Загрязнение водоемов – основные загрязнители и последствия

С ростом научно-технического прогресса и численности населения планеты вода и экология стали неразрывно связаны между собой. В ходе промышленной, металлургической, бытовой и другой деятельности человека гидросфера ежегодно засоряется 400 млрд тонн отходов. Из-за этого загрязнение воды ввели в ранг одной из глобальных экологических проблем.

Если не решить вопрос о переработке мусора и выбросах токсинов, то не останется жидкости, пригодной для употребления. Из мирового водного запаса только 4% относится к группе пресных вод.

Проблема загрязнения воды и ее решение на государственном и глобальном уровнеКаждый знает, почему нельзя загрязнять воду. С приростом населения Земли и развитием промышленного производства мировая статистика отмечает ускоренный процесс потребления воды. В России люди каждый день расходуют 3600 млрд тонн, тогда как в 1900 году на всех хватало 170 млрд л жидкости. Поэтому для полного обеспечения водой необходимо регулярно очищать и повторно применять водные ресурсы.Европейские страны в качестве решения проблемы преимущественно берут воду из рек, используя жидкость до 30 раз в день. Это возможно благодаря специальным фильтрам и химической обработке примененной воды. Сократить расходы невозможно из-за ускоренных процессов производства и высокой плотности населения.

В то же время повторная эксплуатация жидкости ведет к уменьшению объемов пресной воды, пригодной для употребления. В процессе изготовления химических веществ происходит загрязнение водоемов, т.к. 80% промышленных отходов сливаются в природные источники. Такая жидкость не может быть полностью очищена от синтетических соединений.Экологическую проблему мирового масштаба необходимо решать коллективно, потому что водные массы постоянно перемещаются вне зависимости от проведенных границ различных государств.Если одна из стран будет продолжать процесс загрязнения гидросферы, попытки других регионов сохранить чистоту потерпят поражение.Основные причины загрязненияСуществует множество причин, которые являются основными источниками загрязнения водоемов. При этом они связаны не только с выбросами токсичных отходов промышленными предприятиями и другой деятельностью человека, но и с природными явлениями. Вулканические извержения или процесс гниения мертвых животных также могут нарушить естественные условия водной среды.

В ходе исследований был составлен рейтинг наиболее опасных факторов загрязнения: Промышленные отходы. Чтобы не задумываться над проблемой утилизации ненужных продуктов производства, корпорации часто сливают мусор и ядовитые вещества в природные водоемы. Но более вредоносными считаются утечки и аварии в процессе изготовления продукции. Из-за несчастных случаев на химических заводах или в лабораториях в воду могут попасть высокотоксичные соединения и патогенные бактерии. Они способны уничтожить флору и фауну в радиусе 5-10 км от источника загрязнения. Канализационные воды. В стоках, особенно под крупными мегаполисами, скапливается большое количество грязи, остатков человеческой жизнедеятельности и средств бытовой химии. Дождевая влага и смываемая почва смешиваются в общую массу, которая сливается в моря, реки и океаны. Если органические вещества и почву способен переработать планктон, то содержащиеся в моющих средствах синтетические вещества трансформировать невозможно. Они могут стать причиной смерти живых организмов в водной среде. Утечки нефти. Предприятия по добыче и переработке горючих полезных ископаемых терпят до 10 000 производственных потерь ежегодно. При попадании в водоемы наибольшую опасность несет нефть. Полезное ископаемое нельзя полностью удалить из воды из-за его скопления по поверхности. При попадании в нефтяное пятно гибнут птицы и рыбы, условия обитания которых нарушаются. В результате происходит сокращение биологических ресурсов, миграция животных и нарушение пищевой цепи. Сельское хозяйство. Для ускорения роста и сохранения 90-95% урожая фермеры используют химические и натуральные удобрения, которые помещают в верхние слои почвы. Остатки таких веществ с помощью дождя попадают в местные водоемы или грунтовые воды. Кроме того, растения орошают пестицидами для отпугивания вредителей, которые в процессе полива также попадают в почву. Несмотря на наносимый ущерб, отказаться от таких способов выращивания нельзя. В противном случае нарушится поставка пищи и начнется голод. Атмосферное загрязнение. Выброс ядовитых летучих соединений приводит к скоплению смога над городами. Ситуацию ухудшают вулканические извержения пепла, золы и сажи. При попадании в дождевые облака газы и твердые частицы взаимодействуют с молекулами влаги и трансформируются в кислотные осадки. Продуктом химических реакций являются серные и азотные кислоты высокой концентрации. Осадки орошают землю и водоемы, препятствуя парообразованию. В результате нарушается круговорот воды в природе, погибают флора и фауна, изменяется химический состав почвы. Тепловое загрязнение. В водоемы сливают горячую воду - остаток деятельности атомных и тепловых электростанций. Структура жидкости не подвергается изменению, но высокая температура оказывает негативное воздействие на живые организмы. В теплой воде начинают активно расти водоросли, поглощающие растворенный в воде кислород. В условиях гипоксии начинается замор рыбы и насекомых. Твердые отходы. Во время отдыха на природе до 78% людей оставляют за собой неорганический мусор. Отходы выбрасывают не только на почву, но и в водоемы. Из-за легких пластиковых бутылок, целлофановых пакетов и железных банок, накапливающихся на поверхности, в воду не попадает кислород и солнечный свет. Страдают обитающие в данной местности животные. При попадании в мусор они не могут выбраться и погибают.Естественные источники загрязнения водоемовПриродными источниками загрязнения воды являются: вымывание, водная эрозия прибрежного грунта; гниение останков мертвых животных или растений; активная вулканическая деятельность; выброс продуктов жизнедеятельности организмов.Для очищения воды, засоренной естественным путем, не требуется предпринимать никаких действий. Жидкость освобождается от отходов самостоятельно. Продукты гниения повышают плодородность почвы, увеличивая количество гумуса. Экскременты поглощают бактерии и некоторые виды насекомых. От остального мусора вода избавляется в ходе естественного механизма фильтрации - природного кругооборота.

