Przyjrzyj się ilustracjom i zapisz źródła zanieczyszczenia wody. Problem zanieczyszczenia wody i jego rozwiązania w skali kraju i świata

Zapotrzebowanie na wodę. Każdy rozumie, jak wielką rolę odgrywa woda w życiu naszej planety, a zwłaszcza w istnieniu biosfery. Przypomnijmy, że tkanki większości organizmów roślinnych i zwierzęcych zawierają od 50 do 90 proc. wody (wyjątkiem są mchy i porosty, które zawierają 5-7 proc. wody). Wszystkie organizmy żywe potrzebują stałego dopływu wody z zewnątrz. Osoba, której tkanki składają się w 65% z wody, może przeżyć bez picia zaledwie kilka dni (a bez jedzenia może przeżyć ponad miesiąc). Biologiczne zapotrzebowanie ludzi i zwierząt na wodę w ciągu roku jest 10 razy większe niż ich własna masa. Jeszcze większe wrażenie robią ludzkie potrzeby domowe, przemysłowe i rolnicze. Tak więc do wyprodukowania tony mydła potrzeba 2 ton wody, cukru – 9, wyrobów bawełnianych – 200, stali 250, nawozów azotowych lub włókien syntetycznych – 600, zboża – około 1000, papieru – 1000, kauczuku syntetycznego – 2500 ton wody .

W 1980 r. ludzkość zużyła 3494 km3 wody na różne potrzeby (66 proc. w rolnictwie, 24,6 proc. w przemyśle, 5,4 proc. na potrzeby bytowe, 4 proc. na parowanie z powierzchni sztucznych zbiorników). Stanowi to 9–10 procent światowego przepływu rzek. W trakcie użytkowania 64 proc. pobranej wody odparowało, a 36 proc. wróciło do naturalnych zbiorników.

W naszym kraju w 1985 r. pobrano na potrzeby gospodarstw domowych 327 kilometrów sześciennych czystej wody, a objętość zrzutu wyniosła 150 kilometrów sześciennych (w 1965 r. było to 35 kilometrów sześciennych). W 1987 r. ZSRR pobrał na wszystkie potrzeby 339 kilometrów sześciennych słodkiej wody (około 10 procent ze źródeł podziemnych), czyli około 1200 ton na mieszkańca. Ogółem 38 procent trafiło do przemysłu, 53 do rolnictwa (w tym do nawadniania suchych terenów), a 9 procent do picia i potrzeb domowych. W 1988 r. pobrano około 355–360 kilometrów sześciennych.

Zanieczyszczenie wody. Woda wykorzystywana przez człowieka ostatecznie wraca do środowiska naturalnego. Jednak poza odparowaną wodą nie jest to już czysta woda, ale ścieki bytowe, przemysłowe i rolnicze, zwykle nieoczyszczone lub niedostatecznie oczyszczone. W ten sposób zanieczyszczone są zbiorniki słodkowodne - rzeki, jeziora, lądy i obszary przybrzeżne mórz. W naszym kraju ze 150 kilometrów sześciennych ścieków 40 kilometrów sześciennych jest odprowadzanych bez żadnego oczyszczania. A nowoczesne metody oczyszczania wody, mechaniczne i biologiczne, są dalekie od doskonałości. Według Instytutu Biologii Wód Śródlądowych ZSRR, nawet po biologicznym oczyszczeniu w ściekach pozostaje 10 proc. substancji organicznych i 60-90 proc. substancji nieorganicznych, w tym do 60 proc. azotu. 70 fosforu, 80 potasu i prawie 100 proc. soli toksycznych metali ciężkich.

Zanieczyszczenia biologiczne. Wyróżnia się trzy rodzaje zanieczyszczeń wody – biologiczne, chemiczne i fizyczne. Zanieczyszczenia biologiczne tworzą mikroorganizmy, w tym patogeny, a także substancje organiczne zdolne do fermentacji. Głównymi źródłami zanieczyszczeń biologicznych wód lądowych i przybrzeżnych wód morskich są ścieki bytowe zawierające odchody i odpady żywnościowe; ścieki z przedsiębiorstw przemysłu spożywczego (rzeźnie i zakłady mięsne, mleczarnie i serowarnie, cukrownie itp.), przemysłu celulozowo-papierniczego i chemicznego, a na obszarach wiejskich - ścieki z dużych kompleksów hodowlanych. Zanieczyszczenia biologiczne mogą powodować epidemie cholery, dur brzuszny, dur brzuszny i inne infekcje jelitowe oraz różne infekcje wirusowe, takie jak zapalenie wątroby.

