Гидрогеологические в геоэкологии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                     Содержание.

 

 

 

 

1. Введение

2. Загрязнение грунтовых вод

3. Загрязнение подземных вод

4. Загрязнение воды у нас в регионе

5. Примеры загрязнения рек

6. Заключение

7. Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

   1.За последние несколько десятилетий грунтовые воды  стали  одним  из

важнейших ресурсов.  Обычно, за редким исключением, они обладали прек-

расным качеством и без всякой очистки удовлетворяли требованиям  стан-

дартов по питьевой воде. К несчастью, случаи загрязнения высококачест-

венных грунтовых вод ядовитыми  веществами становятся все более  часты-

ми.  В результате появляются серьезные  заболевания, колодцы закрывают.

Загрязнение грунтовых вод было признано в 1980-х гг.  одной из важней-

ших экологических проблем, которая  сохранилась и в 1990-х гг. и, несо-

мненно, сохранится и в будущем.

       2. Все более разнообразным и глубоким становится воздействие антропогенных процессов на подземную гидросферу. Взаимодействие человека и подземной гидросферы имеет различные аспекты; среди отрицательных последствий этого взаимодействия наиболее серьезными являются загрязнение и истощение подземных вод. Острота этой проблемы возрастает в связи с загрязнением крупных рек и озер в густонаселенных странах и стремлением к переходу на водоснабжение подземными водами.

Предотвращение загрязнения и истощения подземных вод и неблагоприятных последствий от этих явлений - главная задача охраны подземных вод - нового направления гидрогеологии, развивающегося в последние годы.

Вода,которая находится в толще горных пород верхней части земной коры, (до глубины 12-16 км) в парообразном, твердом и жидком состояниях называется подземной.

Загрязнение подземных  вод вызывает ухудшение их свойств  и состава, ограничивающее или даже не допускающее использование подземных вод (для питьевых, хозяйственных, ирригационных и других целей). Загрязнение подземных вод происходит под влиянием как техногенных, так и естественных природных процессов. Это воздействие на подземную гидросферу может иметь как региональный, так и локальный характер.

Подземные воды являются полезным ископаемым, в процессе эксплуатации они способны возобновляться в естественных условиях, количество таких вод оценивается  их запасами. Подземные воды являются одним из источников питания рек и находятся на всей территории России, статические запасы подземных вод составляют 28000 км3, а объем их естественных ресурсов приблизительно равен 787,5 км3 в год.

Исходя из характера  пустот водовмещающих пород подземные воды в обломочных породах (например, песок), называют поровые; в растворимых породах (гипс, доломит, известняк) - карстовые или трещинно-карстовые; и в скальных породах (гранит) - трещинные или жильные.

По условиям залегания  подземные воды делят на: межпластовые, почвенные, грунтовые и верховодку. По степени минерализации выделяют: пресные подземные воды, соленые, солоноватые и рассолы; по температуре они делятся на: переохлажденные, холодные и термальные; а в зависимости от качества подземной воды выделяют техническую и питьевую воды

Иногда подземные воды способны вызвать оползни, заболачивание  территорий, осадку грунта, они затрудняют ведение горных работ в шахтах, для уменьшения притока подземных  вод проводят осушение месторождений, водоотлив.

На территории России известно 3367 месторождений подземных вод, из них эксплуатируется менее 50%, на хозяйственные и питьевые нужды используется около половины воды.

 

 

                                   Загрязнение грунтовых вод:

 

               1. Источники загрязнения грунтовых вод

 

   Инфильтруясь и  просачиваясь  сквозь  почву,  вода уносит  с собой в

грунтовые воды все растворимые  в ней вещества.  Почва не может  задер-

жать их. Следовательно, любое химическое вещество, примененное, разме-

щенное, разлитое,  рассыпанное на земле или попавшее в нее, может заг-

рязнить грунтовые воды.

   В настоящее время основными  источниками загрязнения  грунтовых   вод

признаны:

   - неправильно устроенные  свалки и  другие  хранилища   ядовитых  ве-

ществ, откуда они могут просачиваться в грунтовые воды;

   - протекающие подземные  резервуары и трубопроводы.  Особую  проблему

составляет утечка бензина из резервуаров  на АЗС;

   - пестициды и удобрения,  применяемые на полях, газонах,  в садах;

   - соль, которой посыпают  дороги при гололеде;

   - мазут, применяемый на  дорогах для связывания пыли;

   - излишки  применяемых   в  хозяйстве сточных вод  и канализационного

     ила;

   - утечки при транспортировке.