Под действием солнечных лучей жидкость с поверхности начинает испаряться, скапливаясь в верхних слоях атмосферы. С течением времени она выпадает обратно в виде осадков в водоемы или на грунт. Через почву жидкость очищается от ненужных соединений, попадая в подземные озера.Грунтовые воды постепенно выходят обратно в реки и моря. В процессе круговорота жидкость возвращается самостоятельно в чистом виде, поэтому не нужно искать решения экологических катастроф.Загрязнение водоемов человеком80% случаев загрязнения приходится на антропогенную деятельность. Последствия научно-технического прогресса негативно влияют на окружающую среду. Вред гидросфере наносится ежедневно в крупных масштабах, вызывая гибель живых организмов и нарушая процесс круговорота воды. Поэтому воду на планете нельзя назвать полностью чистой. Чтобы предупредить надвигающуюся катастрофу по нехватке воды, необходимо решить задачу с утилизацией отходов.Антропогенный фактор загрязнения классифицируют на 3 группы: Бытовой. Моющие средства, пищевые добавки и красители повышают токсичность водной среды. Сельскохозяйственный. Пестициды и удобрения вызывают изменения в составе грунтовых вод. Главным виновником химического загрязнения является индустриальная отрасль.

Выделяют вторичные и первичные факторы загрязнения воды. В последнем случае выброс вредных компонентов в гидросферу оказывает прямое негативное влияние на организм человека, животных и рост растений. К таким способам отравления окружающей среды относят кислотные осадки, помещение токсинов в питьевую воду.К вторичным загрязнениям относится засорение водоемов химическим веществом, которое вызывает гибель живых организмов или провоцирует интенсивный рост водорослей. Останки и большое количество подводных растений впоследствии становятся прямыми источниками загрязнения гидросферы.Виды загрязненийСуществует следующие виды загрязнений воды: Химический. Происходит из-за выброса вредных продуктов промышленного производства. Тепловой. Горячая жидкость выводится из электростанции, нарушая условия жизни рыб, водорослей и планктона. Радиоактивный. Изначальная химическая структура меняется под действием гамма-излучения, становится непригодной для использования. Механический. Скопление мелкого мусора, которым засоряют водоемы отдыхающие. Биологический. Загрязнения водоемов отходами жизнедеятельности живых организмов или бесконтрольный рост патогенных вирусов, бактерий и паразитов.Тяжелыми металламиГлавными причинами загрязнения гидросферы являются периодические выбросы из стоков химических предприятий, вода в которых отличается высокой концентрацией тяжелых металлов. При попадании в организм человека или животных неорганические элементы провоцируют развитие патологий, приводят к сильной интоксикации с последующим летальным исходом.Синтетические соединения получили название ксенобиотики - вещества, чужеродные для живых организмов. К данной группе химических компонентов относятся: кадмий; свинец; никель; ртуть.Ксенобиотики можно обнаружить в водоемах, расположенных близко к заводам по производству деталей для автомобилей или к металлургическим предприятиям.В то же время выброс тяжелых металлов наблюдается по причине естественного загрязнения. В период вулканической активности пепел, сажа и зола бурным потоком вырываются из сопла. В составе продуктов извержения могут находиться металлы и другие элементы в виде солей или отдельной однородной массы. Если вулкан располагается вблизи природных водоемов, в них попадают данные соединения.Радиоактивными веществамиПрогресс в ядерной промышленности, наряду с остальными антропогенными факторами, стал основанием для загрязнения природных вод. В ходе работы предприятий, связанных с атомной энергетикой, формируются радиоактивные изотопы. В качестве продукта распада из них высвобождаются частицы, отличающиеся друг от друга проникающими свойствами. Выделяют 3 основные группы излучений: альфа, бета и гамма. Последние наиболее опасны для живых организмов.