Охрана водных ресурсов XIX - первой половины XX века

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

НИЖЕГОРОДСКАЯ ГОСУДАРСТЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

Контрольная работа по дисциплине «Охрана водных ресурсов»

На тему «Охрана водных ресурсов 19 - первой половины 20 века»

Выполнила студентка 2 курса, 100 группы

Кочергина В.М.

Научный руководитель Николаев В. Ю., доцент

Нижний Новгород, 2018

В России основы научного подхода в области охраны природы были заложены во второй половине 19-го века такими учёными, как А. И. Воейков, Д. Н. Анучин, В. В. Докучаев, И. П. Бородин.

Под охраной водных объектов подразумевается комплекс мероприятий (законодательных, организационных, экономических, планировочных, научных, технологических, санитарно-технических), обеспечивающих такое состояние водных ресурсов, которое дает возможность использовать их для хозяйственно-питьевого водоснабжения населения, купания, физической культуры, лечебно-оздоровительных целей, а также сохраняет за водоемами важное значение в формировании микроклимата населенных мест и их ландшафтной и архитектурной выразительности. Иными словами, это защита водных объектов от источников загрязнения.

Проблема охраны поверхностных водоёмов от механических, химических и микробиологических загрязнителей в своём развитии прошла три основных этапа, которые основывались на трёх научных направлениях. И сегодня продолжается дискуссия о перспективах дальнейшего развития охраны поверхностных водоемов.

Первый этап развития проблемы получил название природоведческого (по названию первого теоретического направления), суть которого заключалась в сохранении природного качества воды в поверхностных водоёмах, и сводилась к запрещению отводить в них сточные воды. Начался этот этап в 1876 года в Англии, где был принят закон об охране рек, большинство из которых использовали как источники водоснабжения. В этом же году аналогичный закон был принят в Пруссии, а в 1882 году его дополнили пунктом о запрете сброса в водоемы даже биологически очищенных сточных вод. Аналогичные запретные мероприятия начали проводить в России, Франции и других странах. В этот период, при условии наличия в городе системы канализации (в Англии уже в 1833 году сточные воды перемещались самотеком по сети подземных труб или каналов более чем в 50 населенных пунктах), сточные воды разрешали направлять на поля орошения. Если же канализации не было, жидкие отходы вывозили на поля ассенизации. Такие поля орошения появились в Киеве, Берлине, Цюрихе, Москве, Одессе, Лондоне и других крупные городах.

Очистка сточных вод на полях орошения происходила вследствие:

- испарения и вымерзания за счет природных факторов

- фильтрации через слой почвы, толщиной не менее 1 метра, и самоочищения от загрязнителей, преимущественно органических и микробных.

Затем биологически очищенные сточные воды поступали в грунтовый поток и вместе с ним возвращались в водоёмы.Таким образом сточные воды очищались от различных органических загрязнений, благодаря жизнедеятельности грунтовых сапрофитных микроорганизмов. В них отмирали патогенные микроорганизмы, сорбированные на частицах почвы, сточные воды разбавлялись грунтовыми водами, освобождались от токсических химических веществ за счёт сорбции, разбавления, распада и так далее.

Теоретическим основанием мер запретного характера было первое научное направление по санитарной охране водоёмов, которое получило название природоведческого, или направления санитарного максимализма. Его сторонники до сих пор считают, что нужно запрещать любой сброс сточных вод в поверхностные водоёмы. Конечной целью программы санитарных максималистов по контролю за загрязнением и санитарным состоянием поверхностных водоёмов является возвращение их к «первозданной чистоте». Цель эта остается актуальной и поныне, поскольку сегодня на Земле практически нет водоёмов, гидрологический режим, химический состав и гидробиологические особенности которых не изменились бы в результате хозяйственной деятельности человека.

Заслуживает одобрения эта программа и с гигиенических позиций, так как обеспечивает нормативное качество воды и нормальное развитие водоёма, что делает его пригодным для нужд человека. Этот период характеризуется появлением сооружений для очистки сточных вод разных конструкций, в основу работы которых положен природный механизм самоочищения загрязнений в почве - поля орошения, поля фильтрации, биологические пруды. Они были просты в эксплуатации, долговечны, высокоэффективны, для ухода за ними не нужно было иметь высокую квалификацию.

