Особенности загрязнения и изменения качества вод гидросферы суши.
Особенности загрязнения и изменения качества вод гидросферы суши
Естественные речные и озерные воды обычно бывают достаточно приемлемого качества для большинства потребителей и не требуют значительной очистки. Антропогенное вмешательство в гидросферу выражается в потреблении речных, озерных и подземных вод и сбрасывании сточных вод в существующую природную дренажную систему. Фактически деятельность человека постепенно превращает реки из дренажных систем в сточные канавы, иногда с достаточно высоким уровнем загрязнения, часто превышающим сотню ПДК по некоторым компонентам. До тех пор пока в речных бассейнах преобладают природные геологические процессы, речной сток переносит естественные растворенные вещества. Однако по мере возрастания антропогенной деятельности воды суши начинают расходоваться не только в качестве питьевых ресурсов, но и в промышленности и коммунально-бытовом хозяйстве. Это усиливает миграцию химических веществ и приводит к их концентрации в природных водах, что ухудшает их качество. Часто в природную среду попадают вещества сугубо антропогенного происхождения, посторонние для природных условий, с неблагоприятными свойствами и к тому же токсичные. Общее количество загрязняющих веществ в водах суши огромно. Больше всего воду потребляют энергетическая, химическая, целлюлозно-бумажная и металлургическая отрасли промышленности.
Промышленное водопотребление, м3/сут, составляет:
Целлюлозно-бумажная, энергетическая и металлургическая промышленность.- 15000 - 80000Химическая, нефтехимическая, горнообогатительная промышленность...........5 000— 15 000 Машиностроительная промышленность, трубопрокатные заводы....500 — 5 000
Текстильная, легкая, стройматериалов, пищевая промышленность 50 — 500
Крупные города сбрасывают в местные водотоки аномально большие количества использованной и плохо очищенной воды. Весьма велик объем вод, стекающих после полива и выпадения атмосферных осадков с обработанных химикатами и удобрениями сельскохозяйственных земель. Объем сброса сточных вод в водоемы России в 1997 г. составил 59,3 км3. Из этого количества в реки ежегодно сбрасывается примерно 30 км3 загрязненных сточных вод, требующих 10—12-кратного разбавления, а для некоторых веществ — 50 — 200-кратного. Исходя из видов загрязняющих агентов можно выделить: механическое (загрязнение твердыми частицами); химическое, которое подразделяется на загрязнение органическими (ПХБ, пестициды, нефть и нефтепродукты, ПАУ, детергенты и др.) и неорганическими (хлориды, тяжелые металлы, минерализация) веществами; биологическое (патогены, биогенные вещества); физическое (термическое, радиоактивное, шумовое, электромагнитное и др.) загрязнения. Механическое загрязнение. Загрязнение твердыми частицами. В реки, протекающие через крупные города, попадает обычно такое же количество загрязнителей, которое поступает с значительно больших не урбанизированных территорий. В книге С. П. Горшкова (1998) показано, что в США твердые частицы считаются загрязнителями номер один. Высокое содержание в воде глинистого материала резко снижает ее качество. Она становится непригодной для подачи в водораспределительные системы. На гидростанциях от содержания в речной воде большого количества взвешенных частиц быстрее изнашиваются лопасти турбин. Ускоренное накопление наносов в руслах рек ухудшает условия судоходства. Аккумулятивные процессы влияют на состояние пристаней, гаваней и судовых путей. Избыток наносов в реке приводит к быстрому заиливанию дна водохранилищ и фарватеров, а также к постепенной потере водорегулирующих функций водных систем. В замутненных водоемах понижается биологическая продуктивность. С взвешенными частицами в адсорбированной форме переносятся и оседают на дно различные токсичные вещества.