В процессе их влияния живые клетки начинают мутировать, изменяется генная и морфологическая структура, наблюдается рост злокачественных новообразований. Поврежденные клетки начинают беспрерывно делиться, что приводит к развитию рака.В качестве источников радиоактивных загрязнений выделяют: атмосферные осадки, выпадающие внутри полигонов для проведения ядерных испытаний; канализационную жидкость, которая сливается в водоемы атомными электростанциями; при аварии кораблей, работающих на основе ядерных реакторов.Неорганические загрязненияГидросфера загрязняется неорганическими веществами, ухудшающими биологические и химические параметры жидкости. К данной категории соединений относятся токсичные металлы, соли и щелочные компоненты. При их попадании в воду химический состав последней начинает меняться, в результате чего жидкость становится непригодной для употребления и способной вызвать интоксикацию организма.

Неорганические засорения наблюдаются при выбросе отходов крупных промышленных предприятий, заводов и подземных шахт. В некоторых случаях при объединении продуктов производства начинаются бурные химические реакции, в ходе которых реагенты усиливают токсичные свойства друг друга. Аналогичным образом становится ядовитой высокая концентрация алюминия, цинка и меди, попадающая в кислую среду.Канализационные стокиЗагрязнение пресных водоемов сточными водами представляет опасность в городских условиях. В канализации смешиваются средства бытовой химии, экскременты, пищевые отходы и другие органические вещества. В условиях замкнутого пространства они подвергаются процессам гниения под действием патогенных микроорганизмов.

При плохой очистке канализационных вод, использующихся повторно, возможно развитие дизентерии, паразитарных заболеваний, брюшного тифа. Загрязненная жидкость часто сливается в моря и океаны, поэтому во время купания в водоемах с открытым доступом следует соблюдать осторожность - категорически запрещается глотать воду или полоскать рот.Синтетическими удобрениямиСуществует опасность загрязнения сельскохозяйственными сточными водами. В их составе присутствует высокая концентрация химических удобрений, содержащих нитраты и фосфаты. Помимо компоста в воду попадают пестициды, которые необходимы для защиты растений от вредителей.Загрязнение пресных водоемов такой жидкостью приводит к интенсивному росту цианобактерий. Сине-зеленые водоросли мешают развитию других подводных растений, поэтому пищи в воде становится мало.Нарушение пищевой цепи приводит к гибели животных и постепенному заболачиванию местности.Последствия загрязнения водыПоследствия загрязнения вод приводят к нарушению баланса в экосистеме, развитию заболеваний и гибели представителей биосферы.Вред для здоровьяПовышенное засорение пресной воды, пригодной для употребления, негативно отражается на качестве жизни животных и человека. Химические выбросы, растворенные в жидкости, провоцируют возникновение следующих патологических процессов: сердечно-сосудистые заболевания; почечнокаменная болезнь; нарушения внутриклеточного обмена веществ; расстройства желудочно-кишечного тракта; пищевые интоксикации; хронические заболевания опорно-двигательного аппарата; поражение печени.Загрязнение пресных водоемов органическими отходами приводит к патогенному росту различных бактерий. Микроорганизмы при попадании в ткани человека вызывают инфекционно-воспалительные заболевания.ЭпидемииВирусные и бактериальные инфекции в 80% случаев наблюдаются при употреблении грязной питьевой воды или появляются после купания в открытых водоемах. Гидросфера создает благоприятные условия для размножения патогенных микроорганизмов. Периодические выбросы фармацевтических предприятий по производству антибиотиков приводят к развитию резистентности у бактерий. В результате биологического загрязнения появляется суперинфекция и снижается эффективность консервативного лечения.Мусорные островаМеханическое засорение вод Мирового океана приводит к формированию островов из мусора: пластиковых изделий; жести; рыболовных сетей; бытовых отходов; стеклянных бутылок.

