio około 20% całej wody zużywanej na całym świecie. Głównym konsumentem słodkiej wody jest rolnictwo: na jego potrzeby wykorzystuje się 70–80% całej słodkiej wody. Rolnictwo nawadniane zajmuje tylko 15–17% gruntów rolnych, ale wytwarza połowę całej produkcji. Prawie 70% światowych upraw bawełny zależy od nawadniania.

Całkowity przepływ rzek w WNP (ZSRR) rocznie wynosi 4720 km. Jednak zasoby wody są rozmieszczone niezwykle nierównomiernie. W najbardziej zaludnionych regionach, gdzie zlokalizowanych jest do 80% produkcji przemysłowej i znajduje się 90% gruntów nadających się pod rolnictwo, udział zasobów wodnych wynosi zaledwie 20%. Wiele obszarów kraju nie jest dostatecznie zaopatrzonych w wodę. Są to południe i południowy wschód od europejskiej części WNP, nizina kaspijska, południe zachodniej Syberii i Kazachstanu oraz kilka innych obszarów Azja centralna, na południe od Transbaikalii, Środkowa Jakucja. Najbardziej zaopatrzone w wodę są północne regiony WNP, kraje bałtyckie oraz górzyste regiony Kaukazu, Azji Środkowej, Sajanów i Dalekiego Wschodu.

Przepływy rzek różnią się w zależności od wahań klimatycznych. Ingerencja człowieka w procesy naturalne już wpłynęła na przepływ rzek. W rolnictwie większość wody nie jest zawracana do rzek, ale jest zużywana na parowanie i tworzenie masy roślinnej, ponieważ podczas fotosyntezy wodór z cząsteczek wody przekształca się w związki organiczne. Aby uregulować nierównomierny w ciągu roku przepływ rzek, zbudowano 1500 zbiorników (regulują one do 9% całkowitego przepływu). Na nurcie rzek Dalekiego Wschodu, Syberii i północy europejskiej części kraju działalność gospodarcza Jak dotąd nie miało to prawie żadnego wpływu na ludzi. Natomiast w najbardziej zaludnionych obszarach zmniejszyła się o 8%, a w rzekach takich jak Terek, Don, Dniestr i Ural o 11-20%. Przepływ wody w Wołdze, Syr Darii i Amu Darii zauważalnie się zmniejszył. W rezultacie dopływ wody do Morza Azowskiego zmniejszył się o 23%, a do Morza Aralskiego o 33%. Poziom Morza Aralskiego obniżył się o 12,5 m.

Ograniczone, a nawet rzadkie zasoby słodkiej wody w wielu krajach są znacznie ograniczane z powodu zanieczyszczenia. Zazwyczaj zanieczyszczenia dzieli się na kilka klas w zależności od ich charakteru, struktury chemicznej i pochodzenia.

1.2 Zanieczyszczenie wody w gospodarstwach domowychmarketingu, rolnictwa iodpady przemysłowe.

Materiały organiczne pochodzą ze ścieków bytowych, rolniczych lub przemysłowych. Ich rozkład następuje pod wpływem mikroorganizmów i towarzyszy mu zużycie tlenu rozpuszczonego w wodzie. Jeśli w wodzie jest wystarczająca ilość tlenu, a ilość odpadów jest niewielka, wówczas bakterie tlenowe szybko przekształcają je w stosunkowo nieszkodliwe pozostałości. W przeciwnym razie aktywność bakterii tlenowych zostaje stłumiona, zawartość tlenu gwałtownie spada i rozwijają się procesy rozkładu. Gdy zawartość tlenu w wodzie spadnie poniżej 5 mg na litr, a na tarłach poniżej 7 mg, wiele gatunków ryb ginie.

W słabo oczyszczonych lub nieoczyszczonych ściekach z obszarów mieszkalnych i gospodarstw hodowlanych znajdują się patogenne mikroorganizmy i wirusy. Kiedy chorobotwórcze drobnoustroje i wirusy dostaną się do wody pitnej, powodują różne epidemie, takie jak epidemie salmonelliozy, zapalenie żołądka i jelit, zapalenie wątroby itp. W krajach rozwiniętych rozprzestrzenianie się epidemii za pośrednictwem publicznych wodociągów jest rzadkie. Może być zakażony produkty żywieniowe, na przykład warzywa uprawiane na polach nawożonych osadem z przydomowych oczyszczalni ścieków (z niem. Schlamme - dosłownie błoto). Bezkręgowce wodne, takie jak ostrygi i inne skorupiaki, pochodzące z zanieczyszczonych zbiorników wodnych były często przyczyną wybuchów duru brzusznego.

Składniki odżywcze, głównie związki azotu i fosforu, dostają się do zbiorników wodnych wraz ze ściekami bytowymi i rolniczymi. Wzrost zawartości azotynów i azotanów w wodach powierzchniowych i podziemnych prowadzi do skażenia wody pitnej i rozwoju niektórych chorób, a rozwój tych substancji w zbiornikach wodnych powoduje ich zwiększoną eutrofizację (wzrost zapasów składników pokarmowych i substancji organicznych , dzięki czemu szybko rozwija się plankton i glony, pochłaniające cały tlen znajdujący się w wodzie).

Do substancji nieorganicznych i organicznych zaliczają się także związki metali ciężkich, produkty naftowe, pestycydy (pestycydy), syntetyczne detergenty (detergenty) i fenole. Dostają się do zbiorników wodnych ze ściekami przemysłowymi, ściekami bytowymi i rolniczymi. Wiele z nich albo w ogóle nie rozkłada się w środowisku wodnym, albo rozkłada się bardzo powoli i może gromadzić się w łańcuchach pokarmowych.

Wzrost osadów dennych jest jedną z hydrologicznych konsekwencji urbanizacji. Ich liczba w rzekach i zbiornikach stale wzrasta na skutek erozji gleby na skutek nieprawidłowej gospodarki rolnej, wylesiania i regulacji przepływu rzek. Zjawisko to prowadzi do zakłócenia równowagi ekologicznej w systemach wodnych i ma szkodliwy wpływ na organizmy denne.

1.3 Zanieczyszczenie wód termalnych

Źródłem zanieczyszczeń termicznych są podgrzane ścieki z elektrowni cieplnych i przemysłu. Wzrost temperatury wód naturalnych zmienia naturalne warunki życia organizmów wodnych, zmniejsza ilość rozpuszczonego tlenu i zmienia tempo przemiany materii. Wielu mieszkańców rzek, jezior czy zbiorników umiera, rozwój innych zostaje zahamowany.

Jeszcze kilkadziesiąt lat temu zanieczyszczone wody przypominały wyspy w stosunkowo czystym środowisku naturalnym. Teraz obraz się zmienił, utworzyły się ciągłe obszary obszarów skażonych.