В то же время, запрет сброса любых, в том числе и очищенных, сточных вод в водоёмы, имел и отрицательные последствия.

Во-первых, в населенных пунктах ограничивалось внедрение канализации, при которой сточные воды самотеком перемещались по подземной сети труб от места их образования до очистных сооружений. Шире стало применение ассенизации - вывозной системы, при которой жидкие отходы, накопленные в водонепроницаемых выгребах, периодически вывозили на поля ассенизации специальным транспортом.

Во-вторых, тормозилась разработка традиционных методов биологической очистки сточных вод, и тех, которые предусматривают сброс очищенных сточных вод в водоёмы.

В-третьих, быстрый рост городов и бурное развитие промышленности способствовали образованию большого количества сточных вод. Это требовало отведения значительных земельных площадей под поля орошения. Как оказалось, в дальнейшем, категорический запрет выпуска сточных вод в водоёмы, даже биологически очищенных, был нереален и не нужен.

Интенсивное развитие промышленности в период научно-технической революции способствовало, с одной стороны, значительному увеличению объёмов промышленных сточных вод, а с другой - концентрации большого количества населения в городах, что приводило к образованию значительного количества хозяйственно-бытовых сточных вод. В Англии, Германии, России и других странах Европы начал ощущаться дефицит свободных земельных площадей вокруг населенных пунктов, которые можно было бы отвести под поля орошения.

Как свидетельствуют выводы отчета Английской королевской комиссии, сделанные в 1907 году, запрет выпуска сточных вод в водоёмы, применяющийся в течение десятилетий, не способствовал улучшению их санитарного состояния, ибо эти требования были невыполнимы.

Второй этап решения проблемы начался в начале 20-го века, когда в 1906 году комиссия Медицинского совета Министерства внутренних дел России под руководством Г.В. Хлопина впервые предложила требования к качеству сточных вод, сбрасываемых в поверхностные водоёмы. Учитывая все преимущества и недостатки природоведческого направления, ученые пришли к выводу о возможности выпуска очищенных сточных вод в водоёмы при условии их соответствия санитарным требованиям. Поэтому второй этап санитарной охраны водоемов получил название этапа нормирования качества сточных вод. Он предусматривал разработку стандартов качества сточных вод перед их выпуском в водоём, с учетом технологических возможностей, наиболее современных и эффективных очистных канализационных сооружений. Его сторонники - санитарные "техницисты" - создали соответствующее научное направление санитарно-технического максимализма.

Суть его сводилась к тому, что разрешалось сбрасывать в поверхностные водоёмы только такие сточные воды, степень очистки которых отвечала максимальным техническим возможностям очистных канализационных сооружений. Санитарные "техницисты" считали, что если, например, аэротенк способен очищать сточные воды от органических веществ по БПК5 до 10--15 мг 02/л, то именно эту величину нужно утверждать, как стандарт качества. И лишь с такой или меньшей БПК5 сточные воды можно сбрасывать в водоёмы.

В то же время, благодаря научно-техническому прогрессу эффективность работы очистных канализационных сооружений постоянно повышалась. Так, современные малогабаритные установки с активным илом на "полное" окисление дают возможность удалить из сточных вод органические загрязнения по БПК5 до 5--6 мг/л. Аэротенки-осветлители колонного типа, разработанные по технологии Научно-исследовательского конструкторско-технологического института городского хозяйства (НИКТИ ГХ) г. Киева, дают возможность достичь не только биологической очистки, но и доочистки сточных вод. Установлено, что такие очистные сооружения способны удалить из сточных вод органические вещества по БПК5 до 4 и даже 3 мг/л. В биологически очищенных сточных водах, которые отводят после таких сооружений, отсутствуют нитриты и нитраты.

Биологически очищенные сточные воды почти не отличаются от воды поверхностных водоёмов. Они не загнивают, не имеют запаха, экологически безопасны, не нарушают процессов самоочищения водоемов. Кроме того, используя наиболее распространённую схему водоподготовки на очистных сооружениях речного водопровода, из воды такого водоема легко получить питьевую воду. Постоянное совершенствование технологии очистки сточных вод, возможность более глубокой очистки создавали теоретические предпосылки для постоянного пересмотра стандартов качества сточной воды перед выпуском в водоемы.