Химическое загрязнение. Загрязняющими веществами при данном типе загрязнения могут выступать как неорганические, так и органическое соединения. Загрязнение полихлорвиниловыми бифенилами. Распространено загрязнение речных вод полихлорированными бифенилами (ПХБ), которые используют в трансформаторах, конденсаторах и некоторых приборах и механизмах. Электротехническая промышленность производит примерно 1 млн т ПХБ. В США ПХБ обнаружены практически во всех реках, их наличие зафиксировано и в озерах. В частности, употребление рыбы из оз. Онтарио и р. Гудзон представляет опасность для людей, так как в ее мышцах обнаружено до десятков миллиграмм ПХБ на 1 кг живой массы. У людей, получивших повышенные дозы ПХБ, отмечаются поражения нервной системы и печени, а также развиваются различные кожные заболевания. ПХБ обнаружены в рыбе, яйцах, птице, материнском молоке. В 1968 г. в Японии произошла утечка ПХБ. Эти вещества попали в рисовое масло, используемое для корма животных. В результате погибло 100 тыс. кур, у 1 000 чел. были обнаружены различные заболевания, в том числе болезнь ЮШО (потемнение пигментов кожи) и поражение внутренних органов. К этой же группе загрязнителей относится диоксин ПХДД (полихлорированный дибензодиоксин). Время распада в почве этого элемента составляет 10 — 20 лет, а в организме человека — несколько месяцев. Он может накапливаться в пищевых цепях. Образуется при производстве, обработке и сжигании любых хлорированных углеводородов, бытового мусора. Диоксин вызывает врожденные аномалии у новорожденных, а повышенные концентрации вызывают болезнь хлоракине — продолжительные гнойные процессы и поражение внутренних органов. Загрязнение пестицидами. Различают пестициды как органические, так и неорганические. К хлорорганическим пестицидам относится ДДТ (дихлордифенил трихлорметилметан). Это вещество способно передаваться по пищевым цепям (содержание в частях на 1 млн частей): Вода- 0,00005; Планктон.- 0,04; Щука (хищная рыба) - 1,33; Цапли (питается мелкими животными).- 3,57 ; Крохаль (утка, питается мелкой рыбой) - 22,4 Баклан (питается крупной рыбой) - 26,4
Фосфорорганические пестициды (дихлофос, карбофос) — токсичны для человека. Загрязнение нефтью и нефтепродуктами. Это явление свойственно большинству материковых конечных водоемов, хотя переносчиками являются речные системы. Кроме пленок нефти, которые возникают во время аварий на нефтепроводах и речных судах, а также на добывающих предприятиях, в речные воды попадают бензпирен (ПДК = 5 мг/л) и другие ПАУ, особенно при сбросе стоков с нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий. В мировую акваторию поступает 2,8 млрд т нефти. На водной поверхности 1 т нефти образует пленку площадью 12 км2, которая затрудняет процессы фотосинтеза. Содержание нефти в воде в количестве 0,2 — 0,4 мг/л дает запах, который не исчезает даже при хлорировании. Для восстановления пораженных экосистем необходимо 10— 15 лет. Загрязнение полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ) возможно также при производства алюминия, кокса, чугуна, стали, газификации угля и др. Загрязнение детергентами. Присутствие в воде детергентов обусловливает: 1) появление у воды неприятного запаха и вкуса уже при концентрациях 1 — 3 мг/л при одновременном изменении цвета, усиление способности к пенообразованию; 2) нарушение кислородного режима; наличие детергентов в концентрации около 1 мг/л приводит к тому, что на реках с медленным и спокойным течением интенсивность аэрации понижается на 60 % и более; 3) изменение естественного хода химических процессов в водоемах; 4) отравление гидробионтов, угнетение жизни в водоемах (летальная концентрация для планктона около 1 мг/л, а для рыб — 3 — 5 мг/л); 5) снижение эстетической ценности водных объектов и ограничение возможностей их использования в рекреационных целях; 6) затруднения в отдельных случаях при навигации, особенно для движения мелких судов и лодок. Загрязнение хлоридами. Практически повсеместно в реках, протекающих через крупные города, отмечается повышенное содержание хлоридов (NaCl, КС1, MgCl2 ). Причина этого — широкое применение этих солей в городах и поселках для ускорения таяния снега. Повышенное содержание хлоридов отмечается практически во всех речных бассейнах, дренирующих шоссейные дороги федерального и регионального масштабов. Загрязнение тяжелыми металлами. В водные объекты тяжелые металлы попадают воздушным путем, со сточными водами и со свалок. Попадая в воздух в результате сжигания твердого и жидкого топлива, а также в виде