Stopień zanieczyszczenia biologicznego charakteryzuje się głównie trzema wskaźnikami. Jednym z nich jest liczba bakterii E. coli (tzw. laktozododatnich, LPC) w litrze wody. Charakteryzuje skażenie wody odpadami pochodzenia zwierzęcego oraz wskazuje na możliwość występowania bakterii i wirusów chorobotwórczych. Na przykład, zgodnie ze stanową normą z 1980 r., pływanie jest uważane za bezpieczne, jeśli woda zawiera nie więcej niż 1000 farb na litr. Jeśli woda zawiera od 5 000 do 50 000 farb na litr, wówczas wodę uważa się za brudną i podczas pływania istnieje ryzyko infekcji. Jeśli litr wody zawiera więcej niż 50 000 farb, wówczas pływanie jest niedopuszczalne. Oczywiste jest, że woda pitna po dezynfekcji poprzez chlorowanie lub ozonowanie musi spełniać znacznie bardziej rygorystyczne normy.

Do scharakteryzowania zanieczyszczeń substancjami organicznymi stosuje się inny wskaźnik – biochemiczne zapotrzebowanie tlenu (BZT). Pokazuje, ile tlenu potrzebują mikroorganizmy, aby przetworzyć całą materię organiczną podatną na rozkład na związki nieorganiczne (w ciągu, powiedzmy, pięciu dni – to wtedy BZT 5. Według norm przyjętych w naszym kraju BZT 5 dla wody pitnej nie powinno przekraczać 3 miligramów tlenu na litr wody. Wreszcie trzecim wskaźnikiem jest zawartość rozpuszczonego tlenu, która jest odwrotnie proporcjonalna do MIC. Woda pitna powinna zawierać więcej niż 4 miligramy rozpuszczonego tlenu.

Zanieczyszczenia chemiczne powstaje w wyniku przedostania się do wody różnych substancji toksycznych. Głównymi źródłami zanieczyszczeń chemicznych są hutnictwo wielkich pieców i stali, przedsiębiorstwa hutnictwa metali nieżelaznych, górnictwo, przemysł chemiczny oraz w dużej mierze ekstensywne rolnictwo. Oprócz bezpośrednich zrzutów ścieków do zbiorników wodnych i spływu powierzchniowego należy uwzględnić także przedostawanie się zanieczyszczeń na powierzchnię wody bezpośrednio z powietrza.

W tabeli Na rycinie 3 przedstawiono stopień skażenia wód powierzchniowych toksycznymi metalami ciężkimi (wg tych samych autorów, co informacja o zanieczyszczeniu metalami powietrza i gleby). Dane te obejmują 30 procent masy metali przedostających się do powietrza atmosferycznego.

Podobnie jak w zanieczyszczeniu powietrza, w zanieczyszczeniu wód powierzchniowych (i, patrząc nieco w przyszłość, wód oceanicznych), wśród metali ciężkich ołów ma przewagę: jego stosunek źródeł sztucznych do naturalnych przekracza 17. Inne metale ciężkie to miedź, cynk, chrom niklu, sztuczne źródło kadmu przedostającego się do wód naturalnych jest również większe niż naturalne, ale nie w takim stopniu jak ołów. Poważne zagrożenie stwarzają zanieczyszczenia rtęcią, która przedostaje się do wód naturalnych z powietrza, lasów i pól poddanych działaniu pestycydów, a czasami w wyniku zrzutów przemysłowych. Spływ wody ze złóż rtęci lub kopalń, gdzie rtęć może przekształcić się w rozpuszczalne związki, jest niezwykle niebezpieczny. Zagrożenie to sprawia, że projekty zbiorników na rzece Ałtaj Katun są niezwykle niebezpieczne.

W ostatnich latach znacznie wzrósł dopływ azotanów do wód powierzchniowych na skutek nieracjonalnego stosowania nawozów azotowych, a także zwiększonej emisji do atmosfery ze spalin samochodowych. To samo tyczy się fosforanów, których źródłem oprócz nawozów jest coraz powszechniejsze stosowanie różnorodnych detergentów. Niebezpieczne zanieczyszczenia chemiczne tworzą węglowodory – ropa naftowa i jej produkty rafinacyjne, które dostają się do rzek i jezior zarówno ze zrzutami przemysłowymi, zwłaszcza podczas wydobycia i transportu ropy, jak i w wyniku wypłukiwania z gleby i opadania z atmosfery.