1.4 Zatrucie olejemŚwiatocean

Zanieczyszczenie olejami Oceanu Światowego jest niewątpliwie najbardziej rozpowszechnionym zjawiskiem. Od 2 do 4% powierzchni wody Pacyfiku i Atlantyku jest stale pokryte filmem olejowym. Co roku do wód morskich przedostaje się do 6 milionów ton węglowodorów ropopochodnych. Prawie połowa tej kwoty związana jest z transportem i rozwojem offshore. Kontynentalne zanieczyszczenia olejami przedostają się do oceanu poprzez spływy rzeczne.

Rzeki świata co roku niosą do wód morskich i oceanicznych ponad 1,8 miliona ton produktów naftowych.

Na morzu zanieczyszczenie olejami przybiera różne formy. Może pokrywać powierzchnię wody cienką warstwą, a podczas rozlewów grubość powłoki olejowej może początkowo wynosić kilka centymetrów. Z biegiem czasu tworzy się emulsja oleju w wodzie lub wody w oleju. Później pojawiają się grudki ciężkiej frakcji ropy, agregatów olejowych, które mogą długo unosić się na powierzchni morza. Do pływających grudek oleju opałowego przyczepione są różne małe zwierzęta, którymi chętnie żywią się ryby i wieloryby fiszbinowe. Razem z nimi połykają olej. Niektóre ryby z tego powodu giną, inne są całkowicie nasycone olejem i stają się niezdatne do spożycia ze względu na nieprzyjemny zapach i smak. .

Wszystkie składniki oleju są toksyczne dla organizmów morskich. Ropa naftowa wpływa na strukturę społeczności zwierząt morskich. Zanieczyszczenie olejami zmienia proporcje gatunków i zmniejsza ich różnorodność. W ten sposób mikroorganizmy żywiące się węglowodorami ropopochodnymi rozwijają się obficie, a biomasa tych mikroorganizmów jest toksyczna dla wielu mieszkańców mórz. Udowodniono, że długotrwałe, chroniczne narażenie na nawet niewielkie stężenia oleju jest bardzo niebezpieczne. Jednocześnie stopniowo spada pierwotna produktywność biologiczna morza. Olejek ma jeszcze jeden nieprzyjemny efekt uboczny. Zawarte w nim węglowodory są zdolne do rozpuszczania szeregu innych substancji zanieczyszczających, takich jak pestycydy i metale ciężkie, które wraz z ropą gromadzą się w warstwie powierzchniowej i dodatkowo ją zatruwają. Frakcja aromatyczna oleju zawiera substancje o charakterze mutagennym i rakotwórczym, np. benzopiren. Obecnie istnieją obszerne dowody na mutagenne skutki zanieczyszczonego środowiska morskiego. Benzpiren aktywnie krąży w morskich łańcuchach pokarmowych i trafia do żywności dla ludzi.

Największe ilości ropy naftowej skupiają się w cienkiej przypowierzchniowej warstwie wody morskiej, która odgrywa szczególnie ważną rolę dla różnych aspektów życia oceanicznego. Skupia się w niej wiele organizmów, warstwa ta dla wielu populacji pełni rolę „przedszkola”. Powierzchniowe filmy olejowe zakłócają wymianę gazową między atmosferą a oceanem. Zmieniają się procesy rozpuszczania i uwalniania tlenu, dwutlenku węgla, wymiany ciepła, zmienia się także współczynnik odbicia (albedo) wody morskiej.

Ptaki najbardziej cierpią z powodu ropy, zwłaszcza gdy wody przybrzeżne są zanieczyszczone. Olej skleja pióra, traci swoje właściwości termoizolacyjne, a w dodatku ptak zabrudzony olejem nie może pływać. Ptaki zamarzają i toną. Nawet czyszczenie piór rozpuszczalnikami nie może uratować wszystkich ofiar. Pozostali mieszkańcy morza cierpią mniej. Liczne badania wykazały, że ropa naftowa przedostająca się do morza nie stwarza stałego ani długotrwałego zagrożenia dla organizmów żyjących w wodzie i nie kumuluje się w niej, zatem wykluczone jest jej przedostanie się do człowieka poprzez łańcuch pokarmowy.

Według najnowszych danych znaczne szkody dla flory i fauny mogą wystąpić jedynie w odosobnionych przypadkach. Na przykład wytwarzane z niego produkty naftowe - benzyna, olej napędowy i tak dalej - są znacznie bardziej niebezpieczne niż ropa naftowa. Wysokie stężenia ropy w strefie przybrzeżnej (strefie pływów), zwłaszcza na piaszczystym brzegu, są niebezpieczne, w takich przypadkach stężenie ropy utrzymuje się przez długi czas na wysokim poziomie i powoduje wiele szkód. Ale na szczęście takie przypadki są rzadkie.

Zwykle podczas wypadków tankowców olej szybko przedostaje się do wody, rozcieńcza się i rozpoczyna się jego rozkład. Wykazano, że węglowodory olejowe mogą przedostawać się przez przewód pokarmowy, a nawet przez tkanki, nie szkodząc organizmom morskim: takie eksperymenty przeprowadzono na krabach, małżach i różnych gatunkach małych ryb i nie stwierdzono żadnych szkodliwych skutków dla zwierząt doświadczalnych.

1.5 Inne zanieczyszczenia wody

Chlorowane węglowodory, powszechnie stosowane do zwalczania szkodników rolniczych i leśnych oraz nosicieli chorób zakaźnych, od wielu dziesięcioleci przedostają się do Oceanu Światowego wraz ze spływem rzecznym i przez atmosferę. DDT i jego pochodne, polichlorowane bifenyle i inne trwałe związki tej klasy występują obecnie w oceanach świata, w tym w Arktyce i Antarktydzie. Są łatwo rozpuszczalne w tłuszczach i dlatego gromadzą się w organach ryb, ssaków i ptaków morskich. Będąc ksenobiotykami, czyli substancjami całkowicie sztucznego pochodzenia, nie mają swoich „konsumentów” wśród mikroorganizmów i dlatego w warunkach naturalnych niemal nie ulegają rozkładowi, a jedynie kumulują się w Oceanie Światowym. Jednocześnie są ostro toksyczne, wpływają na układ krwiotwórczy, tłumią aktywność enzymatyczną i silnie wpływają na dziedziczność.

