Основные известные источники загрязнения гидросферы и пути решения глобальной проблемы
География
12.11.21
12 мин.
При рассмотрении загрязнения гидросферы следует понимать основную ее причину, которая заключается в активном развитии промышленности. Вредные вещества при попадании в воду негативно сказываются на растениях и животных, обитающих в ней. К наиболее опасным компонентам относятся оседающая строительная пыль, нефть, химические выбросы, отходы пищевой индустрии.
Оглавление:
- Общая информация
- Виды поражений
- Основные провокаторы
- Опасные последствия
Современное общество столкнулось с проблемой глобального масштаба. Она заключается в дефиците пресной чистой воды. Из географии известно, что большую часть поверхности Земли занимают озера, реки с океанами, моря. Они обеспечивают жизнь всех существ на планете. Водный запас очень важен для ведения хозяйственной деятельности.
Ежегодно люди потребляют от 3400 до 3600 т живительной влаги. Львиная доля от этого объема (порядка 70%) приходится именно на сельскохозяйственные нужды. Вода необходима в химической и металлургической направленности, целлюлозном производстве, для обслуживания бытовой сферы. При этом следует отметить негативный результат хозяйствования современного общества — это образование огромного количества стоков.
Увеличение количественного показателя людей на Земле стало результатом того, что на жарких континентах в низко развитых странах отмечается острая нехватка питьевой воды. Если кратко, загрязнение гидросферы приведет к тому, что и имеющиеся запасы могут закончиться.
Статистика показывает, что уже в настоящее время большинство источников столь важной жидкости подверглись сильному поражению вредными веществами. Каждый год вырабатывается порядка 3500 км³ опасных отходов, которые в основном поступают в моря с океанами.
Существует процесс самовосстановления планеты. Но такой защитный механизм требует времени, характеризуется определенными ограничениями.Существуют усовершенствованные технологии по водоподготовке, с помощью которых положение с загрязнением гидросферы несколько стабилизируется. Но далеко не каждое государство способно выделять на такое мероприятие колоссальные средства.
Виды поражений
Существует огромное количество веществ вместе с их производными, которые большими массами попадают в водоемы и наносят им вред. Выделяются основные классы известных загрязнений, различающиеся между собой.
Химические поражения представлены органическими и неорганическими соединениями. Если их количество в природных источниках воды превышает допустимые нормы, фиксируется антропогенное поражение гидросферы.
- нефть и ее производные;
- удобрения;
- металлы.
Всевозможная отравляющая химия в больших количествах выделяется промышленными заводами. Стоки, исходящие от них, содержат практически всю таблицу Менделеева. Обнаружить такие вещества можно только в лабораторных условиях.
Большой вред наносится тепловыми загрязнениями. Их суть заключается в повышении температуры природных источников за счет сброса горячей воды с тепловых и атомных станций. Кажущийся безобидным процесс сильно снижает количество кислорода в водных пластах, из-за чего страдают экосистемы.
Что касается физических источников, поражающих гидросферу, они представлены нерастворимыми веществами, поступающими в нее. Такие структуры различаются по размерам, исходным материалам. Настоящую проблему представляет пластиковый мусор. На просторах океанов он скапливается и образует дрейфующие острова больших масштабов. Их можно увидеть даже из космоса.
К основным источникам загрязнения гидросферы относятся радиоактивные поражения, заключающиеся в повышенной концентрации радионуклидов. Опасность всем водоемам без исключения несут:
- полигоны, на которых отрабатывается ядерное оружие;
- атомные станции;
- кладбища, на которых скапливаются токсичные отходы.
Радионуклиды задерживаются в планктоне, транспортируются по всей пищевой цепочке, достигая человека через выловленные морепродукты, рыбу. В результате происходит поражение тяжелыми элементами, влекущее развитие серьезных болезней.
Биологическим загрязнением можно назвать повышение количества патогенных организмов, водорослей с грибками. Причиной возникновения является высокая концентрация соединений неорганического и органического типа.
Основные провокаторы
Природные источники воды подвергаются загрязнению первичными факторами. Они представлены ядовитыми компонентами, которые способны проникать в организм человека, представителей фауны и флоры. Что касается вторичного загрязнения всей гидросферы, оно не имеет связи с токсичными веществами.
В сельскохозяйственной сфере используются удобрения, которые смываются с полей и становятся причиной поражения всего живого в реках, передаются грунтовым водам. В животноводческой отрасли крупные хозяйства сбрасывают большие объемы органических веществ в водоемы.
Негативное влияние оказывают выделяемые канализационными городскими системами коммунальные сточные массы . В них входят:
- агрессивные моющие средства;
- отходы нефтяной промышленности;
- грязь;
- биологические остатки.
Такая субстанция кочует в озера и реки, Мировой океан. Примечательно то, что многие выбросы не пропускаются через специальные очистительные системы.
Нефть — один из основных врагов гидросферы. Статистика показывает, что ежегодно в водоемы попадает около 15 млн т этого вещества и его производных. Поверхность загрязняется, образуется пленка, не пропускающая в толщу воды кислород, из-за чего гибнут животные и растения.
Промышленные загрязнения охватывают механические отходы, вырабатываемые предприятиями, заводами. К ним присоединяются сбросы с транспортных объектов ж/д и водного сообщения, шахтные и рудниковые стоки.
Настоящей проблемой для гидросферы являются твердые отходы.
- грунт;
- строительный мусор;
- бытовые отходы;
- несанкционированные сбросы производств.
Под действием таких факторов кардинально изменяется состав воды, в ее толщу не проникает достаточное количество света. Становится невозможным существование животных и растений.
Опасно и атмосферное загрязнение. Например, обычная дождевая вода впитывает золу и сажу, газы, поступает в реки. Кислотные осадки растворяют грунтовые минералы, насыщая источники воды металлами.
Опасные последствия
Отмечены последствия загрязнения гидросферы, несущие крайнюю опасность для всех живых организмов. Первым отмечается канцерогенный эффект, заключающийся в употреблении грязной воды, что способствует развитию онкологических поражений. Токсичные вещества действуют на здоровые клетки человека, которые мутируют в раковые образования.
Следует отметить нейротоксичное действие, когда отравляющие компоненты поражают нервную систему человека. Результатом является развитие психических болезней с последующим неадекватным поведением. При массовом загрязнении морей, рек проявляется агрессия у водных обитателей, возможен их массовый суицид (дельфины, рыбы выбрасываются на берег).
