Основные виды загрязнения гидросферы

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПРИДНЕСТРОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМ.Т.Г. ШЕВЧЕНКО

Кафедра «Ботаники и Экологии ЕГФ»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине «Экология»

На тему:

Основные виды загрязнения гидросферы

Выполнил:

студент Заочного отделения

Фурникэ СИ

Проверил: Преподователь

Смурова НВ

Тирасполь, 2018

Содержание

1. Введение.

2. Основные виды загрязнения гидросферы.

2.1 Загрязнение океанов и морей.

2.2 Загрязнение рек и озер.

3. Методы очистки сточных вод.

4. Питьевая вода.

5. Загрязнение подземных вод.

6. Заключение.

7. Список литературы.

1. Введение

Вода и жизнь - понятия неразделимые. Загрязнение атмосферы, принявшее крупномасштабный характер, нанесло ущерб рекам, озерам, водохранилищам, почвам. Загрязняющие вещества и продукты их превращений рано или поздно из атмосферы попадают на поверхность Земли. Эта и без того большая беда значительно усугубляется тем, что и в водоемы, и на землю непосредственно идет поток отходов. Огромные площади сельскохозяйственных угодий подвергаются действию различных пестицидов и удобрений, растут территории свалок. Промышленные предприятия сбрасывают сточные воды прямо в реки. Стоки с полей также поступают в реки и озера. Загрязняются и подземные воды - важнейший резервуар пресных вод. Загрязнение пресных вод и земель бумерангом вновь возвращается к человеку в продуктах питания и питьевой воде.

С появлением и развитием человечества процесс эволюции заметно изменился. На ранних стадиях цивилизации вырубка и выжигание лесов для земледелия, выпас скота, промысел и охота на диких животных, войны опустошали целые регионы, приводили к разрушению растительных сообществ, истреблению отдельных видов животных. По мере развития цивилизации, особенно бурного после промышленной революции конца средних веков, человечество овладевало все большей мощью, все большей способностью вовлекать и использовать для удовлетворения своих растущих потребностей огромные массы вещества - как органического, живого, так и минерального, косного.

Рост населения и расширяющееся развитие сельского хозяйства, промышленности, строительства, транспорта вызвали массовое уничтожение лесов в Европе, Северной Америке.

Строительство и эксплуатация промышленных предприятий, добыча полезных ископаемых привели к серьезным нарушениям природных ландшафтов, загрязнению почвы, воды, воздуха различными отходами.

Предупреждая о возможных последствиях расширяющегося вторжения человека в природу, еще полвека назад академик В. И. Вернадский писал: «Человек становится геологической силой, способной изменить лик Земли». Это предупреждение пророчески сбылось.

Понятно, что в такой ситуации природа нуждается в защите. В своем реферате я рассмотрю в частности защиту гидросферы.

2. Основные виды загрязнения гидросферы

Гидросфера - водная среда, которая включает поверхностные и подземные воды. Поверхностные воды в основном сосредоточены в Мировом океане, содержащем около 91% всей воды на Земле. Поверхность океана (акватория) составляет 361 млн. кв. км. Она примерно в 2,4 раза больше площади суши - территории, занимающей 149 млн. кв. км. Если распределить воду ровным слоем, то она покроет Землю толщиной 3000 м. Если земной шар уподобить яйцу, то земная кора - это скорлупа, а гидросфера - тончайшая, меньше микрона, пленка на ее поверхности. Если же нашу планету уподобить головке ребенка, то вся гидросфера будет равняться двум слезинкам на его ресницах.

Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения. Источниками загрязнения признаются объекты, с которых осуществляется сброс или иное поступление в водные объекты вредных веществ, ухудшающих качество поверхностных вод, ограничивающих их использование, а также негативно влияющих на состояние дна и береговых водных объектов. Ниже представлены основные виды загрязнения гидросферы и их последствия:

1. Загрязнение нефтью и нефтепродуктами приводит к появлению нефтяных пятен, что затрудняет процессы фотосинтеза в воде из-за прекращения доступа солнечных лучей, а также вызывает гибель растений и животных. Каждая тонна нефти создает нефтяную пленку на площади до 12 кв. км. Восстановление пораженных экосистем занимает 10-15 лет.