Rozcieńczanie ścieków. Aby ścieki były mniej lub bardziej przydatne do wykorzystania, poddaje się je wielokrotnemu rozcieńczaniu. Ale bardziej słuszne byłoby stwierdzenie, że w tym przypadku czyste wody naturalne, które można wykorzystać do dowolnego celu, w tym do picia, stają się do tego mniej odpowiednie i stają się zanieczyszczone. Tak więc, jeśli rozcieńczenie 30-krotne zostanie uznane za obowiązkowe, to na przykład do rozcieńczenia 20 kilometrów sześciennych ścieków odprowadzanych do Wołgi potrzebne byłoby 600 kilometrów sześciennych czystej wody, co stanowi ponad dwukrotność rocznego przepływu tej rzeki ( 250 kilometrów sześciennych). Do rozcieńczenia wszystkich ścieków odprowadzanych do rzek w naszym kraju potrzeba byłoby 4500 kilometrów sześciennych czystej wody, czyli prawie cały przepływ rzek w ZSRR wynoszący 4,7 tysiąca kilometrów sześciennych. Oznacza to, że w naszym kraju prawie nie ma już czystych wód powierzchniowych.

Rozcieńczanie ścieków pogarsza jakość wody w naturalnych zbiornikach wodnych, ale zwykle nie osiąga swojego głównego celu, jakim jest zapobieganie szkodom dla zdrowia ludzkiego. Faktem jest, że szkodliwe zanieczyszczenia zawarte w wodzie w znikomych stężeniach kumulują się w niektórych organizmach, które spożywają ludzie. Substancje toksyczne dostają się najpierw do tkanek najmniejszych organizmów planktonowych, następnie kumulują się w organizmach, które w procesie oddychania i żerowania filtrują duże ilości wody (mięczaki, gąbki itp.) i ostatecznie zarówno przez łańcuch pokarmowy, jak i w proces oddychania skoncentrowany w tkankach ryb. W rezultacie stężenie trucizn w tkankach ryb może być setki, a nawet tysiące razy większe niż w wodzie.

W 1956 roku w Minamata (wyspa Kiusiu, Japonia) wybuchła epidemia nieznanej choroby powodującej całkowite uszkodzenie centralnego układu nerwowego. Ludziom pogarszał się wzrok i słuch, upośledzała się mowa, tracili przytomność, ruchy stawały się niepewne, czemu towarzyszyło drżenie. Choroba Minamata dotknęła kilkaset osób, zgłoszono 43 zgony. Okazało się, że winowajcą były zakłady chemiczne na brzegu zatoki. Dokładne badania, które administracja zakładu początkowo stawiała przed różnymi przeszkodami, wykazały, że ścieki zawierają sole rtęci, które są wykorzystywane jako katalizatory w produkcji aldehydu octowego. Same sole rtęci są trujące i pod wpływem specyficznych mikroorganizmów występujących w zatoce zamieniły się w niezwykle toksyczną metylortęć, która w tkankach ryb była skoncentrowana 500 tysięcy razy. Ludzie zostali otruci przez tę rybę.

Rozcieńczanie ścieków przemysłowych, a zwłaszcza roztworów nawozów i pestycydów z pól uprawnych, często następuje w samych naturalnych zbiornikach. Jeżeli zbiornik znajduje się w stanie stojącym lub słabo przepływa, wówczas przedostawanie się do niego materii organicznej i nawozów prowadzi do nadmiaru składników pokarmowych - eutrofizacji i zarastania zbiornika. Po pierwsze, w takim zbiorniku gromadzą się składniki odżywcze, a glony, głównie mikroskopijne niebiesko-zielone algi, szybko rosną. Po ich obumarciu biomasa opada na dno, gdzie ulega mineralizacji i zużywa duże ilości tlenu. Warunki panujące w głębokiej warstwie takiego zbiornika stają się nieodpowiednie do życia ryb i innych organizmów wymagających tlenu. Kiedy cały tlen zostanie wyczerpany, rozpoczyna się fermentacja beztlenowa z uwolnieniem metanu i siarkowodoru. Następnie cały zbiornik ulega zatruciu i giną wszystkie żywe organizmy (z wyjątkiem niektórych bakterii). Taki los nie do pozazdroszczenia zagraża nie tylko jeziorom, do których odprowadzane są ścieki bytowe i przemysłowe, ale także niektórym mórz zamkniętym i półzamkniętym.

Uszkodzenia jednolitych części wód, zwłaszcza rzek, spowodowane są nie tylko wzrostem ilości odprowadzanych zanieczyszczeń, ale także zmniejszeniem zdolności zbiorników wodnych do samooczyszczania. Uderzającym tego przykładem jest obecny stan Wołgi, która jest bardziej kaskadą zbiorników o niskim przepływie niż rzeką w pierwotnym znaczeniu tego słowa. Szkody są oczywiste: przyspieszenie zanieczyszczenia, śmierć organizmów wodnych w miejscach poboru wody, zakłócenie zwykłych ruchów migracyjnych, utrata cennych gruntów rolnych i wiele innych. Czy te szkody są rekompensowane energią wytwarzaną w elektrowniach wodnych? Należy ponownie obliczyć zalety i wady, biorąc pod uwagę współczesne wymagania środowiskowe ludzkiej egzystencji. A może się okazać, że bardziej celowe będzie rozebranie niektórych tam i likwidacja zbiorników, niż ponoszenie z roku na rok strat.