Течения сталкивают друг с другом мусор, который не поддается гниению. В результате со временем на поверхности океанов или морей образуются горы отходов, общей массой до 130 тонн.Кислотные дождиВода, загрязненная синтетическими веществами, в процессе испарения или нагрева высвобождает летучие токсины. Ядовитые газы поднимаются в верхние слои атмосферы, взаимодействуя с молекулами жидкости в воздухе. В результате химической реакции влага трансформируется в кислоту. В 95% случаев на землю выпадают осадки из концентрированной серной или азотной кислоты. Химические вещества вызывают ожоги, провоцируют гибель флоры и фауны.

Вымирание животныхАнтропогенные факторы загрязнения реки, моря и океана наносят вред флоре и фауне. Но если растения способны пускать корни к чистым грунтовым течениям, животные на такой фокус не способны. Отрезанные от питьевых источников звери и птицы начинают вымирать, нарушая пищевую цепь и установившийся биоценоз.Болезни, которые может провоцировать грязная водаНаиболее опасно загрязнение жидкости патогенными микроорганизмами. Возбудители инфекции приводят к развитию следующих заболеваний: брюшной тиф; холера; временное или необратимое бесплодие, эректильная дисфункция у мужчин; поражение эндокринной системы; гастрит, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки; шистосомоз; врожденные аномалии развития; лямблиоз; дизентерия; пищевые отравления; дерматологические заболевания; нарушение общего метаболизма; злокачественные новообразования.Избежать проблемы с водой можно с помощью специальных фильтров, серебра или покупки бутилированной жидкости.Чем опасно загрязнение гидросферы для живых организмовЗагрязнение пресных водоемов и морской жидкости нарушает условия для дальнейшей жизнедеятельности различных представителей флоры и фауны. Существует несколько форм негативного воздействия: нейротоксическое; онкологическое; генотоксическое; нарушение процессов размножения; расстройство энергообмена.Нейротоксичное воздействиеЗагрязнение озера, моря или реки солями тяжелых металлов, токсинами или другими неорганическими соединениями приводит к развитию заболеваний нервной системы человека и животных. В результате нарушается движение, координация, развиваются психические расстройства. Организм в состоянии аффекта под действием внезапной агрессии или суицидальных наклонностей способен нанести вред себе и окружающим.Канцерогенный эффектПри регулярном употреблении жидкости с высокой загрязненностью риск развития злокачественных новообразований увеличивается на 60%. Токсичные соединения при попадании в здоровые клетки вызывают раковое перерождение последних, заставляя их изменить морфологическую структуру. Опухолевые клетки прекращают выполнять свою функцию, постоянно делятся и проникают в здоровые ткани.Генотоксичность загрязнителей водыВ некоторых случаях повышенная загрязненность может нарушить строение ДНК. Негативное воздействие мутагенов и канцерогенов на клеточный генетический материал приводит к ухудшению общего состояния. Появившиеся заболевания способны передаваться по наследству.Репродуктивные нарушенияЗагрязнение прудов, озер или рек с питьевой водой могут не приводить к летальному исходу и различным инфекционным заболеваниям. В редких случаях химические соединения поражают половые органы. Репродуктивная система наиболее чувствительна к действию тяжелых металлов.Нарушения энергообмена7% водных загрязнителей способны подавлять работу клеточных митохондрий, которые используют питательные вещества для образования энергии. В результате негативного воздействия органоиды прекращают свою деятельность, что приводит к нарушению обмена веществ. Расстройство метаболизма способно привести к смерти.

