Контрольная работа по "Экологии"

В загрязненной воде с повышением температуры начинают бурно размножаться болезнетворные микроорганизмы и вирусы. Попав в питьевую воду, они могут вызвать вспышки различных заболеваний.

 В ряде регионов  важным источником пресной воды являлись подземные воды. Раньше они считались наиболее чистыми. Но в настоящее время в результате хозяйственной деятельности человека многие источники подземной воды также подвергаются загрязнению. Нередко это загрязнение настолько велико, что вода из них стала непригодной для питья.

 Человечество потребляет на свои нужды огромное количество пресной воды. Основными ее потребителями являются промышленность и сельское хозяйство. Наиболее водоемкие отрасли промышленности - горнодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлознобумажная и пищевая. На них уходит до 70% всей воды, затрачиваемой в промышленности. Главный же потребитель пресной воды - сельское хозяйство: на его нужды уходит 60-80% всей пресной воды.

 Уже в настоящее  время недостаток пресной воды испытывают не только территории, которые природа обделила водными ресурсами, но и многие регионы, еще недавно считавшиеся благополучными в этом отношении. В настоящее время потребность в пресной воде не удовлетворяется у 20% городского и 75% сельского населения планеты.

 Вмешательство человека в природные процессы затронуло даже крупные реки (такие, как Волга, Дон, Днепр), изменив в сторону уменьшения объемы переносимых водных масс (сток рек). Используемая в сельском хозяйстве вода по большей части расходуется на испарение и образование растительной биомассы и, следовательно, не возвра-щается в реки. Уже сейчас в наиболее обжитых районах страны сток рек сократился на 8% , а у таких рек, как Дон, Терек, Урал - на 11-20%. Весьма драматична судьба Аральского моря, по сути, прекратившего существование из-за чрезмерного забора вод рек Сырдарьи и Амударьи на орошение.

 Ограниченные запасы пресной воды еще больше сокращаются из-за их загрязнения. Главную опасность представляют сточные воды (промышленные, сельскохозяйственные и бытовые), поскольку значительная часть использованной воды возвращается в водные бассейны в виде сточных вод.

Загрязнение поверхностных  и подземных вод можно распределить на такие типы:

механическое - повышение  содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений;

химическое - наличие в  воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия;

бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных  патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;

радиоактивное - присутствие  радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах;

тепловое - выпуск в водоемы  подогретых вод тепловых и атомных ЭС.

Нефть и нефтепродукты  на современном этапе являются основными  загрязнителями внутренних водоемов, вод и морей, Мирового океана. Попадая  в водоемы, они создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную пленку, растворенные или  эмульгированные в воде. Нефтепродукты, осевшие на дно тяжелые фракции и т.д. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается кол-во кислорода, появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу не только для человека. 12 г нефти делают непригодной для употребления тонну воды.

Довольно вредным загрязнителем  промышленных вод является фенол. Он содержится в сточных водах многих нефтехимических предприятий. При  этом резко снижаются биологические  процессы водоемов, процесс их самоочищения, вода приобретает специфический запах карболки.

На жизнь населения  водоемов пагубно влияют сточные воды целлюлознобумажной промышленности. Окисление древесной массы сопровождается поглощением значительного количества кислорода, что приводит к гибели икры, мальков и взрослых рыб. Волокна и другие нерастворимые вещества засоряют воду и ухудшают ее физико-химические свойства. На рыбах и на их корме - беспозвоночных - неблагоприятно отражаются молевые сплавы. Из гниющей древесины и коры выделяются в воду различные дубильные вещества. Смола и другие экстрактивные продукты разлагаются и поглощают много кислорода, вызывая гибель рыбы, особенно молоди и икры. Кроме того, молевые сплавы сильно засоряют реки, а топляк нередко полностью забивает их дно, лишая рыб нерестилищ и кормовых мест.

Атомные электростанции радиоактивными отходами загрязняют реки. Радиоактивные  вещества концентрируются мельчайшими  планктонными микроорганизмами и рыбой, затем по цепи питания передаются другим животным. Установлено, что радиоактивность  планктонных обитателей в тысячи раз выше, чем воды, в которой они живут.

