Последствия загрязнения водного бассейна

Загрязнение воды: причины, источники и последствия

Поскольку около 70% земного покрова составляют вода, она, несомненно, становится одним из наших самых больших ресурсов. Она используется почти во всех сферах и процессах жизнедеятельности человека. Это важный элемент как в бытовых, так и в промышленных целях. Тем не менее, более тщательный осмотр водных ресурсов планеты, указывает на их плохое, угрожающее состояние. Дефицит чистых источников – вот в чем заключается опасность загрязнения вод.

Основные источники загрязнения воды

Загрязнение воды является достаточно мощной проблемой, чтобы поставить мир на грань разрушения. Вода является легким растворителем, позволяющим большинству загрязняющих веществ легко растворяться в ней и загрязнять ее. В первую очередь непосредственно страдают организмы и растительность, для которых вода являются средой обитания. Во вторую – люди, которыми прямо или опосредованно контактируют с зараженными источниками воды.

Вода загрязнена как природной, так и антропогенной деятельностью. Известно, что извержения вулканов, землетрясения, цунами и т.п. изменяют и загрязняют ее, также влияя на экосистемы, которые находятся под водой.

Загрязнители поступают из точечных или рассредоточенных источников. Точечным источником является труба или канал, например, используемые для сброса с промышленного объекта или городской канализации.

Рассеянный (или неточечный) – это виды загрязнения воды, под которыми подразумевается очень широкая, неограниченная область, откуда в водоем попадают различные загрязнители, такие как стоки с сельскохозяйственной территории.

Точечные источники загрязнения воды легче контролировать, чем рассеянные, потому что загрязненная вода собирается и поступает в одну единственную точку, где ее можно очистить. Загрязнение из рассеянных источников трудно контролировать, и, несмотря на значительный прогресс в строительстве современных очистных сооружений, рассеянные источники продолжают оставаться существенной проблемой.

Выделяют следующие причины загрязнения воды:

1. Промышленные отходы;
2. Канализация и сточные воды;
3. Горная деятельность;
4. Морской сброс;
5. Случайная утечка масла;
6. Сжигание ископаемого топлива;
7. Химические удобрения и пестициды;
8. Утечка из канализационных линий;
9. Глобальное потепление;
10. Радиоактивные отходы;
11. Городское развитие;
12. Утечка с полигонов;
13. Животные отходы;
14. Утечка подземного хранилища.

Промышленность производит огромное (более 90%) количество отходов. Основная их масса содержит токсичные химические и загрязняющие вещества. Они способны вызвать загрязнение окружающей среды, содержат такие опасные для живых организмов вещества, как свинец, ртуть, сера, асбест, нитраты и многие другие вредные химические вещества.

Многие отрасли промышленности не имеют надлежащей системы управления отходами и сбрасывают отходы в пресную воду, которая поступает в реки, каналы, а затем в море. Токсичные химические вещества способны изменять цвет воды, увеличивать количество минералов, также известных как эвтрофикация, изменять температуру воды и представлять серьезную опасность для водных организмов.

Канализация и сточные воды

Сточные воды, которые образуются в результате деятельности домохозяйств, попадают в море и пресные водоемы после химической обработки. Поэтому они несут не только вредоносные бактерии, но и химические вещества, которые могут вызвать серьезные проблемы со здоровьем. В канализацию городов попадают патогенные микроорганизмы, которые впоследствии становятся причиной массового заболевания населения.

Известно, что находящиеся в воде микроорганизмы являются причиной некоторых очень смертельных патологий и становятся питательной средой для других существ, которые действуют как носители. Эти носители вызывают заболевания через различные формы контакта с человеком. Распространенный пример – малярия.

Последствия загрязнения воды для человека

Наиболее разрушительные экономические последствия загрязнения воды происходят в четырех основных областях:

1. Стоимость очистки питьевой воды;
2. Убытки от туризма (плавание, подводное плавание, катание на лодках);
3. Ущерб коммерческому рыболовству и добыче моллюсков;
4. Более низкая стоимость недвижимости.

