Загрязнение гидросферы

Загрязнению подвергается не только атмосфера, но и гидросфера. Гидросфера - водная оболочка Земли, включающая океаны, моря, реки, озера, подземные воды и ледники, снеговой покров, а также водяные пары в атмосфере. Гидросфера <glossary:wordГидросфера> Земли на 94% представлена солеными водами океанов и морей, более 75% всей пресной воды законсервировано в полярных шапках Арктики и Антарктиды.

Без воды не могло бы быть человека, животного и растительного мира, так как большинство растений и животных состоит в основном из воды.

Велика роль гидросферы в поддержании относительно неизменного климата на планете, поскольку она, с одной стороны, выступает как аккумулятор тепла, обеспечивая постоянство средней планетарной температуры атмосферы, а с другой - за счет фитопланктона продуцирует почти половину всего кислорода атмосферы.

Водная среда используется для лова рыбы и других морепродуктов, сбора растений, добычи подводных залежей руды (марганца, никеля, кобальта) и нефти, перевозки грузов и пассажиров. В производственной и хозяйственной деятельности человек применяет воду для очистки, мытья, охлаждения оборудования и материалов, полива растений, гидротранспортировки, обеспечения специфических процессов, например выработки электроэнергии и т.п.

С другой стороны, следует отметить, что простота процесса затопления по сравнению с другими видами захоронения отходов, недоступность глубин для человека и кажущаяся изолированность воды привели к тому, что человечество активно использует водную среду для сброса отходов производства и потребления. Интенсивное антропогенное загрязнение гидросферы ведет к серьезным изменениям ее геофизических параметров, губит водные экосистемы и потенциально опасно для человека.

В настоящее время водное пространство стало вместилищем разнообразных отходов. В результате сброса в реки, а затем и в океан сточных вод различных промышленных предприятий, стока их с обработанных химикатами полей и лесов и потерь жидкого топлива при перевозках танкерами постоянно возрастает загрязнение океанов и морей такими вредными для жизнедеятельности веществами, как нефть, тяжелые металлы, пестициды, радиоизотопы и др.

Различают три группы источников загрязнения Мирового океана:

морские - военные корабли, суда различного назначения и другие установки и устройства, эксплуатируемые в морской среде; трубопроводы и оборудование, используемые при разведке и разработке природных ресурсов морского дна и его недр;

наземные - реки, озера и другие водные системы, куда загрязняющие вещества попадают с грунтовыми водами, а также в результате сбросов сточных и нагретых вод с различных береговых объектов, захоронений радиоактивных отходов и других особо вредных веществ;

атмосферные - различные промышленные предприятия, транспортные средства и другие объекты, откуда могут происходить выбросы в атмосферу вредных газообразных отходов.

К числу наиболее распространенных и вредных загрязняющих веществ относится нефть, ежегодное поступление которой в моря и океаны, по данным ООН, достигает 6...7 млн т. Ожидается дальнейший рост загрязнений нефтью из-за постоянного увеличения объема ее добычи, особенно с континентального шельфа.

Одним из основных источников нефтяных загрязнений морской среды является морской транспорт, прежде всего танкерный. По известным данным, из-за аварий на танкерах в моря и океаны поступает примерно 5% всей перевозимой нефти.

Огромное количество нефти попадает в море в результате сброса с судов промывочных, балластных и трюмных вод, а также потерь при погрузке и разгрузке танкеров.

Источником нефтяных загрязнений вод являются береговая промышленность, и в первую очередь нефтеперерабатывающие заводы. Хотя сточные воды промышленных предприятий очищаются, полной очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов достичь не удается.

Наибольшую опасность <glossary:wordОпасность> по своим последствиям представляют нефтяные пленки, образующиеся на водной поверхности и уменьшающие теплопроводность и теплоемкость верхнего водного слоя.

В естественных условиях через границу раздела атмосфера - водная поверхность непрерывно происходит обмен кислородом и углекислым газом, интенсивность которого при наличии нефтяной пленки сильно уменьшается.

Нефтяные загрязнения воздействуют и на живые организмы, экранируя солнечное излучение и замедляя обновление кислорода в воде. В результате перестает размножаться планктон - основной продукт питания морских обитателей. Толстые нефтяные пленки нередко становятся причиной гибели морских птиц.

Другой острой проблемой в условиях активной антропогенной деятельности стало загрязнение океанических вод тяжелыми металлами. Группа тяжелых металлов плотностью выше 4,5 г/см³ объединяет более 30 элементов периодической системы. Эти металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание тяжелых металлов и их соединений в промышленных сточных водах довольно высокое.

В Мировой океан ежегодно поступает до 2 млн т свинца, до 20 тыс. тонн кадмия и до 10 тыс. тонн ртути. Наиболее высокие уровни загрязнения имеют прибрежные воды и внутренние моря. Немалую роль в загрязнении Мирового океана играет и атмосфера. Так, до 30% всей ртути и 50% свинца, поступающие в океан ежегодно, переносится через атмосферу. Попав в морскую воду, тяжелые металлы концентрируются главным образом в поверхностной пленке, в придонном осадке и в биоте, тогда как в самой воде они остаются лишь в сравнительно небольших концентрациях.

Не менее важной является проблема загрязнения, истощения и использования материковых вод. В общем плане материковые воды обычно подразделяют на поверхностные, почвенные, подземные.

Однако наиболее ощутимый удар по пресной воде нанесли современные технологии, так как под их воздействием растет загрязнение рек и озер промышленными и бытовыми отходами, токсичными веществами. Только промышленность ежегодно сбрасывает в реки более 160 км³ промышленных стоков - неочищенных или недостаточно очищенных. Они загрязняют свыше 4 тыс. км³ речных вод, т.е. около 10% общего речного стока. В промышленно развитых странах эта цифра достигает 30% и более. В итоге большинство рек Европы, Северной Америки и других континентов в своих руслах несут уже не пресную воду, пригодную для водоснабжения населения, а разбавленные сточные воды городов, промышленных предприятий, животноводческих ферм и т.д., в реках вместо чистой воды сложные растворы и взвеси вредных химических веществ и бактерий.

По данным Всемирной организации здравоохранения, до 80% всех заболеваний, связанных с качеством среды обитания, - результат употребления населением грязной воды. Почти 2,5 млрд. жителей планеты страдает дизентерией, гепатитом, диареей и другими заболеваниями, связанными с загрязнением воды.

Использование пресных вод. В зависимости от того, каким образом используют водные ресурсы, все хозяйствующие субъекты подразделяют на две категории:

Водопользователи - это отрасли, которые используют водоемы для различных целей, но безвозвратный водозабор не ведут. К ним относятся гидроэнергетика, водный транспорт, рыбное хозяйство, местные органы, использующие воду для целей и нужд населения, т.е. службы хозяйственно-питьевого потребления.

Водопотребители - это отрасли, которые берут воду из водоемов, причем часть ее используется безвозвратно. Крупнейшими водопотребителями являются теплоэнергетика (особенно АЭС), сельское хозяйство, а из промышленности - химическая и металлургическая.

Современный город с населением 1 млн человек потребляет в сутки 300 тыс.м³ воды, из которых 75...80% превращаются в сточные воды.

Наиболее перспективный путь уменьшения потребления свежей воды - это создание оборотных и замкнутых систем водоснабжения, что позволяет в 10...50 раз уменьшить

потребление природной воды.

Основные пути решения проблемы обеспечения чистой водой:

очистка сточной воды от загрязнений;

очистка пресной воды, поступающей к потребителю;

обеспечение режима и регулирование качества воды в водных объектах