Одновременно процесс разработки стандартов осложнялся вследствие существования разных видов сточных вод, особенно тех, которые образуются на промышленных предприятиях, и поэтому содержат разные загрязнители, имеют разные начальные уровни загрязнения, что связано с особенностями технологического производственного процесса. Нужно было разрабатывать стандарты не только для разных видов сточных вод, но и для разных их объемов. Эти стандарты нужно было часто переиздавать. За период 1906-1929 годах было 20 переизданий стандартов.

Однако установлено, что максимальная очистка и обезвреживание сточных вод от органических и неорганических химических примесей технически возможны лишь в отдельных случаях, экономически и технически они не всегда доступны. Так, результаты исследований, проведенных профессором О.И. Жуковым во Всесоюзном научно-исследовательском институте в Москве, свидетельствуют, что полная очистка сточных вод от примесей - очень дорогостоящее мероприятие, которое не всегда целесообразно, а иногда даже вредно. Было доказано, что удаление из сточных вод основной массы загрязняющих веществ требует значительно меньших капиталовложений, чем их остаточных количеств. Чем ниже остаточные концентрации вредных веществ в сточных водах, тем технически сложнее становится их очистка. Она требует более совершенных, а поэтомуболее дорогостоящих методов и способов, более длительного времени. Чтобы повысить эффективность удаления из сточных вод взвешенных веществ с 60-70% до практически 100%, необходимо 8-кратное отстаивание. Поэтому полная очистка и обезвреживание сточных вод перед выпуском их в водоемы технически возможна и экономически целесообразна лишь в отдельных случаях.

В то же время, гигиеническая наука и практика водопользования свидетельствуют, что не каждый выпуск сточных вод в водоемы приводит к их загрязнению. Некорректно считать загрязненным водоем, если в нем обнаружены некоторые химические вещества, но в концентрациях, безвредных для здоровья человека. Какие же концентрации вредных химических веществ в воде водоемов допустимы, а какие способствуют их загрязнению? Гигиеническим критерием загрязнения, с санитарной точки зрения, считается такое загрязнение, при котором качество воды в водоеме является опасным для здоровья населения или ограничивает водопользование.

Всё это способствовало развитию (с 1929 года) третьего этапа санитарной охраны водоёмов - этапа нормирования качества воды поверхностных водоёмов выше по течению за 1 км от ближайшего пункта водопользования. Научное направление, на котором основаны меры по санитарной охране водоёмов, получило название физиолого-гигиенического. Сущность его заключается в нормировании не качества сточных вод, которые сбрасываются в водоёмы, исходя из технических возможностей очистных канализационных сооружений, а качества воды водоема после поступления в него сточных вод за 1 км до ближайшего пункта водопользования.

Требования к качеству воды водоёмов зависят от вида его использования.Так, требования к качеству воды водоёмов, как источников хозяйственно-питьевого водоснабжения населенных пунктов одни, а к воде водоёмов, которые используются для культурно-бытовых и рекреационных целей - другие, рыбохозяйственных - третьи и так далее. Требования к качеству питьевой воды централизованных и децентрализованных систем водоснабжения более жесткие, чем к качеству воды, предназначенной для технологических целей или для орошения полей. И, что особенно важно,безвредность действия воды на организм человека должна быть подтверждена результатами глубоких экспериментальных исследований.

На сегодняшний день главным научным направлением, на котором основываются меры по санитарной охране водоемов, является физиолого-гигиеническое. Но и это направление имеет недостатки. В частности, узким местом при нормировании качества воды в водоемах является экстраполяция закономерностей, установленных в лабораторных условиях и опытах на экспериментальных животных, на реальные условия окружающей среды и организм человека. В процессе проведения лабораторных экспериментов по изучению влияния нормируемого химического вещества на органолептические свойства воды, процессы самоочищения водоемов, организм теплокровных животных, не принимают во внимание множество факторов, которые наблюдаются в природных условиях.