Например, в США только в сфере туризма ежегодно теряется почти $1 млрд дохода. Причина – загрязнение водоемов и береговой линии питательными веществами, цветение водорослей. В августе 2018 года красные водоросли у юго-западного побережья Флориды вызвали чрезвычайный кризис в области здравоохранения. Количество госпитализаций увеличилось на 54% из-за токсичных паров, выделяющихся от разлагающихся водорослей.

Это прямые потери, но есть и косвенные, такие как повышенная заболеваемость населения, снижение трудоспособности, чрезмерные расходы на медицинское и страховое обслуживание.

Пути решения загрязнения воды

Существуют эффективные и проверенные способы борьбы с загрязнением воды в разных странах. Правительство должно сделать чистую воду более приоритетной, особенно в более населенных районах. Направления следующие

1. Регулирование и налоги – повысить фискальную нагрузку на вредные производства, не оснащенные эффективными очистными сооружениями и льготы для остальных предприятий, которые предпринимают все необходимые меры;
2. Массовое внедрение перерабатывающего производства, уменьшение объема сточных вод. Например, фермерам эффективнее использовать навоз в качестве биотоплива, чтобы снизить его количество в океане.

Инновации, технологические решения, налоговая стимуляция и огромные штрафы – вот то, что может в комплексе решить проблему загрязнения воды. В противном случае, уже в середине XXI века свыше 80% населения будут испытывать острую нехватку в чистых источниках. На сегодняшний день речь уже идет о 45-50% людей, что указывает на угрожающую тенденцию.

Источник

Как предотвратить загрязнение водоемов?

Источники, последствия и пути решения проблемы загрязнения водоемов

Независимо от того, что понимают под загрязнением водоемов, полностью исключить сплошное загрязнение водоемов невозможно. Необходимо принять меры для предотвращения этого процесса. В сфере охраны водных ресурсов чрезвычайно важным аспектом является разработка планов, которые охватывают все вопросы процессов очистки сточных вод (требования пользователей, выбор лучшего метода и технологии очистки). Обязательны долгосрочные способы использования водных ресурсов стран с учетом экономических потребностей.

Основные источники загрязнения водоемов

Основные источники загрязнения водоемов:

• бактерии (а также другие микроорганизмы, встречающиеся в больших количествах);
• химические вещества (органического и неорганического происхождения в виде различных растворов, коллоидов и суспензий).

Химический состав воды определяется: природным фактором (разложение веществ, содержащихся в почве и горных породах, развитие и гибель водных организмов), антропогенный. Наиболее частым антропогенным загрязнителями поверхностных вод являются:

• пестициды и поверхностно-активные вещества;
• фенолы, тяжелые металлы (свинец, хром, медь, кадмий, ртуть и цинк);
• углеводороды сырой нефти;
• производные галогендифенила и нагретая вода, так называемые тепловое загрязнение.

Загрязнение очень вредно для поверхностных вод, для которых характерен небольшой сток и стоячие воды. Большой недостаток антропогенных загрязнителей заключается в том, что они токсичны для многих водных организмов. Преломляющие соединения – это стойкие загрязнители в водной среде. Они с большим трудом подвергаются химическим и биохимическим процессам. Наибольшее количество загрязняющих веществ попадает в воду со сточными водами.

Другие важные источники загрязнения включают:

• водный и наземный транспорт;
• пестициды и удобрения;
• искусственные, бытовые и промышленные отходы.

Основные причины загрязнения водоемов антропогенного характера. Отходы жизнедеятельности и промышленности попадают в водоемы вместе со сточными водами, осадками и т.п. В них попадают биогенные элементы, в том числе и с содержанием азота и фосфора. Впоследствии качество воды ухудшается. Такое явление называется эвтрофикацией.

Способы предотвращения загрязнения воды

Чтобы остановить эвтрофикацию озер, необходимо:

1. Отрезать сточные воды, содержащие загрязняющие вещества. Такая мера прекратит попадание неочищенных сточных вод в естественные водоемы;
2. Использовать агротехнические мероприятия для предотвращения стока воды с сельскохозяйственных угодий;
3. Повысить контроль качества воды с помощью биологических и физико-химических тестов. Мера позволяет оценить их состояние, может помочь предотвратить попадание в них других загрязнителей.