отходов при цементном производстве, выплавке металлов, производстве удобрений, красок, тяжелые металлы переносятся воздушными массами на различные расстояния, постепенно оседая в водных бассейнах. Сбросы сточных вод предприятиями цветной металлургии, угольной, текстильной и химической промышленности отличаются повышенным содержанием тяжелых металлов. По степени токсичности они располагаются в такой последовательности: Hg > Си > Cd > Pb > As. Опасность загрязнения воды тяжелыми металлами, так же как и некоторыми токсичными веществами, связана с тем, что в результате функционирования организмов эти токсичные элементы постепенно накапливаются в теле и скелетах животных, доходя до опасных для жизнедеятельности доз (табл. 7.6). Тяжелые металлы, переходя из воды в биоту, концентрируются в ней все больше и больше при движении по трофической пирамиде. В 1953 г. в г. Минамата (Япония) произошла вспышка болезни, которая в тяжелой форме поражала нервную систему людей и домашних животных и часто заканчивалась летальным исходом. Эта болезнь была вызвана тем, что в одноименный залив длительное время сбрасывались стоки, содержащие медь, цинк, олово и ртуть. Тяжелые металлы концентрировались в морепродуктах, которые использовали в пищу жители г. Минамата. Болезнь, получившая название болезни Минамата, была зафиксирована в округе Ниигата в 1965 г. Особенность этой болезни состоит в том, что она передается по наследству, а возбудителями ее являются этилртуть и особенно метилртуть. Они образуются при биогеохимических процессах из других соединений, содержащих ртуть в донных илах. Официально признано, что органической ртутью было отравлено 12 615 человек, 1 246 из которых умерли. Тяжелые металлы накапливаются как в водном потоке, так и в донных отложениях. Часто в пределах русла реки выделяется несколько участков, отличающихся повышенным уровнем техногенного загрязнения. Непосредственно ниже города река характеризуется накоплением техногенных илов и высоким уровнем техногенного загрязнения, которое может прослеживаться на многие десятки километров, а иногда и до 100— 150 км ниже города (рис. 7.21). Распределение химических элементов в водном потоке ниже промышленной зоны не синхронно, пики концентраций не совпадают по времени, частоте появления и длительности существования (рис. 7.22). Тяжелые металлы и некоторые микроэлементы, находящиеся в повышенных количествах в питьевой воде, влияют на здоровье людей (табл. 7.7). Минерализация вод. Этот процесс означает увеличение в водах содержания растворенных веществ. Общая минерализация определяется в граммах солей на литр воды. Пресными считаются воды, содержащие солей не более 0,2 —0,5 г/л. Естественная концентрация растворенных веществ в речных водах обычно не превышает 1 г/л. Выделяют воды гидрокарбонатные, сульфатные, хлоридные, хлоридносульфатные (рис. 7.23). Усиление антропогенной деятельности привело к тому, что содержание в воде основных ионов, в частности хлоридов, сульфатов, гидрокарбонатов, кальция, магния, натрия и калия, стало сильно возрастать. Все они растворены в природных водах в зависимости от ландшафтно-климатических условий. В результате усиленной хозяйственной деятельности в настоящее время повышается минерализация вод вследствие развития орошения в бассейнах рек аридных районов, где возвратные воды приносят в реки много веществ, выщелоченных из почвенных горизонтов. В низовьях р. Сырдарья минерализация, составлявшая менее 1 г/л, за 30 лет увеличилась до 3 г/л. Такая же картина характерна для рек Амударья и Колорадо. На р. Колорадо на границе США и Мексики построена специальная опреснительная установка, снижающая минерализацию воды. Это связано с тем, что между США и Мексикой заключено соглашение, по которому с территории США должна вытекать речная вода строго определенного качества. Биологическое загрязнение. Загрязнение биогенными веществами. Разнообразные питательные вещества, илы биогенного происхождения и различные соединения азота и фосфора, которые содержатся в продуктах горения органического и минерального топлива, в неочищенных промышленных и коммунальных стоках, поступают в поверхностные воды суши. Они могут попадать как со стоком воздушным путем от транспорта и стационарных промышленных установок, так со стоком разнообразных вод. Избыток биогенов ведет к цветению водоемов. Содержащиеся в воде нитраты опасны для здоровья людей, так как в соединении с пищевыми нитратами повышается их допустимая доза в организме. В этом случае у людей и животных возникают острые желудочно-кишечные