Wraz ze spływem rzecznym do oceanu przedostają się także metale ciężkie, z których wiele ma właściwości toksyczne. Całkowity przepływ rzeki wynosi 46 tys. km wody rocznie. Razem z nim do Oceanu Światowego trafia do 2 mln ton ołowiu, do 20 tys. ton kadmu i do 10 tys. ton rtęci. Bardzo wysoki poziom wody przybrzeżne i morza śródlądowe są zanieczyszczone. Atmosfera odgrywa również znaczącą rolę w zanieczyszczeniu Oceanu Światowego. Na przykład do 30% całej rtęci i 50% ołowiu dostających się każdego roku do oceanu jest transportowanych przez atmosferę. Ze względu na toksyczne działanie w środowisku morskim rtęć jest szczególnie niebezpieczna. Procesy mikrobiologiczne przekształcają toksyczną rtęć nieorganiczną w znacznie bardziej toksyczne organiczne formy rtęci. Metylowane związki rtęci nagromadzone w wyniku bioakumulacji w rybach i skorupiakach stanowią bezpośrednie zagrożenie dla życia i zdrowia ludzi. Przypomnijmy na przykład słynną chorobę „minamato”, której nazwa wzięła się od Zatoki Japońskiej, gdzie tak dramatycznie objawiało się zatrucie rtęcią lokalnych mieszkańców. Pochłonęła wiele istnień ludzkich i nadszarpnęła zdrowie wielu ludzi, którzy jedli owoce morza z tej zatoki, na dnie której zgromadziło się dużo rtęci z odpadów pobliskiej rośliny. Rtęć, kadm, ołów, miedź, cynk, chrom, arsen i inne metale ciężkie nie tylko gromadzą się w organizmach morskich, zatruwając w ten sposób żywność morską, ale także mają szkodliwy wpływ na mieszkańców mórz. Współczynniki akumulacji metali toksycznych, tj. ich stężenie na jednostkę masy w organizmach morskich w stosunku do wody morskiej, są bardzo zróżnicowane – od setek do setek tysięcy, w zależności od charakteru metali i rodzaju organizmów. Współczynniki te pokazują, jak szkodliwe substancje gromadzą się w rybach, skorupiakach, skorupiakach, planktonie i innych organizmach. Skala zanieczyszczenia produktów morskich i oceanicznych jest tak duża, że ​​ustaliła to wiele krajów standardy sanitarne pod kątem zawartości w nich niektórych szkodliwych substancji. Warto zauważyć, że przy stężeniu rtęci w wodzie zaledwie 10 razy wyższym od poziomu naturalnego, zanieczyszczenie ostrygami już przekracza limity ustalone w niektórych krajach. Pokazuje to, jak blisko jest granica zanieczyszczenia morza, której nie można przekroczyć bez szkodliwych konsekwencji dla życia i zdrowia ludzi.

2. Możliwe rozwiązania

Aby uniknąć kryzysu wodnego, opracowywane są nowe technologie oczyszczania i dezynfekcji wody, odsalania, a także metody jej ponownego wykorzystania. Jednak oprócz badań naukowych potrzebne są skuteczne metody organizacji kontroli nad zasobami wodnymi krajów: niestety w większości krajów w wykorzystanie i planowanie zasobów wodnych zaangażowanych jest kilka organizacji (na przykład w USA ponad dwadzieścia różnych agencje federalne). Temat ten stał się głównym tematem numeru z 19 marca 2007 roku magazyn naukowy Natura. W szczególności Mark Shannon i jego współpracownicy z Uniwersytetu Illinois w Urbana-Champaign (USA) dokonali przeglądu nowych osiągnięć naukowych i systemów nowej generacji w następujących obszarach: dezynfekcja wody i usuwanie patogenów bez użycia nadmiernych ilości odczynników chemicznych oraz powstawanie toksycznych produktów ubocznych; wykrywanie i usuwanie zanieczyszczeń o niskim stężeniu; ponowne wykorzystanie wody, a także odsalanie wód morskich i śródlądowych. Co ważne, technologie te muszą być stosunkowo niedrogie i nadawać się do zastosowania w krajach rozwijających się.

2.1 Oczyszczanie wody

Dezynfekcja jest szczególnie ważna w krajach rozwijających się Azji Południowo-Wschodniej i Afryki Subsaharyjskiej: to tam patogeny żyjące w wodzie powodują najczęściej powszechne choroby. Oprócz organizmów chorobotwórczych, takich jak robaki (robaki), pierwotniaki, grzyby i bakterie, zwiększone zagrożenie stanowią wirusy i priony. Wolny chlor, najpopularniejszy na świecie środek dezynfekcyjny (a zarazem najtańszy i jeden z najskuteczniejszych), działa dobrze na wirusy jelitowe, ale jest bezsilny wobec wywołującej biegunkę Cryptosporidium C. parvum czy prątków. Sytuację komplikuje fakt, że wiele patogenów żyje w cienkich biofilmach na ściankach rur wodociągowych.

Nowe skuteczne metody dezynfekcji muszą składać się z kilku barier: usuwania za pomocą reakcji fizykochemicznych (na przykład koagulacji, sedymentacji lub filtracji membranowej) oraz neutralizacji za pomocą światła ultrafioletowego i odczynników chemicznych. Stosunkowo niedawno do fotochemicznej neutralizacji patogenów ponownie zaczęto wykorzystywać światło widzialne, a w niektórych przypadkach skuteczne jest połączenie UV z chlorem lub ozonem. To prawda, że ​​​​takie podejście czasami powoduje pojawienie się szkodliwych produktów ubocznych: na przykład rakotwórczy bromian może pojawić się w wyniku działania ozonu w wodzie zawierającej jony bromkowe.

W Indiach, gdzie potrzeba dezynfekcji wody jest odczuwalna dość dotkliwie, wykorzystuje się do tych celów wodę Javel.

W krajach rozwijających się wykorzystuje się technologię dezynfekcji wody w butelkach z politereftalanu etylenu (PET) przy wykorzystaniu w pierwszej kolejności światła słonecznego, a w drugiej kolejności podchlorynu sodu (metoda ta stosowana jest głównie w obszary wiejskie). Dzięki chlorowi udało się zmniejszyć częstość występowania chorób przewodu pokarmowego, jednak na terenach, gdzie woda zawiera amoniak i azot organiczny, metoda ta nie sprawdza się: chlor tworzy związki z tymi substancjami i staje się nieaktywny.

Oczekuje się, że w przyszłości metody dezynfekcji obejmą działanie promieniowania ultrafioletowego i nanostruktur. Promieniowanie ultrafioletowe skutecznie zwalcza bakterie żyjące w wodzie i cysty pierwotniaków, ale nie ma wpływu na wirusy. Jednakże światło ultrafioletowe może aktywować związki fotokatalityczne, takie jak tytan (TiO2), które z kolei mogą zabijać wirusy. Ponadto nowe związki, takie jak TiO2 z azotem (TiON) lub z azotem i niektórymi metalami (pallad), można aktywować poprzez promieniowanie w widzialnej części widma, które wymaga mniej energii niż naświetlanie światłem ultrafioletowym lub nawet po prostu światło słoneczne. To prawda, że ​​​​takie instalacje do dezynfekcji mają wyjątkowo niską wydajność.

