Экологическая оценка влияния антропогенного фактора на состояние поверхностных вод и очистка воды от загрязнений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Московский государственный областной университет

РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева

Экологическая оценка влияния антропогенного фактора на состояние поверхностных вод и очистка воды от загрязнений

Юнусов Х.Б., Черников В.А., Лялина И.Ю., Солтанов С.Х.,

Викторов И.О., Кривошея И.В.

Аннотация

токсикант водный антропогенный экосистема

В работе проанализировано экологическое состояние окружающей природной среды под влиянием антропогенных факторов. Представлены фотографии и показано отрицательное влияние искусственных катастроф с акцентом на нарушение гомеостаза экосистем. Отмечено увеличение разнообразия загрязняющих веществ за счет внесения новых токсикантов в водную среду. Представлены результаты химического и микробиологического анализа образцов воды из реки Яуза до и после ее очистки. Сделаны выводы о невозможности употребления воды из реки без очистки и о безопасности очищенной воды в хозяйственно-бытовых целях.

Ключевые слова: антропогенный фактор, экосистема, гомеостаз, токсиканты, микробиологический анализ

В результате активного вмешательства человека в ход естественных процессов экосистеме Земли все труднее сохранять гомеостатическое состояние [1]. С улучшением благосостояния человека и развитием техники и технологий влияние антропогенного фактора на окружающую среду становится сравнимым с природными катастрофами. Только в XXI веке, без учета военных действий, произошли такие крупные экологические катастрофы, как авария на Саяно-Шушенской ГЭС на реке Енисей в 2009 году, разлив нефти в Мексиканском заливе у побережья американского штата Луизиана в 2010 году, авария на АЭС «Фукусима-1» (Японии) в 2011 году, взрыв на химическом заводе (провинция Хайбей, Китай) и выбросы нитрогуанидина (ракетное топливо) в 2012 году (рис. 1-4) [2] и др.

Все перечисленные случаи, как и многие другие, связаны с загрязнением воды и ухудшением экологического состояния водной среды.

Рис. 1. Последствие аварии на Саяно-Шушенской ГЭС. Разрешенный энергоблок

Рис. 2. Разлив нефти в Мексиканском заливе. Пожар на буровой установке

Рис. 3. Авария на АЭС «Фукусима-1». Разрушения зданий в результате ударной волны

Рис. 4. Разрушения в результате взрыва на химическом заводе в провинции Хайбей (Китай)

Причиной загрязнения наземных и подземных источников воды, преимущественно, является человек. В XXI веке использование очищенной воды для различных целей становится необходимостью, поскольку состояние пресной воды резко ухудшилось в результате сильного загрязнения и привнесения новых загрязнителей в эту среду. Это плата за более высокий уровень жизни и развитие цивилизации. Например, в Германии за последние 20 лет содержание нитратов в грунтовых водах возросло в 2-5 раз. В результате было закрыто свыше 70% колодцев с питьевой водой в сельской местности [3].

На территории России расположены большие запасы пресной воды. Сохранение и улучшение экологического состояния этих вод является задачей не только всероссийского, но и мирового масштаба. Проблемы с загрязнением пресных вод связаны с низкой экологической культурой населения, развитием промышленности, водного и сельского хозяйства и др. [4, 5].

Загрязнение водной среды приобретает сложный характер с появлением новых классов загрязняющих компонентов. Это усложняет возможности очистки воды существующими методами. Для достижения приемлемого качества употребляемой воды требуется создание инновационных, основанных на нанотехнологиях, методов очистки.

Для обитателей водной среды резкие изменения состава воды из-за поступления токсикантов и поллютантов (нехарактерных для этой среды) приводят к их гибели, а для других животных, включая человека, употребление в пищу такой воды вызывает различные заболевания: кишечные инфекции, отравления, дисфункцию органов в организме и, в конечном итоге, может привести к смерти [6]. Для нормального течения биохимических процессов на клеточном уровне требуется достаточное количество чистой воды в качестве реакционной среды. При недостатке чистой воды в этих реакциях ход физико-химических процессов изменяется, что приводит к болезням клетки и вызывает ее гибель.