Однако, это направление получило мировое признание. Оно лежит в основе мероприятий по санитарной охране водоемов в большинстве стран. Основным идеологом этого направления является доктор медицинских наук, профессор С.Н. Черкинский, который возглавлял кафедру коммунальной гигиены Первого Московского медицинского института (ныне Медицинской академии). С.Н. Черкинский в 1949 году создал теорию, методологию и научно обосновал принципиальную схему научных исследований по гигиеническому нормированию вредных химических веществ в воде водоемов. Его ученики и последователи Г.И. Сидоренко, Г.Н. Красовский, Ю.А. Рахманин, К.И. Акулов, другие ученые-гигиенисты придерживаются физиологического направления в разработке и внедрении мероприятий по санитарной охране водоемов.

Главными источниками неблагоприятного влияния на поверхностные водоемы и их загрязнения, являются сточные воды - жидкие отходы бытовой и производственной деятельности человека. Сточной называется вода, которая образовалась после использования питьевой воды человеком для удовлетворения тех или иных нужд в быту или на производстве. При этом в воду попали дополнительные примеси, которые изменили и ухудшили ее состав.

В зависимости от происхождения сточные воды делят на:

1) хозяйственно-бытовые, или хозяйственно-фекальные, образующиеся в результате хозяйственно-бытовой деятельности людей преимущественно в жилых и общественных зданиях

2) промышленные, образующиеся на промышленных предприятиях, в результате технологических производственных процессов)

3) ливневые (атмосферные), образующиеся вследствие формирования поверхностного стока с асфальтовых и других покрытий и почвы во время атмосферных осадков и таяния снега. Они стекают в водоемы с территорий населенных мест, промышленных площадок и сельскохозяйственных полей

4) городские, под которыми подразумевают смесь бытовых и промышленных сточных вод, образующихся в населенном пункте вследствие отведения неочищенных или предварительно очищенных промышленных сточных вод в общегородскую канализацию

5) дренажные воды с орошаемых земель

6) сточные воды животноводческих комплексов

7) сточные воды прудов-накопителей, которые сбрасываются в водоемы в период весеннего паводка. Бывают случаи вынужденного сброса сточных вод из накопителей, при недостаточных расходах реки, в зарегулированные водоёмы, в период паводка и другие

8) сточные воды (фановые) пассажирских судов морского и речного (в том числе маломерного) флота, грузовых и нефтеналивных терминалов и судов.

Кроме того, водоемы загрязняются при заборе песка и проведении других работ в их руслах рек. К загрязнению водоемов приводит замачивание в них волокнистых растений, например, льна или конопли. Загрязняет водоемы и сплав леса. Поверхностные водоемы могут загрязняться через атмосферный воздух. Водоёмы могут также загрязняться вследствие массового отмирания в них водных организмов, животных и растительных, особенно в осеннее время.

Поступая в водоёмы, неочищенные или недостаточно очищенные сточные воды загрязняют их взвешенными частицами, органическими веществами, патогенными и условно-патогенными бактериями, вирусами, цистами простейших, яйцами гельминтов. С промышленными сточными водами в водоемы попадает значительное количество токсических химических веществ.

Загрязненные водоёмы теряют значение положительного фактора в поддержании здоровья населения. Пользование загрязненными водоемами может привести к возникновению водных эпидемий, массового отравления населения токсическими, канцерогенными, радиоактивными, аллергенными, мутагенными веществами. Водоёмы наносят большой вред рыбному и пушному хозяйству, теряют оздоровительное значение.

Загрязнение поверхностных водоёмов оказывает прямое и опосредованное действие на здоровье человека. Прямое вредное действие может проявиться как при поступлении воды в организм человека, так и при контакте её с кожей и слизистыми оболочками во время плавания и купания. Но чаще всего вредное воздействие осуществляется по схеме: загрязненная вода поверхностного водоема -- питьевая вода -- человек. Объясняется это тем, что технологии подготовки питьевой воды из поверхностных источников водоснабжения дают возможность улучшить лишь некоторые её свойства.

В частности, снизить мутность и цветность за счёт осветления и обесцвечивания, избавить от эпидемической опасности путём обеззараживания, улучшить некоторые показатели минерального состава путём специальных методов водоподготовки (опреснения, умягчения, фторирования, дефторирования и прочих).

