| Головна |
| « Попередня | Наступна » | |
УП.4. Проблема забруднення, або якісного виснаження вод |
||
|
З тих пір, як потреби людини у воді вийшли за межі суто біологічних, він став виступати як суттєвий фактор забруднення вод. Забрудненню піддаються всі категорії вод: океанічні, континентальні, підземні, хоча й різною мірою. Якість вод, особливо прісних, стало одним з найважливіших факторів здоров'я населення. Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ) відзначає, що на планеті від низької якості води щорічно помирає близько 5 млн. осіб (в основному дітей), а отримують різного ступеня отруєння або захворювання від 500 мільйонів до 1 мільярда чоловік. Основні показники якості вод та їх хімічний склад. Усі води містять розчинені речовини. Найбільш представленими елементами у воді є кальцій, натрій, хлор, калій. Характерно, що набір хімічних елементів у воді близький до їх складу в крові тварин і людини. Це, мабуть, є одним з підтверджень зародження життя у водному середовищі (табл.22). Таблиця 22 Порівняння хімічного складу крові людини і вод Світового океана___ Хімічний елемент Відсоток від суми розчинених речовин вода океану кров людини Хлор 49,3 55,0 Натрій 30,0 30,6 Кисень 9,9 5,6 Калій 1,8 1,1 Кальцій 0,8 1,2 198 Солоність води оцінюється звичайно за сумарним вмістом у ній хімічних речовин, або сухого залишку (г / л). За даним показником виділяють наступні категорії вод: -прісні-до 1 г / л; - солонуваті -1 -3 г / л; - слабосолоні - 3-10 г / л; - солоні і дуже солоні - 10-50 г / л; - розсоли (ропа) - більше 50 г / л. Морська вода в середньому містить 35 г / л солей (3,5%, або 35% 0-проміле). У водах містяться також органічні речовини і різного роду суспензії, а також організми, частина з яких належить до групи патогенних. Людина оцінює воду зазвичай в залежності від цілей її використання: питна, технічні потреби, сільськогосподарське споживання та ін Найбільш жорсткі стандарти існують на питну воду. Критерії оцінки якості вод. Поняття про ГДК, БСК та ХСК. Для оцінки якості вод, як і повітря, використовуються гранично допустимі концентрації (ГДК). У нашій країні вони розроблені більш ніж для 200 речовин. Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ) рекомендує свої ГДК. Деякі з них представлені в табл.23. Крім хімічних, при оцінці якості питної води використовуються бактеріологічні та органолептичні критерії. Бактеріологічне стан води оцінюється: 1) через загальну кількість бактерій у воді, воно не повинно перевищувати 100 в одному мілілітрі води, і 2) через кількість бактерій групи кишкової палички. Останнє виражається або колі-індексом: кількістю- Таблиця 23 Гранично допустимі концентрації деяких хімічних речовин у питній воді, мг / л Показник Росія Болгарія Чехія ВООЗ Сухий залишок 1000 1000 1000 Хлориди 350250350600 Нітрати 30 жовтня 50 Марганець 0,1 0,1 0,1 0,5 Сульфати 500250250400 Залізо 0,3 0,2 0,3 1,0 Цинк 5 5 5 15 199 ство кишкових паличок в одному літрі води (воно не повинно перевищувати трьох), або коли-титром: кількість води в мілілітрах, в якому міститься одна кишкова паличка (він не повинен бути менше 300 мл). До органолептичними показниками відносяться запах, кольоровість, каламутність і присмак. Важливий показник якості вод - наявність в них кисню. У прямій залежності від його змісту знаходиться життя гідробіонтів (аеробів) і здатність вод до самоочищення. Кіслородообеспеченность зазвичай виражається через показник біологічного споживання кисню (БПК). Під ВПК розуміють кількість кисню, яка витрачається для розкладання (окислення) містяться у воді речовин, здатних брати участь у біохімічних процесах. Для визначення БПК зазвичай створюються стандартні умови для життєдіяльності мікроорганізмів. Споживання кисню при цьому, як правило, вимірюється в одному літрі води за 5 днів (БПК ^. Чим більше споживання кисню, тим сильніше забруднена вода органічними та іншими біодеградірующіх речовинами. У водах з'являється все більше речовин , які не піддаються біологічному розкладанню (наприклад, органічні розчинники) і тому не фіксуються показником БПК.