Биологический опыт влияние загрязнения водоема: исследовательская работа :» Загрязнение воды и ее влияние на организм» | Опыты и эксперименты по биологии (8 класс) на тему:

Содержание

Статистический анализ влияния загрязнения среды обитания на заболеваемость населения в Республике Марий Эл | Коротков

1. О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения Республики Марий Эл в 2018 году: Доклад. Йошкар-Ола: Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Республике Марий Эл, 2019. 227 с.

2. Вараксин А.Н. Статистические модели регрессионного типа в экологии и медицине. Екатеринбург: Гощицкий, 2006. 255 с.

3. Ситникова О.О. Оценка экологических рисков здоровью населения в медико-демо- графических процессах при антропогенном загрязнении атмосферного воздуха (на примере Белгородской области) // Материалы VI Международной студенческой научной конференции «Студенческий научный форум». 2014.

4. Веремчук Л.В., Черпак Н.А., Гвозденко Т.А., Волкова М.В. Методология оценки влияния загрязнения атмосферного воздуха на формирование уровней общей заболеваемости бронхиальной астмой // Гигиена и санитария. 2015. Т. 94. № 3. С. 119–122.

5. Куркатов С.В., Тихонова И.В., Иванова О.Ю. Оценка риска воздействия атмосферных загрязнений на здоровье населения г. Норильска // Гигиена и санитария. 2015. Т. 94. № 2. С. 28–31.

6. Канатникова Н.В., Егорова Н.А. Влияние жесткости питьевой воды на заболеваемость населения г. Орла // Гигиена и санитария. 2017. Т. 96. № 3. С. 235–240.

7. Лучанинова В.Н., Цветкова М.М., Веремчук Л.В., Крукович Е.В., Мостовая И.Д. Состояние здоровья детей и подростков и факторы, влияющие на его формирование // Гигиена и санитария. Т. 96. № 6. С. 561–568.

8. Малыш Н.Г., Доан С.И. Использование факторного анализа при исследовании эпидемического процесса острых кишечных инфекций // Гигиена и санитария. 2017. Т. 96. № 6. С. 519–523.

9. Кику П. Ф., Измайлова О.А. Горборукова Т.В., Ананьев В.Ю. Влияние эколого-гигиенических факторов среды обитания на ра пространение болезней органов дыхания у населения Приморского края // Гигиена и санитария. 2012. № 5.

10. Трифонова Т.А., Марцев А.А. Оценка влияния загрязнения атмосферного воздуха на заболеваемость населения Владимирской области // Гигиена и санитария. 2015. Т. 94. № 4.

11. Зайкова З.А., Бурдуковская А.В., Белых А.И. Определение приоритетных неблагоприятных факторов окружающей среды // Ги- гиена и санитария. 2016. Т. 95. № 12.

12. Измайлова О.А., Кику П.Ф., Ярыгина М.В., Морева В.Г., Ананьев В.Ю., Косолапов А.Б. Гигиенические аспекты распространения экологозависимых заболеваний детей и подростков Приморского края // Гигиена и санитария. 2016. Т. 95. № 11.

13. Щербо А.П. Окружающая среда и здоровье: подходы к оценке риска. СПб.: СПбМАПО, 2002. 376 с.

14. Городские округа и муниципальные районы Республики Марий Эл: статистический сборник. Йошкар-Ола: Маристат, 2017. 266 с. 15. Республика Марий Эл в цифрах: Краткий статистический сборник. Йошкар-Ола: Маристат. 2019. 385 с.

15. Кацнельсон Б.А., Кошелева А.А., Привалова Л.И., Кузьмин С.В., Малых О.Л., Хальфин Р. А., Никонов Б.И., Озкайнак Х., Шу Дж. Влияние кратковременных повышений загрязнения атмосферного воздуха на смертность населения // Гигиена и санитария. 2000. № 1. С. 15–18.

16. Коротков П.А., Трубянов А.Б., Загайнова Е.А., Никоноров К.Н. Сопоставительный анализ моделей оценки экологической эффективности крупных городов // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 2. С. 328.

17. Коротков П.А., Загайнова Е.А. Взаимосвязь уровня распространенности самоубийств и продолжительности рабочего времени // Стати- стика и экономика. 2017. Т. 14. № 4. С. 41–53.

18. Шиманович Г. Внешний долг Беларуси: опыт постсоциалистических стран. Рабочий материал Исследовательского центра ИПМ WP/09/01, 2009. 24 с.

19. Копнова Е.Д., Розенталь О.М. Эконометрический анализ экологического менеджмента рыбных ресурсов // Прикладная эконометрика. 2010. № 2 (18). С. 90–100.

20. Ларин А.В., Тарунина Е.Н. Предпринимательская активность и уровень экономического развития: форма зависимости // Прикладная эконометрика. 2015. № 37 (1). С. 3–26.

21. Вербик М. Модели, основанные на панельных данных // Прикладная эконометрика. 2006. № 1. С. 94–135.

22. Swamy P.A. V.B. and Arora S.S. The exact finite sample properties of the estimators of coefficients in the error components regression models // Econometrica. 1972. № 40. С. 261–275.

23. Серов В.В., Пальцев М.А. Патологическая анатомия: курс лекций. Учебное пособие. М.: 1998. 640 с.

24. Бронхиальная астма: клинические рекомендации. M.: Министерство здравоохранения Российской Федерации, 2016. 76 с.

25. Патофизиология: учебник. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. 496 с.

Рыбохозяйственные аспекты проблемы охраны водоемов от загрязнения

Автор: Шишкина Анастасия Николаевна

Рубрика: Сельское хозяйство

Опубликовано в Молодой учёный №3 (137) январь 2017 г.