Эти технологии не всегда рассчитаны на удаление из воды отдельных вредных химических веществ. Если их концентрация в водоеме в местах водозабора будет значительно превышать ПДК, они могут пройти водоочистные сооружения практически транзитом, попасть в питьевую воду, а с питьевой водой -- в организм человека. Следовательно, с одной стороны, употребление или использование населением воды из водоемов, загрязненных энтеропатогенными бактериями и вирусами, простейшими, гельминтами, может привести к массовым инфекционным заболеваниям и инвазиям, а с другой -- использование человеком загрязненной воды, которая содержит вредные химические вещества в концентрациях, превышающих ПДК, может обусловитьострое или хроническое отравление с возможными индивидуальными последствиями.

Опосредованное вредное действие водоемов на здоровье человека происходит по схеме: загрязненная вода -- загрязненные продукты питания -- человек; загрязненный водоем -- орошение сельскохозяйственных угодий -- продукты питания растительного происхождения -- человек; загрязненный водоем -- водопой крупного рогатого скота -- молоко -- человек и так далее. То есть, опосредованное вредное действие загрязненных водоемов на здоровье человека может произойти при употреблении рыбы, других продуктов питания, изготовленных из сырья, полученного из загрязненных водоемов. При использовании воды, загрязненной энтеропатогенными бактериями и вирусами или токсическими химическими веществами, для мытья овощей, фруктов, ягод, во время отдыха на берегу водоема, спортивно-массовых мероприятий и тому подобное.

Последствия влияния загрязненной воды на здоровье человека в обобщенном виде может быть представлено следующим образом:

* качество питьевой водопроводной воды во многом зависит от качества воды в поверхностном водоеме, который является реальным или может быть потенциальным источником централизованного водоснабжения

* загрязнение водоемов приводит к сокращению пищевых ресурсов вследствие невозможности употреблять рыбу, рыбопродукты, другие "дары моря", которые могут быть загрязнены различными токсическими химическими веществами: тяжелыми металлами, хлорорганическими пестицидами, полихлорированными бифенилами и так далее

* загрязненные воды водоемов нельзя использовать для орошения сельскохозяйственных угодий, поскольку это тормозит развитие земледелия. Такие воды не могут быть использованы также в животноводстве и птицеводстве

* потеря воды из-за загрязнения как сырьевого ресурса для народного хозяйства. Так, известны случаи массовых заболеваний и гибели овец на пастбищах, расположенных на островах возле Великобритании. Животные гибли в результате употребления морских водорослей с высоким содержанием ртути и мышьяка.

Безусловно, всё изложенное отрицательно влияет на здоровье и благосостояние человека и свидетельствует о том, что проблема охраны водоемов имеет как медицинское, так и народнохозяйственное значение.

Комплекс мероприятий по санитарной охране водных объектов включает: законодательные, планировочные, научные, технологические и санитарно-технические. охрана водный сточный водоём

Законодательные мероприятия -- это свод законов и законодательных государственных актов, в которых отображены политика правительства страны, стратегия и тактика деятельности, ведомств, предприятий и отдельных физических лиц в области охраны водоемов, их права и обязанности, а также те гигиенические требования, соблюдение которых предупреждает отрицательное влияние водоемов на здоровье населения и обеспечение оптимальных условий жизнедеятельности в населенных пунктах.

О том, что водоемы играют важную роль в жизни каждого государства, свидетельствует тот факт, что их правительства уделяют большое внимание охране водоемов. Так, с целью возрождения Днепра, третьей по величине реки Европы, со средним расходом 1700 кубических метров в секунду, воды которой используют для водоснабжения 70% населения Украины, постановлением Верховной Рады Украины № 123/97-ВР от 27.11.1997 года утверждена "Национальная программа экологического оздоровления бассейна Днепра и улучшения качества питьевой воды". Правительства России, Казахстана, стран - членов СНГ уделяют большое внимание охране озера Байкал - уникального водоема, в котором сосредоточено 80% всех мировых запасов пресной воды, бассейнам Балтийского, Черного, Азовского морей, водоемов Арктического бассейна, Средней Азии и Казахстана, Ладожского озера, а также охране и улучшению санитарного состояния многочисленных малых рек.

Возникла также потребность договариваться отдельным государствам о санитарной охране трансграничных бассейнов рек, которые протекают по территории нескольких государств.