Іх зміст оцінюється через хімічне споживання кисню (ХПК). Цей показник визначається за допомогою реакцій проб води з сильними окислювачами, наприклад біхроматом калію. Зазвичай дозволяється скидати воду в водойми в тих випадках, якщо ГПК її не перевищує 100 мг / л. Ставлення БПК до ГПК характеризує ступінь здатності води до самоочищення. Якщо це відношення дорівнює одиниці, самоочищаючись-емость оцінюється як максимальна (біологічним шляхом руйнується практично весь спектр забруднюючих речовин). Основні речовини та інші агенти, що забруднюють воду. Розрізняють первинне і вторинне забруднення вод. Первинне пов'язане з надходженням у водойми різних забруднюючих речовин. Вторинне - зазвичай є наслідком ланцюгових реакцій , що протікають під впливом первинних забруднювачів. Найважливіші пфвічниезагрязняющіе речовини, джерела їх надходження і слідства для водних екосистем і людини представлені в таблиці 24. Це в основному продукти ерозії грунтів, мінеральні добрива, отрутохімікати та інші речовини, які можуть надходити в під- 200 Таблиця 24 Основні забруднюючі води речовини (агенти) та їх джерела (узагальнені дані) Забруднююча] ство, елемент або агент забруднення Основні 1 забруднення слідства забруднення Азот, фосфор, інші біогенні елементи та їх сполуки, органічні речовини Зважені частки (підвищення каламутності) Пестициди та інші отруйні речовини Сміття та інші тверді відходи Нафта і нафтопродукти Змив мінеральних і органічних добрив, кислі опади, синтетичні миючі засоби, тваринницькі комплекси, побутові та інші стоки, ерозія грунтів та ін Змив з полів, втрати при транспортуванні і зберіганні, витоку з підприємств і т.п. Поховання в океані, змив стічними водами, водний транспорт тощо Втрати при видобутку (особливо з дна морів) і при транспортуванні (особливо при аваріях танкерів), витоку з двигунів, стічні води Основні фактори забруднення та евтро-фікації (багатого харчування) вод Зменшення прозорості води, замулення русел річок та інших водойм, евтрофіка-ція Отруєння або поразка організмів, утворення вторинних забруднюючих речовин, вивільнення з сполук важких металів Забруднення пряме і продуктами розкладений-ня, заковтування гід-робіонтамі, джерело евтрофйкаціі вод Нафтова плівка, мазут, загибель планктону та інших гідробіонтів, втрата смакових якостей продуктами промислу, зменшення альбедо і випаровування з водної поверхні 201 1 лютого 3 Важкі метали та їх сполуки Теплове забруднення (підвищення температури вод) Стічні води, випадання з "атмосфери, втрати при транспортуванні і т.п. Тепгювая і атомна енергетика (вода як охолоджуючий агент), водо-сховища (особливо мелковод'я), надходжень-ня підігрітих вод з підприємств та інших об'єктів Накопичення в ланцюгах харчування і донних відкладеннях, перетворення на більш отруйні речовини, отруєння гідробіонтів та інших груп організмів Зменшення насиченості води киснем , прискорення процесів евтрофі-кации, порушення життєвих циклів і стреси гідробіонтів водойми з водозбірних басейнів. Значна кількість забруднюючих речовин приносять атмосферні опади. Велика частка забруднення вод каналізаційними стоками, сміттям, відходами підприємств, водним транспортом. На жаль, люди до теперішнього часу не змогли відмовитися від принципу - «водні системи - кінцева ланка каналізації». Навіть існуючими нормами допускається така