В целях решения проблемы предложен бароэлектрохимический (БЭХ) метод очистки воды, который разработан на основе изучения баромембранных технологий и электрохимических процессов. Вода, очищенная БЭХ методом, освобождается от органических и неорганических загрязнений по всем показателям и существенно превышает требования СанПиН 2.1.4.1074-01 [7].

В экспериментах нами были исследованы образцы воды из реки Яуза. Результаты эколого-химического анализа состояния воды представлены в таблице 1.

Таблица 1. Результаты эколого-химического анализа образцов воды из реки Яуза

ПДК - предельно допустимая концентрация; СанПиН - санитарные правила и нормы; НД - нормативная документация; МВИ - методика выполнения измерений; КХА - количественный химический анализ

Сравнение приведенных данных показывает существенное загрязнение воды реки по всем показателям и многократное превышение установленных норм. По результатам исследований количественного химического анализа видно, как происходит снижение содержания загрязняющих компонентов после очистки воды на БЭХ установке (результаты представлены в табл. 2).

Таблица 2. Результаты эколого-химического анализа воды из реки Яуза после очистки БЭХ методом

ПДК - предельно допустимая концентрация; СанПиН - санитарные правила и нормы; НД - нормативная документация; МВИ - методика выполнения измерений; КХА - количественный химический анализ.

Из сравнения данных двух таблиц можно сделать вывод о невозможности употребления воды из реки Яуза в пищу без предварительной очистки и о полной безопасности той же воды после очистки БЭХ методом.

Образцы речной воды подвергнуты нами также микробиологическому исследованию, и полученные результаты представлены в таблицах 3-4. Микробиологический анализ проведен в соответствии с правилами МУК-4.21018-01 (Методические указания по внедрению и применению санитарных правил и нормативов СанПиН 2.1.4.1116-02) [8].

Таблица 3. Микробиологический анализ воды из реки Яуза

Таблица 4. Микробиологический анализ воды из реки Яуза после очистки БЭХ методом

Речная вода сильно загрязнена химическими и микробиологическими загрязнениями (обнаружены все виды бактерий), и по этой причине употребление ее в пищу без предварительной очистки не рекомендуется. После очистки БЭХ методом она полностью соответствует всем нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 и является безопасной для употребления.

Список использованных источников

1. Фюрон Р. Проблема воды на земном шаре. - Л.: Гидрометеоиздат. - 1966. - 256 с.

2. Экологические катастрофы 21 века. http://dag-school.jimdo.com [электронный ресурс].

3. Трифонова Т.А., Чеснокова С.М., Рязанцева О.Н. Нитраты в пище и воде // Экология и жизнь. - 2009, № 6. - С. 80-84.

4. Карпс А.Э., Лапиня И.М., Мелецис В.П. и др. Загрязнение среды стоками свиноводческого комплекса // Латв.: АН, Ин-т биологии. - 1990. - 237 с.

5. Юнусов Х.Б. Экологический мониторинг пресных вод и концепции ее электрохимической очистки: монография. - М.: МГОУ. - 2008. - 165 с.

6. Хрисанов Н.B. «Управление эвтрофированием водоемов»: монография. - Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат. - 1993. - 274 с.

7. СанПиН 2.1.4.1074-01. Санитарные правила и нормы по обеспечению населения чистой питьевой водой в России. 31 октября 2001 г. Регистрационный № 3011, введены с 1 января 2002 года.

8. МУК-4.2.1018-01, введен с 07.01.2001.

Цитирование:

Юнусов Х.Б., Черников В.А., Лялина И.Ю., Солтанов С.Х., Викторов И.О., Кривошея И.В. Экологическая оценка влияния антропогенного фактора на состояние поверхностных вод и очистка воды от загрязнений // АгроЭкоИнфо. - 2017, №1. http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2017/1/st_107.doc.

Размещено на Allbest.ru