С целью рационального использования поверхностных вод в условиях осложнения взаимоотношений природы и общества, ещё в 1981 году. рядом европейских государств разработаны "Единые критерии качества вод". Они дают возможность усовершенствовать систему контроля и управления состоянием водных объектов как на национальном, так и на межгосударственном уровнях. В основу документа положена единая система критериев качества вод, которая включала три класса: экологические, экономические и социально-политические.

Технологические мероприятия состоят в научном обосновании, разработке и внедрении таких технологий в промышленности и сельском хозяйстве, которые бы свели к минимуму или полностью устранили возможность образования и сброса в водные объекты сточных вод и твердых отходов: минимизировали уровни поступления вредных химических и биологических загрязнителей в производственные сточные воды.

Санитарно-технические мероприятия состоят в научном обосновании, разработке и внедрении высокоэффективных методов и способов приёма, своевременного отведения, механической, биологической, физико-химической очистки, обеззараживания и обезвреживания бытовых, доочистки промышленных, других видов сточных вод и их осадка, образуемых в населенных пунктах, на промышленных предприятиях, в отдельно расположенных жилых домах и общественных зданиях и сооружениях.

Несмотря на почти беспрерывное поступление разнообразных загрязнений в поверхностные водоемы, в наиболее мощных из них хотя и наблюдается ухудшение качества воды, но пока ещё не катастрофическое. Прогрессированию загрязнения воды противостоят многочисленные природные физико-химические и биологические процессы, направленные на восстановление состояния водоёма и получившие название "самоочищение".

Под самоочищением поверхностных водоёмов подразумевают весь комплекс биологических, физических и химических процессов, которые обусловливают способность водоёмов освобождаться от загрязнений, образовавшихся в результате распада аутохтонных (водных) организмов или вносимых со сточными водами.

Процесс самоочищения водоёмов происходит благодаря следующим процессам:

1) разбавлению сточных вод водой водоёма

2) седиментации (или оседания) взвешенных нерастворённых веществ и яиц гельминтов

3) использованию (поеданию) органических веществ зоопланктоном, рыбами

4) химическим превращениям (окислительно-восстановительным, гидролизу и так далее)

5) биохимическому окислению растворённых, в том числе коллоидных, органических веществ,биоценозом микроорганизмов и так далее

Одним из наиболее мощных путей самоочищения водоёмов является биохимическое окисление, направленное на уменьшение органического загрязнения воды. При поступлении в водоём вместе со сточными водами растворенных органических веществ, природного и антропогенного происхождения, они минерализуются благодаря жизнедеятельности сапрофитных водных микроорганизмов, фито и зоопланктона. Процессы биохимического окисления завершаются нитрификацией с образованием конечных продуктов распада -- нитратов, карбонатов, сульфатов и других веществ. Для биохимического окисления органических веществ необходимо присутствие в воде растворённого кислорода. Запасы его восстанавливаются благодаря диффузии из атмосферного воздуха. В водоёме должен присутствовать также биоценоз водных сапрофитных аэробных микроорганизмов.

Биоценоз в зависимости от характера водоёма, принимающего сточные воды, состоит из фито и зоопланктона, различных видов рыб и других водных организмов.

Специальными исследованиями установлено, что в 1 квадратном метре речной воды в летнее время содержится биоценоз микроорганизмов, общая поверхность которого равняется 5 квадратным метрам.

Когда в водоём сбрасывают незначительное количество неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод (хозяйственно-бытовых или сточных вод животноводческих комплексов, предприятий пищевой промышленности и тому подобных), начиная с места их выпуска, органические вещества подвергаются биохимическому расщеплению. Установлено, что биоценозы микроорганизмов вдоль течения реки строго разграничиваются на зоны сапробности. Под сапробностью подразумевается комплекс физиологических свойств определенного организма, обусловливающего его способность развиваться в воде с тем или иным содержанием органических веществ. Если сточные воды сбрасывать в небольшие реки, то они почти по всей длине, а большие реки на расстоянии до 60 км фактически выполняют функцию очистного сооружения.

В таком сооружении биохимические процессы протекают в определенной последовательности: на участке выпуска биохимические процессы выполняют микроорганизмы, характерные для полисапробной, затем а-, Я-мезосапробной, олигосапробной и, наконец, катаробной зонам. Две последние свободны от загрязнения.

