Загрязнение природных вод

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

XXI век характеризуется  интенсивным развитием промышленности  и сельскохозяйственного производства, и как следствие этого - сильным  загрязнением гидросферы (рек, озёр, морей и океана в целом). Природные  воды загрязняются сточными водами  различных предприятий и бытовой  сферы.

Часто складывается парадоксальная картина - в Ростовской и Воронежской областях наблюдается спад производства, но загрязнения за пять лет в первой выросло на треть, а во второй - на две трети. Этому есть две причины. Во-первых, выросла “грязность производства”. Оборудование устарело и не ремонтируется вовремя, сырье используется подешевле, поэтому часто оно содержит повышенные содержания вредных веществ, системы водоочистки находятся тоже в кризисе - те же проблемы с оборудованием, закупкой необходимых реактивов для очистки и т.д., и т.п. Особенно грязно производство в Санкт-Петербурге, в Иркутской области и, главное, в вододефицитных Краснодарском крае и Дагестане. Ситуация на Таймыре определяется низким уровнем производства. Во-вторых, в городах возникла масса мелких, часто “теневых” производств, часто дающих достаточно обильные вредные сбросы (кожевенное и т.п.). Работая полукустарно, они сбрасывают воду обычно либо в городскую канализацию, либо прямо в водоемы. Но городская канализация не приспособлена для очистки таких вод, что в свою очередь ведет к ухудшению работы ее систем очистки.

Загрязнение вод проявляется в изменении их физических и органолептических свойств (нарушение прозрачности, окраски, запаха, вкуса), увеличении содержания солей (сульфатов, хлоридов, нитратов и др.), токсичных тяжелых металлов, сокращении содержания растворенного в воде кислорода, увеличении содержания радионуклидов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей.

Россия обладает одним из самых высоких водных потенциалов в мире: на каждого жителя России приходится свыше 30 000 м3 воды в год. Однако в настоящее время из-за загрязнения около 70% рек и озер России утратили свои качества источников питьевого водоснабжения, в результате около половины населения потребляют недоброкачественную воду.

Частично нарушено даже исторически сложившееся равновесие в водной среде Байкала - уникального озера на нашей планете, которое могло бы обеспечивать чистой водой все человечество в течение почти 50 лет. По современным оценкам, загрязнено более 100 км3 байкальской воды. На акваторию озера поступают нефтепродукты, нитраты, хлориды и другие загрязнители. Только размеры озера, огромный объем водной массы, а также способность биотического сообщества Байкала поддерживать процессы самоочищения пока спасают экосистему озера от деградации.

По мере стабилизации в экономике изменения в состоянии природных вод будут неоднозначны. Укрепление государственного контроля и упрочнение финансового положения городов, а также выход части наших компаний на уровень с крупными транснациональными компаниями будет способствовать улучшению ситуации. Стабилизация в сельском хозяйстве, золотодобыче и т.п. приведет к росту загрязнения поверхностных водоемов страны.

Природная вода, это скорее раствор, который имеет в своем составе  и растворенные газы, и разнообразные химические соединения. 

Как известно ученым всего мира – состав природных вод на всей поверхности планеты, имеет некоторые отличия в зависимости от территории, на которой они находятся. На самом деле – природная вода, это скорее раствор, который имеет в своем составе  и растворенные газы, и разнообразные химические соединения. 

Чтобы определить качество воды, необходимо принять во внимание всю совокупность концентраций примесей, которые в ней имеются. Можно выделить несколько показателей.

Во-первых, это физические свойства воды – цвет, температура, вкус и запах, прозрачность – наличие взвеси.

Во-вторых, анализируются химические свойства воды, такие как жесткость, окисляемость, активная реакция и сухой остаток.

В-третьих, анализу подвергаются ее биологические свойства. Необходимо определить то, сколько бактерий живет в водоеме и всех гидробионтов (живые существа, населяющие конкретный водоем).

Одним из самых важных и главных признаков любой природной воды является ее прозрачность. В зависимости от того, каков состав природных вод, меняется их прозрачность, а значит и глубина проникновения в глубину солнечного света. Чтобы определить, насколько прозрачна вода, в нее опускают белый диск или диск Секи (именно этот исследователь в свое время изобрел очень простой и удобный способ для определения проницаемости солнечного света).  Интересно, что главным местом, где трудился преподобный Секи была обыкновенная католическая церковь, где он занимал должность священнослужителя. И в гидрологической науке данный способ исследования непременно называют божественным даром или вкладом Ватикана в процедуру изучения экосистем водоемов.

То, насколько будет прозрачной вода, зависит от того, какие вещества в ней растворены, присутствуют ли в ней белковые вещества, жиры, органические кислоты, органика, гумусовые отложения. При этом цветность вод, чаще всего определяется именно наличием гумусовых отложений. Интересно, что гумусовые вещества, которые не могут раствориться в воде, встречаются в ней только в состоянии взвеси, в коллоидном истинном виде растворения находятся только гуминовая кислота и некоторые другие соединения.  Особенно часто они встречаются в виде солей металлов щелчеземельных или щелочных.

При этом цветность вод несколько изменяется в зависимости от увеличения жесткости (для поверхностных вод) или щелочности (для гидрокарбонатных вод).  Если же вода мягкая и имеет большой показатель щелочности, то, скорее всего, у нее будет более высокая цветность. Кроме того, зачастую вода оказывается окрашена соединениями железа, которые образуются в период «цветения» рек и озер или обуславливаются стоками промышленных отходов. 

