Содержание
Понятие антропогенных факторов и общий механизм их влияния
Антропогенное воздействие на гидросферу
Загрязнение сточными водами
- Кислотные
дожди
- Тепловое
загрязнение
- Загрязнение
радионуклидами
- Загрязнение
нефтью и нефтепродуктами
- Истощения
водных ресурсов
- Использование
воды в промышленности
- Решение
проблем
- Заключение
- Литература
Гидросфера (в переводе
с греч. Hydro - вода и sphaire - шар) - водная
оболочка Земли - место обитания гидробионтов,
совокупность океанов, их морей, озер,
прудов, водохранилищ, рек, ручьев, болот
(некоторые ученые включают в гидросферу
также подземные воды всех типов,
поверхностные и глубинные). Экология
человека: Словарь-справочник // Под
общей редакцией академика РАМН
Н. А. Агаджаняна. - М: Издательская фирма
«КРУК», 1997.
Понятие антропогенных факторов и
общий механизм их влияния
Слово "антропогенный"
означает, обусловленный деятельностью
человека (человечества).
Антропогенные факторы - совокупность
факторов окружающей среды, обусловленных
случайной или преднамеренной деятельностью
человечества за период его существования.
Данные факторы в настоящее время
оказывают непосредственное влияние
на структуры экосистемы и изменение
химического состава и режима,
в том числе и гидросферы. Часть
их связана с хозяйственным изъятием
природных ресурсов, нарушением естественных
ландшафтов. Это вырубка лесов, распашка
степей, осушение болот, промысел растений,
рыб, птиц и зверей, замена природных
комплексов сооружениями, коммуникациями,
водохранилищами, свалками и пустырями.
Другие антропогенные воздействия
обусловлены загрязнением природной
среды (в том числе и среды
обитания человека) - воздуха, водоемов,
земли побочными продуктами, отходами
производства и потребления. Преобладающая
часть антропогенных факторов, связанная
с производством, с применением
техники, машин, с влияниями промышленности,
транспорта, строительства на природные
экологические системы и окружающую
человека.
Антропогенное воздействие на гидросферу
Классификация техногенных
воздействий, обусловленных загрязнением
среды, включает такие основные категории:
Материально-энергетические
характеристики воздействий: механические,
физические (тепловые, электромагнитные,
радиационные, акустические), химические,
биологические факторы и агенты
и их различные сочетания). В большинстве
случаев в качестве таких агентов
выступают эмиссии (т.е. испускания
- выбросы, стоки, излучения и т.п.)
различных технических источников.
Количественные характеристики
воздействия: сила и степень опасности
(интенсивность факторов и эффектов,
массы, концентрации, характеристики типа
"доза - эффект", токсичность, допустимость
по экологическим и санитарно-гигиеническим
нормам); пространственные масштабы, распространенность
(локальные, региональные, глобальные).
Временные параметры и
различия воздействий по характеру
эффектов: кратковременные и длительные,
стойкие и нестойкие, прямые и
опосредованные, обладающие выраженными
или скрытыми следовыми эффектами,
обратимые и необратимые, актуальные
и потенциальные; пороговость эффектов.
Категории объектов воздействия:
различные живые реципиенты (т.е.
способные воспринимать и реагировать)
- люди, животные, растения; компоненты
окружающей среды (среда поселений
и помещений, природные ландшафты,
поверхность земли, почва, водные объекты,
атмосфера, околоземное пространство);
изделия и сооружения. Экология:
Учеб. для вузов / Н. И. Николайкин, Н.
Е. Николайкина, О. П. Мелехова. -- М.: Дрофа,
2004.
Действие человека как
экологического фактора в природе
огромно и чрезвычайно многообразно.
В настоящее время ни один из экологических
факторов не оказывает столь существенного
и всеобщего, т.е. планетарного, влияния,
как человек, хотя это наиболее молодой
фактор из всех действующих на природу.
Влияние антропогенного фактора
постепенно усиливалось, начиная от
эпохи собирательства (где оно
мало чем отличалось от влияния животных)
до наших дней, эпохи научно-технического
прогресса и демографического взрыва.
