Загрязнение гидросферы – источники и последствия, основные причины кратко

Основные источники загрязнения атмосферы

Основной объем пресной воды сосредоточен в снежном покрове и ледниках. И лишь малая его часть распространяется в пресноводных водоемах. И даже этого количества хватило бы на нужды всего человечества, если бы не масштабное загрязнение Мирового океана.

Научно-технический прогресс в ХХ веке привел к активному загрязнению водоемов, скорость которого с каждым годом только увеличивается.

Все загрязнители условно делятся на 3 основных типа:

• химический;
• биологический;
• физ.

Во всем мире наиболее распространенными химическими токсинами окружающей среды являются пестициды, тяжелые металлы, нефть и нефтепродукты и различные синтетические компоненты. Химическое загрязнение является наиболее распространенным и стойким и оказывает сильное воздействие на гидросферу. Полное самоочищение природной воды при данном виде загрязнения в большинстве случаев невозможно.

Рис. 1. Загрязнение воды нефтепродуктами

К биологическим загрязнителям относятся различные патогенные микроорганизмы. Бактериальное обсеменение сводится к распространению грибов, простейших, болезнетворных бактерий и носит временный характер.

К физическим загрязнителям относятся тепло, промышленные отходы, радиоактивные вещества. Содержание последних в воде даже в малых количествах крайне опасно, так как такие компоненты вызывают радиоактивное заражение. Радиоактивные элементы распространяются в гидросфере, когда токсичные отходы закапываются на дно и сбрасываются в воду. Они просачиваются вглубь земной поверхности вместе с подземными реками.

Помимо основных видов загрязнения гидросферы, происходит засорение вод остатками лесосплава, бытовыми и промышленными отходами, что значительно ухудшает состояние воды и нарушает хрупкий баланс экосистем.

Рис. 2. Бытовые отходы в природных водоемах

Виды загрязнений

Существует несколько факторов риска, которые приводят к загрязнению гидросферы.

Все отходы можно разделить на:

• механический – мусорный, пластиковый;
• тепловой — тепло, вырабатываемое электростанциями;
• химический – следствие сброса отходов предприятий;
• радиоактивный;
• биологически — опасные микробы и вирусы.

Тяжёлыми металлами

Загрязнение воды тяжелыми металлами, в том числе ртутью, является одной из важнейших промышленных проблем.

Важнейшими источниками вредных отходов являются предприятия автомобильной и металлургической промышленности.

Элемент	Содержание металлов (мкг/л)
Морская вода	Речная вода
Меркурий	0,03	0,03-2,8
Медь	3.0	1,0-20,0
Вести	0,03	1-23.0
Железо	10,0	10,0-67,0
Мышьяк	10,0	30,0-64,0

Попадая в организм, тяжелые металлы и их соединения вызывают тяжелые отравления. В больших концентрациях они приводят к массовой гибели людей и животных.

Радиоактивными веществами

Загрязнение воды радиоактивными веществами стали фиксировать сравнительно недавно, но сейчас эта проблема приобрела масштабный характер. При работе предприятий образуются радиоактивные изотопы, которые попадают в воду. Местные водохранилища и реки часто используются для охлаждения ядерных реакторов.

Основные источники загрязнения:

• АЭС;
• ядерные испытания;
• атомоходы.

Употребление загрязненной воды приводит к развитию онкологии, появлению «сломанных» генов и мутаций.

Распространение радиоактивной воды из-за Фукусимы.

Хорошим примером такого загрязнения является Фукусима. Под выведенной из строя станцией находится 360 тонн радиоактивной воды, которая сбрасывается в море из-за постоянных утечек.

Читайте также: Установки для утилизации и обеззараживания медицинских отходов по выгодным ценам

Неорганические загрязнения

Неорганическими загрязнителями являются щелочи и кислоты. Они напрямую влияют на качество воды, делая ее непригодной для употребления человеком.

Источники загрязнения:

• сброс промышленных отходов в реку;
• заводские аварии;
• аварии на подземных рудниках.

Такие утечки приводят к тяжелым последствиям – массовой гибели флоры и фауны, отравлению людей.

Канализации

Сточные воды попадают в канализацию, после чего собираются и сбрасываются в местные водоемы. Такая вода содержит не только продукты жизнедеятельности организма, но и опасные химические вещества.

Попадая в воду, они приводят к отравлению и тяжелым заболеваниям. Загрязненная вода является переносчиком малярии, дизентерии, брюшного тифа и паразитов.

Это отличная среда для размножения бактерий и вирусов.