расстройства и различные заболевания. Очень высокое содержание нитратов и нитритов в продуктах питания и воде приводит к тому, что у потребителей гемоглобин крови превращается в метагемоглобин. При замещении им 20% гемоглобина нарушается транспортировка в крови кислорода, а при замещении 80 % гемоглобина наступает смерть от метагемоглобинемии. Заболевание детей этой болезнью отмечалось в США, Германии и Франции при наличии в воде более 64 мг/л нитратного азота. В ряде стран установлена прямая зависимость заболеваний раком от содержания нитратов в питьевой воде. Бактерии и дрожжи восстанавливают нитраты до более токсичных нитритов. Нитриты — предшественники образования нитрозамитов, канцерогенных веществ в самой низкой концентрации. Нитрозамины способны вызвать рак легких, гематомы и лейкоз. Считается, что суточное суммарное потребление азота нитратов с пищей и водой не должно превышать 200 мг, а азота нитритов — 10 мг. Согласно данным ВОЗ, ПДК азота нитратов в воде в условиях умеренного климата должна быть не более 22 мг/л, а в субтропическом и тропическом климатах — 10 мг/л. В России принятая ПДК азота нитратов в воде составляет 10 мг/л. Загрязнение патогенами. Патогены — это болезнетворные микробы, вызывающие болезни. Содержание этих микроорганизмов в воде, вызывающих различные кишечные заболевания, бывает очень значительным. Показателем загрязнения служит содержание кишечной палочки (колитр). В России норма кишечных палочек в 1 л = 1 тыс. (коли-индекс 1 тыс.). В р. Ямуна, протекающей через Нью-Дели, этот показатель достигает значения 24 млн коли-палочек на 100 мл воды.
Физическое загрязнение. Загрязнение представляет очень серьезное явление с негативными последствиями. Теплота, которую необходимо отводить и рассеивать при работе тепловых и атомных электростанций, составляет около половины того количества энергии, которое выделяется при сжигании топлива. На тепловых станциях большой мощности расходуется около 60 м3 воды для охлаждения 1 т пара. При мощности турбин 500 — 600 тыс. кВт водопотребление для этой цели составляет 13— 15 м3/с летом и 11 — 18 м3/с зимой. Поэтому при прямоточном водоснабжении крупной конденсационной тепловой электростанции расход сбрасываемых в водоемы отработанных тепловых вод составляет 90 м3/с и более, а в год — до 2,7 км3 (С. П. Горшков, 1998). Вода, проходя через систему охлаждения конденсаторов турбин, нагревается на 8— 14 °С и может достигнуть температуры до 38 °С. Сбрасываемая вода охлаждается за счет испарения и конвекции, которые зависят от турбулентно-диффузионных явлений, имеющихся в водоемах, и от способов сброса. Большинство зон сброса подогретых вод и принимающих их акваторий имеют значительные площади. Зимой в зоне подогрева не образуется ледовый покров. Теплым водам свойственны неравномерное распределение биогенных веществ, вариации условий минерализации органического вещества, ускорение течения химических и биохимических реакций и процессов. При повышении температуры воды до 30 — 35 °С биологические процессы становятся вялотекущими, а водная экосистема заметно обедненной. На отдельных участках водоема наблюдаются ослабление фотосинтетической деятельности планктона, гибель рыб и донных гидробионтов. В придонной зоне обнаруживается большой дефицит кислорода вплоть до появления в ней сероводородного заражения. Ухудшается и санитарно-микробиологическое состояние воды, патогенная микрофлора не только выживает при повышенных температурах, но и способна размножаться. Это делает водоемы-охладители потенциально опасными в эпидемиологическом отношении. В теплой воде создаются благоприятные условия для размножения грибковых организмов, повышается выживаемость у некоторых гельминтов человека, являющихся паразитами у определенных видов рыб. Важное эпидемиологическое значение имеют данные о распространении в подогретых водах условно-патогенной микрофлоры, с которой связывают более 50 % всех острых кишечных заболеваний. Радиоактивное загрязнение возможно там, где в водоемы сливаются отходы предприятий. Так, на предприятии «Маяк» (Челябинск) в качестве накопителя радиоактивных отходов используется оз. Кыштым. С конца 40-х годов XX в. на этом предприятии производится оружейный плутоний, а радиоактивные отходы сливались и р. Теча. Очень долго для этих целей использовалось оз. Карачай. Имеется 500 млрд м3 радиоактивной воды в серии искусственных водоемов в верховьях р. Теча (1991). Радиоактивное загрязнение рек Припять, Днепр и других произошло в результате аварии на Чернобыльской АЭС (1986).