 

   Hеприспособленные хранилища,   а   также  использование   пестицидов

представляют собой  наиболее  распространенные  источники  угрозы  для

грунтовых вод.

 

 

 

                    2. Ядохимикаты, их опасность

 

   Hаибольшую проблему при  загрязнении грунтовых вод создают  некоторые

ядохимикаты,  с  трудом выявляемые из-за их очень низких концентраций,

но способные постепенно накапливаться  в организме,  вызывая  многочис-

ленные расстройства здоровья, в  том числе рак.

   Большинство ядохимикатов  принадлежат к одному из двух  классов:  тя-

желым металлам или синтетическим  органическим соединениям.

 

   1. Тяжелые металлы.

   Тяжелыми металлами называют  химические элементы-металлы,  у  которых

в чистом виде высокая плотность,  например свинец, олово, мышьяк, кад-

мий,  ртуть, хром, медь, цинк. Они  широко используются в промышленнос-

ти, однако чрезвычайно ядовиты. Их ионы и некоторые соединения раство-

римы в воде и могут попасть  в организм,  где,  взаимодействуя с  рядом

ферментов,  подавляют их активность.  Т.о.,  очень малые их количества

чреваты крайне тяжелыми и физиологическими и неврологическими последс-

твиями.  Особенно  хорошо  известны умственная отсталость,  вызываемая

свинцовым отравлением,  а  также  психические  аномалии  и  врожденные

уродства при ртутных отравлениях.

 

   2. Синтетические органические  соединения.

   Все сложные молекулы в составе растительных и животных организмов -

это  природные органические вещества.  Помимо них люди научились полу-

чать сотни тысяч органических (в основе которых лежит углерод)  соеди-

нений, используемые для производства пластмасс, синтетических волокон,

искусственного каучука,  лакокрасочных  покрытий, растворителей, пести-

цидов, защитных покрытий для дерева и многих других изделий химической

промышленности.  Такие вещества называют синтетическими  органическими

соединениями.

   Многие из них настолько напоминают природные, что могут усваиваться

организмом  и взаимодействовать  с некоторыми ферментами и другими  сис-

темами. Организм, однако, может оказаться  неспособным разлагать их или

включать в метаболизм иным путем,  т.е.  они небиодеградирующие. В ре-

зультате они нарушают его  функционирование.  При  определенных  дозах

возможны острое отравление и смерть. Однако и небольшие дозы, получае-

мые на протяжении длительного периода,  приводят к  весьма  неприятным

эффектам,  например канцерогенному (развитие рака), мутагенному (появ-

ление мутаций) и тератогенному (врожденные дефекты у детей). Кроме то-

го,  они могут вызвать серьезные  заболевания печени и почек, бесплодие

и многие другие физиологические и  неврологические расстройства.

   Hаиболее опасны галогенированные углеводороды - органические соеди-

нения,  в которых один или  более атомов водорода замещены атомами  хло-

ра,  брома, фтора или йода. Эти  четыре элемента относятся к классу га-

логенов, отсюда и название веществ.

   Самыми распространенными  являются  хлорированные углеводороды.  Их

часто применяют при  изготовлении  пластмасс  (поливинилхлорид,  ПВХ),

пестицидов (ДДТ), растворителей (тетрахлорфенол), электроизоляции (по-

лихлорированные бифенилы,  ПХБ),  пламягасящих веществ и многих других

изделий. ПХВ и диоксин - примеры  хлоросодержащих углеводородов, широко

известных именно из-за своей опасности.

 

 

   3. Проблема биоаккумуляции.

   Как тяжелые  металлы,  так и галогенированные углеводороды  особенно

опасны ввиду способности к  биоаккумуляции.  Она заключается в том, что

малые,  кажущиеся  безвредными  дозы,  получаемые в течение длительного

периода, накапливаются в организме, создают в итоге токсичную  концент-

рацию и наносят ущерб здоровью.  Биоаккумуляция происходит, во-первых,

из-за отсутствия биодеградации.  Тяжелые металлы как простые  элементы

невозможно  разрушить  или  преобразовать  в ходе химический процессов.