Дата публикации: 20.01.2017 2017-01-20

Статья просмотрена: 388 раз

Скачать электронную версию

Скачать Часть 3 (pdf)

Библиографическое описание:

Шишкина, А. Н. Рыбохозяйственные аспекты проблемы охраны водоемов от загрязнения / А. Н. Шишкина. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2017. — № 3 (137). — С. 286-289. — URL: https://moluch.ru/archive/137/38375/ (дата обращения: 07.02.2023).

В данной работе затронуты вопросы, касающиеся экологических особенностей поведения и биологического действия загрязняющих веществ в водной среде и связанные с рыбохозяйственным использованием водоемов. Трудно выделить среди отраслей народного хозяйства отрасль, которая столь прямо и сильно страдала бы от загрязнения водоемов как рыбное хозяйство.

Ключевые слова: рыбное хозяйство, водоемы, загрязнение

В сложной и многоплановой картине взаимодействия человеческого общества и природы особое место занимают вопросы антропогенного нарушения химического состава природных сред и в первую очередь гидросферы. Этот процесс, прямо связанный с гигантским прогрессом во многих областях человеческой деятельности (промышленной, сельскохозяйственной, транспортной и многих других), принял, как известно, глобальный характер.

Антропогенный вклад в распределение и миграцию многих веществ в биосфере стал соизмерим с природными миграционными потоками этих веществ. Возникло загрязнение, отдельные компоненты которого до недавнего времени вообще отсутствовали в природе (хлорорганические токсиканты, искусственные радионуклиды и др.). Изменился лик земли, ее ландшафты, нарушилась структура природных экосистем, их продуктивность и т. д.

Особую остроту и актуальность приобрели вопросы загрязнения водной среды, так как именно водоемы являются коллекторами большинства стоков и почти всех загрязняющих веществ различного состава и происхождения. Загрязнение гидросферы стало повсеместным и охватило не только внутренние водоемы и водостоки, но и Мировой океан. Современные методы анализа позволяют определять антропогенные токсиканты (нефть и нефтепродукты, хлорорганические вещества, тяжелые металлы, искусственные радионуклиды и др.) практически в любой точке гидросферы, включая ее приполярные области.

Многие из водных организмов, в том числе промысловых, обладают способностью накапливать до высоких уровней самые различные микрокомпоненты среды, включая и загрязняющие вещества. В водных экосистемах наряду с прямыми пищевыми взаимоотношениями огромную роль играют также процессы экологического метаболизма, легко нарушаемые в присутствии некоторых токсических примесей, например, нефтепродуктов. Необходимо учитывать также свойство водной среды не только сохранять те или иные аномалии ее состава, но и распространять их на значительные объемы и расстояния.

Таким образом, повсеместное и нарастающее в ряде регионов антропогенное загрязнение морских и пресноводных водоемов радикально изменило экологическую ситуацию в гидросфере и создало проблему, которая по своей остроте и актуальности заняла одно из главных мест в ряду первоочередных проблем, стоящих перед человечеством. В данной работе затронуты вопросы, касающиеся экологических особенностей поведения и биологического действия загрязняющих веществ в водной среде и связанные с рыбохозяйственным использованием водоемов. Трудно выделить среди отраслей народного хозяйства отрасль, которая столь прямо и сильно страдала бы от загрязнения водоемов как рыбное хозяйство. При этом надо учитывать не только случаи массовой гибели рыбы, когда потери вполне очевидны и поддаются количественной оценке. Гораздо большее значение имеют скрытые, до сих пор недостаточно изученные и плохо учитываемые последствия, к числу которых надо отнести ухудшение условий существования и, прежде всего, снижение эффективности естественного воспроизводства на нерестилищах с высоким уровнем загрязнения, нарушения миграционных путей и циклов проходных и полупроходных рыб, снижение устойчивости промысловых организмов к заболеваниям и др.

[1]. Тяжесть этих последствий усугубляется рядом других антропогенных воздействий, в том числе гидростроительством и зарегулированием рек, ростом безвозвратного водопотребления, лесосплавом и т. д., что уже привело к радикальной перестройке ихтиофауны многих регионов и существенно подорвало запасы водных биоресурсов [2].

Характерная отмеченная ранее [3] черта крупномасштабного поля загрязнения гидросферы заключается в существовании градиента нарастания уровней загрязнения при переходе от открытой части океана к его внутренним морям и пресноводным водоемам. Районы, где продуцируются более 90 % всей биомассы гидросферы (прибрежные воды, шельфовые и приустьевые акватории, внутренние водоемы), оказались в наибольшей степени подверженными загрязнению. Это обстоятельство, а также установленное ранее [3] частичное или полное совпадение фактических уровней содержания токсикантов в природных водах с минимальными действующими концентрациями загрязняющих веществ, при которые начинают проявлять те или иные отрицательные эффекты их действия на водные организм, позволили сделать вывод о существовании устойчивого снижения интенсивности биопродуцирования на всех трофических уровнях в водных экосистемах.

По минимальной оценке, это снижение при существующих сейчас условиях крупномасштабного загрязнения гидросферы составляет не менее 10 % от тех биомасс и продукции, которые были б в отсутствии антропогенного фона токсических веществ [4]. Речь идет, естественно, об осредненной ориентировочной оценке, тогда как в отдельных районах в зависимости от конкретной ситуации возможны те или иные вариации этого эффекта.

Загрязнение не только сокращает запасы и воспроизводство промысловых гидробионтов‚ но и значительно осложняет развитие рыбного хозяйства — аквакультуры‚ т. е. разведения и выращивания водных организмов в контролируемых человеком условиях. Если экстраполировать приведению выше оценку снижения продуктивности за счет загрязнения на морскую и пресноводную аквакультуру, то при ежегодной продукции мировой аквакультуры около 8 млн. т [1] потери биомассы культивируемых гидробионтов вследствие снижения качества водной среды составят более 800 тыс. т в год, из них более 200 тыс. т в год морских организмов. Подобная экстраполяция представляется вполне оправданной, если учесть, что культивирование водных организмов сосредоточено в морской прибрежной зоне и во внутренних и пресноводных водоемах, подверженных особенно высокому загрязнению.