Подземные воды, как резервуары со слабозагрязненной водой, нуждаются в исключительной защите. В них нельзя вводить сточные воды, даже обработанные, чтобы поддерживать их в хорошем состоянии. Например, свалки, мусорные полигоны, в особенности те, где хранятся опасные отходы, должны быть правильно расположены и грамотно эксплуатироваться, чтобы токсичные вещества не попадали в грунтовые воды.

Защита больших водоемов (морей и океанов)

Чрезвычайно важно поддерживать биологический баланс морских экосистем. Большие водоемы, поверхность которых в 3 раза превышает площадь поверхности суши, подвержены риску загрязнения из атмосферы, сточных вод, рек, морских катастроф (танкеры, нефтяные вышки). Некоторые токсичные вещества могут передаваться с живыми организмами. Поддержание чистоты крупных водоемов (морей и океанов) имеет глобальное значение.

Подписаны многочисленные конвенции и соглашения, чтобы гарантировать чистоту морей и океанов, а именно:

1. В 1972 г. было подписано соглашение между США, Советским Союзом, Великобританией, Францией и Японией (Ословская и Парижская конвенции);
2. В том же году Всемирная конференция по охране окружающей среды прошла в Стокгольме;
3. В 1992 году – в Рио-де-Жанейро. На этой конференции были рассмотрены такие важные вопросы, как защита морей и океанов и поддержание численности рыбы.

Во всем мире заключаются международные соглашения об охране определенных видов рыб и ограничении уловов. Установлены квоты на вылов. Это позволяет контролировать и сохранять биологическое разнообразие, своевременно выявлять угрозы и эффективно их устранять.

Методы очистки сточных вод

Сточные воды, сбрасываемые в реки, подлежат очистке. Есть четыре стадии очистки:

1. Механическая обработка, заключающаяся в измельчении, процеживании, фильтрации, седиментации (попадание загрязняющих веществ на самое дно), спиннинге, флотации (вытекание вредных загрязняющих веществ на поверхность воды в виде пены.
2. Биологическая очистка, которая заключается в разложении, т.е. минерализации образующихся загрязняющих веществ преимущественно аэробными бактериями, но также и другими микроорганизмами, присутствующими в активных отложениях (простейшие, бактерии, коловратки и нематоды) или биологических мембранах. В результате биологической обработки удаляются растворенные вещества органического происхождения, возможно, присутствующие в виде тонкой суспензии: белки, жиры и углеводы. Остальная мелкая минеральная суспензия отделяется.
3. Процесс удаления биогенных соединений (фосфора и азота) происходит с помощью микроорганизмов в процессе денитрификации. Нитратные соединения подвергаются процессу восстановления до нитритных соединений и, в конечном итоге, до газообразного азота, который удаляется из сточных вод. Микроорганизмы также можно использовать в процессе удаления фосфора, но этот элемент можно удалить, добавив хлорид железа, сульфат алюминия и гидроксид кальция.
4. Обновление воды. В результате этого процесса получают воду, пригодную для питья, но ее можно использовать в хозяйственных целях. В этом процессе удаляются водорастворимые неорганические вещества (соли). На более позднем этапе вода фильтруется и дезинфицируется озоном или хлором. Таким образом получается воду 1-го класса чистоты. В ней нет бактерий, ее можно употреблять без всякой опасности.

Охрана водоемов от загрязнения

Самый эффективный способ защитить поверхностные воды от загрязнения – использовать очистные сооружения для очистки сточных вод. Максимальный уровень загрязнения сточных вод, сбрасываемых в землю и воду после очистки, определяется международными и национальными законами. Их требованиям нужно следовать. Многие промышленные предприятия сбрасывают сточные воды, не соблюдая требования. В таких случаях, если инспекция выявляет нарушения, налагаются денежные штрафы.

Состояние воды можно значительно улучшить, используя более совершенные и современные технологии, снижающие количество загрязняющих веществ в сбрасываемых сточных водах (это так называемые малоотходные и безотходные технологии). Желательно также сократить использование пестицидов и заменить их менее вредными, токсичными и более легко разлагаемыми. На плохое состояние воды также влияют: процессы производства биоразлагаемых поверхностно-активных веществ и сброс нагретой воды в водоемы.