ступінь очищення вод, при якій вони стають (хютветствующімі нормам ГДК після 10-кратного розведення природними водами. Серйозної шкоди водним системам заподіює теплове забруднення. Воно обумовлюється скиданням у джерела підігрітих вод або зміною температури в результаті дії інших факторів. На планеті в даний час практично не залишилося поверхневих прісних вод, які в тій чи іншій ступені не були б забруднені людиною. Брехливо уявлення про чистоту північних вод. Менша забруднення цих вод нерідко компенсується їх слабкою здатністю до самоочищення в силу Оліготрофні (бідності життям) і низьких температур. Донедавна існувало уявлення про невичерпної самоочищає, океану. З моменту усвідомлення людиною глобальності екологічних проблем від цієї, як і від інших ілюзій, доводиться відмовлятися. Стає ясним, що океан не може бути світовим звалищем. 202 Відомий французький океанолог Жак Кусто висловив побоювання , що океан може позбутися життя, якщо не припиниться його отруєння. До числа найбільш небезпечних і поширених забруднюючих речовин відноситься нафту і нафтопродукти. Є дані, що в даний час забруднено близько 1/5 акваторії океану, у води щорічно потрапляє від 30 до 50 млн. тонн нафти, а кожна тонна її здатна покрити плівкою до 12 км2 води. Зміст нафти навіть в кількості 0,05 мг / л робить воду непридатною для пиття , а при концентрації 0,5 мг / л гинуть багато видів організмів, пов'язаних з водним середовищем. Через запахових явищ змінюються шляхи міграції риб та інших організмів. Особливо чутливий до нафтових та інших забруднень планктон . Загибель його позбавляє можливості існування багато інших організмів. Нафтова плівка сильно змінює відбивну здатність водної поверхні (альбедо), є причиною зміни теплового балансу і глобальних тепло-і вологопереносу. Температура змінюється також в результаті прискореного танення льоду, забрудненого нафтою та іншими речовинами. Значна кількість нафти викидається на берег. Тут вона губить прибережні екосистеми, які відіграють важливу роль при очищенні води. Зруйновані екосистеми довго не відновлюються. Частина нафти, усмоктуючись в грунти, потрапляє у грунтові води, а потім у результаті кругообігу вод знову повертається в джерела. Тривало не розкладаються нафтопродукти потрапляють в океанічні течії і переносяться на великі відстані. Сільське господарство як забруднювач вод. В землеробських районах сільське господарство є основним забруднювачем води. Води забруднюються продуктами руйнування грунтів, добривами та отрутохімікатами, що змивається з полів, тваринницькими комплексами. Стоки з сільськогосподарських полів надходять у водні екосистеми рассредоточенно або неорганізовано і тому майже не піддаються очищенню. Тваринницькі комплекси в ряді регіонів представляють основну проблему для водокористування. Так, у ФРН обсяг відходів тваринницьких стоків у 5 разів більше побутових. Комплекс з 100 тисячами голів великої рогатої худоби забруднює середовище так само, як 203 місто з мільйонним населенням. Основне забруднення від комплексів пов'язане з органічними речовинами і різними сполуками азоту (нітрати, нітрити, аміак) і біологічними агентами. Теплове забруднення вод. Цей вид забруднення є наслідком як водоспоживання, так і водокористування. Найважливішим постачальником підігрітих вод є теплові та атомні електростанції, а також інші об'єкти, де вода використовується як охолоджуючий агент. Отримання кожного мільйона кіловат енергії на теплових електростанціях пов'язане з підігрівом 1,5-2 км2 води . На атомних електростанціях обсяг підігрітих вод на одиницю одержуваної електроенергії в 2-3 рази більше, ніж на ТЕС. Такі відмінності пов'язані в основному з тим, що на ТЕС значна кількість тепла