2. Загрязнение сточными водами в результате промышленного производства, минеральными и органическими удобрениями в результате сельскохозяйственного производства, а также коммунально-бытовыми стоками ведет к эвтрофикации водоемов - обогащению их питательными веществами, приводящему к чрезмерному развитию водорослей, и к гибели других водных экосистем с непроточной водой (озер, прудов), а иногда к заболачиванию местности.

3. Загрязнение ионами тяжелых металлов нарушает жизнедеятельность водных организмов и человека.

4. Кислотные дожди приводят к закислению водоемов и к гибели экосистем.

5. Радиоактивное загрязнение связано со сбросом в водоемы радиоактивных отходов.

6. Тепловое загрязнение вызывает сброс в водоемы подогретых вод ТЭС и АЭС, что приводит к массовому развитию синезеленых водорослей, так называемому цветению воды, уменьшению количества кислорода и отрицательно влияет на флору и фауну водоемов.

7. Механическое загрязнение повышает содержание механических примесей.

8. Бактериальное и биологическое загрязнение связано с разными патогенными организмами, грибами и водорослями.

Мировое хозяйство сбрасывает в год 1500 куб. км сточных вод разной степени очистки, которые требуют 50-100-кратного разбавления для придания им естественных свойств и дальнейшего очищения в биосфере. При этом не учитываются воды сельскохозяйственных производств. Мировой речной сток (37,5-45 тыс. куб. км в год) недостаточен для необходимого разбавления сточных вод. Таким образом, в результате промышленной деятельности пресная вода перестала быть возобновляемым ресурсом.

Рассмотрим последовательно загрязнение океанов, морей, рек и озер, а также методы очистки сточных вод.

2.1 Загрязнение океанов и морей

Ежегодно в Мировой океан попадает более 10 млн. тонн нефти и до 20% его площади уже покрыты нефтяной пленкой. В первую очередь это связано с тем, что добыча нефти и газа в Мировом океане стала важнейшим компонентом нефтегазового комплекса.

Загрязнение гидросферы водным транспортом происходит по двум каналам. Во-первых, морские и речные суда загрязняют ее отходами, получаемыми в результате эксплуатационной деятельности, и, во-вторых, выбросами в случае аварий токсичных грузов, большей частью нефти и нефтепродуктов. Энергетические установки судов (в основном дизельные двигатели) постоянно загрязняют атмосферу.

Нефть и нефтепродукты являются главными загрязнителями водного бассейна. На танкерах, перевозящих нефть и ее производные, перед каждой очередной загрузкой, как правило, промываются емкости (танки) для удаления остатков ранее перевезенного груза. Промывочная вода, а с ней и остатки груза обычно сбрасываются за борт. Из общего грузооборота мирового морского флота в настоящее время 49% падает на нефть и ее производные.

В последние годы уменьшилось содержание в водах океанов металлов, ДДТ и ПХД (полихлордифенилов), а вот количество мышьяка необъяснимо возросло. ДДТ (долго сохраняющийся в природе токсичный пестицид на основе хлорорганического соединения) запрещен в большинстве развитых стран, но по-прежнему используется в некоторых районах Африки.

К опасным химическим веществам, способным нарушить экологический баланс, относятся и такие тяжёлые металлы, как кадмий, никель, мышьяк, медь, свинец, цинк и хром. Согласно подсчетам только в Северное море ежегодно сбрасывается до 50 000 т этих металлов. Ещё большую тревогу вызывают пестициды -- альдрин, дильдрин и эндрин, -- накапливающиеся в животных тканях. Пока неизвестны отдалённые последствия применения таких химикатов.

Другой распространённый вид загрязнения океанов -- цветение воды из-за массового развития водорослей или планктона.В водах умеренного пояса такие явления известны уже довольно давно, но в субтропиках и тропиках «красный прилив» был впервые замечен вблизи Гонконга в 1971 г. Считают, что это связано с промышленными выбросами большого количества микроэлементов, действующих как биостимуляторы роста планктона.

От загрязнения страдают все океаны, но загрязненность прибрежных вод выше, чем в открытом океане, из-за намного большего числа источников загрязнения: от береговых промышленных установок до интенсивного движения морских судов.

Из местных млекопитающих хуже всех пришлось средиземноморским тюленям-монахам. Они стали редко встречаться из-за возросшего потока туристов, а отдалённые места их обитания на островках теперь достижимы для быстроходных катеров и аквалангистов. Кроме того, все больше тюленей погибает, запутавшись в рыболовных сетях.