Загрязнение можно предотвратить путем надлежащего размещения и использования отходов. Это снижает негативное влияние, предупреждает негативные последствия загрязнения водоемов.

Источник

Причины загрязнения водных ресурсов и его последствия

В погоне за выгодой и удобством человек часто забывает подумать о последствиях загрязнения воды. Сегодня предприятия сливают в водоемы неочищенные стоки, а завтра люди и животные столкнутся с негативным влиянием вредных примесей на здоровье и жизнь.

Как загрязнение воды химическими веществами влияет на здоровье человека?

Последствия загрязнения водоемов для человека выражаются в ухудшении качества питьевой воды. За 25 лет с питьем и жидкой пищей в организм попадает в среднем 3 кг железа, 100 кг хлора, 25 кг нитратов, 0,5 кг алюминия и литр бензина. Этот химический набор не может не отразиться на здоровье:

• Избыток железа приводит к желчнокаменной и мочекаменной болезням, провоцирует инфаркты и инсульты. Вода с повышенным содержанием этого металла вызывает дерматиты, аллергии, болезни зубов и ЖКТ.
• Алюминий вымывает кальций из организма, что приводит к хрупкости костей, ломкости ногтей, разрушению зубов. Он нарушает функции головного мозга вплоть до деменции.
• Избыток хлора разрушает стенки кровеносных сосудов, провоцирует болезни эндокринной системы.
• Нитраты снижают уровень гемоглобина, соединения азотистой кислоты в организме преобразуются в канцерогены.
• Нефтепродукты вызывают отравления, цирроз, онкологические заболевания.

Эпидемии

Последствия загрязнения природных вод антибиотиками катастрофичны. Небольшие дозы антибиотиков и антибактериальных средств вызывают устойчивость бактерий к медикаментам. Ускоренному размножению микроорганизмов способствует повышение температуры водной среды.

Купание в грязных водоемах, употребление некачественной питьевой воды приводят к инфекционным заболеваниям. В условиях повышенной резистентности микробов лечить бактериальные инфекции все сложнее. В некоторых случаях не справляются даже антибиотики резерва. Медики опасаются, что в недалеком будущем многократно вырастет смертность от инфекций.

Болезни, которые может провоцировать грязная вода

Большинство жителей цивилизованных стран пьют воду, относительно безопасную в микробиологическом плане. Риск заболеть от бутилированной или фильтрованной водопроводной воды невелик. Он повышается, когда фильтры вовремя не меняют, нарушают сроки и условия хранения питья, долго держат бутылку открытой.

При купании человек может случайно глотнуть жидкость, содержащую возбудители болезней. Опасны даже бассейны, а не только мутные водоемы. Более миллиарда человек в мире не имеют доступа к чистой питьевой воде. Они вынуждены пить воду из ближайшей реки или озера без очистки или антибактериальной обработки.

Чаще всего через загрязненную воду передаются следующие заболевания: амебная и бактериальная дизентерия, холера, гепатиты, брюшной тиф, лямблиоз, малярия, легионеллез.

Нейротоксичное воздействие

Загрязнение питьевой воды токсинами поражает центральную и периферическую нервную систему. Вредные вещества оказывают нейротоксическое воздействие двумя путями:

• действуя на нервную систему напрямую;
• воздействуя на другие системы и органы, что впоследствии приводит к поражению нервной системы.

Большинство острых отравлений связано с поражением нервной системы. Любые химикаты имеют нейротоксическое воздействие. Оно проявляется в нарушении координации движений, ухудшении памяти, слуха, тактильной и болевой чувствительности. Возможны психические расстройства. Попадание свинца в детский организм вызывает замедление умственного развития, снижение обучаемости.

Глубокие поражения нервов, регулирующих работу дыхательной и сердечно-сосудистой систем, приводят к гибели людей и животных.

Канцерогенный эффект

С грязной водой в здоровые клетки попадают канцерогенные вещества. При регулярном воздействии они вызывают раковое перерождение клеток. В городах с низким качеством питьевой воды заболеваемость онкологическими болезнями на 60% выше, чем в среднем по стране .