Процессы асидификации и эвтрофикации
Развитие процессов асидификации, а также причины и факторы их возникновения в атмосфере рассматривались в гл. 6. Кислые поверхностные воды распространены достаточно широко. Из 85 тыс. озер Швеции около 4 тыс. серьезно подкислены и еще 18 тыс. подкислены в некоторые критические периоды, особенно во время снеготаяния. В 4,5 тыс. озерах почти нет рыбы, а 18 тыс. настолько асидифицированы, что стали почти безжизненными. В южной части Норвегии тысячи озер асидифицированы и в 1 750 отсутствует рыба. В Финляндии асидифицированы 500 из 8 тыс. озер. В Швеции pH воды озер уменьшился от 6 в 1950 г. до 5 и менее и 1970 г., т.е. за 20 лет кислотность выросла в 10 раз. Имеются многочисленные данные о продолжающейся асидификации озер в Канаде, США и Западной Европе. Хотя данные по России отсутствуют, надо полагать, что многие из озер, в том числе и озера, расположенные на Кольском полуострове и в Карелии, подверглись весьма значительной асидификации. Все биологические процессы в водоемах и речных системах полностью зависят от величины pH. Развитие водорослей и микропланктона, распад микроорганизмов, нитрификация и денитрификация наиболее энергично протекают при pH 6 - 8. Степень изменения флоры и фауны в водных экосистемах — важный индикатор асидификации и им пользуются в качестве биоиндикатора. Установлено, что в озерах Канады ракообразные, насекомые, некоторые водоросли и зоопланктон исчезают уже при pH, равном 6. При уменьшении pH, т.е. при возрастании кислотности вод, увеличивается подвижность иона алюминия, который оказывает токсичное воздействие на популяции рыб. При снижении pH среды ниже 5,5 количество видов рыб и их численность в озерах и реках сокращаются. Некоторые популяции рыб исчезают при уменьшении pH среды до 5,0. Подобная картина характерна и для озер Европы (рис. 7.24). Уменьшить воздействие кислотности выпадающих атмосферных осадков, как и саму кислотность водоемов, можно путем известкования. В Швеции проводятся работы по известкованию около 3 ООО озер. Однако проведение подобных мероприятий должно строго контролироваться, так как в противном случае в иловых водах начинают накапливаться тяжелые металлы — кадмий, никель, ртуть, хром, медь и цинк. Эти металлы в определенных количествах содержатся в известняках. Установлено, что при известковании химическое состояние воды в озерах быстро улучшается, и реакция становится близкой к нейтральной. Биологическое восстановление совершается значительно медленнее, а популяции рыб полностью не восстанавливаются даже спустя пять лет после известкования. В спокойных водоемах в определенные сезоны года происходит эвтрофикация (от греч. трофе — питание) — усиление биологической продуктивности водоемов вследствие накопления в воде биогенных элементов. Избыточное поступление таких биогенных веществ, как соединения азота, фосфора, в озера, устья рек, водохранилища, а также в морские заливы приводит к необычайно быстрому росту водных растений, в особенности планктонных микроскопических водорослей и макрофитов. Происходит бурное развитие, или «цветение», водорослей, которое может охватывать всю территорию крупных водохранилищ. После цветения микроводоросли отмирают. На окисление отмершей массы расходуется огромное количество растворенного в воде кислорода, тем самым ухудшается качество воды. Эвтрофикация приводит к некоторым неблагоприятным экологическим и экономическим последствиям. Ухудшается качество воды, снижается рекреационная ценность водоемов, уменьшается число рыбных популяций, массы водорослей блокируют водосбросы, каналы и навигационные пути. В результате деятельности человека во многих регионах медленно протекающая в природных условиях эвтрофикация резко ускоряется. Начало этого процесса является сигналом проявления серьезных антропогенных глобальных и региональных биогеохимических циклов фосфора и азота. Главные источники поступления соединений азота и фосфора — полеводство, животноводство и коммунально-бытовое хозяйство. Оздоровление водоемов и освобождение их от дополнительного притока соединений азота и фосфора основаны на увеличении эффективности работы очистных сооружений и сокращении их притока во время проведения сельскохозяйственных работ. Проблема антропогенной эвтрофикации водоемов суши и прибрежных частей морей возникла в 70 —80-е годы XX в. В настоящее время появились признаки развития эвтрофикации во многих развивающихся странах, в частности в Бразилии, на Филиппинах, в Китае, Марокко.