Есть и показатель мутности, который выражается, прежде всего, в том, что в воду попадают взвешенный частицы, такие как планктон, песок, глина  или ил. Мутность обычно определяют при помощи значений мг/л, ее определяют при помощи колориметра. 

Состав природных вод, кроме того, влияет на такой показатель как рН. Природные воды можно разделить на несколько групп. В первой группе оказались природные воды, которые имеют рН от 1 до 3, это кислые воды. Слабокислые воды имеют рН от 4 до 6. Есть и нейтральный воды, которые имеют показатель в районе 7 единиц.  Следующая группа от 8 до 10 – слабощелочная вода. А щелочные воды имеют рН свыше 11. Чаще всего природная вода имеет рН, который колеблется в небольших пределах от 6,6 до 8,8. Но иногда, из-за того, что стали обыденностью кислотные дожди, в некоторых  водоемах кислотность может достигать значений в 4 или чуть ниже. 

В сухом остатке можно увидеть все примеси, которые имеют не органическое происхождение. Этот остаток выявляется при выпаривании необходимого объема вод при температуре, которая составляет 110 градусов.  Это производится до того момента, пока масса остатка не будет составлять постоянную величину.  Если же в водах содержится большое число хлоридов, то можно ожидать то, что в результате выпаривания мы получим довольно большое количество сухого остатка.

Марганец и железо можно встретить в поверхностной воде только в виде минеральных или органических соединениях комплексного типа. Также, они встречаются и в виде коллоидного раствора, а также мелкодисперсной смеси. Это содержание марганца и железа может составлять порядка нескольких  десятков мг/л

Для природной воды, кроме того, можно определить и такой показатель, как окисляемость. Окисляемость, это свойство воды, связанное с тем, что в ее составе имеется двухвалентное железо, сероводород или сульфиты. Если в воде определена повышенная окисляемость, это может свидетельствовать только о том, что она подвержена  повышенному уровню загрязнения. Окисляемость обычно является главной характеристикой для того, чтобы определить ее гигиеническое состояние.

Кроме того, в природной воде могут оказываться нитриты и нитраты – азотосодержащие вещества, которые образуются при взаимодействие гумусовых элементов и сероводорода. Эти реакции носят окислительно-восстановительный характер. Также, они могут образовать при разложении элементов, имеющих в своей основе  белок. К примеру, нитраты железа могут восстанавливаться сероводородом, в результате чего образуется нитрит. По форме азотосодержащих соединений, можно производить интересные исследования, такие как определение того, в какое конкретно время произошло поступление в водоем вод из стока.  К примеру, если в составе воды определены ионы аммония, это может свидетельствовать о том, что загрязнение было произведено совсем недавно.

Надо отметить, что огромное воздействие на состав воды, и изменение его химических элементов влияет то, какое именно у этой воды питание. К примеру, весной, когда реки питаются преимущественно грунтовыми водами и подземными источниками, в ней наблюдается наименьшая минерализация. В итоге, можно сделать вывод о том, что природная вода имеет в своем составе множество элементов, которые склонны к периодическому изменению. 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.  Голицын А.Н. Промышленная экология и мониторинг загрязнения природной среды: Учебник. Издательство: ОНИКС, 2010 г. - 335 с.

2.  Еремин В.Г., Сафонов В.Г. Экологические основы природопользования. М. 2002 г. – 220 с.

3.  Снакин, В.В. Экология и охрана природы: Словарь-справочник. / Под ред. акад. А.Л. Яншина. – М.: Academia, 2000. – 384с.

4.  Жуков А. И., Монгайт И. Л., Родзиллер И. Д. Методы очистки

производственных сточных вод М.: Стройиздат. 1991. – 204 с.

5.  Учебник для вузов: «ЭКОЛОГИЯ» / Н.И.Николайкин, Н.Е.Николайкина, О.П.Мелехова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Дрофа, 2003. – 624 с.   1. Баландин Р. К., Бондарев Л. Г. Природа и  цивилизация.  –  М.:  Мысль,      1988.

6. Войткевич Г. В., Вронский В.  А.  Основы  учения  о  биосфере.  –  М.:

    Просвещение, 1989.

7. Воронцов А.И., Щетинский Е.А., Никодимов И.Д.. Охрана природы.  -  М.

      АО «АГРОПРОМИЗДАТ»,  1989.

8. Грушко Я.М. Вредные органические соединения в промышленных выбросах  в      атмосферу. - Ленинград.: «Химия», 1991.

9Алимов А.А., Случевский В.В. Век ХХ: экология и идеология. - Л.: Лениздат., 1998. - 109 c.

Банников А.Г., Рустамов А.К., Вакулин А.А. Охрана природы : Учеб.для с.-х. учеб. заведений. - М.: Агропромиздат, 1995. - 287 c.

10Бигон М. Экология. Особи, популяции и сообщества. - М.: Мир, 1989. - 477 c.

11Введение в экологию. - М.: ИздАТ., 1992. - 111 c

12Дрейер О.К., Лось В.А. Развивающийся мир и экологические проблемы. - М.: Знание, 1991. - 64 c.

13Шилов И.А. Экология. - М.: Высш. шк, 1998. - 512 с

15Черников В. А., Соколов О. А., Байбеков Р. Ф. Агроэкология. Модуль 15. Экологические основы качества воды и здоровье человека. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2004. 151 с.

16Экология. Охрана окружающей среды. Безопасность жизнедеятельности: Сб. науч. Тр. – СПб.:СПГУВК, 1999. – 221 с.