Загрязнение водоемов зависит
от различных факторов миграции веществ
в аквальных системах, среди которых
важнейшими являются степень проточности
водоема (река, озеро, водохранилище), масса
и состав гидрополлютантов, температура
и состав воды, насыщенность ее органикой,
тип бассейна, количество и состав
растений и животных водоема. Этими
факторами определяется соотношение
между осаждением, разбавлением, выносом
и гидро - и биохимической трансформацией
загрязнителей, т.е. путями самоочищения
водоема.
Состав, количество и опасность
гидрополлютантов. Основной причиной
современной деградации природных
вод Земли является антропогенное
загрязнение. Главными его источниками
служат:
сточные воды промышленных предприятий;
сточные воды коммунального хозяйства городов и других населенных пунктов;
стоки систем орошения, поверхностные стоки с полей и других сельскохозяйственных объектов;
атмосферные выпадения загрязнителей на поверхность водоемов и водосборных бассейнов.
Кроме этого неорганизованный
сток осадков (ливневые стоки, талые
воды) загрязняет водоемы техногенными
терраполлютантами.
Антропогенное загрязнение
гидросферы в настоящее время
приобрело глобальный характер и
существенно уменьшило доступные
эксплуатационные ресурсы пресной
воды на планете. Общий объем промышленных,
сельскохозяйственных и коммунально-бытовых
стоков достигает 1300 км3 (по некоторым оценкам
до 1800 км3), для разбавления которых
требуется примерно 8,5 тыс. км3 воды, т.е. 20% полного и 60% устойчивого
стока рек мира. Причем по отдельным водным
бассейнам антропогенная нагрузка гораздо
выше средних значений.
Общая масса загрязнителей
гидросферы огромна - около 15 млрд т
в год. К наиболее опасным загрязнителям
относятся соли тяжелых металлов,
фенолы, пестициды и другие органические
яды, нефтепродукты, насыщенная бактериями
биогенная органика, синтетические
поверхностно-активные вещества (СПАВ)
и минеральные удобрения.
Кроме химического загрязнения
водоемов определенное значение имеют
также механическое, термическое
и биологическое загрязнение. Для
определения опасности нарушений
поверхностных природных водоемов
важен еще и объем безвозвратного
водопотребления. В основе оценки опасности
всех видов нарушений лежит общий
принцип, основанный на определении
объемов загрязненных стоков и размеров
превышений их нормативных уровней.
Загрязнение сточными водами
Главный
загрязнитель - промышленные сточные
воды, отходы и сбросы. Самые неблагополучные
в этом смысле предприятия химии,
нефтехимии, нефтепереработки, целлюлозно-бумажной
отрасли. Сточные воды этих предприятий
нередко содержат синтетические моющие
средства, которые попадают в реки и моря.
Скопления неорганических веществ влияют
на водных обитателей, и уменьшают количество
кислорода в воде, что приводит к образованию
так называемых «мертвых зон», которых
в мире уже около 400.
Нередко
промышленные стоки, содержащие неорганические
и органические отходы, спускаются
в реки и моря. Ежегодно в водные
источники попадают тысячи химических
веществ, действие которых на окружающую
среду заранее не известно. Многие
из них представляют собой новые
соединения. Хотя промышленные стоки
во многих случаях подвергаются предварительной
очистке, они все-таки содержат токсичные
вещества, которые трудно обнаружить.
Если
в сточных водах содержится много
взвешенных твердых веществ, то они
делают воду непрозрачной для солнечных
лучей и тем самым препятствуют
процессу фотосинтеза. Это в свою
очередь вызывает нарушения в
цепи питания в таких водоемах.
Кроме того, твердые отходы вызывают
заиливание рек и судоходных каналов,
что приводит к необходимости
частого проведения дноуглубительных
работ.
Кислотные дожди
В
результате попадания в атмосферу
отработанных газов, выпускаемых металлургическими
предприятиями, тепловыми электростанциями,
нефтеперерабатывающими заводами, а
также другими промышленными
предприятиями и автомобильным
транспортом, возникают кислотные
дожди. Эти газы содержат оксиды серы
и азота, которые соединяются
с влагой и кислородом воздуха
и образуют серную и азотную кислоты.