Zanieczyszczenie fizyczne woda powstaje w wyniku zrzucania do niej ciepła lub substancji radioaktywnych. Zanieczyszczenie termiczne wynika głównie z faktu, że woda wykorzystywana do chłodzenia w elektrowniach cieplnych i jądrowych (a zatem około 1/3 i 1/2 wytwarzanej energii) jest odprowadzana do tego samego zbiornika wodnego. Niektóre przedsiębiorstwa przemysłowe również przyczyniają się do zanieczyszczenia termicznego. Od początku tego stulecia woda w Sekwanie podgrzała się o ponad 5°, a wiele rzek we Francji przestało zamarzać zimą. Na rzece Moskwie w obrębie Moskwy obecnie rzadko można zobaczyć kry zimą, a ostatnio u zbiegu niektórych rzek (na przykład Setun) i zrzutów elektrowni cieplnych zaobserwowano dziury lodowe z zimującymi na nich kaczkami . Jeszcze pod koniec lat 60. w niektórych rzekach na przemysłowym wschodzie Stanów Zjednoczonych woda podgrzewała się do 38°, a latem nawet do 48°.

Przy znacznym zanieczyszczeniu termicznym ryby duszą się i umierają, ponieważ wzrasta ich zapotrzebowanie na tlen i maleje rozpuszczalność tlenu. Zmniejsza się również ilość tlenu w wodzie, ponieważ przy zanieczyszczeniu termicznym następuje szybki rozwój jednokomórkowych glonów: woda „kwitnie”, a następnie obumierająca masa roślinna gnije. Ponadto zanieczyszczenia termiczne znacznie zwiększają toksyczność wielu zanieczyszczeń chemicznych, w szczególności metali ciężkich.

Podczas normalnej pracy reaktorów jądrowych neutrony mogą przedostać się do chłodziwa, którym jest głównie woda, pod wpływem której atomy tej substancji oraz zanieczyszczenia, głównie produkty korozji, stają się radioaktywne. Ponadto ochronne powłoki cyrkonowe elementów paliwowych mogą posiadać mikropęknięcia, przez które produkty reakcji jądrowej mogą przedostawać się do chłodziwa. Chociaż takie odpady są niskoaktywne, mogą nadal zwiększać ogólną radioaktywność tła. W razie wypadku odpady mogą stać się bardziej aktywne. W naturalnych zbiornikach wodnych substancje promieniotwórcze ulegają przemianom fizykochemicznym - koncentracji na cząsteczkach zawieszonych (adsorpcja, w tym wymiana jonowa), wytrącaniu, sedymentacji, przenoszeniu przez prądy, wchłanianiu przez organizmy żywe, kumulacji w ich tkankach. W organizmach żywych gromadzą się przede wszystkim radioaktywna rtęć, fosfor i kadm, w glebie wanad, cez, niob, cynk, a w wodzie pozostają siarka, chrom i jod.

Zanieczyszczenie oceanów i mórz następuje na skutek przedostawania się zanieczyszczeń wraz ze spływem rzecznym, ich opadu z atmosfery i w końcu na skutek działalności gospodarczej człowieka bezpośrednio do mórz i oceanów. Według danych z pierwszej połowy lat 80. XX w. nawet w morzu takim jak Morze Północne, przez które przepływają Ren i Łaba, zbierając spływy z rozległej strefy przemysłowej Europy, ilość ołowiu przynoszonego przez rzeki wynosi zaledwie 31 proc. całości, podczas gdy w źródle atmosferycznym stanowi 58 proc. reszta przypada na ścieki przemysłowe i bytowe ze strefy przybrzeżnej.