Сточные воды, имеющие повышенную радиоактивность (100 кюри на 1л и более), подлежат захоронению в подземные  бессточные бассейны и специальные резервуары.

Рост населения, расширение старых и возникновение новых  городов значительно увеличили  поступление бытовых стоков во внутренние водоемы. Эти стоки стали источником загрязнения рек и озер болезнетворными  бактериями и гельминтами. В еще  большей степени загрязняют водоемы  моющие синтетические средства, широко используемые в быту. Они находят  широкое применение также в промышленности и сельском хозяйстве. Содержащиеся в них химические вещества, поступая со сточными водами в реки и озера, оказывают значительное влияние на биологический и физический режим водоемов. В результате снижается способность вод к насыщению кислородом, парализуется деятельность бактерий, минерализующих органические вещества.

Вызывает серьезное беспокойство загрязнение водоемов пестицидами  и минеральными удобрениями, которые  попадают с полей вместе со струями  дождевой и талой воды. В результате исследований, например, доказано, что  инсектициды, содержащиеся в воде в  виде суспензий растворяются в нефтепродуктах, которыми загрязнены реки и озера. Это  взаимодействие приводит к значительному  ослаблению окислительных функций  водных растений. Попадая в водоемы, пестициды накапливаются в планктоне, бентосе, рыбе, а по цепочке питания  попадают в организм человека, действуя отрицательно как на отдельные органы, так и на организм в целом.

Сточные воды, содержащие растительные волокна, животные и растительные жиры, фекальную массу, остатки плодов и овощей, отходы кожевенной и целлюлозно-бумажной промышленности, сахарных и пивоваренных заводов, предприятий мясо-молочной, консервной и кондитерской промышленности, являются причиной органических загрязнений водоемов.

Нагретые сточные воды тепловых ЭС и др. производств причиняют  “тепловое загрязнение”, которое  угрожает довольно серьезными последствиями: в нагретой воде меньше кислорода, резко  изменяется термический режим, что  отрицательно влияет на флору и фауну  водоемов, при этом возникают благотворные условия для массового развития в водохранилищах сине-зеленых водорослей - так называемого “цветения воды”  Загрязняются реки и во время сплава, при гидроэнергетическом строительстве, а с началом навигационного периода  увеличивается загрязнение судами речного флота. (http://studentbank.ru/view.php)

Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 6 млн. т. нефти, что составляло 0, 23% мировой добычи. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи.

 Аварийные ситуации, слив  за борт танкерами промывочных  и балластных вод, - все это  обуславливает присутствие постоянных  полей загрязнения на трассах  морских путей. В период за 1962-79 годы в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т. нефти. За последние 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них только в Северном море 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 0, 1 млн. т. нефти. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками.

 Объем загрязнений  из этого источника составляет 2, 0 млн. т. /год. Со стоками промышленности  ежегодно попадает 0, 5 млн. т. нефти.  Попадая в морскую среду, нефть  сначала растекается в виде  пленки, образуя слои различной  мощности. По цвету пленки можно  определить ее толщину, а по  толщине количество литров на квадратный километр.

 Пестициды. Пестициды  составляют группу искусственно  созданных веществ, используемых  для борьбы с вредителями и  болезнями растений. Пестициды делятся  на следующие группы: инсектициды  - для борьбы с вредными насекомыми, фунгициды и бактерициды - для  борьбы с бактериальными болезнями  растений, гербициды - против сорных растений.

 Установлено, что пестициды  уничтожая вредителей, наносят вред  многим полезным организмам и  подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно  уже стоит проблема перехода  от химических (загрязняющих среду)  к биологическим (экологически  чистым) методам борьбы с вредителями.

 В настоящее время  более 5 млн. т. пестицидов поступает  на мировой рынок. Около 1, 5 млн. т. этих веществ уже  вошло в состав наземных и  морских экосистем золовым и водным путем.

 Промышленное производство  пестицидов сопровождается появлением  большого количества побочных  продуктов, загрязняющих сточные  воды. В водной среде чаще других  встречаются представители инсектицидов, фунгецидов и гербицидов. Синтезированные  инсектициды делятся на три  основных группы: хлороорганические,  фосфороорганические и карбонаты.  Хлороорганические инсектициды  получаются путем хлороирования  ароматических и гетероциклических  жидких углеводородов. К ним  относятся ДДТ и его производные,  в молекулах которых устойчивость  алифатических и ароматических  групп в совместном присутствии  возрастает, всевозможные хлорированные  производные хлородиена (элдрин). Эти  вещества имеют период полураспада  до нескольких десятков лет  и очень устойчивы к биодеградации. 