Kolejnym ważnym zadaniem w oczyszczaniu wody jest usuwanie z niej szkodliwych substancji. Istnieje ogromna ilość toksycznych substancji i związków (takich jak arsen, metale ciężkie, chlorowcowane związki aromatyczne, nitrozoaminy, azotany, fosforany i wiele innych). Lista substancji podejrzanych o szkodliwość dla zdrowia stale się powiększa, a wiele z nich jest toksycznych już w znikomych ilościach. Wykrycie tych substancji w wodzie, a następnie usunięcie ich w obecności innych, nietoksycznych zanieczyszczeń, których zawartość może być o rząd wielkości większa, jest trudne i kosztowne. I między innymi to poszukiwanie jednej toksyny może przeszkodzić w odkryciu innej, bardziej niebezpiecznej. Metody monitorowania substancji zanieczyszczających nieuchronnie wiążą się z wykorzystaniem zaawansowanego sprzętu laboratoryjnego i wykwalifikowanego personelu, dlatego bardzo ważne jest znalezienie niedrogich i stosunkowo proste sposoby identyfikacja zanieczyszczeń.

Ważna jest tu także swego rodzaju „specjalizacja”: np. trójtlenek arsenu (As-III) jest 50 razy bardziej toksyczny niż pięciotlenek (As-V), dlatego konieczne jest mierzenie ich zawartości zarówno razem, jak i osobno w celu późniejszej neutralizacji lub usunięcie. Istniejące metody pomiarowe albo mają niski limit dokładności, albo wymagają wykwalifikowanych specjalistów.

Naukowcy uważają, że obiecującym kierunkiem rozwoju metod wykrywania substancji szkodliwych jest metoda molekularnego rozpoznawania motywu, oparta na wykorzystaniu odczynników czujnikowych (takich jak znany ze szkoły papierek lakmusowy) wraz z manipulacją mikro/nanoprzepływową i telemetrią. Podobne metody biosensoryczne można zastosować do patogennych mikroorganizmów żyjących w wodzie. Jednak w tym przypadku konieczne jest monitorowanie obecności anionów w wodzie: ich obecność może zneutralizować metody, które są dość skuteczne - w innych warunkach. Zatem podczas uzdatniania wody ozonem bakterie giną, natomiast jeśli w wodzie znajdują się jony Br-, następuje utlenianie do BrO3-, czyli jeden rodzaj zanieczyszczeń przechodzi w inny.

wodę z przeciwnej strony. Zgodnie z prawami hydrostatyki woda przenika przez membranę i oczyszcza się na jezdnię. Ogólnie rzecz biorąc, istnieją dwa sposoby zwalczania szkodliwych substancji - oddziaływanie na mikrozanieczyszczenie za pomocą odczynników chemicznych lub biochemicznych, aż przekształci się ono w formę nieszkodliwą lub usunięcie go z wody. Ten problem został rozwiązany w zależności od lokalizacji. Tak więc technologia filtracji Sono jest stosowana w studniach w Bangladeszu, a odwrócona osmoza jest stosowana w fabrykach w USA, aby rozwiązać ten sam problem - usunięcie arsenu z wody.

System odwróconej osmozy stosowany w USA: ciśnienie wody po stronie syntetycznej membrany, w której znajdują się zanieczyszczenia, przewyższa ciśnienie czystej wody po przeciwnej stronie. Zgodnie z prawami hydrostatyki woda przenika przez membranę i oczyszcza się na jezdnię.

Obecnie próbują przekształcić szkodliwe substancje organiczne zawarte w wodzie poprzez reakcje w nieszkodliwy azot, dwutlenek węgla i wodę. Poważne zanieczyszczenia anionowe, takie jak azotany i nadchlorany, usuwa się za pomocą żywic jonowymiennych i odwróconej osmozy, a toksyczne solanki utylizuje się w magazynach. W przyszłości do mineralizacji tych solanek można będzie zastosować katalizatory bimetaliczne, a także aktywne nanokatalizatory w membranach do transformacji anionów.

2.2 Ponowne wykorzystanie wody

Obecnie ekolodzy z pasją marzą o ponownym wykorzystaniu ścieków przemysłowych i komunalnych, uprzednio oczyszczonych do jakości wody pitnej. Ale w tym przypadku masz do czynienia z ogromną liczbą wszelkiego rodzaju zanieczyszczeń i patogenów, a także substancjami organicznymi, które należy usunąć lub przekształcić w nieszkodliwe związki. W rezultacie wszystkie operacje stają się droższe i bardziej skomplikowane.

Ścieki komunalne są zazwyczaj oczyszczane w oczyszczalniach, w których drobnoustroje są zawieszane w celu usunięcia materii organicznej i resztek żywności, a następnie w osadnikach, w których oddziela się ciała stałe od cieczy. Woda po takim oczyszczeniu może być odprowadzana do zbiorników wód powierzchniowych, a także może być wykorzystywana do ograniczonego nawadniania i na niektóre potrzeby zakładowe. Obecnie jedną z aktywnie wdrażanych technologii są bioreaktory membranowe. Technologia ta łączy w sobie wykorzystanie biomasy zawieszonej w wodzie (jak w konwencjonalnych oczyszczalniach ścieków) oraz wodnych mikro- i ultracienkich membran zamiast osadników. Wodę z MBR można swobodnie wykorzystywać do celów nawadniania i przemysłu.

MBR mogą być również bardzo przydatne w krajach rozwijających się o słabych warunkach sanitarnych, szczególnie w szybko rozwijających się megamiastach: mogą bezpośrednio oczyszczać ścieki, oddzielając od nich przydatne substancje, czystą wodę, azot i fosfor. MBR są również stosowane do wstępnego uzdatniania wody w procesie odwróconej osmozy; jeśli następnie potraktujesz go promieniami UV (lub substancjami fotokatalitycznymi reagującymi na światło widzialne), to będzie nadawał się do picia. Możliwe jest, że w przyszłości systemy „ponownego wykorzystania wody” będą składać się jedynie z dwóch etapów: MBR z membraną nanofiltracyjną (eliminującą konieczność stosowania etapu odwróconej osmozy) oraz reaktora fotokatalitycznego, który będzie stanowić barierę dla patogenów i niszczą zanieczyszczenia organiczne niewielkimi środkami waga molekularna. To prawda, że ​​​​jedną z poważnych przeszkód jest szybkie zatykanie membrany, a powodzenie rozwoju tego kierunku oczyszczania wody w dużej mierze zależy od nowych modyfikacji i właściwości membran.