Отмечается нарушение энергетического обмена. Некоторые загрязнители за короткое время подавляют митохондрии в тканях организма человека. Это ведет к недостаточной выработке энергии. У рыб замедляются или полностью прекращаются жизненно важные процессы, что ведет к летальному исходу.
Сбой в работе репродуктивной системы. В ряде случаев ядовитые компоненты не провоцируют смерть особей, но являются причиной вымирания вида. Дело в том, что у живых организмов блокируется способность к воспроизведению потомства.
Опасной является генотоксичность всевозможных загрязнителей.
Поддерживать гидросферу в нормальном состоянии, предупредить экологическое загрязнение морей, океанов, рек поможет обдуманное и правильное использование нефтепродуктов. Настоящей бедой является пластик, не подвергающийся разложению в естественных условиях. Всячески нужно сокращать потребление удобрений, пестицидов, инсектицидов, к ним стоит отнести моющие бытовые компоненты.
Эти несложные шаги, на которые согласятся люди, помогут предотвратить дефицит питьевой воды. Следует бережно относиться к природным ресурсам и обеспечивать их охрану, понимая, что без них невозможна нормальная жизнь на планете. В школьном докладе или реферате следует обозначить пути решения серьезной проблемы.
Загрязнение гидросферы: последствия, основные загрязнители
Автор sparkzevs На чтение 19 мин Просмотров 55 Опубликовано
Содержание
Как определяется химическое загрязнение воды
Степень химической загрязнённости воды определяются по следующим показателям:
- химическое потребление кислорода (ХПК) — главный критерий оценки качества воды. Он основан на измерении количества кислорода, необходимого для полного окисления органических веществ, находящихся в воде;
- биохимическое потребление кислорода (БПК) — количество кислорода, которое поглощают микроорганизмы в процессе своей жизнедеятельности и расходуемое на окисление веществ в исследуемой воде;
- скорость окисления — по этому показателю определяют наличие в воде определённых веществ. К быстроокисляемым относятся фенол, формальдегид, фурфурол, алифатические спирты и т. д. Медленноокисляемыми считаются гидрохинон, сульфонол;
- анализ на кислотность и щёлочность — определяется по количеству карбонатов путём взятия проб воды из источника.
Белое море и его экологические проблемы
Читать
Основные причины истощения ресурсов Охотского моря
Подробнее
Что собой представляет проблема загрязнения водоёмов?
Смотреть
Пять основных экологических проблем Амура
Далее
Строение и функции гидросферы
Гидросфера Земли — это термин, который используется для описания совокупности всех водных запасов планеты. В него входят не только пресноводные и соленые водоемы, расположенные на поверхности, но также подземные источники и вода, находящаяся в парообразном и замерзшем состоянии. На планете непрерывно происходит круговорот воды.
Сотни тонн воды каждый день испаряются с поверхности Мирового океана. Одна часть здесь же выпадает в виде дождя, а другая относится ветрами на континенты. Попавшая из Мирового океана жидкость питает подземные источники, испаряется или же возвращается обратно благодаря рекам.
Гидросфера является важнейшей составляющей живой и неживой природы. В каждой клетке любого организма присутствует запас воды. Без данного компонента становятся невозможными обменные процессы. Кроме того, вода необходима для поддержания существующих климатических условий на планете. Фазовые превращения сопровождаются выделением или поглощением тепла.
Вода, присутствующая в атмосфере, создает парниковый эффект, повышающий температуру на планете в среднем на 18°C. Кроме того, поддержанию климатических условий, пригодных для жизни, способствуют существующие подводные течения, которые переносят разогретые экваториальные воды к полюсам.
Защита на законодательном уровне
Сегодня написано множество докладов и рефератов по теме ухудшения состояния водных запасов, пути решения загрязнения гидросферы пытаются установить на законодательном уровне. К примеру, в Евросоюзе приняли специальные директивы по охране водоемов, которые определяют допустимое количество определенных веществ в воде. Однако как показала практика, добиться исполнения этих решений трудно даже в цивилизованных европейских странах.
В законодательстве России загрязнение водоемов тоже является преступлением, карающееся уголовным наказанием или штрафными санкциями. Но на территории РФ такая проблема еще более глобальна, чем в Европе: доказательством является загрязнение озера Байкал — самого крупного пресного водоема на земле. В России существует хорошая законодательная база, которая регулирует выбросы ядовитых веществ, однако эти законы часто не соблюдаются, так как нет эффективной системы экологического слежения.
Термическое загрязнение
С работой тепловых и атомных электростанций связано термическое загрязнение воды. Основная масса воды, используемой в тепловой энергетике, предназначается для охлаждения турбин и генераторов. При этом около 5% воды безвозвратно теряется, превращаясь в пар.
Широкое распространение начиная с середины XX в. получили специальные пруды-охладители на теплоэлектростанциях. Охлаждая систему турбин и генераторов, нагретые воды отводятся в пруды, в которых создаются благоприятные тепловые условия для массового размножения фитопланктона. Происходит эвтрофикация воды.
Нередко поверхностные водоемы используют для захоронения вредных и радиоактивных веществ. Таковыми являются хвостохранилища на горнодобывающих и обогатительных предприятиях. При переполнении таких хранилищ нередко создаются аварийные ситуации, а воздействие содержащихся в них соединений нарушает геохимическое равновесие и приводит к заражению местности.
Разновидности засорений водных ресурсов
При написании реферата о природных ресурсах необходимо дать определение понятию загрязнение. Под ним подразумевают порчу водных ресурсов, изменение химических, физических и биологических свойств вод, которые делают их небезопасными для флоры, фауны и использования человеком. Загрязнения гидросферы имеют следующую классификацию и характеристику:
- Химические — в воде присутствуют различные соединения органического и неорганического характера, например, тяжелые металлы, пестициды, нефть, промышленные химикаты. Для определения этого загрязнения необходимы специальные анализы, визуально его не определить.
- Тепловые — при сбросах на атомных и тепловых станциях большого объема горячих вод возникают температурные «перекосы», которые резко снижают количество кислорода и нарушают баланс экосистемы.
- Механические — попадание в водоемы и Мировой океан различного нерастворимого бытового мусора. На сегодняшний день с помощью течений такие отходы собираются в большие океанические «мусорные кучи», заметные даже из космоса.