Исследование характера, механизмов и масштабов биологическим, в том числе рыбопромысловых последствий загрязнения водоемов является необходимым, но отнюдь не единственным и не последним этапом в общем фронте работ по данной проблеме. Прикладная гидробиология и водная токсикология все чаще ориентируется не только на познание и предсказание биологических процессов в антропогенно нарушенных водоемах, но и на непосредственное предотвращение этого нарушения и борьбу с загрязнением водоемов. В этих прикладных работах уже сформировались определенные методические подходы и направления. Среди них следует выделить по крайней мере два направления, перспективность и эффективность которых доказана практическим опытом.

Одно из этих направлений представляет собой биологическую регламентацию качества водной среды рыбохозяйственным водоемов, основанную на установлении предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в воде.

Принципиальные методические основы этой системы подтверждены многолетней апробацией в процессе установления более 500 рыбохозяйственных ПДК, занесенных в официальный перечень и включенных в «Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами». Вместе с тем расширение набора методическим приемов и средств водной токсикологии, накопление значительного опыта токсикологических исследований, увеличение количества научным коллективов, работающих в этой области, а также нарастание потока и разнообразия загрязняющих водоемы веществ — все это делает правомочным постановку вопроса о повышении эффективности и экспрессности рыбохозяйственной регламентации допустимых уровней загрязнения водной среды.

Выполненный нами сравнительный анализ имеющихся токсикологических данные по веществам, для которых установлены ПДК, показал, что в большинстве случаев (около 9 %) наиболее слабыми звеньями, по которым шло нормирование и которые определяли конечные результаты установления ПДК, были планктонные ракообразные (главы образом, дафнии), развивающаяся икра, личинки и молодь рыб и одноклеточные водоросли.

Другое, из упомянутых выше, направление прикладного характера посвящено биотестированию сточных вод и отдельных токсикантов‚ т. е. экспериментальной оценке реагирования гидробионтов на токсические воздействия. Биотест как метод исследования всегда занимал центральное место в методическом арсенале водной токсикологии, в частности при решении задач биологической регламентации допустимого загрязнения водной среды. Однако в последнее время биотестирование приобрело большое значение как эффективное средство контроля качества сточных вод. Биотестирование является дополнением к существующей системе химико-аналитического контроля сточных вод, а методическим средством получения принципиально новой информации об их составе и свойствах, которая не может быть получена другими методами.

Таки образом, для современного состояния гидробиологическим и рыбохозяйственным исследований загрязнения водоемов характерно формирование двух основных направлений. Одно из них ориентировано на изучение и прогноз биологически последствии антропогенного нарушения химического состава водной среды, другое посвящено разработке и практическом использованию методов биологического (токсикологического) контроля загрязнения и регламентации качества воды рыбохозяйственных водоемов. Дальнейшее развитие этих работ в значительной мере обусловит успех реализации комплексным программ охраны чистоты водоемов и рационального использования их биологических ресурсов.

Литература:

Бочаров П. С. Некоторые вопросы токсикологии ранних этапов онтогенеза животных / П. С. Бочаров // Журнал общей биологии. — Москва, 1975. — № 6. — т. 36. — С. 847–858
Костюченко Л. Г. Развитие ихтиопланктона в загрязненным нефтью районах. / Л. Г. Костюченко // Материалы Всесоюзного симпозиума по изучению Черного и Средиземного морей, использованию и охране их ресурсов. — Киев, 1979. — Т. 4. — С. 57–58.
Патин С. А. Влияние загрязнения на биологические ресурсы и продуктивность Мирового океана / С. А. Патин // Пищевая промышленность. — Москва,1979. — С. 303.
Патин С. А. Биотестирование как метод изучения и предотвращения загрязнения водоемов / С. А. Патин // Биотестирование природных и сточных вод. –Москва, 1981. — С. 7–16.

Основные термины (генерируются автоматически): водная среда, вещество, загрязнение водоемов, рыбное хозяйство, вод, водная токсикология, водоем, антропогенное нарушение, биологическое действие, народное хозяйство.

Ключевые слова

загрязнение, водоемы, рыбное хозяйство

рыбное хозяйство, водоемы, загрязнение

Как загрязнение воды влияет на здоровье человека?

Загрязнение воды происходит, когда водоем загрязняется, обычно химическими веществами или микроорганизмами. Загрязнение воды может привести к тому, что вода станет токсичной для человека и окружающей среды.

Вода является важным ресурсом для всей жизни на Земле. Если источник воды загрязняется из-за загрязнения, это может привести к проблемам со здоровьем у людей, таким как рак или сердечно-сосудистые заболевания.

В этой статье исследуются причины загрязнения воды, как оно может повлиять на здоровье человека и что люди могут сделать, чтобы предотвратить это.

Поделиться на PinterestИзображение предоставлено: JEAN AURELIO PRUDENCE/L’Express Maurice/AFP via Getty Images

Вода — природный ресурс, необходимый всем живым существам. Чистая вода также используется в производстве и для социального и экономического развития.

Однако, по данным Организации Объединенных Наций (ООН), 2,2 миллиарда человек не имеют доступа к безопасной питьевой воде.

ООН и Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) приводят следующие статистические данные о загрязнении воды:

Более половины населения мира не имеет доступа к санитарно-гигиеническим услугам, организованным с соблюдением требований безопасности.
Около 2 миллиардов человек живут в странах с высоким уровнем нехватки воды, а это означает, что количество доступной воды меньше, чем требуется.
По оценкам экспертов, к 2025 году половина населения мира будет жить в условиях нехватки воды.
Около 785 миллионов человек не имеют доступа к основным услугам питьевой воды.
С 1990-х годов загрязнение воды ухудшилось почти во всех реках Азии, Латинской Америки и Африки.