Процесс перемещения загрязнителей в водеЕсли загрязнители не обладают твердым агрегатным состояниям, то могут существовать или принимать форму: растворенного состояния; взвешенного вида.Засоряют воду мелкие частицы грязи, возбудители инфекционных и вирусных заболеваний, растворы химических соединений. Если в жидкость попадают твердые отходы, при отсутствии течения они оседают на дне. В зависимости от движения вод во время шторма, под действием ветра или транспорта различный сор может подниматься на поверхность. Такое явление наблюдается только в пресной воде. В морях и океанах мелкие частицы грязи не могут осесть на дне и выталкиваются на поверхность, перемещаясь с течением на большие расстояния.Загрязнители в жидком агрегатном состоянии можно определить по изменению цвета и запаха водных ресурсов. Высокий уровень загрязнения экологи отмечают в прибрежных зонах.

Способы определения степени загрязненияСуществуют химические и физические показатели загрязнения, которые оказывают влияние на структуру и биологические параметры жидкости. Полученные отклонения от нормы ограничивают спектр применения водного ресурса. Наиболее внимательно следует относиться к уровню загрязнения пресной воды, которая используется в пищевой промышленности или в качестве питьевой жидкости. Чтобы предупредить развитие заболеваний, проводят множество исследований. В ходе лабораторных процедур смотрят на ряд параметров жидкости: цвет; степень прозрачности; наличие запаха; водородный показатель, pH; титр кишечной палочки; наличие солей тяжелых металлов, органических соединений и других химических элементов; количество растворенного кислорода; содержание патогенных микроорганизмов; окисляемость; гидробиологические параметры; химическое потребление кислорода.

Во всех государствах существуют органы, контролирующие загрязненность водных ресурсов в зависимости от их степени важности. Сотрудники обязаны с установленной периодичностью брать пробы из водоемов и резервуаров технической воды, подвергающейся многократной фильтрации, для проведения лабораторных исследований. При обнаружении отклонений от нормальных показателей они должны выяснить причины, спровоцировавшие засорение, и по возможности принять меры по их устранению.Очистка водыОсновным источником загрязнения жидкости является производственная деятельность. Интенсивное засорение воды наблюдается вблизи промышленных предприятий, выбрасывающих тонны вредных отходов в местные водохранилища. В мусоре может содержаться любой химический элемент из таблицы Менделеева. На атомных электростанциях возможно наличие радиационного загрязнения, наблюдается повышенная температура жидкости.

Сточные воды, которые не используют повторно, редко подвергают очистке. Только 5% крупных производителей устанавливает дорогие фильтры, чтобы обеспечить безопасность окружающей среды. Другие компании не могут позволить себе оборудование с высокой стоимостью и не обладают возможностью изменить метод утилизации мусора из-за сложной технологии фильтрации.Как работает контроль и очистка водВысокий уровень загрязнения угрожает жизни населения, хронические заболевания сокращают число трудоспособных граждан. Поэтому государственные органы стараются решить экологическую катастрофу в городских условиях с помощью регулярного посещения производственных предприятий и лабораторных исследований водных проб.