- Радиоактивные — повышенное содержание радионуклидов. География таких загрязнений зависит от расположения полигонов для ядерных испытаний, атомных станций или токсичных захоронений. Радиоактивные частицы накапливаются в планктоне, затем по биологической пищевой цепочке проходят путь, в результате которого попадают к человеку в виде выловленной рыбы и морепродуктов.
- Биологические — в результате повышения содержания и распространения органических и неорганических соединений в воде увеличивается количество водорослей, грибков, патогенных микроорганизмов.
Еще одна разновидность загрязнений — атмосферное. В этом случае дождевые воды смешиваются с различными газами, золой, сажей, испарениями и прочим, а затем в виде кислотных дождей попадают на землю и в водоемы.
Проблема загрязнения гидросферы
Гидросфера — водная среда, которая включает в себя поверхностные и подземные воды. Поверхностные воды в основном сосредоточены в Мировом океане, содержащем около 91% всей воды на Земле.
В настоящее время человечество использует 3,8 тыс. куб. км воды ежегодно.При нынешних тепах роста этого хватит на ближайшие 25-30 лет.
Основные виды загрязненийНефтью и нефтепродуктамиСточными водамиИонами тяжелых металловРадиоактивноеТепловоеМеханическоеБактериальное и БиологическоеКислотные дождиВ результате промышленной деятельности пресная вода перестала быть возобновляемым ресурсом.
Рассмотрим загрязнение океанов и морей, рек и озер, а также методы очистки сточных вод.
Загрязнение морей и океанов
Ежегодно в мировой океан попадает более 10 млн. т нефти и 20% его площади уже покрыты нефтяной пленкой.Нефть и нефтепродукты являются главными загрязнителями водного бассейна.
По мере роста перевозок нефтегрузов все большее количество нефти стало попадать в океан при авариях. Происходит загрязнение морей и океанов и другими видами отходов промышленности. Во все моря уже сброшено 20 млрд. т. мусора.
Подсчитано, что на 1 кв.км океана приходится в среднем 17 т отбросов.До 2 млн. морских птиц и животных ежегодно погибают, проглотив какие- либо пластмассовые изделия или запутавшись в обрывках сетей и тросов.
Помимо вышесказанного, серьезную экологическую угрозу представляет захоронение на морском дне радиоактивных отходов(РАО) и сброс в море жидких радиоактивных отходов(ЖРО). Западные страны и СССР с 1946г.
Начали активно использовать океанские глубины для того, чтобы избавляться от РАО. В 1983 г. вошла в силу международная Конвенция по предотвращению загрязнения морской среды.
В 1993 г.запрещен сброс ЖРО в море.
Загрязнение рек и озер
Большое количество сточных вод, нефтепродуктов и даже жидкие РАО поступают в реки и озера различных регионов мира.К примеру, из Терека у Урала современное хозяйство забирает в среднем 50% их стока.
Больше половины забираемой воды возвращается в реки без очистки. В начале 80-х годов на Великих озера(США) прежние захоро- нения токсичных отходов привели к концентрации ядовитых донных отложений.
Кроме выше сказанного, большую угрозу представляют ЖРО производства ядерного топлива и оружейного плутония.
Радиоактивные вещества в воде концентрируются микроорганизмами, планктоном и рыбой, а затем по пищевой цепи передаются другим животным и человеку.
Это явление называется биоаккумуляцией. Установлено, что радиоактивность рыбы в тысячи раз выше, чем воды, в которой она живет.
Загрязнение подземных вод
Подземные воды(особенно верхних, неглубоко залегающих, водоносных горизонтов) испытывают загрязняющее влияние хозяйственной деятельности человека.
Подземные воды страдают от загрязнения нефтяных промыслов, предприятий горнодобывающей промышленности, полей фильтрации, шлаконакопителей, свалок и т.д.
Из-за выше перечисленных загрязняющих факторов и в результате подтягивания некондиционных вод при нарушении режима эксплуатации водозаборов происходит ухудшение качества воды. Площади очагов загрязнения подземных вод достигают сотен кв.
километров.
Из загрязняющих подземные воды веществ преобладают: нефтепродукты, фенолы, тяжелые металлы( медь, цинк, свинец, кадмий, никель, ртуть), сульфаты, хлориды, соединения азота.
Методы очистки сточных вод
Очисткой сточных вод называется их обработка с целью разрушения или удаления из них вредных веществ.
Методы очистки сточных вод:МеханическиеХимическиеФизико – химическиеБиологическиеСреди методов очистки сточных вод, перечисленных выше, большую роль должен сыграть биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического самоочищения рек и других водоемов. С целью уменьшения загрязнения гидросферы желательно вторичное использование замкнутых ресурсосберегающих, безотходных процессов в промышленности, капельное орошение в сельском хозяйстве, экономичное использование воды в производстве и в быту.
Заключение
Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рациональное использование для нужд народного хозяйства– одна из наиболее важных проблем , требующих безотлагательного решения.
Замкнутые циклы промыш- ленного водоснабжения дадут возможность полностью ликвидировать сбрасывание сточных вод в поверхностные водоемы, а свежую воду использовать для пополнения безвозвратных потерь.
От лозунга «Взять от природы все» необходим переход к лозунгу «Природа наш дом»
Добавить статью в закладки
Что можно сделать
Каковы пути решения экологической проблемы? Прежде всего нужно сократить количество выделяемого мусора и промышленных отходов. Вторым путем решения является снижение уровня загрязнения промышленными предприятиями.
- На сегодняшний день бытовой мусор предлагается уничтожать путем сжигания над расплавленным металлом. Считается, что так выделение токсичных веществ происходит в меньшей степени. Решением проблемы утилизации резиновых шин является вторичная их переработка.
- Ведется разработка низкотоксичных пестицидов и минеральных удобрений.
- Радиоактивные отходы не закапывают, а хранят в специальных контейнерах в виде азотнокислой жидкости. По истечению срока эксплуатации контейнера радиоактивную жидкость помещают в новый.
- Все отходы, которые возможно, подвергают вторичной переработке.
- Рассматривается вопрос о переводе всех заводов на безотходное производство.
Каждый человек может помочь снизить загрязнение литосферы. Для этого достаточно помещать мусор в специально отведенные контейнеры.
Рис. 3. Специальные контейнеры для разных видов мусора
Что мы узнали?