Воду иногда называют универсальным растворителем, так как она растворяет больше веществ, чем любая другая жидкость. Однако эта способность означает, что вода легко подвержена загрязнению.

Ниже перечислены лишь некоторые из многих способов загрязнения воды.

Сточные воды и сточные воды

После использования вода становится сточными водами. Сточные воды могут быть бытовыми, такими как вода из туалетов, раковин или душевых, или от коммерческого, сельскохозяйственного или промышленного использования. Сточные воды также относятся к дождевой воде, которая смывает масло, жир, дорожную соль, мусор или химические вещества с земли в водные пути.

По оценкам ООН, 80% сточных вод возвращается в экосистему без очистки или повторного использования.

В 2017 году ООН обнаружила, что 2 миллиарда человек во всем мире не имеют доступа к таким удобствам, как туалеты или уборные. Организация также обнаружила, что 673 миллиона человек открыто испражняются на улице.

Сельское хозяйство

Сельское хозяйство является одним из крупнейших потребителей пресной воды. В США на него приходится около 80% потребления воды в стране. Сельское хозяйство также является основным источником загрязнения рек и ручьев в США

Одним из способов загрязнения воды сельским хозяйством является дождевая вода. Когда идет дождь, загрязняющие вещества, такие как удобрения, отходы животноводства и пестициды, смываются с ферм в водоемы, загрязняя воду.

Сельскохозяйственные загрязнители обычно содержат большое количество фосфора и азота, которые стимулируют рост водорослей. Эти цветы производят токсины, которые убивают рыбу, морских птиц и морских млекопитающих, а также наносят вред людям.

Кроме того, когда эти водоросли умирают, бактерии, образующиеся при разложении водорослей, потребляют кислород в воде. Недостаток кислорода приводит к появлению в воде «мертвых зон», в которых рыба не может жить.

По оценкам Организации Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры (ЮНЕСКО), в мире насчитывается примерно 245 000 квадратных километров мертвых зон.

Пластмасса и мусор

Ежегодно мы производим примерно 1,4 миллиарда тонн отходов. Из этих ежегодных отходов 10% составляют пластмассы. По оценкам экспертов, из-за повсеместного использования пластика ежегодно в океан попадает 4,8–12,7 млн тонн отходов.

Пластик и мусор могут попасть в воду разными путями:

обломки, падающие с кораблей
мусор, уносимый в океан со свалок
мусор, уносимый в море реками от людей, выбрасывающих использованные предметы, такие как пакеты с едой
люди, выбрасывающие свой мусор на пляж

вода, пластик и мусор могут нанести вред морской жизни и здоровью человека. Рыба может съесть мусор, приняв его за еду, и в конечном итоге погибнуть.

По мере того, как пластик медленно распадается, образуются микропластики. Это небольшие фрагменты пластика размером менее 5 миллиметров. Рыбы могут потреблять эти микропластики, которые затем могут быть съедены людьми.

По данным ООН, пластиковый мусор в океане ежегодно становится причиной гибели более миллиона морских птиц. Пластиковый мусор также является причиной гибели более 100 000 морских млекопитающих ежегодно.

Нефть

Загрязнение нефтью может произойти, когда нефтяные танкеры разливают свой груз. Однако нефть также может попасть в море через фабрики, фермы и города, а также через судоходство.

Радиоактивные отходы

Радиоактивные отходы могут сохраняться в окружающей среде в течение тысяч лет, что затрудняет безопасную утилизацию. При неправильной утилизации он может попасть в воду, что сделает его опасным для людей, морских обитателей и окружающей среды.

Фракинг

Фрекинг — это процесс извлечения нефти или природного газа из породы. В этом методе используется большое количество воды и химикатов под высоким давлением для раскалывания породы. Жидкость, образующаяся при гидроразрыве пласта, содержит загрязняющие вещества, которые могут загрязнять подземные воды.

Ниже приведены некоторые негативные последствия загрязнения воды, которые могут напрямую повлиять на здоровье человека.

Проглатывание микропластика

Человек может проглотить микропластик через питьевую воду или употребление в пищу зараженных морепродуктов. В Токийском заливе в 2016 году ученые исследовали 64 анчоуса на предмет потребления микропластика — 77% из них содержали микропластик в пищеварительной системе.

Люди также обнаружили их в соли, пиве и других продуктах питания.

Исследования показывают, что микропластик может вызывать окислительный стресс, воспалительные реакции и нарушения обмена веществ у людей. Однако для подтверждения этих эффектов необходимы дальнейшие исследования.

Потребление воды, загрязненной сточными водами

ВОЗ отмечает, что во всем мире около 2 миллиардов человек используют источник питьевой воды с фекальными загрязнениями. Загрязненная вода может содержать бактерии, вызывающие диарею, холеру, дизентерию, брюшной тиф, гепатит А и полиомиелит.

По данным ООН, ежегодно около 297 000 детей в возрасте до пяти лет умирают от болезней, связанных с плохими санитарными условиями, плохой гигиеной или небезопасной питьевой водой.

Питьевая вода, содержащая химические отходы

Химические загрязнители, такие как пестициды, удобрения и тяжелые металлы, при проглатывании могут вызвать серьезные проблемы со здоровьем.

В 2014 году жители города Флинт, штат Мичиган, столкнулись с загрязнением воды из-за неадекватного тестирования и очистки их водоснабжения. Загрязненная вода вызывала сыпь, выпадение волос и зуд кожи. Уровни свинца в крови детей, которые пили воду, удвоились.