2.2 Загрязнение рек и озер

В большинстве случаев загрязнение пресных вод остаётся невидимым, поскольку загрязнители растворены в воде. Но есть и исключения: пенящиеся моющие средства, а также плавающие на поверхности нефтепродукты и неочищенные стоки. Есть несколько природных загрязнителей. Находящиеся в земле соединения алюминия попадают в систему пресных водоёмов в результате химических реакций. Паводки вымывают из почвы лугов соединения магния, которые наносят огромный ущерб рыбным запасам. Однако объём естественных загрязняющих веществ ничтожен по сравнению с производимыми человеком. Фермеры используют различные химикаты, попадающие в конечном итоге в пресную воду: гербициды, инсектициды, акарициды, фунгициды и дезинфицирующий раствор для овец, содержащие в целом 450 активных ингредиентов -- биоцидов. В землю вносятся стимулирующие рост растений фосфаты и нитраты, а силосные бурты, свиноводческие фермы и птицефермы являются источником большого количества ядовитых стоков. Помимо дезинфицирующих средств пресную воду заражают и фармацевтические препараты (антибиотики, гормоны и ингибиторы роста). Для дезинфицирования питьевой воды используются химические реагенты, следы которых остаются в воде. Считающийся канцерогенным тригалометан -- побочный продукт хлорирования воды.

Наиболее опасными загрязнителями промышленного происхождения являются тяжёлые металлы: кадмий, свинец и цинк. Другой серьёзный источник загрязнения пресных вод -- кислотные дожди, вызываемые транспортно-промышленными выбросами.

Твёрдые и жидкие загрязняющие вещества попадают из почвы в источники водоснабжения в результате так называемого выщелачивания. Небольшие количества сваленных на землю отходов растворяются дождём и попадают в грунтовые воды, а затем в местные ручьи и реки. Жидкие отходы быстрее проникают в источники пресной воды.

Время, требуемое для проникновения загрязнитёлей (нитратов или фосфатов) из почвы в грунтовые воды, точно неизвестно, но во многих случаях этот процесс может длиться десятки тысяч лет. Загрязняющие вещества, поступающие в окружающую среду от промышленных предприятий, называют промышленными стоками и выбросами.

3.Методы очистки сточных вод.

Методы очистки можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические.

Сущность механического метода очистки состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются имеющиеся примеси. Механическая очистка позволяет выделить из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых (как ценные материалы) используются в производстве.

Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%.

При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества. Из физико-химических методов чаще всего применяются коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д., а также электролиз. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной промышленности.

Сточные воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионно-обменных смол и высокого давления. Хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования.

Среди методов очистки сточных вод большую роль должен сыграть биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического самоочищения рек и других водоемов. Используются различные типы биологических устройств: биофильтры, биологические пруды и др. В биофильтрах сточные воды пропускают через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления.

В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем. Перед биологической очисткой сточные воды подвергают механической очистке, а после биологической (для удаления болезнетворных бактерий) и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.). Биологический метод дает лучшие результаты при очистке коммунально-бытовых отходов, а также отходов предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производства искусственного волокна.

С целью уменьшения загрязнения гидросферы желательно вторичное использование в замкнутых ресурсосберегающих, безотходных процессах в промышленности, капельное орошение в сельском хозяйстве, экономное использование воды в производстве и в быту.

Загрязнение вод некоторыми отраслями промышленности

токсичные материалы, которые вызывают больше всего болезни :

· 1 свинец, ухудшает неврологическое развитие детей и вызывает сердечно-сосудистые заболевания у взрослых;

· 2 хром, вызывает рак;

· 3 ртуть, повреждает почки и влияет на неврологическое развитие у детей;

· 4 кадмий (вызывает рак и болезни почек);

· 5 асбест (отвечает за мезотелиомы, рак легких и других заболеваний легких).

· Другие летучие органические соединения также вызывают рак, неврологические проблемы, и повреждение почек, печени, кожи и других органов.

4. Питьевая вода

Всемирная организация здравоохранения предупреждает, что 80% заболеваний на планете вызваны потреблением некачественной питьевой воды. Проблема чистой воды стоит перед многими странами.

В России каждая пятая проба водопроводной воды не соответствует санитарно-химическим нормам, каждая восьмая - микробиологическим, а 90% питьевой воды в стране не соответствует рекомендуемым санитарным нормам, химическим и микробиологическим стандартам. Эту воду используют 70% городов и населенных пунктов. Больше всего нам портит жизнь хлор, используемый для дезинфекции воды. Хотя вначале он спасает от инфекций, однако потом его производные начинают медленно убивать нас, так как обладают канцерогенным, мутагенным эффектом, влияют на наследственность.