Зоне активной деятельности полисапробных микроорганизмов в водоёме свойственно значительное содержание нестойких органических веществ (белков, жиров, углеводов) и продуктов анаэробного распада (сероводород и другие газы).

В а-мезосапробной зоне начинается распад органических веществ с образованием аммиака. В воде содержится много свободной углекислоты, в малых количествах -- кислорода.

В воде и донных отложениях протекают окислительно-восстановительные процессы. Развиваются микроорганизмы, обладающие значительной стойкостью к недостатку кислорода и большому содержанию угольной кислоты. В Я-мезосапробной зоне водоёмов почти отсутствуют нестойкие органические вещества, которые полностью минерализовались. Концентрация кислорода и углекислоты на таком участке значительно колеблется в течение суток. Днем кислород может перенасыщать воду, углекислота исчезает почти полностью. Ночью же в воде наблюдается дефицит кислорода. Олигосапробная зона характерна для практически чистых водоёмов, где содержится незначительное количество нестойких органических веществ и продуктов их минерализации. Наконец, катаробная зона свойственна чистым водоёмам с их микро и макронаселением (флорой и фауной), аэробными окислительными процессами и незначительным количеством микроорганизмов, свойственных воде водоёма.

В процессе самоочищения водоёмов не только окисляются органические вещества, но и отмирают патогенные, условно-патогенные и сапрофитные для кожи и слизистых оболочек человека микроорганизмы. Они гибнут вследствие уменьшения в воде питательных веществ, губительного действия солнечных лучей, конкурентных взаимоотношений с водной микрофлорой, бактерицидного действия антибиотических веществ, выделяемых грибами и другими водными сапрофитами.

Весьма ограничена способность водоёмов освобождаться самостоятельно, от токсических химических веществ, поступающих в них, главным образом, со сточными водами промышленных предприятий. Относительно таких стойких загрязнителей, как тяжелые металлы, пестициды, другие хлорорганические соединения, способность водоёма к самоочищению ограничивается процессами разбавления, сорбции на взвешенных веществах и активном иле с дальнейшей седиментацией и накоплением в донных отложениях. Некоторые экзогенные химические вещества разрушаются в воде водоёмов под действием солнечных лучей. Это называется фотолиз, вследствие гидролиза или деструкции, осуществляемой микроорганизмами.

Следовательно, сброс в водоёмы сточных вод с различным содержанием в них органических, бактериальных и химических загрязнителей приводит к неминуемому загрязнению водоёма. Процессы самоочищения протекают очень медленно и на значительных участках от места сброса сточных вод. Их скорость зависит от мощности водоёма, его состояния (уровня загрязнения) выше места выпуска сточных вод, от количества загрязнителей, поступающих со сточными водами. Способность водоёма самоочищаться имеет пределы. В небольших и особенно непроточных водоёмах способность к самоочищению незначительна. Исчерпывание способности к самоочищению вследствие продолжительного и чрезмерного поступления неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод неминуемо приведёт к загрязнению водоема. А это при использовании её населением для хозяйственно-питьевых или культурно-бытовых целей может привести к отрицательным последствиям для здоровья людей.

Всё это характерно не только для поверхностных водоёмов. Немаловажна так же охрана вод подземных. Она включает в себя общие меры: строгое соблюдение законодательных актов, уменьшение промышленных отходов, создание безотходных производств - и конкретные: многократное использование вод, строительство очистных сооружений, соблюдение правил при разведке подземных вод, строительстве и эксплуатации водозаборов.

Среди охранных мер по регулированию качества и ресурсов поверхностных и подземных вод должны доминировать профилактические меры, предотвращающие попадание загрязняющих веществ в водоёмы и реки. Это переход на безотходные технологии в промышленности и сельском хозяйстве, а также жесткая очистка сточных вод.