Дефицит воды и управление водными ресурсами
В мире существует много областей с локальным дефицитом воды. К числу таких территорий относятся южные области европейской части России и Урал. Размеры территорий, ощущающих острый дефицит воды, с течением времени увеличиваются, что является важнейшим фактором социально-экономической и политической неустойчивости страны. Освоение водных ресурсов при строительстве гидротехнических сооружений приносит не только ожидаемые выгоды, но и значительный геоэкологический ущерб. Важной экологической проблемой является нехватка пресных вод. В связи с этим стоит рассмотреть вопрос водообеспеченности населения различных регионов водными ресурсами (табл. 7.8). Исходя из существующих данных самая низкая водообеспеченность характерна для Австралии. Недостаточными водными ресурсами обладает и Африка. На последнем месте находится зарубежная Азия. Лучше всего обеспечены водой Океания и Южная Америка, удовлетворительно Северная Америка, Россия и Зарубежная Европа. Для удовлетворения физиологических потребностей человеку достаточно 400 л/год. С учетом воды для промышленности расход воды значительно возрастает (табл. 7.9). Поэтому уровень 500 м3 на человека в год и менее является чрезвычайно низким для национального устойчивого развития. Уровень 1000 м3/год на человека обычно принимается в качестве критического, указывающего на то, что страна находится в состоянии острого дефицита водных ресурсов. И таких стран становится все больше. К 2025 г. их число может возрасти до 45. Во многих регионах, в том числе и на некоторых территориях России, наблюдается ухудшение состояния водных объектов. Многие локальные кризисы качества воды перерастают в катастрофы, затрагивающие интересы государств. В России проблема сохранения чистой воды переросла в общегосударственную, учитывая масштабы количественного и качественного истощения природных вод. Природные воды в России оказались наиболее подверженными деградации в силу того, что они служат коллекторами загрязнений из других сред в связи со спецификой расположения загрязняющих предприятий и сельскохозяйственных комплексов в верхних и средних течениях основных рек, охватывающих верхние части всех существующих речных бассейнов. Это требует осуществления решительных действий через специальные оздоровительные целевые программы. Большое значение для улучшения качества природных вод имеет правильное управление водными ресурсами. Для уменьшения дефицита воды используют охрану водоисточников и их рациональное использование, предотвращение загрязнений, установление экономически обоснованных цен на воду, применение водосберегающих технологий, многократное использование воды в технологических циклах (оборотное водоснабжение), разделение питьевой и технической воды, совершенствование водораспределительного и сантехнического оборудования. В городах существует жесткая регламентация качества воды для питьевого водоснабжения и осуществляются меры по экономии воды. Вода может быть использована в питьевых целях, если после очистки ее качество соответствует ГОСТу. Так, сухой остаток воды должен быть не более 1000 мг/л, содержание сульфатов — 500 мг/л, хлоридов — 350 мг/л, общая жесткость — 7 мг-экв/л, запах и привкус при температуре 20 °С должны равняться двум баллам, в 1 л воды не должно содержаться более 10 тыс. кишечных палочек. Однако и такая вода подвергается обязательному хлорированию и очистке. Для управления водными ресурсами пользуются показателями ПДК того или иного вещества, ПДС (предельно допустимый сброс вещества