Istotną barierę stanowią także przepisy dotyczące ochrony środowiska: w wielu krajach ponowne wykorzystanie wody do celów komunalnych jest surowo zabronione. Jednak ze względu na brak zasobów wodnych to również się zmienia: na przykład w Stanach Zjednoczonych ponowne wykorzystanie wody wzrasta o 15% rocznie.

2.3 Odsalanie słonej wody

Zwiększanie zasobów słodkiej wody poprzez odsalanie wód mórz, oceanów i zasolonych wód śródlądowych to bardzo kuszący cel, gdyż zasoby te stanowią 97,5% całej wody na Ziemi. Technologie odsalania przeszły długą drogę, szczególnie w ciągu ostatniej dekady, ale nadal wymagają dużych inwestycji w energię i kapitał, co hamuje ich rozwój. Najprawdopodobniej zmniejszy się udział dużych zakładów odsalania wody metodą tradycyjną (termiczną): zużywają one zbyt dużo energii i są bardzo podatne na korozję.

Zakłada się, że przyszłością są małe systemy odsalania przeznaczone dla jednej lub kilku rodzin (dotyczy to głównie krajów rozwijających się).

Nowoczesne technologie odsalania wykorzystują separację membranową metodą odwróconej osmozy i destylację temperaturową. Czynnikami ograniczającymi rozwój odsalania są, jak już wspomniano, wysokie zużycie energii i koszty operacyjne, szybkie zanieczyszczanie błon roślinnych, a także problem usuwania solanki i obecność w wodzie resztkowych substancji zanieczyszczających o niskiej masie cząsteczkowej, takich jak bor.

Perspektywy badań w tym kierunku wyznacza przede wszystkim redukcja jednostkowych kosztów energii i tutaj widać pewien postęp: jeśli w latach 80. XX wieku wynosiły one średnio 10 kWh/m3, to obecnie spadły do ​​4 kWh/m3. Istnieją jednak inne ważne postępy: stworzenie nowych materiałów na membrany (na przykład z nanorurek węglowych), a także stworzenie nowych biotechnologii oczyszczania.

Pozostaje mieć nadzieję, że w nadchodzące lata nauka i technologia naprawdę zrobią duży krok naprzód – wszak widmo kryzysu wodnego, choć dla wielu wciąż prawie niewidoczne, od dawna wędruje nie tylko po Europie, ale i całym świecie.

WNIOSEK

Problem zapewnienia odpowiedniej ilości i jakości wody jest jednym z najważniejszych i ma znaczenie globalne.

Obecnie ludzkość zużywa rocznie 3,8 tys. km3 wody, a zużycie może wzrosnąć maksymalnie do 12 tys. km3. Przy obecnym tempie wzrostu zużycia wody wystarczy to na kolejne 25-30 lat. Wypompowywanie wód gruntowych prowadzi do osiadania gruntów i budynków (Meksyk, Bangkok) oraz spadku poziomu wód gruntowych o kilkadziesiąt metrów (Manila).

Ponieważ populacja Ziemi stale rośnie, stale rośnie również zapotrzebowanie na czystą, słodką wodę. Już obecnie brak świeżej wody odczuwają nie tylko tereny, które natura pozbawiła zasobów wodnych, ale także wiele regionów, które do niedawna uchodziły za zamożne pod tym względem. Obecnie zapotrzebowanie na świeżą wodę nie jest zaspokojone w przypadku 20% ludności miejskiej i 75% populacji wiejskiej planety.

Ograniczone dostawy świeżej wody są jeszcze bardziej ograniczone z powodu zanieczyszczenia.

Głównym zagrożeniem są ścieki (przemysłowe, rolnicze i bytowe). Te ostatnie przedostając się do źródeł wód powierzchniowych i podziemnych, zanieczyszczają je szkodliwymi, toksycznymi zanieczyszczeniami, niebezpiecznymi dla zdrowia człowieka, w wyniku czego zmniejszają się i tak już ograniczone zasoby słodkiej wody. Człowiek potrzebuje czystej, wysokiej jakości świeżej wody i tylko on może zachować jej zasoby.

LISTAUŻYWANYŹRÓDŁA

1. Materiały czasopisma naukowego Nature za rok 2007

2. Artamonow, V. I. Rośliny i czystość środowisko naturalne. - M.: Nauka, 1986. - 206 s.

3. Nikoladze, G. I. Technologia naturalnego oczyszczania wody. - M.: Szkoła Podyplomowa, 1987. - 132 s.

4. Podosenova, E. V. Techniczne środki ochrony środowiska. - M., 1980. - 158 s.

5. Woronkow, N. A. Ekologia. - M.: Agar, 2000. - 257 s.

Jak ludzie zanieczyszczają hydrosferę, dowiesz się z tego artykułu.

W jaki sposób człowiek zanieczyszcza wodę?

Hydrosfera to środowisko wodne, w skład którego wchodzą wody gruntowe i powierzchniowe. Obecnie działalność człowieka doprowadziła do ogromnego zanieczyszczenia wody.

Główne rodzaje zanieczyszczeń:

• Zanieczyszczenia produktami naftowymi i olejem. Plamy oleju uniemożliwiają wniknięcie promienie słoneczne do słupa wody i spowalnia proces fotosyntezy.
• Zanieczyszczenie ścieków minerałami i nawóz organiczny produkcja glebowa i przemysłowa. Glony w zbiornikach wodnych zaczynają aktywnie się rozmnażać, co prowadzi do zalania i śmierci innych ekosystemów.
• Zanieczyszczenie jonami metali ciężkich.
• Kwaśny deszcz.
• Skażenie radioaktywne.
• Zanieczyszczenie termiczne. Emisje z elektrowni jądrowych i elektrowni cieplnych przyczyniają się do rozwoju sinic i zakwitów wodnych.
• Zanieczyszczenia mechaniczne.
• Zanieczyszczenia biologiczne i bakteryjne sprzyjają rozwojowi organizmów chorobotwórczych i grzybów.

W jaki sposób ludzie zanieczyszczają oceany i morza?

Co roku do oceanu trafia ponad 10 milionów ton ropy. Dziś około 20% jego powierzchni pokrywa film olejowy. Szczególnie dotkliwy jest problem zanieczyszczeń odpadami przemysłowymi i domowymi. Często mieszkańcy morza połykają plastik i torby i umierają z powodu uduszenia lub utknięcia tych śmieci w ciele. Poważnym zagrożeniem środowiskowym dla oceanów i mórz na świecie jest zakopywanie przez ludzi odpadów radioaktywnych i składowanie radioaktywnych odpadów płynnych.