Человек, который проглатывает химические токсины с водой, может подвергаться риску:

рака
гормонального сбоя
изменения функции мозга
повреждения иммунной и репродуктивной систем
сердечно-сосудистых заболеваний и проблем с почками

загрязнение 90 вода также может вызвать:

сыпь
конъюнктивит
респираторные инфекции
гепатит

Человек, который хочет уменьшить загрязнение воды, может помочь:

сокращение использования пластика и переработка пластика, если это возможно
надлежащая утилизация бытовой химии
регулярное техническое обслуживание своего автомобиля, чтобы исключить утечку вредных веществ
отказ от использования пестицидов
рациональный выбор продуктов питания и напитков
рассмотрение перехода на веганство или вегетарианство

Загрязнение воды является серьезной экологической проблемой, которая может быть вызвана многими загрязняющими веществами. На здоровье человека может повлиять употребление, попадание в воду или мытье в загрязненной воде.

Существуют различные способы ограничения загрязнения воды. Если человек испытывает какие-либо последствия загрязнения воды, он должен поговорить со своим врачом.

7.3: Загрязнение воды — биология LibreTexts

Последнее обновление
Сохранить как PDF

Идентификатор страницы: 14621

Мэтью Р. Фишер
Общественный колледж Орегонского побережья через OpenOregon

Глобальный водный кризис также связан с загрязнением воды. Чтобы вода была пригодна для питья и орошения, она не должна быть загрязнена выше определенных порогов. По данным Всемирной организации здравоохранения, в 2008 году около 880 миллионов человек в мире (или 13% населения мира) не имели доступа к безопасной питьевой воде. В то же время около 2,6 млрд человек (или 40% населения мира) жили без улучшенной санитарии, которая определяется как наличие доступа к общественной канализации, септиктенку или даже простой выгребной яме. Ежегодно около 1,7 миллиона человек умирают от диарейных заболеваний, связанных с небезопасной питьевой водой, неадекватными санитарными условиями и плохой гигиеной. Почти все эти смерти происходят в развивающихся странах, и около 90% из них приходится на детей в возрасте до 5 лет (рис. \(\PageIndex{1}\)). Усугубляет водный кризис проблема социальной справедливости; бедные люди чаще не имеют доступа к чистой воде и санитарии, чем богатые люди в аналогичных районах. В глобальном масштабе повышение безопасности воды, санитарии и гигиены может предотвратить до 9% всех заболеваний и 6% всех смертей.

В дополнение к глобальному кризису заболеваний, передающихся через воду, химическое загрязнение от сельского хозяйства, промышленности, городов и горнодобывающей промышленности угрожает глобальному качеству воды. Некоторые химические загрязнители имеют серьезные и хорошо известные последствия для здоровья, в то время как многие другие имеют плохо изученные долгосрочные последствия для здоровья. В настоящее время в США более 40 000 водоемов соответствуют определению «неблагополучных», установленному EPA, что означает, что они не могут ни поддерживать здоровую экосистему, ни соответствовать стандартам качества воды. В опросах общественного мнения, проведенных Гэллапом за последнее десятилетие, американцы постоянно ставят загрязнение воды и водоснабжение в качестве главных экологических проблем по сравнению с такими проблемами, как загрязнение воздуха, вырубка лесов, исчезновение видов и глобальное потепление.

Рисунок \(\PageIndex{1}\). Эта работа была создана Всемирной организацией здравоохранения .

Любая природная вода содержит растворенные химические вещества, некоторые из которых являются важными питательными веществами для человека, а другие могут быть вредными для здоровья человека. Концентрация загрязнителя воды обычно указывается в очень малых единицах, таких как части на миллион ( ppm ) или даже части на миллиард ( ppb ). Концентрация мышьяка 1 ppm означает 1 часть мышьяка на миллион частей воды. Это эквивалентно одной капле мышьяка на 50 литров воды. Чтобы дать вам другой взгляд на оценку малых единиц концентрации, преобразование 1 ppm в единицы длины составляет 1 см (0,4 дюйма) на 10 км (6 миль), а преобразование 1 ppm в единицы времени составляет 30 секунд в году. Общее количество растворенных твердых веществ (TDS) представляет собой общее количество растворенных веществ в воде. Средние значения TDS для дождевой, речной и морской воды составляют около 4 частей на миллион, 120 частей на миллион и 35 000 частей на миллион соответственно.

Обзор загрязнения воды

Рисунок \(\PageIndex{2}\). Загрязнение воды. Явное загрязнение воды в виде плавающего мусора; невидимые загрязнители воды иногда могут быть гораздо более вредными, чем видимые.

Источник: Стивен Кодрингтон на Wikimedia Commons

Загрязнение воды — загрязнение воды избыточным количеством вещества, которое может причинить вред человеку и/или экосистеме. Уровень загрязнения воды зависит от количества загрязнителя, воздействия загрязнителя на окружающую среду и использования воды. Загрязнители образуются в результате биологических, химических или физических процессов. Хотя естественные процессы, такие как извержения вулканов или испарение, иногда могут вызывать загрязнение воды, большая часть загрязнения связана с деятельностью человека на суше (рис. \(\PageIndex{2}\)). Загрязнители воды могут перемещаться через разные водоемы по мере того, как вода, несущая их, проходит через этапы круговорота воды (рис. \(\PageIndex{3}\)). Время пребывания в воде (среднее время, которое молекула воды проводит в водоеме) очень важно для решения проблем загрязнения, поскольку оно влияет на потенциал загрязнения. Вода в реках имеет относительно короткое время пребывания, поэтому загрязнение обычно бывает кратковременным. Конечно, загрязнение рек может просто переместиться в другой водоем, например в океан, где оно может создать дополнительные проблемы. Подземные воды обычно характеризуются медленным течением и более длительным временем пребывания, что может сделать загрязнение подземных вод особенно проблематичным. Наконец, время пребывания загрязнения может быть намного больше, чем время пребывания в воде, потому что загрязнитель может долгое время поглощаться экосистемой или поглощаться отложениями.