В последнее время стали использоваться различные бытовые фильтры для доочистки воды. Фильтр должен удалять микробы, хлор и его производные, тяжелые металлы, нефтепродукты, нитраты и нитриты, пестициды. Однако опасно и вторичное загрязнение воды микроорганизмами, осевшими на самом фильтре.

Японцы и американцы переходят сейчас на электрохимические фильтры. Принцип его действия основан на химической реакции, проходящей под воздействием сильного электрического поля в присутствии катализатора. В результате вода полностью очищается от микроорганизмов, органических соединений и ионов тяжелых металлов. Удается даже снизить концентрацию минеральных солей. Эти фильтры вечные.

Фильтр «Аквафор», В этом фильтре глубокая очистка воды достигается за счет использования «Аквалена» - сорбента нового поколения. Это вещество применяется в медицине для очистки крови. Фильтр эффективно противодействует любым загрязнениям: бактериальным, тяжелым металлам, фенолу, хлороформу, бензопирену.

После фильтров, как бы хороши они не были, воду лучше кипятить.

5. Загрязнение подземных вод

Подземные воды (особенно верхних, неглубоко залегающих, водоносных горизонтов) вслед за другими элементами окружающей среды испытывают загрязняющее влияние хозяйственной деятельности человека. Подземные воды страдают от загрязнений нефтяных промыслов, предприятий горнодобывающей промышленности, полей фильтрации, шламонакопителей и отвалов металлургических заводов, хранилищ химических отходов и удобрений, свалок, животноводческих комплексов, не канализированных населенных пунктов. Происходит ухудшение качества воды в результате подтягивания некондиционных природных вод при нарушении режима эксплуатации водозаборов. Площади очагов загрязнения подземных вод достигают сотен квадратных километров.
Из загрязняющих подземные воды веществ преобладают: нефтепродукты, фенолы, тяжелые металлы (медь, цинк, свинец, кадмий, никель, ртуть), сульфаты, хлориды, соединения азота.

Истощение и загрязнение водных ресурсов

Одной из основных экологических проблем региона, как и Молдовы в целом, является ограниченность водных ресурсов, необходимых для нужд населения, экономики и природных экосистем. Внутренние водоёмы и водотоки относятся к объектам комплексного назначения, которые обеспечивают потребности энергетики и водного транспорта, промышленности и сельского хозяйства, являются источниками питьевого водоснабжения, используются в целях рыбоводства и отдыха.

Основой водных ресурсов Приднестровья являются река Днестр, с её притоками, и подземными водами. Днестр - главная река региона, длина которой в пределах Приднестровья составляет 425 км. Дефицит водных ресурсов определяется физико- географическими характеристиками региона: слаборазвитой гидрографической сетью, рельефом местности, климатическими условиями, небольшим среднегодовым уровнем атмосферных осадков (400-450 мм) [3]. Существенное влияния на величину стока бассейна Днестра оказывает антропогенное воздействие, в том числе: зарегулированность реки; безвозвратное водопотребление; низкая облесённость; осушение поймы; распаханность водосборов и др. Изменение гидрологического режима Днестра, а также его физико- химических характеристик негативно сказывается на состоянии водных и наземных экосистем.

Оценка качественных характеристик во Днестра позволяет отнести их к III классу загрязнённости (ср. загрязнённость), а малые реки и ручьи к IV(грязная) и V (очень грязная). Основными загрязняющими веществами для реки Днестра являются: биогенные 4 вещества (фосфаты; нитриты; аммонийный азот); фенолы; нефтепродукты; СПАВы. Устойчиво высокими остаются концентрации соединений меди. За последние годы наблюдается тенденция к улучшению качества воды, за счёт снижения уровня минерализации, концентрации нитритов, фосфатов и гумусных субстанций.Существенно уменьшились заборы воды из поверхностных и подземных водных объектов, с 1357,8 млн. м3 (1995) до 882,5 млн. м3 (1998).

Основными потребителями, а значит и загрязнителями, воды стали коммунально-бытовые службы (90%). По мере выхода экономики региона из кризиса увеличится и загрязнение Днестра промышленными стоками. Многие источники подземных вод - характеризуются повышенным содержанием фтора, железа, сероводорода, хлоридов, сульфатов, высоким уровнем минерализацией.