W jaki sposób ludzie zanieczyszczają rzeki i jeziora?

W procesie ludzkiej działalności przemysłowej otrzymują wody jezior i rzek duża liczba produkty naftowe, ścieki, radioaktywne substancje ciekłe. Pestycydy są szczególnie niebezpieczne. Gdy znajdą się w wodzie, natychmiast się rozpraszają i osiągają maksymalny stopień koncentracji. Odpady z paliwa jądrowego i plutonu do celów wojskowych niszczą faunę tych zbiorników wodnych.

W jaki sposób ludzie zanieczyszczają wody gruntowe?

Bardzo cierpią z powodu pól naftowych, pól filtracyjnych, przemysłu wydobywczego, składowisk żużla, składowisk nawozów chemicznych i odpadów, składowisk zakładów metalurgicznych i kanałów ściekowych. W efekcie wody gruntowe są zanieczyszczone fenolami, miedzią, cynkiem, produktami naftowymi, niklem, rtęcią, siarczanami i chlorkami.

Mamy nadzieję, że z tego artykułu dowiedziałeś się, w jaki sposób ludzie zanieczyszczają wodę.

Przez długi czas problem zanieczyszczenia wody w większości krajów nie był dotkliwy. Dostępne środki wystarczały na zaspokojenie potrzeb miejscowej ludności. Wraz z rozwojem przemysłu i wzrostem ilości wody wykorzystywanej przez człowieka sytuacja uległa radykalnej zmianie. Obecnie kwestie jego oczyszczenia i zachowania jakości rozwiązywane są na poziomie międzynarodowym.

Metody określania stopnia skażenia

Zanieczyszczenie wody jest zwykle rozumiane jako zmiana jej składu chemicznego, fizycznego lub właściwości biologicznych. Określa to ograniczenia w dalszym korzystaniu z zasobu. Zanieczyszczenia wód słodkich zasługują na szczególną uwagę, ponieważ ich czystość jest nierozerwalnie związana z jakością życia i zdrowiem człowieka.

Aby określić stan wody, mierzy się szereg wskaźników. Pomiędzy nimi:

• kolor;
• stopień zmętnienia;
• zapach;
• poziom pH;
• zawartość metali ciężkich, pierwiastków śladowych i substancji organicznych;
• miano Escherichia coli;
• wskaźniki hydrobiologiczne;
• ilość tlenu rozpuszczonego w wodzie;
• utlenialność;
• obecność patogennej mikroflory;
• chemiczne zużycie tlenu itp.

Prawie we wszystkich krajach istnieją organy nadzorcze, które muszą określać jakość zawartości w określonych odstępach czasu, w zależności od stopnia ważności stawu, jeziora, rzeki itp. W przypadku wykrycia odchyleń identyfikowane są przyczyny, które mogą spowodować zanieczyszczenie wody. Następnie podejmowane są działania mające na celu ich wyeliminowanie.

Co powoduje zanieczyszczenie zasobów?

Istnieje wiele przyczyn, które mogą powodować zanieczyszczenie wody. Nie zawsze jest to związane z działalnością człowieka lub przemysłem. Klęski żywiołowe występujące okresowo na różnych obszarach mogą również zakłócać warunki środowiskowe. Za najczęstsze przyczyny uważa się:

• Ścieki bytowe i przemysłowe. Jeśli nie przejdą przez syntetyczny system oczyszczania, pierwiastki chemiczne i substancje organiczne, wówczas dostając się do zbiorników wodnych, mogą wywołać wodno-ekologiczną katastrofę.
• . O tym problemie nie mówi się na tyle często, aby nie wywoływać napięć społecznych. Jednak gazy spalinowe, które dostają się do atmosfery po emisji z pojazdów mechanicznych i przedsiębiorstw przemysłowych, wraz z deszczem, trafiają na ziemię, zanieczyszczając środowisko.
• Odpady stałe, które mogą nie tylko zmienić stan środowiska biologicznego w zbiorniku, ale także sam przepływ. Prowadzi to często do wylewów rzek i jezior oraz utrudnień w przepływie.
• Zanieczyszczenia organiczne związane z działalnością człowieka, naturalnym rozkładem martwych zwierząt, roślin itp.
• Awarie przemysłowe i katastrofy spowodowane przez człowieka.
• Powodzie.
• Zanieczyszczenia termiczne związane z produkcją energii elektrycznej i innej energii. W niektórych przypadkach woda nagrzewa się do 7 stopni, co powoduje śmierć mikroorganizmów, roślin i ryb, które wymagają innego reżimu temperaturowego.
• Lawiny, błoto itp.

W niektórych przypadkach sama natura jest w stanie z czasem oczyścić zasoby wody. Ale okres reakcji chemicznych będzie długi. Najczęściej bez interwencji człowieka nie da się zapobiec śmierci mieszkańców zbiornika i zanieczyszczeniu słodkiej wody.

Proces przenoszenia zanieczyszczeń w wodzie

Jeśli nie mówimy o odpadach stałych, we wszystkich innych przypadkach mogą istnieć zanieczyszczenia:

• w stanie rozpuszczonym;
• w zawieszeniu.

Mogą to być kropelki lub drobne cząstki. Biozanieczyszczenia obserwuje się w postaci żywych mikroorganizmów lub wirusów.

Jeśli cząstki stałe dostaną się do wody, niekoniecznie osiądą na dnie. W zależności od prądu i zjawisk sztormowych są w stanie wydostać się na powierzchnię. Dodatkowym czynnikiem jest skład wody. W morzu prawie niemożliwe jest, aby takie cząstki opadły na dno. Pod wpływem prądu z łatwością przemieszczają się na duże odległości.

Eksperci zwracają uwagę, że ze względu na zmiany dotychczasowych kierunków na obszarach przybrzeżnych poziom zanieczyszczeń jest tradycyjnie wyższy.

Niezależnie od rodzaju substancji zanieczyszczającej może ona przedostać się do organizmu ryb żyjących w zbiorniku czy ptaków poszukujących pożywienia w wodzie. Jeśli nie doprowadzi to do bezpośredniej śmierci stworzenia, może to wpłynąć na dalszy łańcuch pokarmowy. Istnieje duże prawdopodobieństwo, że w ten sposób zanieczyszczenie wody zatruwa ludzi i pogarsza ich zdrowie.

Główne wyniki wpływu zanieczyszczeń na środowisko

Niezależnie od tego, czy substancja zanieczyszczająca dostanie się do organizmu człowieka, ryby czy zwierzęcia, następuje reakcja ochronna. Niektóre rodzaje toksyn mogą zostać zneutralizowane przez komórki odpornościowe. W większości przypadków żywy organizm wymaga pomocy w postaci leczenia, aby procesy nie nabrały poważnego charakteru i nie doprowadziły do ​​​​śmierci.