Рисунок \(\PageIndex{3}\). Источники загрязнения воды. Источники некоторых загрязнителей воды и перемещение загрязняющих веществ в разные водоемы круговорота воды. Источник: Геологическая служба США

Загрязняющие вещества попадают в водоснабжение из точечных источников , которые легко идентифицируются и находятся в относительно небольших местах, или неточечные источники , которые представляют собой большие и более рассеянные области. К точечным источникам загрязнения относятся животноводческие фермы (рис. \(\PageIndex{4}\)), в которых содержится большое количество и высокая плотность домашнего скота, такого как коровы, свиньи и куры. Также включены трубы от заводов или очистных сооружений. Комбинированные канализационные системы, имеющие единый комплекс подземных труб для сбора как сточных, так и ливневых стоков с улиц для очистки сточных вод, могут быть крупными точечными источниками загрязняющих веществ. Во время сильного дождя сток ливневых вод может превысить пропускную способность канализационной системы, в результате чего неочищенные сточные воды попадут прямо в поверхностные воды (рис. \(\PageIndex{5}\)).

Рисунок \(\PageIndex{4}\). Крупные животноводческие фермы часто называют предприятиями концентрированного кормления (CFO). Эти фермы считаются потенциальными точечными источниками загрязнения, поскольку неочищенные отходы животноводства могут попадать в близлежащие водоемы в виде неочищенных сточных вод. Фото: ehp.gov

Неточечные источники загрязнения включают сельскохозяйственные поля, города и заброшенные шахты. Дождь течет по земле и сквозь землю, собирая загрязняющие вещества, такие как гербициды, пестициды и удобрения с сельскохозяйственных полей и газонов; масло, антифриз, отходы животноводства и дорожная соль из городских районов; кислотные и токсичные элементы из заброшенных шахт. Затем это загрязнение выносится в поверхностные водоемы и подземные воды. Загрязнение из неточечных источников, которое является основной причиной загрязнения воды в США, обычно гораздо сложнее и дороже контролировать, чем загрязнение из точечных источников, из-за его низкой концентрации, множества источников и гораздо большего объема воды.

Рисунок \(\PageIndex{5}\). Комбинированная канализационная система Комбинированная канализационная система является возможным крупным точечным источником загрязнения воды во время сильных дождей из-за перелива неочищенных сточных вод. В сухую погоду (и небольшие штормы) все потоки обрабатываются государственными очистными сооружениями (POTW). Во время сильных штормов структура рельефа позволяет части объединенных ливневых и сточных вод сбрасываться неочищенными в соседний водоем.

Источник: Агентство по охране окружающей среды США на Wikimedia Commons 9.0030 Типы загрязнителей воды

Кислородоемкие отходы являются чрезвычайно важным загрязнителем экосистем. Большая часть поверхностных вод, контактирующих с атмосферой, содержит небольшое количество растворенного кислорода, необходимого водным организмам для клеточного дыхания. Бактерии разлагают мертвое органическое вещество и удаляют растворенный кислород (O ₂ ) по следующей реакции:

\[\text{органическое вещество} + O_{2} \rightarrow CO_{2} + H_{2} O\]

Слишком большое количество разлагающихся органических веществ в воде является загрязнителем, поскольку они удаляют кислород из воды, что может привести к гибели рыб, моллюсков и водных насекомых. Количество кислорода, используемого аэробное (в присутствии кислорода) бактериальное разложение органического вещества называется биохимическим потреблением кислорода (БПК). Основным источником мертвого органического вещества во многих природных водах являются сточные воды; трава и листья являются меньшими источниками. Незагрязненным по БПК водоемом является бурная река, протекающая по естественному лесу. Турбулентность постоянно приводит воду в контакт с атмосферой, где содержание O ₂ восстанавливается. Содержание растворенного кислорода в такой реке колеблется от 10 до 14 ppm O ₂ , БПК низкий, и рыба из чистой воды, такая как форель. Загрязненным по кислороду водоемом является стоячее глубокое озеро в городских условиях со совмещенной канализационной системой. Эта система способствует высокому поступлению мертвого органического углерода из-за сброса сточных вод и ограниченной возможности циркуляции воды и контакта с атмосферой. В таком озере содержание растворенного O ₂ составляет ≤5 ppm O ₂ , БПК высокое, и преобладают низкоустойчивые к O ₂ рыбы, такие как карп и сом.

Избыточные питательные вещества для растений, особенно азот (N) и фосфор (P), являются загрязнителями, тесно связанными с отходами, требовательными к кислороду. Водным растениям для роста требуется около 15 питательных веществ, большинство из которых содержится в воде. Однако N и P называются лимитирующими питательными веществами , потому что они обычно присутствуют в воде в низких концентрациях и, следовательно, ограничивают общий объем роста растений. Это объясняет, почему N и P являются основными ингредиентами большинства удобрений. Высокие концентрации N и P из антропогенных источников (в основном сельскохозяйственные и городские стоки, включая удобрения, сточные воды и моющие средства на основе фосфора) могут вызывать культурные эвтрофикация , которая приводит к быстрому росту водных продуцентов, особенно водорослей. Толстые маты плавающих водорослей или укоренившихся растений приводят к загрязнению воды, которое наносит ущерб экосистеме, забивая жабры рыб и блокируя солнечный свет. Небольшой процент видов водорослей вырабатывает токсины, которые могут убить животных, в том числе людей. Экспоненциальный рост этих водорослей называется вредоносным цветением водорослей . Когда плодовитый слой водорослей отмирает, он становится отходами, требовательными к кислороду, что может привести к очень низкому содержанию O ₂ концентрации в воде (< 2 ppm O ₂ ), состояние, называемое гипоксией. Это приводит к мертвой зоне , потому что это вызывает смерть от удушья для организмов, которые не могут покинуть эту среду. По оценкам, 50% озер в Северной Америке, Европе и Азии подвергаются негативному воздействию культурной эвтрофикации. Кроме того, размер и количество морских гипоксических зон резко выросли за последние 50 лет, включая очень большую мертвую зону, расположенную на шельфе Луизианы в Мексиканском заливе. С культурной эвтрофикацией и гипоксией трудно бороться, так как они вызваны, прежде всего, загрязнением из неточечных источников, которое трудно регулировать, а также азотом и фосфором, которые трудно удалить из сточных вод.