в водный объект) и БПК (биохимическое потребление кислорода). Чем выше БПК, тем больше в воде легкорастворимых загрязняющих органических веществ. Важную роль в преобразовании использованных вод в пригодные для хозяйственных нужд играет управление стоками. Сточными водами называются воды, использованные на производственные или бытовые нужды и получившие при этом дополнительные загрязнения, ства, а также воды, стекающие с территории населенных мест и промышленных предприятий после выпадения атмосферных осадков или поливки улиц. Водохозяйственные службы стремятся к максимально возможной канализации стоков. Под канализацией принято понимать совместное или раздельное отведение сточных вод. Последние разделяются на три категории: бытовые (хозяйственно-фекальные), производственные (промышленные) и атмосферные вместе с поливомоечными. Для очистки сточных вод используют механический, химический и биологический методы. Одним из путей экономии свежей воды и снижения расходов на очистку сточных вод является применение оборотно-повторной системы водопользования. Разрабатываются специальные технологии, в которых предусматривается создание замкнутых систем оборотного водоснабжения и резкое снижение водопотребления. К гидросфере относятся воды Мирового океана, поверхностные и подземные воды суши. Существует глобальный круговорот воды. Мировой океан — это не только воды, но и гидробионты, берега и дно. Средняя соленость Мирового океана — 35 %о. Температурный режим определяется степенью поглощения солнечной радиации и испарением водяного пара. Средняя температура составляет 3,8 °С, средняя плотность — 1,02 г/см3. Мировой океан характеризуется высокой степенью гидродинамики. Кроме ветрового волнения в нем существуют системы поверхностных (теплые и холодные) и глубинных (придонные) течений. Рельеф дна сложен. Выделяются литораль, неритовая область, батиаль, абиссаль и ультраабиссаль. В пределах Мирового океана располагаются следующие геоморфологические элементы: шельф, материковый склон, ложе, глубоководные желоба, срединноокеанские хребты, гайоты, подводные возвышенности, горы и равнины, рифтовые долины, островные дуги. Биологические ресурсы Мирового океана составляют морские животные, водоросли, фито- и зоопланктон. Мировой океан содержит огромное количество минеральных ресурсов и является источником получения энергии. Экологические функции Мирового океана складываются из ресурсных функций, источника существования и расселения организмов, источника стихийных явлений и области функционирования человеческого сообщества. Все его экологические функции проявляются во взаимодействии с гидробионтами, атмосферой, литосферой и материковым стоком. Высокая подвижность вод обусловливает возникновение и развитие стихийных бедствий. Уровень океана непрерывно меняется. Существуют короткопериодические и длиннопериодические колебания уровня моря. Антропогенная деятельность вызвала глобальные и региональные загрязнения. Они выразились не только в разрушении берегов и береговых сооружений, изменении солености и температурного режима, но и в больших объемах поступающих загрязняющих веществ. Гидросферу суши составляют реки, озера, болота, ледники, подземные воды и водохранилища. Каждая из этих систем несет экологические функции, служит источником возникновения стихийных бедствий и в то же время является объектом загрязнения. Большую роль играют водохранилища. Разработана специальная их классификация, отличающаяся от классификации озер. Качество воды изменяется из-за хозяйственной деятельности людей. Это не только промышленные, но и коммунальные и сельскохозяйственные стоки, термическое загрязнение, смена гидрологического режима и т.д. Природные воды загрязняются твердыми и минеральными частицами, нефтью и нефтепродуктами, детергентами, биогенными веществами, тяжелыми металлами. В природных водах суши широко распространены процессы асидификации и эвтрофикации. Большое значение придается управлению качеством природных вод.
Комментарии
Отправить комментарий