Naukowcy określają następujące wskaźniki zatrucia, w zależności od źródła zanieczyszczenia i jego wpływu:

• Genotoksyczność. Metale ciężkie i inne pierwiastki śladowe mogą uszkodzić i zmienić strukturę DNA. W rezultacie obserwuje się poważne problemy w rozwoju żywego organizmu, wzrasta ryzyko chorób itp.
• Rakotwórczość. Problemy onkologiczne są ściśle powiązane z tym, jaką wodę spożywają ludzie lub zwierzęta. Niebezpieczeństwo polega na tym, że komórka, zamieniwszy się w komórkę nowotworową, może szybko zdegenerować resztę w organizmie.
• Neurotoksyczność. Wiele metali i chemikaliów może mieć wpływ system nerwowy. Każdemu znane jest zjawisko wyrzucania na brzeg wielorybów, które jest spowodowane takim zanieczyszczeniem. Zachowanie mieszkańców mórz i rzek staje się nieodpowiednie. Są w stanie nie tylko popełnić samobójstwo, ale także zaczynają pożerać tych, którzy wcześniej byli dla nich nieinteresujący. Gdy chemikalia dostają się do organizmu ludzkiego wraz z wodą lub pokarmem takich ryb i zwierząt, mogą powodować spowolnienie reakcji mózgu, zniszczenie komórek nerwowych itp.
• Naruszenie wymiany energii. Wpływając na mitochondria w komórkach, zanieczyszczenia mogą zmieniać procesy wytwarzania energii. W rezultacie organizm przestaje wykonywać aktywne działania. Brak energii może spowodować śmierć.
• Niepowodzenie reprodukcyjne. Jeśli zanieczyszczenie wody nie powoduje tak częstej śmierci organizmów żywych, to w 100% przypadków może mieć wpływ na zdrowie. Naukowcy są szczególnie zaniepokojeni utratą zdolności do reprodukcji nowego pokolenia. Rozwiązanie tego problemu genetycznego może być trudne. Wymagana jest sztuczna odnowa środowiska wodnego.

Jak działa kontrola i oczyszczanie wody?

Zdając sobie sprawę, że zanieczyszczenie słodkiej wody zagraża egzystencji człowieka, agencje rządowe na poziomie krajowym i międzynarodowym tworzą wymagania dotyczące działalności przedsiębiorstw i zachowań ludzi. Ramy te znajdują odzwierciedlenie w dokumentach regulujących procedury kontroli wody i działanie systemów uzdatniania.

Wyróżnia się następujące metody czyszczenia:

• Mechaniczne lub pierwotne. Jego zadaniem jest zapobieganie przedostawaniu się dużych obiektów do zbiorników wodnych. W tym celu na rurach, którymi przepływają ścieki, instaluje się specjalne kratki i filtry, zatrzymując je. Rury należy czyścić w odpowiednim czasie, w przeciwnym razie zablokowanie może spowodować wypadek.
• Specjalistyczne. Przeznaczony do wychwytywania zanieczyszczeń jednego typu. Istnieją na przykład pułapki na tłuszcz, wycieki oleju i kłaczkowate cząstki wytrącane za pomocą koagulantów.
• Chemiczny. Oznacza, że ​​ścieki będą ponownie wykorzystywane w obiegu zamkniętym. Dlatego znając ich skład wyjściowy, wybierają chemikalia, które mogą przywrócić wodę do pierwotnego stanu. Zwykle jest to woda procesowa, a nie woda pitna.
• Leczenie trzeciorzędne. Aby woda mogła być wykorzystywana w życiu codziennym, rolnictwie, Przemysł spożywczy, jego jakość musi być nienaganna. W tym celu poddaje się go działaniu specjalnych związków lub proszków, które mogą zatrzymywać metale ciężkie podczas wielostopniowej filtracji, szkodliwe mikroorganizmy i inne substancje.

W życiu codziennym coraz więcej osób próbuje zainstalować potężne filtry, które eliminują zanieczyszczenia spowodowane starą komunikacją i rurami.

Choroby, które mogą być spowodowane brudną wodą

Dopóki nie stało się jasne, że czynniki zakaźne i bakterie mogą przedostać się do organizmu wraz z wodą, ludzkość stanęła w obliczu takiego wyzwania. Przecież epidemie obserwowane okresowo w tym czy innym kraju pochłonęły życie setek tysięcy ludzi.

Do najczęstszych chorób, które mogą wynikać ze złej wody, należą:

• cholera;
• enterowirus;
• lamblioza;
• schistosomatoza;
• amebiaza;
• wrodzone deformacje;
• zaburzenia psychiczne;
• zaburzenia jelitowe;
• nieżyt żołądka;
• zmiany skórne;
• oparzenia błon śluzowych;
• choroby onkologiczne;
• zmniejszona funkcja rozrodcza;
• zaburzenia endokrynologiczne.

Kupowanie wody butelkowanej i instalowanie filtrów to sposób na zapobieganie chorobom. Niektórzy używają srebrnych przedmiotów, które również częściowo dezynfekują wodę.

Zanieczyszczenie wody może zmienić planetę i całkowicie zmienić jakość życia. Dlatego też problematyka ochrony zbiorników jest stale podnoszona przez organizacje ekologiczne i ośrodki badawcze. Pozwala to zwrócić uwagę przedsiębiorstw, społeczeństwa i agencji rządowych na istniejące problemy i pobudzić do rozpoczęcia aktywnych działań zapobiegających katastrofie.

Zanieczyszczenie wody to pogorszenie jej jakości na skutek przedostawania się różnych substancji fizycznych, chemicznych lub biologicznych do rzek, strumieni, jezior, mórz i oceanów. Zanieczyszczenie wody ma wiele przyczyn.

Ścieki

Ścieki przemysłowe zawierające odpady nieorganiczne i organiczne często odprowadzane są do rzek i mórz. Co roku w źródła wody tysiące upadają substancje chemiczne, których wpływ na środowisko nie jest z góry znany. Setki tych substancji to nowe związki. Chociaż ścieki przemysłowe są często poddawane wstępnemu oczyszczaniu, nadal zawierają substancje toksyczne, które są trudne do wykrycia.

Ścieki bytowe zawierające na przykład syntetyczne detergenty ostatecznie trafiają do rzek i mórz. Nawozy zmywane z powierzchni gleby trafiają do ścieków prowadzących do jezior i mórz. Wszystkie te przyczyny prowadzą do poważnego zanieczyszczenia wody, zwłaszcza w zamkniętych jeziorach, zatokach i fiordach.