В данной статье мы кратко рассмотрели основные пути загрязнения литосферы. Все они связаны с хозяйственной деятельностью человека – это сельское хозяйство и промышленное производство. Так как литосфера практически не способна к самоочищению, такие темпы загрязнения приведут к необратимым последствиям.
Основные экологические проблемы
Учёные-экологи бьют тревогу — ежегодно исчезают сотни малых рек, и многие стоят на пороге исчезновения. В настоящее время специалисты выделяют несколько экологических проблем малых рек, их причины и последствия.
Сброс промышленных и коммунальных сточных вод
По причине нехватки водоочистительных сооружений в реки попадают стоки промышленных предприятий и коммунально-бытовые отходы. Впоследствии химические соединения разлагаются, отравляя речную экосистему токсическими и канцерогенными веществами. Это вызывает существенное ухудшение качества речной воды, заиливание дна. По сути, многие небольшие реки превращаются в сточные канавы.
Промысловая рыба гибнет, а оставшиеся виды рыб становятся непригодными для пищи.
Вы знали, что рыба, выловленная в экологически неблагополучных водах, зачастую содержит повышенные дозы свинца и ртути?
ДаНет
Загрязняющие вещества со свалок и полигонов
Вместе с талыми и ливневыми водами в речные акватории зачастую попадают опасные отходы с полигонов и свалок. Как следствие, в воде наблюдается повышение концентрации органических веществ, биогенных соединений и ксенобиотических загрязнителей.
Особенно серьёзную угрозу представляет загрязнение рек в местах, граничащих с водотоками, которые являются источниками питьевой воды.
Тяжелые металлы – наиболее опасные элементы, способные загрязнять почву
Читать
Возможно ли решение современных экологических проблем в глобальном масштабе
Подробнее
Бесконтрольный забор воды на хозяйственные и иные нужды
Ресурсы малых рек широко используются в сельском хозяйстве: для орошения полей, водоснабжения населённых пунктов и животноводческих комплексов. Бесконтрольное изъятие речного стока приводит к дефициту водных ресурсов, трансформации русла реки. Переброс воды из небольших рек в другие водные системы привёл к обмелению многих малых рек. Уровень грунтовых вод в близлежащей местности, напротив, может повышаться, а пойма реки заболачивается. Становится более вероятной опасность затопления пахотных земель и населённых пунктов в паводковый период или в весеннее половодье.
Загрязнение воды, важной составляющей всего живого на Земле – проблема мирового масштаба
Читать
Пять рек в мире, которые претендуют на мировое лидерство по загрязнению воды и берегов
Подробнее
Влияние экологических катастроф на акваторию Мирового океана планеты
Смотреть
Развивающееся градостроительство
В связи с ростом городов и бурным развитием промышленности человеку необходимы новые крупные источники энергии и воды. Для этого создаются централизованные системы водоснабжения и крупномасштабные гидротехнические сооружения. Малые реки в силу своей природной уязвимости, в первую очередь, реагируют на хозяйственную деятельность человека. Пойменные территории постигает проблема опустынивания, а также сопутствующая этому смена флоры и фауны на полупустынные и пустынные виды.
Гидротехнические сооружения
Земляные работы, шум, вибрирование, загрязнение водоёмов — всё это наносит непоправимый урон ихтиофауне и водоплавающим птицам.
Геотермальные электростанции — прекрасная альтернатива традиционным методам получения энергии
Читать
Есть ли будущее у волновых электростанций?
Подробнее
Энергию ветра – в энергию жизни!
Смотреть
Проблема заиления рек
Заиление водоёмов — это, как правило, итог органического загрязнения, обусловленного хозяйственной деятельностью человека. Заиление — это отложение в водоёме взвешенных и влекомых наносов извне.
Так как в малых реках скорость течения, как правило, низкая, то песок, ил, гравий, органические отходы и нерастворимые химические соединения накапливаются в донных отложениях. Именно донные отложения являются концентратором загрязняющих веществ, а в поверхностном слое воды их может быть гораздо меньше.
Техногенное загрязнение окружающей среды
Читать
Машиностроение в России и его вредные производства, влияющие на экологию
Подробнее
Крупнейшие экологические катастрофы в России
Смотреть
Заиление малых рек ведёт к катастрофическим последствиям — изменению всей экосистемы, гибели и биогенным мутациям речной фауны. Токсичные образования в донных отложениях препятствуют самоочищению водной среды и являются постоянным источником вторичного загрязнения водоёма.
Роль воды
Вода играет существенную роль как в биологических процессах, так и в климатических.
Вода является универсальным растворителем химических веществ. Значительная роль
воды на планете обусловлена ее физическими свойствами.
Вода обладает большой теплоемкостью 4,18 Дж/г·К (теплоемкость воздуха 1,009
Дж/г·К). В природных условиях вода медленно остывает и медленно нагревается,
являясь регулятором температуры на Земле.
Плотность воды максимальна при 3,98°C и составляет 1,0 г/см3. Плотность воды
уменьшается как при повышении, так и при понижении температуры. Эта аномалия
обусловливает возможность жизни в водоемах, замерзающих в зимнее время. Так как
лед легче воды (его плотность ниже), он располагается на поверхности и защищает
лежащие ниже слои воды от промерзания. При дальнейшем понижении температуры
увеличивается толщина слоя льда, но температура воды подо льдом остается на
уровне ~4°C, что позволяет водным организмам сохранять жизнь.
Строение и функции гидросферы
Гидросфера Земли — это термин, который используется для описания совокупности всех водных запасов планеты. В него входят не только пресноводные и соленые водоемы, расположенные на поверхности, но также подземные источники и вода, находящаяся в парообразном и замерзшем состоянии. На планете непрерывно происходит круговорот воды.
Сотни тонн воды каждый день испаряются с поверхности Мирового океана. Одна часть здесь же выпадает в виде дождя, а другая относится ветрами на континенты. Попавшая из Мирового океана жидкость питает подземные источники, испаряется или же возвращается обратно благодаря рекам.
Гидросфера является важнейшей составляющей живой и неживой природы. В каждой клетке любого организма присутствует запас воды. Без данного компонента становятся невозможными обменные процессы. Кроме того, вода необходима для поддержания существующих климатических условий на планете. Фазовые превращения сопровождаются выделением или поглощением тепла.