Удобрения

Сельскохозяйственная деятельность также способствует загрязнению гидросферы. Нитраты, фосфаты и пестициды, которые должны были бороться с сорняками, попадают в воду.

Часто просачивание удобрения в воду видно невооруженным глазом – оно меняет цвет.

Это приводит к интенсивному росту сине-зеленых водорослей, которые уничтожают других представителей подводной флоры и фауны.

В такой среде рыба не может жить, что приводит к нехватке корма для животных. Вода, загрязненная удобрениями, со временем превращается в болото.

Процесс перемещения загрязнителей в воде

Основная опасность загрязнения воды заключается в том, что загрязняющие вещества могут перемещаться на большие расстояния за короткое время.

Твердые отходы попадают в ручей и переносятся в другие реки, после чего попадают в мировой океан. То же самое происходит и с жидкими отходами.

Отходы поедаются рыбой и водорослями. После этого они вклинились в пищевую цепочку, заражая птиц, животных и людей. В результате даже небольшая утечка становится глобальной проблемой для всего региона.

Оценка степени загрязнения

Экологи регулярно оценивают степень загрязнения воды, чтобы не пропустить начало экологической катастрофы.

Для анализа состояния гидросферы используются следующие параметры:

1. УКИЗВ. По удельному индексу водные объекты подразделяются на 16 классов опасности.
2. ПДК. Набор для каждого вида ткани отдельно.
3. Биохимическая потребность в кислороде. Указывает уровень кислорода, необходимый для разложения соединений.
4. Щелочность. Показывает количество кислот в воде.
5. Процент взвешенных веществ. К ним относятся песок, планктон, ил, глина и так далее.
6. Количество водорода. Это первый показатель, на который стоит обратить внимание.

Оценка степени загрязнения воды проводится регулярно. Кроме того, исследователи должны взять образец на содержание болезнетворных бактерий.

Причины загрязнения гидросферы

Чистый источник может быть отравлен человеческим фактором или стихийными бедствиями. Причинами загрязнения гидросферы в целом являются:

• сточные воды (бытовые, промышленные);
• человеческая жизнь;
• кислотные дожди, образующиеся при выбросе вредных газообразных, ядовитых веществ;
• сельскохозяйственное производство (использование пестицидов, комплексных минеральных удобрений);
• аварии на водном транспорте;
• обрыв труб с нефтепродуктами;
• органическое загрязнение (разложение трупов животных);
• лавины, сели;
• тепловое и радиационное загрязнение.

Вам может быть интересно: Кислотные дожди – вред, состав, решения

Загрязнение гидросферы происходит по многим причинам. Вот лишь некоторые из них. Большинство из них напрямую связано с деятельностью человека. Рассмотрим более подробно основные источники и причины загрязнения гидросферы водной поверхности.

Нефть

Ежегодно судоходные аварии наносят непоправимый ущерб морской или прибрежной экосистеме. Эрозия нефтебаз на суше приводит к разливу нефтепродуктов в водоемы.

Детергенты

Химическое загрязнение почвы и гидросферы происходит из-за использования человеком удобрений. Существуют детергенты, эмульгирующие пестициды, которые в итоге попадают в землю и грунтовые воды. Наличие химических веществ изменяет состав воды, делает ее непригодной для питья, что приводит к гибели гидробионтов. Моющие средства также используются в качестве моющих средств, чистящих средств для посуды, бытовой техники, автомобилей, средств личной гигиены.

Минерализация вод

Природная вода содержит такие механические примеси, как хлориды, сульфаты и другие минералы. Их избыток изменяет вкус, цвет и запах воды. Часто вредные примеси попадают в источники со сточными водами, ливневыми стоками. Сульфаты попадают в реки, водоемы вследствие извержений вулканов, разложения трупов животных. В процессе производственной деятельности хлориды и сульфаты воздействуют на подземные воды через систему водоснабжения химических предприятий.

Тяжелые металлы

Наибольший ущерб гидросфере наносит проникновение в нее тяжелых металлов. Употребление воды с такими примесями может привести к гибели всего живого. К ним относятся:

• вести;
• цинк;
• меркурий;
• хром;
• марганец;
• кадмий;
• молибден;
• банка;
• титан и так далее

Виды загрязнения гидросферы тяжелыми металлами:

1. Естественный:

• эрозионные процессы в природе;
• извержение вулканов;
• выветривание горных пород.

1. Искусственный:

• сброс промышленных отходов в окружающую среду;
• сельскохозяйственное производство;
• добыча полезных ископаемых;
• сжигание топлива.

Большая часть вредных примесей тяжелых металлов появляется за счет сброса отходов горнодобывающих, металлургических и химических предприятий.