Патогены — это болезнетворные микроорганизмы, например, вирусы, бактерии, паразитические черви и простейшие, которые вызывают различные кишечные заболевания, такие как дизентерия, брюшной тиф и холера. Патогены являются основной причиной кризиса загрязнения воды, обсуждавшегося в начале этого раздела. К сожалению, почти миллиард человек во всем мире ежедневно подвергается воздействию патогенов, передающихся через воду, и около 1,5 миллиона детей, главным образом в слаборазвитых странах, ежегодно умирают от болезней, передающихся через воду, вызванных патогенами. Патогены попадают в воду в основном с фекалиями человека и животных из-за неадекватной очистки сточных вод. Во многих слаборазвитых странах сточные воды сбрасываются в местные воды либо без очистки, либо после элементарной очистки. В развитых странах сброс неочищенных сточных вод может происходить из-за переполнения комбинированных канализационных систем, плохо управляемых животноводческих ферм и негерметичных или неисправных систем сбора сточных вод. Вода с болезнетворными микроорганизмами может быть очищена путем добавления хлора или озона, путем кипячения или в первую очередь путем очистки сточных вод.

Разливы нефти — еще один вид органического загрязнения. Разливы нефти могут происходить в результате аварий супертанкеров, таких как Exxon Valdez в 1989 году, когда 10 миллионов галлонов нефти вылилось в богатую экосистему побережья Аляски и погибло огромное количество животных. Крупнейшим морским разливом нефти стала катастрофа Deepwater Horizon, которая началась со взрыва природного газа (рис. \(\PageIndex{6}\)) на нефтяной скважине в 65 км от берега Луизианы и продолжалась в течение 3 месяцев в 2010 г., в результате чего, по оценкам, 200 миллионов галлонов нефти. Крупнейший разлив нефти произошел во время войны в Персидском заливе 1991, когда Ирак преднамеренно сбросил около 200 миллионов галлонов нефти на шельф Кувейта и устроил более 700 пожаров на нефтяных скважинах, в результате которых в течение более девяти месяцев выбрасывались огромные облака дыма и кислотные дожди.

Рисунок \(\PageIndex{6}\). Взрыв Deepwater Horizon Лодки тушат пожар от взрыва на буровой установке Deepwater Horizon в Мексиканском заливе у берегов Луизианы 20 апреля 2010 года.

Источник: Береговая охрана США через Wikimedia Commons

Во время разлива нефти на воду нефть всплывает на поверхность потому что он менее плотный, чем вода, а самые легкие углеводороды испаряются, уменьшая размер разлива, но загрязняя воздух. Затем бактерии начинают разлагать оставшееся масло, и этот процесс может занять много лет. Через несколько месяцев может остаться только около 15% первоначального объема, но он находится в виде толстых кусков асфальта, форма которых особенно вредна для птиц, рыб и моллюсков. Операции по очистке могут включать скиммерные суда, которые всасывают нефть с поверхности воды (эффективны только при небольших разливах), контролируемое сжигание (работает только на ранних стадиях до того, как легкая воспламеняющаяся часть испарится, но также загрязняет воздух) диспергаторы (детергенты, разлагающие нефть для ускорения ее разложения, но некоторые диспергаторы могут быть токсичными для экосистемы), и биоремедиация (добавление микроорганизмов, специализирующихся на быстром разложении нефти, но это может нарушить естественную экосистему).

Токсичные химические вещества включают множество различных видов и источников, главным образом из промышленности и горнодобывающей промышленности. Общие виды токсичных химических веществ включают опасные химические вещества и стойкие органические загрязнители, в том числе ДДТ (пестицид), диоксин (побочный продукт гербицидов) и ПХБ (полихлорированные бифенилы, которые использовались в качестве жидкого изолятора в электрических трансформаторах). Стойкие органические загрязнители (СОЗ) долго сохраняются в окружающей среде, биоусиливаются в пищевой цепи и могут быть токсичными. Другая категория токсичных химических веществ включает радиоактивные материалы, такие как цезий, йод, уран и газ радон, которые могут привести к длительному воздействию радиоактивности при попадании в организм. Последняя группа токсичных химических веществ — это тяжелые металлы, такие как свинец, ртуть, мышьяк, кадмий и хром, которые могут накапливаться в пищевой цепи. Тяжелые металлы обычно производятся в промышленности и на шахтах по добыче металлических руд. Мышьяк и ртуть более подробно обсуждаются ниже.