 В водной среде часто  встречаются полихлорбифенилы - производные  ДДТ без алифатической части,  насчитывающие 210 гомологов и  изомеров. За последние 40 лет использовано  более 1, 2 млн. т. полихлорбифенилов  в производстве пластмасс, красителей, трансформаторов, конденсаторов.  Полихлорбифенилы (ПХБ) попадают  в окружающую среду в результате  сбросов промышленных сточных  вод и сжигания твердых отходах  на свалках. Последний источник  поставляет ПБХ в атмосферу,  откуда они с атмосферными  осадками выпадают во все районах  Земнего шара. Так в пробах  снега, взятых в Антарктиде, содержание  ПБХ составило 0, 03 - 1, 2 кг. /л.

 Синтетические поверхностно-активные  вещества. Детергенты (СПАВ) относятся  к обширной группе веществ,  понижающих поверхностное натяжение  воды. Они входят в состав синтетических  моющих средств (СМС), широко применяемых  в быту и промышленности. Вместе  со сточными водами СПАВ попадают  в материковые воды и морскую  среду. СМС содержат полифосфаты  натрия, в которых растворены  детергенты, а также ряд добавочных  ингредиентов, токсичных для водных  организмов: ароматизирующие вещества, отбеливающие реагенты (персульфаты,  пербораты), кальцинированная сода, карбоксиметилцеллюлоза, силикаты натрия.

 В зависимости от  природы и структуры гидрофильной  части молекулы СПАВ делятся  на анионактивные, катионоактивные,  амфотерные и неионогенные. Последние  не образуют ионов в воде. Наиболее  распространенными среди СПАВ  являются анионактивные вещества. На их долю приходится более  50% всех производимых в мире  СПАВ. Присутствие СПАВ в сточных  водах промышленности связано  с использованием их в таких  процессах, как флотационное обогащение  руд, разделение продуктов химических  технологий, получение полимеров,  улучшение условий бурения нефтяных  и газовых скважин, борьба с  коррозией оборудования. В сельском  хозяйстве СПАВ применяется в составе пестицидов.

 Соединения с канцерогенными  свойствами. Канцерогенные вещества - это химически однородные соединения, проявляющие трансформирующую активность  и способность вызывать канцерогенные,  тератогенные (нарушение процессов  эмбрионального развития) или мутагенные  изменения в организмах. В зависимости  от условий воздействия они  могут приводить к ингибированию  роста, ускорению старения, нарушению  индивидуального развития и изменению  генофонда организмов. К веществам,  обладающим канцерогенными свойствами, относятся хлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид, и особенно, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).

 Максимальное количество  ПАУ в современных данных осадках  Мирового океана (более 100 мкг/км  массы сухого вещества) обнаружено  в тентонически активных зонах,  подверженным глубинному термическому  воздействию. Основные антропогенные  источники ПАУ в окружающей  среде - это пиролиз органических  веществ при сжигании различных  материалов, древесины и топлива.

 Тяжелые металлы. Тяжелые  металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк,) относятся к числу  распространенных и весьма токсичных  загрязняющих веществ. Они широко  применяются в различных промышленных  производствах, поэтому, несмотря  на очистные мероприятия, содержание  соединения тяжелых металлов  в промышленных сточных водах  довольно высокое. Большие массы  этих соединений поступают в  океан через атмосферу. Для  морских биоценозов наиболее  опасны ртуть, свинец и кадмий.

 Ртуть переносится  в океан с материковым стоком  и через атмосферу. При выветривании  осадочных и изверженных пород  ежегодно выделяется 3, 5 тыс. т.  ртути. В составе атмосферной  пыли содержится около 12 тыс.  т. ртути, причем значительная  часть - антропогенного происхождения.  Около половины годового промышленного  производства этого металла (910 тыс. т. /год) различными путями  попадает в океан. В районах,  загрязняемых промышленными водами, концентрация ртути в растворе и взвесях сильно повышается.