За последнее время большую тревогу вызывает загрязнение морей и Мирового океана в целом. Основные источники загрязнения - бытовые и промышленные сточные воды - в прибрежных районах сосредоточено 60% крупных городов. Нефть и нефтепродукты, радиоактивные вещества. Они особенно опасны. Предприятия приморских городов выбрасывают в море тысячи тонн различных, как правило, неочищенных отходов, в том числе канализационные стоки. В моря выносятся загрязненные речные воды. Нефть и нефтепродукты попадают в воду в результате промывки цистерн, ёмкостей, в которых транспортируется нефть. Огромное количество нефти попадает в океан и в моря при авариях танкеров, нефтепроводов на нефтепромыслах, при разведке и эксплуатации нефтяных месторождений в зоне материковых шельфов. При авариях нефтяных скважин в море выбрасываются многие тысячи тонн нефти.

Загрязнение является причиной гибели морских животных: ракообразных и рыб, водоплавающих птиц, тюленей. Известны случаи гибели около 30 тысяч морских уток, массовой гибели морских звезд в начале 1990-х годов в Белом море. Нередки случаи закрытия пляжей в связи с опасными концентрациями загрязняющих веществ в морской воде, вызванными многочисленными авариями судов, перевозящих нефть и нефтепродукты.

Загрязнение вод Мирового океана радиоактивными веществами происходит в результате испытаний атомного оружия. Площадь заражения после испытаний может достигать 2,5 миллиона квадратных километров. Аварии атомных подводных лодок, судов с атомными реакторами, без сомнения, также являются важными источниками радиоактивного заражения на значительных площадях морей и океанов.

Мероприятия по охране вод морей и Мирового океана заключаются в устранении причин ухудшения качества и загрязнения вод. Особые меры по предупреждению загрязнения морской воды следует предусматривать при разведке и освоении нефтяных и газовых месторождений на материковых шельфах. Необходимо ввести запрет на захоронение токсичных веществ в океане и сохранять мораторий на испытания ядерного оружия под водой.

Важно отметить, что история охраны природы в России, в полной мере, началась в начале 20-го века. В 1917 году В. П. Семёнов-Тян-Шанский представил на рассмотрение Природоохранительной комиссии Русского географического общества первый научно обоснованный проект географической сети заповедников России.

После революции в России были созданы природоохранные комиссии, занимавшиеся координацией природоохранных работ по охране природы на местном уровне. Это относилось и к водоёмам. В период существования СССР было создано воплощено в жизнь немало важных мер по охране водных ресурсов. Так как индустриализация станы пришлась как раз на первую половину 20-го века, в этот период особенно активно было загрязнение водоёмов, что порождало острую необходимость их охраны. Основными вехами можно считать:

- 1924 год: было организовано Всероссийское общество охраны природы. В том виде, в котором оно было создано, общество просуществовало вплоть до 60-ых годов 20го века.

- 17 февраля 1925 года - был принят Декрет СНК РСФСР «Об утверждении списка научных, музейных, художественных и по охране природы, учреждений и обществ, находящихся в ведении Главного Управления научных и научно-художественных учреждений Народного Комиссариата Просвещения Р. С.Ф. С.Р.»

- 1960 год: Закон РСФСР от 27 октября 1960 года «Об охране природы в РСФСР».

- 1970 год - Земельный кодекс РСФСР от 1 декабря 1970 года, Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 29 декабря 1972 г. № 898 «Об усилении охраны природы и улучшении использования природных ресурсов»

- 1978 год - Лесной кодекс РСФСР от 8 августа 1978 год

В современной России существует Федеральное агентство водных ресурсов, с обязанности которого, в том числе, одним из основных пунктов, входит охрана водоёмов.

Вода является источников жизни. Наиважнейшей задачей человечества является её охрана. На протяжении веков человечество не в полной мере осознавало важность заботы об окружающей среде в целом, и о водоёмах, в частности. С 19 века до наших дней технологии совершенствовались и продолжают совершенствоваться для того, чтобы обеспечить будущие поколения самым важным ресурсом на Земле.

Список литературы

В. А. Праг, О. Н. Балакшина, Н. Б. Розова. Изучение вопросов экологии в школьном курсе физики, 2005 год

Эдельштейн К. К. Водохранилища России: экологические проблемы, пути их решения, 1998 год.

Водный кодекс Российской Федерации, 2013 год.

Яковлев С. В., Прозоров И. В, Иванов Е. Н., Губий И. Г. Рациональное использование водных ресурсов, 1991 год.

Размещено на Allbest.ru