Вода, присутствующая в атмосфере, создает парниковый эффект, повышающий температуру на планете в среднем на 18°C. Кроме того, поддержанию климатических условий, пригодных для жизни, способствуют существующие подводные течения, которые переносят разогретые экваториальные воды к полюсам.
Общие сведения
Дефицит чистой пресной воды — главная и актуальная проблема, которая стоит перед людьми. Основная часть планеты покрыта океанами, реками, озерами, морями. Их наличие является обязательным условием жизни всех организмов на земле. Также немаловажны водные запасы и для хозяйственной сферы.
По данным Википедии, каждый год на планете люди расходуют более 3400−3600 тонн воды. Основное количество этого большого объема (приблизительно 75%) уходит на сельскохозяйственные нужды. Без воды не сможет обойтись металлургия, химическая и целлюлозная промышленность, она требуется для бытовых нужд людей. Следствие хозяйственной деятельности — огромный объем сточных вод.
Быстрое увеличение количества людей, которые проживают на планете, привело к тому, что в определенных странах уже появились сообщения о нехватке пресной воды. Загрязнение гидросферы скоро лишит человечество и этих довольно скромных запасов.
История загрязнения биосферы
Еще в древние времена люди наносили вред природе, массово уничтожая животных, вырубая леса и изменяя ландшафт, приспосабливая его к сельскохозяйственной деятельности. Это негативно отражалось на климате и общем состоянии биосферы. Однако в древности и средние века происходило естественное загрязнение, т.е. не столь опасное. Продукты жизнедеятельности людей могли быть постепенно разложены бактериями и другими организмами на более простые и безопасные вещества.
На протяжении длительного периода развития человеческой цивилизации сохранялся баланс. Природное загрязнение среды в местах, где проживало большое количество людей, носило локальный характер. Если люди перемещались на другие территории, природа быстро восстанавливалась.
В середине XIX века очередной виток развития получила химическая наука и промышленность. Истреблялись и животные. Начался массовый промысел животных, жир которых мог использоваться в качества топлива. Это привело к гибели множества китов. При этом ненужные части туши выбрасывались в океан, что приводило к повышению численность болезнетворных организмов и падальщиков. Данный промысел на долгие годы нарушил баланс в океанической среде.
В дальнейшем появилось множество механизмов, для которых в качестве топлива требовались продукты переработки нефти. Кроме того, из «черного золота» стали получать некоторые другие вещи, повышающие уровень комфорта людей. Уже к концу XIX века загрязнение планеты стало настолько интенсивным, что это начало видимым образом отражаться на состоянии биосферы и здоровье людей.
Глобальное загрязнение продуктами жизнедеятельности человека стремительно нарастало. В конце XX века появилось множество международных организаций, занимающихся изучением структуры и динамики загрязнения среды, разработкой способов снижения негативного влияния человека на природу.
Что отравляет нашу реки и озера?
Кто же главный виновник отравления наших рек, озер и морей или, говоря другими словами, что является основной причиной загрязнения воды? На самом деле, их несколько.
Коммунальные стоки. Это один из основных источников загрязнения воды человеком. Как правило, под этим понятием подразумевают жидкость, которая течет по городской канализации. Она представляет собой «гремучую смесь» грязи, биологических отходов, моющих средств, нефтепродуктов, выбросов промышленных предприятий и дождевой воды, которая сливается в реки и моря. Причем, в некоторых случаях эти выбросы и вовсе не проходят систему очистки. Загрязнение сточных вод тяжелыми металлами и радионуклидами еще больше усугубляет ситуацию.
Сельское хозяйство. Мы привыкли считать наибольшими загрязнителями водоемов промышленность, но, на самом деле, агропредприятия вносят в эту глобальную проблему не меньшую лепту. Химические удобрения, используемые на полях, смываются в реки и озера или же становятся причиной загрязнения подземных вод. Еще больше вреда наносят огромные животноводческие комплексы – один из главных источников органических загрязнений воды.
Промышленность. Предприятия – главные источники загрязнения поверхностных вод. Причем речь идет не только о заводах и фабриках. Огромный вред наносят воды шахт, рудников, сбросы, которые делает железнодорожный и водный транспорт. Загрязнение вод суши промышленностью может быть как преднамеренным, так и случайным: несчастные случаи, аварии, утечки, которые происходят регулярно. Спектр вредоносных веществ, попадающих в водоемы из этого источника, очень широк: металлы, кислоты, щелочи, органические соединения и многое другое.
Нефть — один из самых опасных источников загрязнения гидросферы
Нефть и нефтепродукты. Современная цивилизация критично зависит от нефти: она является и источником энергии, и важнейшим сырьем для химической промышленности. Ежегодно в речные и морские воды попадает около 12 млн тонн нефти. Помимо загрязнения поверхности вод, она перекрывает доступ кислорода и света, что нередко приводит к массовой гибели рыбы и других обитателей глубин. Загрязнение воды нефтепродуктами – одна из наиболее острых экологических проблем современности.
Атмосферное загрязнение. Еще одним источником загрязнения водных ресурсов являются осадки. Дождевая вода может соединяться с золой, сажей или различными газами, находящимися в атмосфере, в результате чего эти загрязнители, в конце концов, попадают в моря и реки. Кроме того, кислотные дожди способны растворять минералы в грунте, что ведет к повышению содержания тяжелых металлов в воде.
Твердые отходы. Многие природные водоемы в разных частях мира превращены в настоящие свалки: в них сбрасываются бытовые отходы, грунт, щебень и др. Подобное физическое загрязнение воды не только меняет ее состав, но и препятствует попаданию солнечного света.
https://youtube.com/watch?v=T18M6iAt9jo
Ухудшение качества питьевой воды
При нарушении условий режима эксплуатации водозаборов качество питьевой воды ухудшается. При этом размеры очага загрязнения подземных вод могут достигать сотен квадратных километров.
К некоторым причинам потери надлежащего качества питьевой воды можно отнести природные и антропогенные причины:
Природными прежде всего являются:
- период половодья;
- цветение воды.
Антропогенные представляют собой:
- сброс в водотоки посторонних нерастворимых предметов, например, древесины, металлов, строительного мусора и т. д.;
- утилизация органических веществ, приводящая к изменению щёлочно-кислотных показателей;
- некорректная работа гидротехнических сооружений;
- попадание большого количества поверхностно-активных веществ в водоёмы.