розсіюється через труби, вентиляційні та інші системи. На АЕС таке розсіювання мінімально внаслідок замкнутості системи. Основним агентом поглинання і відведення тепла є вода. Підігріті води повинні охолоджуватися в ставках-охолоджувачах або в спеціальних установках (градирнях) і потім повторно ис-; користуватися у виробничих процесах. Однак значітельч ная частина підігрітих вод скидається в джерела і обумовлений-кість теплове забруднення. Теплове забруднення вод відбувається також безпосередньо у водоймах. Особливо інтенсивний цей процес на мілководних Чач стях водосховищ, де створюються умови для інтенсивного про-* , нагрівання води. Такі явища найбільш типові для рівнинних Воден сховищ з пологими берегами. ( Водозбірні басейни і якість вод. Істотне, а не * рідко і основне забруднення вод пов'язане з порушеннями їх круто-; ворота за межами водних об'єктів на водозбірних басейнах. Такі явища часто пов'язані з руйнуванням або перетворенням! природних екосистем (особливо лісових і болотних), що відер до збільшення змиву з них різних забруднювачів. Вираз В. В. Докучаєва - «грунт - дзеркало ландшафту» в перефразованому вигляді можна представити як «вода в источни ках - дзеркало стану водозбірних басейнів». Якою складаючись ня цих басейнів, такою і Качесто води, що формується в їх! * Межах і в кінцевому підсумку виявляються у водному джерелі. Останнім часом цей афоризм повною мірою стає при менімим і до атмосферного повітря, з якого у водні проточила 204 ники надходить чимало забруднюючих речовин в результаті сухого осадження або з атмосферними опадами. Ці питання розглянуті в розд. У1.4, Ч.Н. Водокористування як забруднювач вод. До водокористування належить споживання юди без її вилучення, наприклад, для позбавлення від сміття та інших відходів, у тому числі отруйних і радіоактивних. Хоча більша частина таких відходів скидається у води в контейнерах, але иони не вічні, з часом руйнуються, і їх вміст може надходити в юду. Річки, особливо північні, забруднюються продуктами розкладання деревини, яка тоне при сплаві. Русла багатьох сплавних річок встелені декількома шарами колод. Це істотне джерело фенолів, лнпшіпа, дубильних та інших органічних речовин. Водокористування є причиною руйнування берегів, яке відбувається під дією хвиль, створюваних транспортом, при будівництві портів, випрямлення русел і при здійсненні інших заходів. Водокористування - важливий фактор загрози для мешканців водного середовища. З ним пов'язано руйнування нерестовищ, укриттів, шляхів міграції риб і т. п.. Істотні негативні екологічні наслідки пов'язані з водосховищами. Вони є свого роду відстійниками, а отже, і накопичувачами широкого спектра забруднюючих речовин, особливо тих, які не схильні або слабо схильні біодеградації. Донні опади багатьох водосховищ перенасичені важкими металами, а також радіоактивними елементами. Вони часто є джерелом утворення метану та інших продуктів гниття. Зниження рівня води в цих водоймах нерідко є причиною забруднення повітря і прилеглих територій в результаті захоплення вийшли з-під води донних відкладень вітровими потоками. Ще більш масштабні проблеми можуть виникнути при ліквідації водосховищ. Такі явища в перспективі неминучі, оскільки кожне, навіть велике водосховище рано чи пізно замулився-ється до такої міри, що втрачає своє значення як водний резервуар або джерело гідроенергії. Великий збиток водним екосистемам приносить також вторинне забруднення як результат порушення рівноваги в їх існуванні. Розглянемо цей вид забруднення на прикладі процесів евтрофікації вод. [ 205
|
||
| « Попередня | Наступна » | |
|
|
||
Інформація, релевантна "УП.4. Проблема забруднення, або якісного виснаження вод" |
||
|
||