Wraz z przepływem rzek, których objętość wynosi około 36-38 tysięcy kilometrów sześciennych, do oceanów i mórz przedostaje się ogromna ilość zanieczyszczeń w postaci zawieszonej i rozpuszczonej. Według niektórych szacunków ponad 320 mln ton żelaza, do 200 tys. ton ołowiu, 110 mln ton siarki, do 20 tys. ton kadmu, od 5 do 8 tys. ton rtęci, 6,5 mln ton fosforu, setki milionów ton zanieczyszczeń organicznych. Dotyczy to szczególnie mórz śródlądowych i półzamkniętych, gdzie stosunek obszaru zlewni do samego morza jest większy niż całego Oceanu Światowego (na przykład w pobliżu Morza Czarnego wynosi 4,4 w porównaniu do 0,4 w pobliżu Oceanu Światowego). . Według minimalnych szacunków do Morza Kaspijskiego wraz z Wołgą wpływa 367 tys. ton materii organicznej, 45 tys. ton azotu, 20 tys. ton fosforu i 13 tys. ton produktów naftowych. W tkankach jesiotra i szprota, głównych gatunków ryb, występuje wysoka zawartość pestycydów chloroorganicznych. W Morzu Azowskim w latach 1983–1987 zawartość pestycydów wzrosła ponad 5 razy. W Morzu Bałtyckim w ciągu ostatnich 40 lat zawartość kadmu wzrosła o 2,4 proc., rtęci o 4 proc. i ołowiu o 9 proc.

Zanieczyszczenia napływające wraz ze spływem rzecznym rozkładają się nierównomiernie w oceanie. Około 80 do 95 procent substancji zawieszonych i 20 do 60 procent substancji rozpuszczonych w spływie rzecznym jest tracone w deltach rzek i ujściach rzek i nie dociera do oceanu. Ta część zanieczyszczeń, która przedostaje się przez obszary „depozycji lawinowej” przy ujściach rzek, przemieszcza się głównie wzdłuż wybrzeża, pozostając w obrębie szelfu. Dlatego rola spływów rzecznych w zanieczyszczaniu otwartego oceanu nie jest tak duża, jak wcześniej sądzono.

Atmosferyczne źródła zanieczyszczenia oceanów są porównywalne do spływów rzecznych w przypadku niektórych rodzajów zanieczyszczeń. Dotyczy to na przykład ołowiu, którego średnie stężenie w wodach północnego Atlantyku wzrosło na przestrzeni czterdziestu pięciu lat z 0,01 do 0,07 miligrama na litr i maleje wraz z głębokością, wskazując bezpośrednio na źródło atmosferyczne. Prawie taka sama ilość rtęci pochodzi z atmosfery, jak i ze spływu rzek. Połowa pestycydów znajdujących się w wodach oceanów również pochodzi z atmosfery. Nieco mniej kadmu, siarki i węglowodorów przedostaje się do oceanu z atmosfery niż wraz ze spływem rzecznym.

Zatrucie olejem. Szczególne miejsce zajmują zanieczyszczenia oceanów ropą i produktami naftowymi. Zanieczyszczenia naturalne powstają w wyniku wyciekania ropy z warstw roponośnych, głównie na półce. Na przykład do kanału Santa Barbara u wybrzeży Kalifornii (USA) tędy przybywa średnio prawie 3 tysiące ton rocznie; wyciek ten odkrył w 1793 roku angielski nawigator George Vancouver. Ogółem do Oceanu Światowego ze źródeł naturalnych trafia rocznie od 0,2 do 2 milionów ton ropy naftowej. Jeśli przyjmiemy szacunki niższe, które wydają się bardziej wiarygodne, okaże się, że źródło sztuczne, szacowane na 5-10 mln ton rocznie, przewyższa źródło naturalne 25-50 razy.

Około połowa sztucznych źródeł powstaje w wyniku działalności człowieka bezpośrednio w morzach i oceanach. Na drugim miejscu znajduje się spływ rzeczny (wraz z spływem powierzchniowym z obszaru przybrzeżnego), a na trzecim źródło atmosferyczne. Radzieccy specjaliści M. Nesterova, A. Simonov, I. Nemirovskaya podają następujący stosunek między tymi źródłami - 46:44:10.

Największy udział w zanieczyszczeniu oceanów ropą ma transport drogą morską. Z 3 miliardów ton produkowanej obecnie ropy około 2 miliardy ton transportuje się drogą morską. Nawet przy bezwypadkowym transporcie do strat oleju dochodzi podczas jego załadunku i rozładunku, zrzutu wód płuczkowych i balastowych do oceanu (którym po wyładunku ropy napełniane są zbiorniki), a także podczas zrzutu tzw. wód zęzowych, który zawsze gromadzi się na podłodze maszynowni wszelkich statków. Chociaż konwencje międzynarodowe zabraniają zrzutu wód zanieczyszczonych ropą na specjalnych obszarach oceanu (takich jak Morze Śródziemne, Morze Czarne, Bałtyckie, Morze Czerwone i Zatoka Perska), w bezpośrednim sąsiedztwie wybrzeża w dowolnym obszarze oceaniczne, nakładają ograniczenia na zawartość ropy i produktów naftowych w odprowadzanych wodach, wciąż nie eliminując zanieczyszczeń; Podczas załadunku i rozładunku do wycieków ropy dochodzi na skutek błędów ludzkich lub awarii sprzętu.