При недостатке качества питьевой воды под угрозу ставится здоровье людей. Поэтому на территории РФ на водоочистных станциях проводится контроль качества воды по различным показателям. Так, микробиологические показатели, отражающие безопасность воды, с точки зрения эпидемиологии, изучают 2 раза в сутки, органолептические (запах, цветность, степень мутности) — 6-12 раз в сутки (при ухудшении качества воды водоисточника — 12-24 раза в сутки). Остаточный хлор определяют каждый час.
Вы знали, что в бактериологических пробах воды находят кишечную палочку, яйца гельминтов, ротавирусы, кишечную палочку, серозный менингит, возбудители гепатита?
ДаНет
С учётом ухудшения качества воды, наблюдающегося почти во всех странах, приняты меры по усилению критериев качества воды, поступающей в водопроводную сеть. Прежде всего это подчеркнуло необходимость повышения барьерной функции водопроводных сооружений за счёт применения новейших технологий очистки воды.
Как на территории РФ, так и за рубежом приняты ряд и законодательных, и исполнительных мер по поддержке и увеличению качества запасов питьевой воды. В нормативных документациях добавлены показатели, отражающие степень наличия вирусов и паразитов в составе воды. Увеличен перечень контролируемых показателей для ряда токсичных веществ. Устанавливаются и контролируются зоны санитарной охраны источников.
На местном уровне большое внимание уделяется работе водораспределительной системы. Она включает в себя грамотное проектирование, обеспечение надлежащего функционирования элементов путём проведения сезонных испытаний и систематического надзора
10 Решения по борьбе с загрязнением воды
Вода покрывает около 71% поверхности Земли, и одной из основных проблем, с которыми мы сталкиваемся сегодня, является загрязнение воды. Мы должны уменьшить загрязнение воды, поэтому существует множество решений для борьбы с этой проблемой.
Иногда вода загрязняется такими химическими веществами, как масло, вредные бактерии и другие микроорганизмы. Когда вода загрязняется, ее качество ухудшается, она часто становится токсичной, негативно влияя на животных, растения и окружающую среду. То, что вы не видите проблему или она исчезает, не означает, что она просто исчезает.
Лучшее решение для предотвращения загрязнения воды — остановить его у источника. К счастью, существует множество решений по снижению загрязнения воды, таких как очистка сточных вод, управление ливневыми стоками и водосбережение.
В этой статье мы расскажем, что такое загрязнение воды, как решить эту проблему и как измерить качество воды.
Что такое загрязнение воды?
Загрязнение воды – это загрязнение любой водной системы или водоема, от озер и океанов до подземных вод. Мы хорошо осведомлены о проблемах загрязнения воды благодаря освещению в СМИ, тем более что мы все еще производим вредные химические вещества, которые попадают в наши воды.
Когда вода становится загрязненной, это оказывает вредное воздействие как на животных, так и на растения (которые полагаются на незагрязненную воду), а также на чувствительную водную среду.
Глобальное потепление усиливается, и мы не можем закрывать на это глаза. С изменением климата и глобальным потеплением наша драгоценная планета начинает приближаться к водному кризису. Наше глобальное население растет, что требует наличия воды, и из-за этого мы наблюдаем рост заболеваний, передающихся через воду, из-за загрязнения наших вод.
Что вызывает загрязнение воды?
Чтобы найти решение проблемы загрязнения воды, мы должны в первую очередь понять, что его вызывает. Причины загрязнения воды могут быть любыми: от чрезмерной застройки до неправильного удаления сточных вод.
После того, как причина загрязнения воды будет установлена, можно будет принять меры для решения этой проблемы.
Загрязнение воды может быть вызвано любым из следующих факторов:
- Городское строительство
- Сточные воды и сточные воды
- Mining
- Marine dumping
- Oil leakages
- Burning fossil fuels
- Agriculture: Chemical fertilizers & pesticides
- Sewer leakages
- Global warming
- Radioactive waste
- Animal waste
- Eutrophication
- Acid rain
10 Решения по борьбе с загрязнением воды
Не существует единого или простого решения, чтобы остановить кризис загрязнения воды, однако существует множество решений для предотвращения загрязнения воды как в нашей повседневной жизни, так и в промышленности.
Мы можем разделить проблему загрязнения воды на 10 важных решений:
- Очистка сточных вод
- Сокращение пластиковых отходов
- Экономия воды
- Водосберегающие туалеты Мусорный бак
- Управление ливневыми водами
- Зеленое сельское хозяйство и водно-болотные угодья
- Денитрификация
- Озонирование сточных вод
Очистка сточных вод
Очистка воды перед ее поступлением в систему водоводов, вероятно, является наиболее эффективным способом снижения загрязнения воды – устранение проблемы непосредственно у источника!
Очистные сооружения имеют технологии и инструменты для удаления большинства загрязняющих веществ с помощью биологических, физических и химических процессов. Например, очистка сточных вод позволяет воде проходить через различные камеры дезинфекции, чтобы снизить уровень токсичности загрязнителей воды и предотвратить утечки в системы водоснабжения.
Для обеспечения правильной работы очистки сточных вод требуется регулярное техническое обслуживание оборудования. Это включает в себя такие приложения, как датчики для очистки воды, которые жизненно важны для измерения и удаления загрязняющих веществ для уменьшения загрязнения воды.
Датчики обработки воды:
- Датчики pH
- Датчики проводимости
- Датчики окислительно-восстановительного потенциала (ОВП)
Сокращение количества пластиковых отходов
Пластиковые отходы — это огромная проблема. Каждый год в наш океан попадает более 8 тонн пластика, плюс к 2050 году количество пластика превысит количество рыбы, эти факты шокируют! Пластиковые отходы также портят воду. Вот почему чрезвычайно важно сократить количество пластиковых отходов и повысить устойчивость как на местном, так и на глобальном уровне.
Пластиковые бутылки и пакеты широко освещаются в средствах массовой информации, но пластик попадает в системы водоснабжения способами, которые вы не всегда можете увидеть и, скорее всего, не подозреваете.
Микропластик представляет собой серьезную проблему и встречается в:
- Промышленное производство
- Синтетический текстиль
- Одежда
- Средства личной гигиены (зубная паста, шампунь и т. д.)
сделайте следующее:
- Переработка пластика
- Использование альтернатив пластику, таких как многоразовая посуда, пакеты для продуктов и т. д.