Тепловое загрязнение гидросферы

Для бесперебойной работы атомной энергетики, тепловых электростанций, охлаждения двигателей, турбин используется вода из близлежащих водоемов. Сброс теплой жидкости в реки, озера приводит к повышению температуры воды, снижает содержание в ней кислорода. Кроме того, повышается уровень сероводорода, углекислого газа.

Полимеры

Пластик – это современная экологическая проблема. Из этого материала делают посуду, сумки, даже декоративную косметику. Состав полимерных изделий предполагает длительный распад веществ; они не распадаются на углеводороды или другие соединения. Безответственное отношение человека к очистке полимерных отходов привело к образованию пластиковых островов, свалок в открытом море. К сожалению, с каждым годом их количество увеличивается.

Классификация загрязнений гидросферы

Сточные воды, образующиеся при производстве, хранении, транспортировке различных материалов, а также в результате деятельности человека, загрязняют близлежащие водоемы. Классы загрязнения представлены в таблице:

класс загрязнения	причины
промышленный	добыча жидкости, забор воды из водоемов, обращение с отходами
действует	неправильное хранение, транспортировка опасных жидких веществ
оперативно	нарушение правил эксплуатации устройства, содержащего опасное жидкое вещество
сырье	воздействие опасных химических веществ, тяжелых металлов, минеральных солей
технологически	подвергать воду воздействию температуры, давления или активных химических веществ
атмосферный	влияние атмосферного воздуха на воду
контакт	влияние на воду активных веществ, входящих в состав материала, из которого изготовлен бак
измученный	взаимодействие воды с изношенным оборудованием при откачке
оставшийся	повторное воздействие химических соединений после строительства новых труб
эндокринный	химические реакции в результате длительного или неправильного хранения жидкости

Возможные последствия загрязнения

Опасность для живых организмов представляет любой из классов. Последствия сильного загрязнения гидросферы сказываются на всем процессе роста, жизни в целом

Влияние на живые организмы

Нефть не смешивается с водой, но содержащиеся в ней токсины угрожают исчезновением многих видов рыб, млекопитающих и растений. Нефтепродукты негативно влияют на птиц, питающихся рыбой. Липкий состав масла покрывает их перья, лишая возможности летать, а также нарушает теплоизоляцию.

попадая в организм животного или человека, тяжелые металлы оказывают разрушительное действие, приводя к отравлениям, мутациям.

Вымирание представителей животного и растительного мира

Температура воды, превышающая норму, способствует развитию сине-зеленых водорослей. Планктон также питается зелеными водорослями, но их развитие подавляется, вызывая массовое вымирание водоплавающих птиц, отравление людей.

Экологи считают пластик самым опасным веществом. Каждый год он убивает миллионы рыб и птиц. Фрагменты изделий из полипропилена находят при вскрытии павших животных. Их желудки наполнены этим веществом, неспособным к разложению.

Изменения в водных экосистемах

При загрязнении гидросферы снижается устойчивость экосистем, разрушаются сигнальные связи биоценоза, нарушается пищевая пирамида. Снижается плодовитость особей, скорость развития, роста и вымирания целых видов.

Сокращение водных ресурсов

Реки и озера сокращаются или пересыхают. Бесконтрольное использование воды человеком, загрязнение гидросферы влияет на уменьшение объема воды в водохранилищах.

Дефицит пресной воды

Недостаток пресной воды в экваториальной части планеты наблюдается давно. Безответственное отношение к водным ресурсам приводит к болезням, гибели людей и животных. Люди буквально умирают от жажды.

Методы борьбы с загрязнением

Существует несколько способов защиты гидросферы от загрязнения. Со многими из них может справиться любой. Методы борьбы — хозяйственно-инженерные и экологические.

Сокращение и регулирование выбросов

Технические новшества ведут к совершенствованию производственной работы, созданию оборудования, способствующего бережному отношению к водным ресурсам. Заборы воды из близлежащих рек и озер для промышленных предприятий можно свести к минимуму, а выбросы необходимо подвергнуть предварительной очистке. Для этого создаются круговые системы водоснабжения.

Фильтрация и очищение сточных вод

Загрязненная жидкость проходит через специальные материалы в отдельные резервуары. Системы фильтрации зависят от объема воды. Растения высаживают возле водоемов вблизи промышленных предприятий, которые способствуют очистке почвы и грунтовых вод.