Jednak największe szkody dla środowiska i biosfery powodują nagłe wycieki dużych ilości ropy podczas wypadków tankowców, choć takie wycieki stanowią jedynie 5-6 procent całkowitego zanieczyszczenia ropą. Kronika tych wypadków jest tak długa, jak historia samego transportu ropy drogą morską. Uważa się, że pierwszy taki wypadek miał miejsce w piątek 13 grudnia 1907 r., kiedy siedmiomasztowy szkuner żaglowy Thomas Lawson o wyporności 1200 ton, przewożący ładunek nafty, rozbił się o skały u wybrzeży wysp Scilly, u południowo-zachodniego krańca Wielkiej Wielka Brytania podczas burzliwej pogody. Przyczyną wypadku była zła pogoda, która przez długi czas nie pozwalała na astronomiczne określenie położenia statku, w wyniku czego zszedł z kursu, a także silna burza, która wyrwała szkuner z kotwic i wyrzuciła go na brzeg. skały. Jako ciekawostkę przytaczamy, że najpopularniejsza książka pisarza Thomasa Lawsona, którego imię nosił zaginiony szkuner, nosiła tytuł „Piątek 13”.

W nocy 25 marca 1989 roku amerykański tankowiec Exxon Valdie, który właśnie opuścił terminal rurociągu naftowego w porcie Valdez (Alaska) z ładunkiem 177 400 ton ropy naftowej, przepływając przez Prince William Sound, przepłynął w podwodną skałę i osiadł na mieliźnie. Z ośmiu dziur w jego kadłubie wyciekło ponad 40 tysięcy ton ropy, która w ciągu kilku godzin utworzyła plamę o powierzchni ponad 100 kilometrów kwadratowych. Tysiące ptaków błąkało się w jeziorze z ropą, tysiące ryb wypłynęło na powierzchnię, a ssaki padły. Następnie plama, rozszerzając się, przeniosła się na południowy zachód, zanieczyszczając sąsiednie brzegi. Flora i fauna tego obszaru wyrządziły ogromne szkody, wielu lokalnym gatunkom groziło całkowite wyginięcie. Sześć miesięcy później koncern naftowy Exxon, wydawszy 1400 milionów dolarów, wstrzymał prace mające na celu wyeliminowanie skutków katastrofy, chociaż całkowite przywrócenie stanu ekologicznego obszaru było wciąż bardzo odległe. Przyczyną wypadku była nieodpowiedzialność kapitana statku, który będąc pod wpływem alkoholu powierzył sterowanie tankowcem osobie nieuprawnionej. Niedoświadczony trzeci oficer, przestraszony pojawiającymi się w pobliżu kry lodowymi, omyłkowo zmienił kurs, co doprowadziło do katastrofy.

Pomiędzy tymi dwoma wydarzeniami zginęło co najmniej tysiąc tankowców, a wypadków, w których statek został uratowany, było znacznie więcej. Wraz ze wzrostem wolumenu transportu morskiego ropy naftowej wzrosła liczba wypadków, a ich skutki stały się poważniejsze. Na przykład w latach 1969 i 1970 doszło do 700 wypadków o różnej skali, w wyniku których do morza trafiło ponad 200 tysięcy ton ropy. Przyczyny wypadków są różne: błędy nawigacji, zła pogoda, problemy techniczne i nieodpowiedzialny personel. Chęć obniżenia kosztów transportu ropy doprowadziła do pojawienia się supertankowców o wyporności ponad 200 tysięcy ton. W 1966 roku zbudowano pierwszy taki statek - japoński tankowiec Idemitsu Maru (206 tys. ton), następnie pojawiły się tankowce o jeszcze większej wyporności: Universe Ireland (326 tys. ton nośności): Nisseki Maru ( 372 tys. ton); „Globtik Tokyo” i „Globtik London” (po 478 tys. ton każdy); „Batillus” (540 tys. ton): „Pierre Guillaume” (550 tys. ton) itp. W przeliczeniu na tonę ładowności naprawdę obniżyło to koszty budowy i eksploatacji statku, dlatego bardziej opłacalny stał się transport ropy z Persji Zatoki do Europy, okrążając południowy kraniec Afryki, zamiast konwencjonalnymi tankowcami najkrótszą trasą – przez Kanał Sueski (wcześniej taka trasa była wymuszona wojną izraelsko-arabską). W rezultacie pojawiła się jednak inna przyczyna wycieków ropy: supertankowce dość często są rozbijane przez bardzo duże fale oceaniczne, które mogą być tak długie jak tankowce.