- Покупайте фрукты и овощи, не завернутые в пластик
- Покупайте органические/натуральные и экологически безопасные средства по уходу
Водосбережение
Вы закрываете кран, когда чистите зубы или между мытьем головы в душе?
Вода является дефицитным ресурсом, поэтому ограничение количества воды, которую вы ежедневно используете, поможет уменьшить загрязнение воды.
Водосберегающие туалеты
Раньше туалеты потребляли ~3,5 галлона воды на один смыв, однако Агентство по охране окружающей среды (EPA) ввело правило, согласно которому все туалеты должны спускать только 1,6 галлона воды на один смыв.
В настоящее время большинство домов строятся с туалетами, имеющими 2 кнопки: одну для малого смыва (0,8–1,1 галлона воды) и одну для полной мощности (1,6 галлона воды). Водосберегающие туалеты — это еще один шаг в правильном направлении к экономии воды и уменьшению ее загрязнения.
Водосберегающий туалет также сэкономит ваши деньги!
Септики
Септики — отличный способ эффективной очистки сточных вод; отделение твердых веществ от жидкости. Септики разлагают твердые вещества и позволяют жидкости поступать в дренажные системы посредством биологических процессов.
Использование септиков снижает загрязнение воды за счет удаления загрязняющих веществ, уже присутствующих в воде.
Не используйте туалет как мусорное ведро
Ваш туалет не является мусорным ведром, он предназначен только для отходов жизнедеятельности человека. Не смывайте влажные салфетки, подгузники и другие вещи, которые приходят вам на ум, в унитаз — для этого и существует мусорное ведро.
Смыв этих предметов в унитаз может привести к засорению канализационных труб, поэтому канализационная система не сможет нормально выполнять свою работу. Когда что-то засоряется, вода не может быть эффективно очищена в очистных сооружениях или септических резервуарах.
Управление ливневыми стоками
Еще один способ борьбы с загрязнением воды — по возможности управлять ливневыми стоками. По дороге и другим поверхностям текут ливневые воды, которые могут собирать вирусы, бактерии и другие вредные загрязнители, которые затем попадают в канализацию, реки и, в конечном итоге, в океан.
Очистка и управление ливневыми стоками варьируются от обратного осмоса (RO), расширенного окисления и фильтрации через песок.
Зеленое сельское хозяйство и водно-болотные угодья
Сельское хозяйство — это мировая отрасль с оборотом в триллион долларов, использующая до 70% запасов поверхностных вод для удовлетворения потребностей животноводства и сельского хозяйства.
Поскольку сельское хозяйство является такой крупной отраслью, оно является одной из основных причин загрязнения воды. Когда идет дождь, стоки переносят пестициды и удобрения.
Сельское хозяйство может быть экологически чистым, известным как зеленое сельское хозяйство. Зеленое сельское хозяйство предполагает использование пестицидов и удобрений, не содержащих вредных химических веществ. Это также включает посадку деревьев и создание водно-болотных угодий для формирования буферных зон, которые фильтруют стоки и загрязнители воды.
Денитрификация
Когда уровень нитратов в воде высок, это создает идеальную среду для эвтрофикации или чрезмерного внесения удобрений из стоков. Это позволяет водорослям и фитопланктону в воде быстро расти, снижая качество воды и способствуя загрязнению воды.
Денитрификация – это прямое превращение нитратов в газообразный азот. Этот экологический процесс предотвращает вымывание нитратов в почву и помогает уменьшить загрязнение грунтовых вод.
Очистка сточных вод озоном
Хотя это тоже очистка сточных вод, она проходит другой процесс, чем обычные системы сточных вод, поэтому важно также отметить.
При очистке сточных вод озоном используется генератор озона для разрушения загрязнителей воды. Ультрафиолетовое (УФ) излучение или поле электрического разряда внутри генератора преобразует кислород в озон. Этот процесс окисляет бактерии, органические вещества и другие загрязнители воды.
Есть также решения, которые вы можете предпринять лично, чтобы уменьшить загрязнение воды:
- Сообщите о загрязнителях воды
- Проверьте, к какому водному пути подключена ваша канализация или дренажный насос
- Никогда не сливайте масло, жир и жир в канализацию
- Используйте бесфосфатные стиральные порошки и средства для мытья посуды
- Утилизируйте медицинские и химические отходы надлежащим образом – никогда не выбрасывайте лекарства в туалет или реки
- Потребляйте больше органических продуктов
- Сократите потребление мяса
- Поддержите экологические благотворительные организации
- Избегайте одноразовых пластиковых бутылок и пластиковых пакетов для продуктов
- Следите за техническим обслуживанием автомобилей, чтобы предотвратить утечки масла
- Сократите использование химикатов и используйте экологически безопасные или органические удобрения и пестициды
- Посадите больше деревьев и растений
- Уборка пляжа, если вы живете на побережье, или удаление пластика из рек рядом с вашим домом
- Наконец, вопрос загрязнения воды всегда должен быть в центре вашего внимания во время повседневной деятельности
Как мы можем проверить и измерить загрязнение воды?
Тестирование и измерение качества воды позволяет нам понять, загрязнены ли водоемы. Проверка качества воды является одним из наиболее важных способов защиты чувствительной водной среды и поддержания чистой воды для различных растений и животных, включая людей.
Существует множество способов измерения качества воды, которые охватывают широкий спектр параметров, таких как pH, растворенный кислород (DO), ОВП и температура.
Существует 7 способов проверить качество воды и уменьшить загрязнение воды:
- CDOM/FDOD Мониторинг
- Анализ флуоресценции хлорофилла
- Проводящие, соленость и мониторинг TDS
- Измерение воды
- Измерение DO
- .
- Тестирование
- Оценка мутности и TSS
COM (окрашенное растворенное органическое вещество) естественным образом содержится в водоемах. УФ-свет поглощается органическим веществом, которое разлагается с выделением органического загрязнителя танина, делая воду мутной. Танин связан со снижением pH и снижением уровня кислорода в воде. Когда CDOM флуоресцирует, это известно как флуоресцентное растворенное органическое вещество (FDOM).
Электрические оптические датчики используются для измерения COM/FDOM. Они измеряют доступность света и концентрацию растворенного органического вещества (РОВ).
Флуоресцентный анализ хлорофиллаКогда в водоемах происходит эвтрофикация, уровень кислорода истощается, а уровень азота и фосфора увеличивается, создавая токсичную среду как для растений, так и для животных. Измерение роста водорослей и качества воды способствует снижению загрязнения воды.