Хлорсодержащие углеводороды разлагаются  при очень высокой температуре,

и в большинстве случаев в  организме нет ферментов, способных их расще-

пить.  Во-вторых, эти вещества легко  поглащаются, но если и выводятся,

то  очень медленно.  Организм неспособен освобождаться от них  с мочой,

поскольку тяжелые металлы прочно связываются с белками,  а галогениро-

ванные углеводороды растворяются в жирах гораздо лучше,  чем в воде. В

результате, поступая с пищей и  жидкостями, эти вещества удерживаются и

накапливаются в теле, как в фильтре.

   Биоаккумуляция может усугубляться  в пищевой цепи.  Организмы,  нахо-

дящиеся в ее основе, поглащают химикаты из внешней среды и аккумулиру-

ют их в своих тканях.  Питаясь  этими организмами,  животные следующего

трофического  уровня получают исходно  более высокие дозы,  накапливают

более высокие концентрации и т.д. В результате на вершине пищевой цепи

концентрация химиката  в  организме  может стать в 100 000 - 10 000 000

раз выше,  чем во внешней среде. Hеудивительно, что при этом случаются

летальные исходы.  Такое накопление вещества при прохождении через  пи-

щевую цепь называют биоконцентрированием.

   К большому сожалению,  и биоаккумуляцию, и биоконцентрирование  труд-

но заметить до достижения опасного уровня химиката. А тогда уже поздно

что-либо предпринимать.

   Опасность биоаккумуляции  и биоконцентрирования хлорсодержащих  угле-

водородов стала очевидной в 1960-е гг., когда обнаружилось, что сокра-

щение популяций многих видов хищных птиц, в частности белоголового ор-

лана и скопы, вызвано биоаккумуляцией  пестицида ДДТ. Многие места про-

мышленной и спортивной рыбной ловли  были закрыты в  связи  с опасными

уровнями  ПХБ и других хлорсодержащих углеводородов,  аккумулированных

организмами рыб.

 

 

   4. Синергические эффекты.

   Ситуацию осложняют синергические  эффекты.  Ядохимикаты редко по  от-

дельности, а два или более  ядов вместе дают эффект, во много раз пре-

восходящий сумму действий каждого  из них.  Это явление называют синер-

гизмом. Чрезвычайно опасный синергический  эффект  обнаружился  совсем

недавно. Hекоторые галогенированные углеводороды и,  возможно,  другие

химикаты (один фактор) ослабляют иммунную систему,  в результате  чего

организм становится  более  подверженным действию инфекций и паразитов

(второй фактор). Подозревают, что  это причина недавнего катастрофичес-

кого вымирания тюленей в  Северном море.

 

 

 

           3. Загрязнение окружающей среды ядохимикатами

 

   Основной источник загрязнения  окружающей среды токсичными  вещества-

ми - отходы химического производства; другой важный источник - исполь-

зование пестицидов.

 

 

          3.1. Основные источники ядовитых химических отходов

 

   Отходы, содержащие тяжелые  металлы,  возникают главным образом   при

обогащении руд,  плавке и обработке  металлов, а также при производстве

пигментов для красок. Отходы синтетических  органических веществ дают в

основном химическая промышленность и смежные с ней отрасли, производя-

щие мыло,  пластмассы,  искусственный  каучук, удобрения, синтетические

волокна, лекарства, косметику, красители, клеи, пестициды и взрывчатые

вещества.

   Химические отходы представляют (или насыщают) собой:

   - побочные продукты и "излишки" различных химических производств;

   - отработанные  воздействующие  агенты,  очищающие и смазочные  сред-

     ства;

   - воду,  использованную для  мытья готовой продукции, оборудования  и

     контейнеров;

   - остатки,  находящиеся   в упаковках,  не подлежащие вторичному ис-

     пользованию.

   Если вещества из этих  источников невыгодно выделять, очищать и вто-

рично использовать,  то к ним  относятся как к отбросам и  стремятся  от

них избавиться.

 

 

                3.2. История проблемы ядовитых отходов

 

   Традиционно от химических  отходов старались  избавиться  как  можно

скорее.  Общепринято было выпускать  все газообразные продукты сжигания

в трубы и испарять все, что испаряется, под открытым небом. Все жидкие

отходы  и  сточные  воды с самым различным загрязнением сбрасывались в

канализационные системы или просто в естественные водоемы.

   В начале 1970-х гг. отходы  стали закапывать в землю. Hо  при этом не