Часто виновником оказывается асбест, нитраты, тяжелые металлы, радиоактивные элементы. Небезобиден и хлор, который применяют для дезинфекции. При его взаимодействии с загрязнениями образуются диоксины, хлорбифинилы, тетрахлорпентат и другие канцерогенные вещества.

Генотоксичность загрязнителей воды

Некоторые загрязнители пресных вод способны нарушать структуру ДНК. Воздействие мутагенов приводит к заболеваниям, мутациям, нарушениям клеточных процессов, гибели клеток и органов. Почти все химические мутагены обладают и канцерогенными свойствами, но не каждый канцероген способен повреждать хромосомы и ДНК.

Генотоксичность свойственна нитратам, некоторым пестицидам, нефтепродуктам, солям азотистой кислоты, производным мочевины и т.д.

Репродуктивные нарушения

Загрязнение водной среды отрицательно сказывается на органах репродуктивной системы. В редких случаях тяжелые металлы в питьевой воде приводят к бесплодию. Купание в грязных водоемах тоже опасно для мочеполовой системы.

Нарушения энергообмена

Некоторые токсины разрушают мембраны митохондрий. В результате органеллы утрачивают способность вырабатывать энергию из питательных веществ. Последствия нарушения образования энергии плачевны: от синдрома хронической усталости до гибели организма.

Последствия загрязнения водных ресурсов для окружающей среды

Не только человек страдает от собственного разрушительного воздействия на окружающую среду. Экологические последствия загрязнения природных вод затрагивают животный и растительный мир.

Вымирание животных

Загрязнение водоемов приводит к гибели животных разными путями:

• Вещества, которые наносят ущерб здоровью людей, оказывают сходное влияние на животных. Причем рыбы, в отличие от человека, не могут покинуть загрязненный водоем и выбрать более чистый.
• Нефтепродукты разрушают защитный жировой слой на перьях водоплавающих птиц, из-за чего они замерзают и гибнут.
• Животные путают мелкий мусор с пищей и поедают его, птицы кормят кусочками пластика птенцов. Это приводит к гибели от голода и асфиксии.
• Тепловое загрязнение водоемов негативно влияет на рыб и водных животных, приспособленных к холодной среде обитания.
• Для рыб опасно цветение воды. Из-за бурного роста фитопланктона увеличивается содержание органики в водоеме. Органическими веществами питаются бактерии, которые расходуют растворенный кислород. По мере уменьшения содержания кислорода гибнут рыбы и водные насекомые. Цветение воды происходит от загрязнения водоемов фосфатами.

Кислотные дожди

Любые атмосферные осадки с кислотами называют кислотными дождями. Оксиды серы, азота, хлористый водород, летучие органические соединения при реакции с атмосферной влагой образуют кислоты. Около трети кислотных дождей имеют природное происхождение: их провоцируют грозы, вулканы, разложение органических веществ.

Причина остальных – деятельность человека. ТЭЦ, автомобильный транспорт, металлургические комбинаты, олеумные заводы, бензозаправки выбрасывают в атмосферу суммарно миллионы тонн соединений серы и азота.

Кислые осадки повышают кислотность водоемов. В таких условиях мальки не вылупляются из икринок, и численность рыбы сокращается.

Недостаток корма приводит к гибели птиц и зверей, основу питания которых составляет рыба. Кислотные дожди разрушают листья растений, ухудшают качество почвы. Для приведения в норму кислотности водоемов и почв применяют известкование.

Механизм образования кислотных дождей: кислоты из серы и азота

Влияние кислотных дождей на окружающую среду

Отрицательные последствия кислотных дождей

Основные загрязнители воды: естественные и антропогенные

Что относится к химическим и естественным источникам загрязнения гидросферы?

Основные источники загрязнения воды

Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека и окружающую среду

Пути решения проблемы загрязнения воды

Определение степени загрязнения воды: прямые и косвенные показатели

Основные вещества и виды загрязнения биосферы

Как защитить воду и предотвратить ее загрязнение?

Загрязнение тяжелыми металлами окружающей среды

Источник