Флуоресценция хлорофилла измеряется с помощью токсиметров для водорослей, которые регистрируют процентное содержание как влажных химикатов, так и активного хлорофилла.
Мониторинг проводимости, солености и TDSПроводимость воды говорит нам о качестве воды, а также влияет на соленость и TDS (общее количество растворенных твердых веществ) в воде. Анализ качества воды можно измерить с помощью измерителей проводимости, солености и TDS.
Несмотря на то, что каждый счетчик измеряет разные параметры воды, результаты объединяются, чтобы показать степень загрязнения воды.
Измерение температуры водыТемпература является важным измеряемым параметром качества воды, так как она влияет на другие параметры в системах водоснабжения.
Существует широкий выбор термометров, датчиков температуры и датчиков для записи точных показаний.
Измерение DOВажно измерять DO при очистке сточных вод и водоемах, поскольку уровни DO менее 6 мг/л могут быть токсичными для водных экосистем.
Чаще всего используются электрохимические датчики растворенного кислорода, однако также можно использовать оптический датчик растворенного кислорода, колориметрический метод или метод титрования Винклера.
Тестирование pHКолебания pH могут быть чрезвычайно опасны в водных системах; безопасная водная среда имеет рН от 6,0 до 8,0. Многие факторы могут изменить pH в водных системах, быстро создавая токсичную среду.
pH можно определить колориметрическим или электрохимическим методом.
Колориметрические методы включают индикаторы pH и лакмусовую бумагу. Они просты в использовании и дешевы, однако для точных показаний pH настоятельно рекомендуется инвестировать в электрохимические методы, такие как pH-метр. Вы должны откалибровать рН-метр перед его использованием.
Дополнительную информацию о датчиках pH и различных областях их применения можно найти здесь.
Оценка мутности и общего содержания взвешенных веществ (TSS)Мутность воды определяет степень ее помутнения и является важным тестом качества воды. TSS (общее количество взвешенных твердых частиц) и разлагающиеся вещества животных и растений изменяют уровень мутности, часто уменьшая количество света, проникающего через воду.
Внезапное увеличение мутности свидетельствует о загрязнении воды, обычно вызванном притоком тяжелых металлов и других сточных вод.
Простейшим способом измерения мутности является либо трубка для измерения мутности, либо диск Секки, но для более точных измерений рекомендуется использовать мутномер.
Подводя итоги Загрязнение водыЗагрязнение воды — это проблема, с которой мы сталкиваемся в настоящее время, поэтому необходимо принимать решения для сохранения водной среды, защиты здоровья человека и других животных (и растений), зависящих от водных систем.
Тестирование различных параметров воды позволит определить качество воды, чтобы можно было определить загрязнение воды.
Если вы хотите узнать больше о том, какие наборы для анализа воды мы можем предложить, не стесняйтесь обращаться к одному из наших сотрудников в Atlas Scientific, который является частью нашей команды мирового класса. Мы с нетерпением ждем возможности ответить на любые вопросы, которые могут у вас возникнуть.
Наборы для мониторинга окружающей среды
8 способов уменьшить загрязнение питательными веществами
Красные приливы влияют на жизнь на берегах залива Сарасота, важно знать, что каждый из нас может сделать, чтобы быть более дружелюбным к Флориде. Вот список из 8 вещей, которые вы можете сделать, чтобы уменьшить личное загрязнение азотом:
1) Быть флоридцем – вносите удобрения ответственно.
Содержащие удобрения могут способствовать избыточному загрязнению азотом местных водоемов во время дождя. Знаете ли вы, что в округах Сарасота и Манати в летнее время действует запрет на внесение удобрений, содержащих азот и фосфор? В остальное время года используйте продукт с медленно высвобождаемым азотом или попробуйте внести в почву компост. Посетите сайт befloridian.org, чтобы получить рекомендации по продуктам и местные постановления.
2) Собирайте экскременты домашних животных и уменьшите выделение мочи (даже на собственном заднем дворе).
Собаки округа Сарасота и Манати ежедневно выбрасывают на землю около 12 тонн экскрементов домашних животных. Отходы животноводства содержат азот и бактерии, которые загрязняют наши водные пути, когда идет дождь. Вы можете помочь, убирая за своим питомцем на прогулке и во дворе.
3) Держите листья и скошенную траву на газоне – не выбрасывайте их на улицу или в канализацию.
Скошенная трава и листья содержат азот. Когда мы выбрасываем их на улицу и в канализацию, они могут загрязнять ливневые стоки, которые в конечном итоге достигают залива Сарасота. Если оставить скошенную траву на газоне, эти питательные вещества останутся в вашем дворе в качестве естественного удобрения. Листья должны быть упакованы, а не сдуты.
4) Направляйте водосточные трубы в клумбы (а не вниз по подъездной дорожке).
Простое перенаправление водосточных желобов с подъездной дорожки на лужайку или в сад может помочь уменьшить объем ливневых вод, несущих питательные вещества в залив Сарасота во время ливней. Дождевая вода будет просачиваться сквозь почву, а не смываться в канализацию. Это 5-минутное исправление, которое будет иметь большое значение.
5) Меньше ездить.
Сжигание ископаемого топлива, включая бензин в наших автомобилях, приводит к выбросу азотсодержащих соединений, а также двуокиси углерода. Это загрязнение воздуха возвращается на землю с дождевой водой и загрязняет поверхностные водоемы. Сочетание автомобильных поездок, совместного использования автомобилей и использования альтернативных видов транспорта, таких как автобус или велосипед, помогает уменьшить загрязнение воздуха и воды.
6) Ежегодно проверяйте свою септическую систему.
Регулярные проверки могут помочь выявить утечки в септических системах до того, как они станут серьезными проблемами, загрязняющими местные грунтовые и поверхностные воды. Посетите веб-сайт SepticSmart Агентства по охране окружающей среды для получения дополнительной информации.
7) Сажать деревья и другие местные растения.
Растения помогают уменьшить поверхностный сток, впитывая ливневые воды вместе с часто поступающим вместе с ними азотом. Подпитывайте рост растений во дворе, а не водорослей в заливе! Посетите страницу Bay Friendly Living на веб-сайте SBEP, чтобы получить дополнительную информацию о ландшафтном дизайне с использованием местных растений.