Затем эти кислоты выпадают на
землю - иногда на расстоянии многих сотен
километров от источника загрязнения
атмосферы. Кислотные дожди заметно
повышают кислотность озер, прудов,
водохранилищ. Со временем происходит
их заболачивание, засорение, повышение
илистости. Кроме того, в результате
таких процессов вода становится
непригодной для использования
человеком. В ней повышается содержание
солей тяжелых металлов и различных
токсичных соединений. В таких
странах, как Канада, США, ФРГ тысячи
рек и озер остались без растительности
и рыбы.
Тепловое загрязнение
Так
же создает проблемы в реках и
прибрежных океанических водах тепловое
загрязнение. Обычно такое загрязнение
связано с использованием природных
вод в качестве охлаждающих агентов
в промышленных процессах, например
на электростанциях. Вода, возвращаемая
в водоемы предприятиями, теплее
исходной и, следовательно, содержит меньше
растворенного кислорода. Одновременно
нагревание среды увеличивает интенсивность
метаболизма ее обитателей, а, значит,
их потребность в кислороде. Если
температура сбрасываемой воды незначительно
отличается от температуры воды в
водоеме, то никаких изменений биотического
компонента экосистемы может не произойти.
Если же температура повышается существенно,
то происходит нарушение тонко сбалансированных
циклов размножения различных организмов.
Например, для проходных рыб типа
лосося бедные кислородом участки рек
становятся непреодолимыми препятствиями,
и связь этих видов с нерестилищами
прерывается. В условиях теплового
загрязнения также наблюдается
сильное зарастание водоемов водорослями,
что приводит к вымиранию других
живущих в воде организмов.
Загрязнение радионуклидами
Радиоактивное
загрязнение гидросферы это превышение
естественного уровня радионуклидов
в воде. Основными источниками
радиоактивного загрязнения Мирового
океана являются крупномасштабные аварии
(ЧАОС, аварии судов с атомными реакторами),
загрязнения от испытаний ядерного
оружия, захоронение радиоактивных
отходов на дне, загрязнения радиоактивными
отходами, которые непосредственно
сбрасываются в море.
Отходы
от английских и французских атомных
заводов загрязнили радиоактивными
элементами практически всю Северную
Атлантику, особенно Северное, Норвежское,
Гренландское, Баренцево и Белое
моря. В загрязнение радионуклидами
акватории Северного Ледовитого
океана некоторый вклад сделан и
Россией.
Работа
трех подземных атомных реакторов
и радиохимического завода по производству
плутония, а также остальных производств
в Красноярске привела к загрязнению
одной из самых крупных рек
мира - Енисея (на.протяжении 1500 км). Очевидно,
что эти, радиоактивные продукты
попали в Северный Ледовитый океан.
Воды
Мирового океана загрязнены наиболее
опасными радионуклидами цезия-137,стронция-90,
церия-144, иттрия-91, ниобия-95, которые, обладая
высокой биоаккумулирующей способностью,
переходят по пищевым цепям, и
концентрируются в морских организмах
высших трофических уровней, создавая
опасность, как для гидробионтов,
так и для человека.
Различными
источниками поступления радионуклидов
загрязнены акватории арктических
морей, так в 1982 г. максимальные загрязнения
цезием-137 фиксировались в западной
части Баренцева моря, которые
в 6 раз превышали глобальное загрязнение
вод Северной Атлантики. За 29-летний
период наблюдений (1963-1992 гг.) концентрация
стронция-90 в Белом и Баренцевом
морях уменьшилась лишь в 3-5 раз.
Значительную
опасность вызывают, затопленные
в Карском море (около архипелага
Новая Земля), 11 тыс. контейнеров
с радиоактивными отходами, а также
15 аварийных реакторов с атомных
подводных лодок.
Так
же 11 марта 2011 года, на северо-востоке
Японии произошло землетрясение
магнитудой 9,0, получившее впоследствии
название "Великого восточного землетрясения".
Вслед за подземными толчками на побережье
пришла 14-метровая волна цунами, которая
затопила четыре из шести реакторов
АЭС "Фукусима-1" и вывела из строя
систему охлаждения реакторов, что
привело к серии взрывов водорода,
расплавлению активной зоны, в результате
чего в атмосферу и океан попали
радиоактивные вещества.