Kadłub supertankowców może jej nie wytrzymać, jeśli jego środkowa część trafi na grzbiet takiej fali, a dziób i rufa zwisają nad podeszwami. Tego typu wypadki odnotowano nie tylko w rejonie słynnych „key rollers” u wybrzeży Republiki Południowej Afryki, gdzie fale przyspieszane przez zachodnie wiatry „ryczących lat czterdziestych” przedostają się do nadchodzącego prądu Cape Agulhas, ale także w inne obszary oceanu.

Katastrofą stulecia pozostaje dziś wypadek supertankowca „Amoco Cadiz”, który w rejonie wyspy Ouessant (Bretania, Francja) stracił kontrolę z powodu nieprawidłowego działania mechanizmu kierowniczego (i czasu, jaki zajął do negocjacji ze statkiem ratowniczym) i usiadł na skałach w pobliżu tej wyspy. Stało się to 16 marca 1978 r. Wszystkie 223 tysiące ton ropy wyciekło ze zbiorników Amoco Cadiz do morza. Spowodowało to poważną katastrofę ekologiczną na rozległym obszarze morza przylegającym do Bretanii i na dużym odcinku jej wybrzeża. Już w ciągu pierwszych dwóch tygodni po katastrofie rozlany olej rozprzestrzenił się na rozległym obszarze wody, a francuskie wybrzeże zostało zanieczyszczone na długości 300 kilometrów. W promieniu kilku kilometrów od miejsca wypadku (a zdarzyło się to 2,5 km od wybrzeża) zginęły wszystkie żywe organizmy: ptaki, ryby, skorupiaki, mięczaki i inne organizmy. Zdaniem naukowców nigdy wcześniej nie zaobserwowano szkód biologicznych na tak ogromnym obszarze podczas żadnego z poprzednich wydarzeń związanych z zanieczyszczeniem ropą. Miesiąc po wycieku odparowało 67 tys. ton ropy, do brzegu dotarło 62 tys., w słupie wody rozprowadzono 30 tys. ton (z czego 10 tys. ton uległo rozkładowi pod wpływem mikroorganizmów), 18 tys. ton zostało zostały wchłonięte przez osady w płytkich wodach, a 46 tys. ton zostało zebranych mechanicznie z brzegu i powierzchni wody.

Główne procesy fizykochemiczne i biologiczne, w wyniku których następuje samooczyszczanie wód oceanicznych, to rozpuszczanie, rozkład biologiczny, emulgowanie, parowanie, utlenianie fotochemiczne, aglomeracja i sedymentacja. Jednak nawet trzy lata po wypadku tankowca Amoco Cadiz w osadach dennych strefy przybrzeżnej pozostały pozostałości ropy. 5-7 lat po katastrofie zawartość węglowodorów aromatycznych w osadach dennych pozostawała 100-200 razy wyższa niż normalnie. Zdaniem naukowców przywrócenie pełnej równowagi ekologicznej środowiska naturalnego zajmie wiele lat.

Przypadkowe wycieki mają miejsce podczas wydobycia ropy naftowej na morzu, które obecnie stanowi około jednej trzeciej całej światowej produkcji. Średnio takie wypadki w stosunkowo niewielkim stopniu przyczyniają się do zanieczyszczenia oceanu ropą, ale pojedyncze wypadki są katastrofalne. Należą do nich na przykład wypadek na platformie wiertniczej Ixtoc-1 w Zatoce Meksykańskiej w czerwcu 1979 r. Wymykający się spod kontroli wyciek ropy trwał ponad sześć miesięcy. W tym czasie do morza trafiło prawie 500 tys. ton ropy (według innych źródeł prawie milion ton). Czas samooczyszczania i niszczenia biosfery podczas wycieków ropy jest ściśle powiązany z warunkami klimatycznymi, atmosferycznymi i panującym obiegiem wody. Pomimo ogromnej ilości ropy rozlanej podczas wypadku na platformie Ixtoc-1, która ciągnęła się szerokim pasem przez tysiąc kilometrów od wybrzeża Meksyku do Teksasu (USA), tylko niewielka jej część przedostała się do strefy przybrzeżnej. Ponadto występowanie burzowej pogody przyczyniło się do szybkiego rozcieńczenia ropy. Dlatego też wyciek ten nie miał tak zauważalnych konsekwencji jak katastrofa Amoco Cadiz. Natomiast jeśli przywrócenie równowagi ekologicznej w strefie „katastrofy stulecia” zajęło co najmniej 10 lat, to według prognoz naukowców zajmie to około 5 do 15 lat, choć ilość rozlanej ropy jest 5 razy mniej. Faktem jest, że niskie temperatury wody spowalniają parowanie oleju z powierzchni i znacząco ograniczają aktywność bakterii utleniających olej, które ostatecznie niszczą zanieczyszczenia olejowe. Ponadto mocno poszarpane skaliste brzegi cieśniny Księcia Williama i znajdujące się na niej wyspy tworzą liczne „kieszenie” ropy, która będzie długoterminowym źródłem zanieczyszczeń, a ropa tam zawarta zawiera duży procent frakcji ciężkiej, która rozkłada się znacznie wolniej niż olej lekki.