Санэпидемстанции 2 раза в месяц осуществляют проверку промышленных заводов и следят за правильной утилизацией токсичных отходов. Раз в полгода исследователи берут пробы воды из природных водоемов, рек и жидкости, циркулирующей в трубах. Благодаря полученным данным можно вовремя выявить и устранить источник загрязнения.Любые изменения химической структуры регистрируются в документах по контролю воды и механизму фильтрации.Очистка воды проводится вне зависимости от причины засорения. Выделяют следующие виды процедур: Механическая. На пути потока воды ставят решетки для фильтрования жидкости. Благодаря данным сооружениям эксплуатируемые водные ресурсы освобождаются от крупного мусора. В то же время механическая очистка несовершенна, потому что требует повышенного внимания человека. Решетки и другие устройства фильтрации необходимо постоянно очищать от скопившейся грязи. Если не освобождать трубы от мусора, они лопнут и станут причиной аварии. Третичная. Метод очистки позволяет использовать воду в сельском хозяйстве, пищевой промышленности и в бытовых условиях. Жидкость отличается высоким качеством. Загрязнители растворяются с помощью специальных порошков в ходе многоэтапной фильтрации. В процессе освобождения водных ресурсов от грязи можно удалить патогенные микроорганизмы, соли тяжелых металлов, кислоты и щелочи. Специализированная. Данная форма очистки позволяет освободить воду от специфического вида загрязнения. В жидкости растворяют коагулянты, которые заставляют посторонние вещества слипаться в твердую массу и выводиться в виде хлопьев. Благодаря такому эффекту можно устранять нефтяные, жировые и масляные отходы с поверхности воды, предупреждать утечку синтетических веществ. Химическая. Вредные примеси вступают в жидкости в реакцию с добавленными реагентами, что позволяет приблизить состав воды к естественным показателям. Благодаря химической обработке можно повторно использовать сточные воды, постоянно циркулирующие в канализационных трубах. В то же время такую жидкость нельзя будет пить, потому что она техническая с высокой жесткостью.В бытовых условиях для очистки воды от лишних примесей используют фильтры, наполненные углем. Абсорбент задерживает вредные вещества, образующиеся внутри труб.Загрязнение - проблема экологииЭкология воды, которая подвергается негативному влиянию человека, отражается на состоянии флоры, фауны и развитии индустрии. Любые изменения химической структуры жидкости, спровоцированные попаданием синтетических веществ, приводят к развитию заболеваний: Высокая концентрация свинца и других тяжелых металлов в воде способна привести к поражению центральной нервной системы. Растворенные соли негативно влияют на кислотно-щелочной баланс организма, обменные процессы и реологические свойства крови. Алюминий, используемый при очистке воды, вызывает паралич, нарушение иннервации тканей и поражение иммунной системы. Повышенное содержание меди и ее солей вызывает печеночную и почечную недостаточность. Никель провоцирует дерматологические заболевания, цинк - болезни почек.Чтобы устранить прогрессирующие патологии, человечество должно ответить на вопрос, как остановить загрязнение гидросферы. В норме химическая структура водных ресурсов не содержит большого количества химических элементов и их продуктов реакций. Высокая концентрация синтетических компонентов наблюдается по причине засорения вод производственными отходами неорганического и органического типа.

В ходе исследования 9 поселений в Сибирской области медицинские специалисты выяснили, что рост заболеваемости в условиях потребления загрязненной воды вырос с 7 до 45%. Из-за неправильной утилизации отходов бактериологических лабораторий повышается количество заболеваний пищеварительной системы. Низкое качество питьевой воды провоцирует эпидемические вспышки гриппа, дерматологических и вирусных инфекций.Экология водного бассейна РоссииПо подтвержденным данным Госсанэпиднадзора, водная экология находится в критическом состоянии в следующих областях: Архангельской; Ярославской; Калининградской; Томской; Курганской; Бурятии; республике Дагестан; Приморском крае; Калмыкии.Наибольшую угрозу загрязнения воды в России представляет лаборатория в Ульяновске, которая специализируется на изучении различных видов микроорганизмов. В стенах объекта содержатся более 100 вирусных патогенных штаммов. При их утечке возможно развитие экологической катастрофы.

Наблюдается резкое ухудшение гидросферы в Амурской области, где уровень загрязнения открытых водоемов в 20 раз превышает показатели нормы. Аналогичная ситуация, связанная с экологической проблемой водных ресурсов, выявлена в Ярославле. В Приволжске речные воды подпитываются гудронными водоемами.Водный бассейн Астраханской области наполняется большим количеством органических и химических отходов, стекающих по Волге. Река утратила способность к естественной фильтрации из-за высокой концентрации синтетических соединений, которые препятствуют испарению молекул воды с ее поверхности. В качестве временного решения для купирования экологической проблемы проводят искусственный метод очищения с помощью хлорирования.В рейтинге 184 наиболее крупных городов Российской Федерации по масштабности проблем с экологией пресной воды лидирует Санкт-Петербург. В мегаполисе наблюдается повышенное количество взрослых с сильным нарушением метаболических процессов и детей, родившихся с врожденными дефектами. Город занимает 2 место по наличию онкологических больных.Чтобы изменить ситуацию, необходимо ежедневно бороться за сохранность открытых водоемов и заниматься разработкой новых технологий по утилизации отходов.