Мышьяк (As) был известен как агент смерти на протяжении многих веков. Лишь недавно ученые признали, что проблемы со здоровьем могут быть вызваны употреблением воды с небольшим содержанием мышьяка в течение длительного времени. Он попадает в водоснабжение естественным путем в результате выветривания богатых мышьяком минералов и в результате деятельности человека, такой как сжигание угля и плавка металлических руд. Худший случай отравления мышьяком произошел в густонаселенной бедной стране Бангладеш, где ежегодно 100 000 человек умирают от диареи и холеры в результате употребления поверхностных вод, зараженных патогенами из-за неправильной очистки сточных вод. В 19В 70-х годах Организация Объединенных Наций оказала помощь миллионам мелководных колодцев, что привело к резкому снижению числа болезнетворных болезней. К сожалению, вода многих скважин богата мышьяком. К сожалению, в Бангладеш около 77 миллионов человек (около половины населения) могли непреднамеренно подвергнуться воздействию токсичных уровней мышьяка. Всемирная организация здравоохранения назвала это самым массовым отравлением населения в истории.

Ртуть (Hg) используется в различных электротехнических изделиях, таких как сухие батареи, люминесцентные лампы и выключатели, а также в производстве красок, бумаги, винилхлорида и фунгицидов. Ртуть действует на центральную нервную систему и может вызвать потерю зрения, чувствительности и слуха, а также нервозность, дрожь и смерть. Как и мышьяк, ртуть естественным образом попадает в водоснабжение в результате выветривания богатых ртутью минералов и в результате деятельности человека, такой как сжигание угля и обработка металлов. Известный случай отравления ртутью в Минамате, Япония, связан с промышленными выбросами, богатыми метилртутью, которые вызвали высокие уровни ртути в рыбе. Жители местных рыбацких деревень ели рыбу до трех раз в день на протяжении более 30 лет, что привело к гибели более 2000 человек. За это время ответственная компания и национальное правительство мало что сделали для смягчения, облегчения или даже признания проблемы.

Жесткая вода содержит большое количество кальция и магния, что снижает ее способность образовывать мыльную пену и способствует образованию накипи (минералы карбоната кальция и магния) на оборудовании для горячего водоснабжения. Умягчители воды удаляют кальций и магний, что позволяет воде легко пениться и препятствовать образованию накипи. Жесткая вода образуется естественным путем в результате растворения минералов карбоната кальция и магния в почве; он не оказывает отрицательного воздействия на здоровье людей.

Загрязнение подземных вод может происходить из подземных источников и всех источников загрязнения, загрязняющих поверхностные воды. Распространенными источниками загрязнения подземных вод являются протекающие подземные резервуары для хранения топлива, септиктенки, сельскохозяйственная деятельность, свалки и добыча ископаемого топлива. Общие загрязнители подземных вод включают нитраты, пестициды, летучие органические соединения и нефтепродукты. Еще одна неприятная особенность загрязнения подземных вод заключается в том, что небольшие количества некоторых загрязняющих веществ, например, нефтепродуктов и органических растворителей, могут загрязнять большие площади. В Денвере, штат Колорадо, 80 литров нескольких органических растворителей загрязнили 4,5 триллиона литров подземных вод и образовали шлейф загрязнения длиной 5 км. Серьезную угрозу качеству подземных вод представляют подземные резервуары для хранения топлива. Топливные баки обычно хранятся под землей на заправочных станциях, чтобы снизить опасность взрыва. До 1988 в США эти резервуары для хранения могут быть сделаны из металла, который может подвергаться коррозии, протекать и быстро загрязнять местные грунтовые воды. Сейчас требуются течеискатели, а металлические резервуары предполагается защитить от коррозии или заменить на стеклопластиковые. В настоящее время в США насчитывается около 600 000 подземных резервуаров для хранения топлива, и более 30% из них по-прежнему не соответствуют требованиям Агентства по охране окружающей среды в отношении предотвращения утечки или обнаружения утечек.

Авторы и авторство

«Основы науки об окружающей среде» Камалы Доршнер находится под лицензией CC BY 4.0. Изменено по сравнению с оригиналом Мэтью Р. Фишером.

Эта страница под названием 7.3: Загрязнение воды распространяется под лицензией CC BY 4.0 и была создана, изменена и/или курирована Мэтью Р. Фишером (OpenOregon) с использованием исходного контента, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандартами платформы LibreTexts. ; подробная история редактирования доступна по запросу.

Вернуться к началу

Была ли эта статья полезной?

Тип изделия
Раздел или страница
Автор
Мэтью Р.

Статистический анализ влияния загрязнения среды обитания на заболеваемость населения в Республике Марий Эл | Коротков

Рыбохозяйственные аспекты проблемы охраны водоемов от загрязнения

Ключевые слова

Похожие статьи

Проблема

Основные показатели

Источники

Способы очистки морских акваторий от нефтяных

Проблемы

Оценка токсичности

Обзор методов биоиндикации и биотестирования для оценки.

Радиоактивный тритий —

Экологическая обстановка акватории Обводного канала

Проблема

Основные показатели

Источники

Способы очистки морских акваторий от нефтяных

Проблемы

Оценка токсичности

Обзор методов биоиндикации и биотестирования для оценки.

Радиоактивный тритий —

Экологическая обстановка акватории Обводного канала

Похожие статьи

Проблема

Основные показатели

Источники

Способы очистки морских акваторий от нефтяных

Проблемы

Оценка токсичности

Обзор методов биоиндикации и биотестирования для оценки.

Радиоактивный тритий —

Экологическая обстановка акватории Обводного канала

Проблема

Основные показатели

Источники

Способы очистки морских акваторий от нефтяных

Проблемы

Оценка токсичности

Обзор методов биоиндикации и биотестирования для оценки.

Радиоактивный тритий —

Экологическая обстановка акватории Обводного канала

Как загрязнение воды влияет на здоровье человека?

Сточные воды и сточные воды

Сельское хозяйство

Пластмасса и мусор

Нефть

Радиоактивные отходы

Фракинг

Проглатывание микропластика

Потребление воды, загрязненной сточными водами

Питьевая вода, содержащая химические отходы

7.3: Загрязнение воды — биология LibreTexts

Обзор загрязнения воды

Авторы и авторство

Leave a Reply Cancel Reply