Основными причинами загрязнения водных ресурсов являются:

* Сброс недостаточно очищенных и неочищенных стоков вследствие отсутствия или снижения эффективности работы очистных сооружений.

* Отсутствие очистных сооружений на многих ливневых канализациях.

* Отсутствие должного контроля со стороны служб УВКХ за качеством сброса сточных вод промышленными предприятиями в коллектор.

* Смыв агрохимикатов, пестицидов и других загрязняющих веществ с полей, территории складов и животноводческих комплексов, стихийных мусорных свалок.

* Отсутствие или нарушение правил эксплуатации водоохранных и санитарных зон.

Химическое и микробиологическое загрязнение бассейна реки Днестр оказывает негативное влияние на здоровье населения региона и состояние природных экосистем.

Экологические риски имеющие трансграничный характер

Трансграничное загрязнение водных ресурсов:

В Приднестровье основными источниками загрязнения реки Днестр являются предприятия строительной и энергетической промышленности (Рыбницкий цементный завод; Молдавская ГРЭС), коммунальные хозяйства и диффузные источники загрязнения.

Комплексное загрязнение со стороны Молдавской ГРЭС: - Водные ресурсы: сброс термальных вод и аварийные сбросы серной кислоты в Кучурганский лиман.

загрязнение подземный вода очистка

6. Заключение

Одним из основных направлений работы по охране водных ресурсов является внедрение новых технологических процессов производства, переход на замкнутые (бессточные) циклы водоснабжения, где очищенные сточные воды не сбрасываются, а многократно используются в технологических процессах. Замкнутые циклы промышленного водоснабжения дадут возможность полностью ликвидировать сбрасываемые сточных вод в поверхностные водоемы, а свежую воду использовать для пополнения безвозвратных потерь.

В химической промышленности намечено более широкое внедрение малоотходных и безотходных технологических процессов, дающих наибольший экологический эффект. Большое внимание уделяется повышению эффективности очистки производственных сточных вод.

Следует отметить также, что основное количество воды в отрасли расходуется на охлаждение. Переход от водяного охлаждения к воздушному позволит сократить на 70-90 % расходы воды в разных отраслях промышленности. В этой связи крайне важными являются разработка и внедрение новейшего оборудования, использующего минимальное количество воды для охлаждения.

Существенное влияние на повышение водооборота может оказать внедрение высокоэффективных методов очистки сточных вод, в частности физико-химических, из которых одним из наиболее эффективных является применение реагентов. Использование реагентного метода очистки производственных сточных вод не зависит от токсичности присутствующих примесей, что по сравнению со способом биохимической очистки имеет существенное значение

В ближайшей перспективе намечается внедрение мембранных методов для очистки сточных вод.

На реализацию комплекса мер по охране водных ресурсов от загрязнения и истощения во всех развитых странах выделяются ассигнования, достигающие 2-4 % национального дохода ориентировочно, на примере США, относительные затраты составляют (в %) : охрана атмосферы 35,2 % , охрана водоемов - 48,0, ликвидация твердых отходов - 15,0, снижение шума -0,7, прочие 1,1. Как видно из примера, большая часть затрат - затраты на охрану водоемов. Расходы, связанные с получением коагулянтов и флокулянтов, частично могут быть снижены за счет более широкого использования для этих целей отходов производства различных отраслей промышленности, а также осадков, образующихся при очистке сточных вод, в особенности избыточного активного ила, который можно использовать в качестве флокулянта, точнее биофлокулянта.

Библиографический список

1. Хотунцев Ю.Л. Человек, технологии, окружающая среда. - Москва: Устойчивый мир, 2001 г.

2. Охрана производственных сточных вод и утилизация осадков / Под редакцией Соколова В. Н.. - Москва: Стройиздат, 1992 г.

3. Еремин В. Г., Сафонов В. Г. Экологические основы природопользования. - М. 2002 г.

4.Ушаков Г. В., Солодов Г. А. Экология. Биосфера и человек. - Кемерово, 1999 г

5. Жуков А. И., Монгайт И. Л., Родзиллер И. Д. Методы очистки производственных сточных вод. - М.: Химия, 1996 г.

6.Новиков Ю. В. Экология, окружающая среда и человек: Учебное пособие. - М., 1998 г.

6. http://ru.wikipedia.org

Размещено на Allbest.ru