Уничтожение мусора в морях и океанах

Пластиковые острова в нейтральных водах морей и океанов не берутся на чистку ни одним государством. Эта глобальная проблема требует больших финансовых затрат. На территории нашей страны есть специальные суда для сбора мусора, очистки акватории от механических загрязнений. Но все же решить проблему пластика можно только тогда, когда каждый человек понимает, осознает степень ущерба.

Направления! В Тихом океане в конце 80-х годов ХХ века был обнаружен остров, целиком состоящий из мелкого пластика и крупного мусора. Его также называют Тихоокеанским мусорным пятном .

Другие эффективные меры

Запрет на использование хлорсодержащих пестицидов, которые широко применяются предпринимателями, снижает риск химического загрязнения гидросферы. Список бытовых моющих средств можно заменить на экологически чистый. Кроме того, не следует забывать, что простая экономика, бережное отношение к природным ресурсам помогут сохранить запасы пресной воды, а значит продлить жизнь человечества и сохранить животный мир.

К чему приводит загрязнение воды

Последствия загрязнения воды могут быть катастрофическими. Уже сегодня состояние гидросферы стало глобальной проблемой, требующей немедленного решения.

Дефицит пресной воды

Одним из худших последствий является отсутствие чистой питьевой воды. С 2021 года с такой нехваткой сталкивается около нескольких миллиардов человек. Больше всего их в африканских странах.

Глобальный уровень дефицита воды по странам.

причиной дефицита является массовое загрязнение водоемов и грунтовых вод, а также отсутствие эффективных систем очистки.

Если проблему не решить, через 2 века будет глобальная катастрофа.

Эпидемии

Наличие в воде тяжелых металлов, солей, кислот, опасных вирусов и бактерий приводит к развитию острых и хронических заболеваний.

Загрязнение воды может вызвать:

• проблемы с сердцем;
• заболевания желудочно-кишечного тракта;
• заболевания печени и почек;
• нарушения в работе опорно-двигательного аппарата;
• глистная инвазия;
• брюшной тиф;
• холера.

Из-за работы фармацевтических компаний в воду попадают антибиотики. Из-за этого в водоемах развиваются новые бактерии, устойчивые к обработке всеми известными человечеству препаратами.

Воздействие на живые организмы

Регулярное употребление грязной воды приводит к накоплению в организме токсических соединений и тяжелых металлов.

В долгосрочной перспективе это приводит к развитию серьезных нарушений в работе всех органов и систем.

Нарушение строения ДНК

Сейчас нарушение структуры ДНК можно наблюдать у рыб. Постоянно выпивая зараженную воду, они мутируют. Это приводит к нарушениям функций организма, патологиям внутренних органов и различным деформациям.

В дальнейшем такие последствия грозят человеку.

Нарушение репродуктивной функции

Грязная вода с тяжелыми металлами негативно влияет на состояние половой системы. Токсичные соединения накапливаются в организме годами, вызывая различные патологии.

В результате употребление загрязненной воды приводит к бесплодию.

Нарушение энергообмена

Токсичные соединения приводят к повреждению митохондриальной мембраны. Клетки теряют способность вырабатывать энергию и потреблять питательные вещества, что приводит к истощению организма.

Результат – хроническая усталость, сонливость и постоянные головные боли.

Нейротоксичное воздействие

Тяжелые металлы – главный враг нервной системы. Накапливаясь в организме, они могут привести к нарушению слуха, координации, чувствительности. Больной характеризуется ухудшением памяти, развитием психических расстройств.

Свинец считается наиболее опасным. В больших дозах приводит к задержке развития у детей.

Вымирание животных

Грязная вода буквально убивает представителей водной флоры и фауны.

Что происходит в океанах:

• нефть и нефтепродукты разрушают жировой слой на перьях птиц, от чего они гибнут от холода;
• рыбки поедают мелкий мусор вместо пищи и погибают;
• температура воды в водоемах повышается, что негативно сказывается на состоянии рыб и животных, привыкших к холоду;
• цветение водорослей разрушает кислород в воде, в результате чего рыба задыхается.

Около 400 видов животных находятся на грани исчезновения.

Кислотные дожди

Испаряясь, ядовитые соединения из воды попадают в атмосферу, где смешиваются с влагой. Этот цикл приводит к токсичным осадкам. Осадки не разъедают все живое, но пагубно влияют на состояние почвы.

Схема образования кислотных дождей.

Дождь повышает кислотность водоемов и почвы, вызывая гибель мальков и насекомых, нарушая пищевую цепь и баланс фауны.

Острова мусора

Большое количество пластика в море привело к образованию так называемых «мусорных островов».

Это целые скопления отходов, которые плавают в воде и загрязняют гидросферу.