Stałe odpady. Jeśli w wodzie znajduje się duża ilość zawieszonych ciał stałych, powodują one, że staje się ona nieprzezroczysta dla światła słonecznego i tym samym zakłóca proces fotosyntezy w zbiornikach wodnych. To z kolei powoduje zakłócenia w łańcuchu pokarmowym w takich basenach. Ponadto odpady stałe powodują zamulanie rzek i kanałów żeglugowych, co powoduje konieczność częstego pogłębiania.

Eutrofizacja. Ścieki przemysłowe i rolnicze dostające się do źródeł wody zawierają duże ilości azotanów i fosforanów. Prowadzi to do przesycenia zamkniętych zbiorników substancjami nawozowymi i powoduje wzmożony rozwój w nich mikroorganizmów glonów pierwotniaków. Szczególnie silnie rosną sinice. Ale niestety jest niejadalny dla większości gatunków ryb. Rozwój glonów powoduje, że z wody pobiera się więcej tlenu, niż można w niej naturalnie wytworzyć. W rezultacie wzrasta WIC takiej wody. Uwalnianie do wody odpadów biologicznych, takich jak miazga drzewna lub nieoczyszczone ścieki, również prowadzi do wzrostu WPC. Inne rośliny i istoty żywe nie mogą przetrwać w takim środowisku. Jednak szybko namnażają się w nim mikroorganizmy zdolne do rozkładu martwych tkanek roślinnych i zwierzęcych. Mikroorganizmy te pochłaniają jeszcze więcej tlenu i tworzą jeszcze więcej azotanów i fosforanów. Stopniowo liczba gatunków roślin i zwierząt w takim zbiorniku znacznie maleje. Najważniejszymi ofiarami trwającego procesu są ryby. Ostatecznie spadek stężenia tlenu na skutek rozwoju glonów i mikroorganizmów rozkładających martwą tkankę prowadzi do starzenia się jezior i ich zalewania. Proces ten nazywa się eutrofizacją.

Klasycznym przykładem eutrofizacji jest jezioro Erie w USA. W ciągu 25 lat zawartość azotu w tym jeziorze wzrosła o 50%, a zawartość fosforu o 500%. Przyczyną było przede wszystkim przedostawanie się do jeziora ścieków bytowych zawierających syntetyczne detergenty. Syntetyczne detergenty zawierają dużo fosforanów.

Oczyszczanie ścieków jest nieskuteczne, ponieważ usuwa z wody jedynie ciała stałe i niewielką część rozpuszczonych składników odżywczych.

Toksyczność odpadów nieorganicznych. Zrzut ścieków przemysłowych do rzek i mórz powoduje wzrost stężenia toksycznych jonów metali ciężkich, takich jak kadm, rtęć i ołów. Znaczna ich część jest pochłaniana lub adsorbowana przez określone substancje, co czasami nazywa się procesem samooczyszczania. Jednak w zamkniętych basenach metale ciężkie mogą osiągnąć niebezpiecznie wysoki poziom.

Bardzo słynny przypadek tego rodzaju zjawisko miało miejsce w zatoce Minamata w Japonii. Do zatoki tej odprowadzano ścieki przemysłowe zawierające octan metylu rtęci. W rezultacie rtęć zaczęła przedostawać się do łańcucha pokarmowego. Został wchłonięty przez glony, które zjadały skorupiaki; Ryby zjadały skorupiaki, a ryby zjadała miejscowa ludność. Zawartość rtęci w rybach okazała się tak wysoka, że ​​doprowadziła do pojawienia się dzieci z wadami wrodzonymi i zgonów. Choroba ta nazywa się chorobą Minamata.

Duże obawy budzi także podwyższony poziom azotanów obserwowany w wodzie pitnej. Sugeruje się, że wysoka zawartość Azotany w wodzie mogą prowadzić do raka żołądka i powodować zwiększoną śmiertelność dzieci.

Jednak problem zanieczyszczenia wody i niehigienicznych warunków nie ogranicza się do krajów rozwijających się. Jedna czwarta całego wybrzeża Morza Śródziemnego jest uważana za niebezpiecznie zanieczyszczoną. Według raportu o zanieczyszczeniach Morze Śródziemne, opublikowanej w 1983 r. w ramach Programu Ochrony Środowiska Narodów Zjednoczonych, spożywanie złowionych tam skorupiaków i homarów jest niebezpieczne dla zdrowia. W tym regionie powszechne są dur brzuszny, dur parafizyczny, czerwonka, polio, wirusowe zapalenie wątroby i zatrucia pokarmowe, a okresowo zdarzają się epidemie cholery. Większość tych chorób jest spowodowana odprowadzaniem nieoczyszczonych ścieków do morza. Szacuje się, że 85% odpadów ze 120 nadmorskich miast trafia do Morza Śródziemnego, gdzie wczasowicze i turyści pływają i łowią ryby. lokalni mieszkańcy. Między Barceloną a Genuą co milę linia brzegowa rocznie odprowadzanych jest około 200 ton odpadów.

Pestycydy

Najbardziej toksycznymi pestycydami są chlorowcowane węglowodory, takie jak DDT i polichlorowane bifenyle. Chociaż w wielu krajach DDT został już zakazany, w innych jest on nadal używany, a około 25% użytej ilości trafia do morza. Niestety te chlorowcowane węglowodory są stabilne chemicznie i nie mogą być rozkładane przez mikroorganizmy. Dlatego gromadzą się w łańcuchu pokarmowym. DDT może zniszczyć całe życie na skalę całych dorzeczy; zapobiega także rozmnażaniu się ptaków.

Wyciek oleju

W samych Stanach Zjednoczonych rocznie dochodzi do około 13 000 wycieków ropy. Co roku do wody morskiej przedostaje się do 12 milionów ton ropy. W Wielkiej Brytanii co roku do kanalizacji trafia ponad 1 milion ton zużytego oleju silnikowego.

Olej rozlany do wody morskiej ma wiele niekorzystnych skutków dla życia morskiego. Przede wszystkim ptaki giną – toną, przegrzewają się na słońcu lub zostają pozbawione pożywienia. Olej oślepia zwierzęta żyjące w wodzie - foki i foki. Ogranicza przenikanie światła do zamkniętych zbiorników wodnych i może zwiększać temperaturę wody. Jest to szczególnie destrukcyjne dla organizmów, które mogą istnieć tylko w ograniczonym zakresie temperatur. Olej zawiera toksyczne składniki, takie jak węglowodory aromatyczne, które są szkodliwe dla niektórych form organizmów wodnych nawet w stężeniach tak niskich, jak kilka części na milion.

O.V.Mosin