Самый большой остров ежедневно засыпается тремястами тоннами мусора. И таких островов много.

Пути решения проблем

Существует несколько способов борьбы с загрязнением воды. Рассмотрим самые эффективные.

Очистка воды

Один из способов уменьшить количество загрязнений в гидросфере — это очистить ее.

В настоящее время реализованы следующие методы:

• Механический. Дренажные трубы оборудованы решетками, которые улавливают тяжелые компоненты и препятствуют их попаданию в акваторию.
• Химический. В резервуары заливают компоненты, нейтрализующие химические соединения. Но сама вода от этого становится жесткой и бесполезной.
• Третичный. В резервуары добавляются специальные порошки, позволяющие очищать воду от бактерий, кислот и тяжелых соединений.

Все эти методы несовершенны и не позволяют решить проблему на глобальном уровне.

Охрана водных ресурсов

В мире активно реализуются меры по защите водных ресурсов от вмешательства человека. Многие крупные водохранилища и озера уже взяты под контроль и классифицированы как охраняемые территории. Доступ к такой воде строго ограничен, а сброс отходов и вывоз мусора запрещены.

Кроме того, экологи стараются привить людям уважительное отношение к пресной воде и привить культуру умеренного и бережного потребления ресурсов.

Решение вопроса на законодательном уровне

Без государственной поддержки решить проблему загрязнения воды невозможно. Законодательство должно предусматривать меры по захоронению мусора, захоронению отходов и другие действия, угрожающие водоснабжению.

Например, в России категорически запрещено строить предприятия, работа которых может нанести ущерб близлежащим водоемам. Крупные штрафы предусмотрены за обращение с отходами и загрязнение воды.

Кроме того, в Российской Федерации действует целый водный кодекс, который направлен на сохранение водных ресурсов страны.

Как предупредить процесс загрязнения

Каждый человек может самостоятельно влиять на состояние водных ресурсов за счет снижения бытовых выбросов.

экологи дают следующие рекомендации:

• не используйте бытовую химию для уборки;
• правильно утилизировать и сортировать отходы;
• не смывать лекарства и мусор в канализацию;
• снизить потребление воды в домашних условиях;
• избегать пестицидов и гербицидов.

Проблему загрязнения воды можно решить совместными действиями и слаженной работой.

Текущая ситуация в мире

Загрязнение воды в мире давно стало актуальной проблемой. На решение брошены все силы государства.

В России

Статистика по России неутешительна — ежегодно в России регистрируется около 3 тысяч случаев загрязнения воды. Наиболее загрязненными являются реки Обь, Волга и Амур, на долю которых приходится 70% всех отходов.

Наихудшая ситуация в Свердловской, Московской и Нижегородской областях.

Основные источники загрязнения в России:

• сточные Воды;
• промышленные отходы;
• сельское хозяйство;
• отходы нефтяной промышленности;
• твердые отходы;
• тепловое загрязнение.

В борьбе с экологической катастрофой государство борется штрафами. Штраф за загрязнение водных объектов для юридических лиц составляет 300 тысяч рублей.

В других странах

Ситуация в мире тоже не самая лучшая.

экологи приводят следующие факты:

• Реки в Азии наиболее загрязнены. В них повышено содержание свинца, бактерий и отходов.
• 30% рек в Ирландии грязные. Они загрязнены пестицидами и химическими удобрениями.
• 85% подземных вод Бангладеш загрязнены мышьяком.
• На реке Мюррей из-за кислот погибло около 1 миллиона птиц и животных.
• 40% рек в США загрязнены.

Последствия загрязнения гидросферы

Водные ресурсы являются природным ресурсом, создающим все условия для комфортной жизни на земле. Но даже очень внушительную их популяцию человечество сумело довести до критического состояния. Сложно представить, насколько ухудшится жизнь на планете, если произойдет глобальное загрязнение гидросферы.

Ученые установили, что загрязнение вод Мирового океана приводит к серьезным изменениям пищевой пирамиды, полной потере сигнальных связей в биоценозе, ухудшению качества жизни и гибели большого количества представителей флоры и фауна.

Особую угрозу для всех живых организмов на планете представляет радиоактивное заражение гидросферы. Радиоактивные отходы — это настоящая бомба замедленного действия, которая может взорваться в любой момент и стереть все живое с лица земли.

Для предотвращения окончательного загрязнения водных ресурсов необходимо внедрение новых технологий для всех видов производства, особенно замкнутых циклов водоснабжения. Благодаря им сточные воды не сбрасываются в природные водоемы, а очищаются и многократно используются в производственных процессах