Dzięki działaniu wiatrów i prądów zanieczyszczenie ropą dotknęło w zasadzie całe oceany. Jednocześnie z roku na rok wzrasta stopień zanieczyszczenia oceanów.

Na otwartym oceanie ropa występuje wizualnie w postaci cienkiej warstwy (o minimalnej grubości do 0,15 mikrometra) i grudek smoły, które powstają z ciężkich frakcji ropy. Jeśli grudki smoły wpływają przede wszystkim na organizmy morskie roślin i zwierząt, wówczas film olejowy wpływa dodatkowo na wiele procesów fizycznych i chemicznych zachodzących na styku oceanu z atmosferą oraz w przylegających do niego warstwach. Wraz ze wzrostem zanieczyszczenia oceanów wpływ ten może mieć charakter globalny.

Po pierwsze, film olejowy zwiększa udział energii słonecznej odbitej od powierzchni oceanu i zmniejsza udział energii pochłoniętej. Tym samym film olejowy wpływa na procesy akumulacji ciepła w oceanie. Pomimo zmniejszenia ilości dopływającego ciepła, temperatura powierzchni w obecności filmu olejowego wzrasta tym bardziej, im grubszy jest film olejowy. Ocean jest głównym dostawcą wilgoci atmosferycznej, od której w dużej mierze zależy stopień nawilżenia kontynentalnego. Film olejowy utrudnia odparowanie wilgoci, a przy odpowiednio dużej grubości (ok. 400 mikrometrów) potrafi ją zredukować niemal do zera. Wygładzając fale wiatru i zapobiegając tworzeniu się mgły wodnej, która po odparowaniu pozostawia w atmosferze drobne cząsteczki soli, film olejowy zmienia wymianę soli między oceanem a atmosferą. Może to również wpływać na ilość opadów nad oceanem i kontynentami, ponieważ cząstki soli stanowią dużą część jąder kondensacji potrzebnych do wytworzenia deszczu.

Niebezpieczne odpady. Według Międzynarodowej Komisji Narodów Zjednoczonych ds. Środowiska i Rozwoju ilość odpadów niebezpiecznych wytwarzanych rocznie na świecie przekracza 300 milionów ton, z czego 90 procent powstaje w krajach uprzemysłowionych. Był czas, niezbyt odległy, kiedy niebezpieczne odpady z zakładów chemicznych i innych trafiały na zwykłe miejskie wysypiska śmieci, wrzucane do zbiorników wodnych i zakopywane w ziemi bez podejmowania jakichkolwiek środków ostrożności. Jednak wkrótce w tym czy innym kraju coraz częściej zaczęły pojawiać się tragiczne, czasem bardzo, konsekwencje lekkomyślnego obchodzenia się z odpadami niebezpiecznymi. Szeroki ruch społeczny na rzecz ochrony środowiska w krajach uprzemysłowionych zmusił rządy tych krajów do znacznego zaostrzenia przepisów dotyczących usuwania odpadów niebezpiecznych.

W ostatnich latach problemy związane z odpadami niebezpiecznymi stały się prawdziwie globalne. Odpady niebezpieczne w coraz większym stopniu przekraczają granice państw, czasami bez wiedzy rządu lub społeczeństwa kraju przyjmującego. Kraje słabo rozwinięte szczególnie cierpią z powodu tego rodzaju handlu. Niektóre nagłośnione rażące przypadki dosłownie zszokowały społeczność światową. 2 czerwca 1988 roku na terenie małego miasteczka Koko (Nigeria) odkryto około 4 tysiące ton toksycznych odpadów obcego pochodzenia. Ładunek został przywieziony z Włoch w pięciu przesyłkach od sierpnia 1987 r. do maja 1988 r. na podstawie sfałszowanych dokumentów. Rząd Nigerii aresztował sprawców, a także włoski statek handlowy Piave, aby odesłać odpady niebezpieczne z powrotem do Włoch. Nigeria odwołała swojego ambasadora z Włoch i zagroziła skierowaniem sprawy do sądu międzynarodowego w Hadze. Badanie składowiska wykazało, że metalowe beczki zawierały lotne rozpuszczalniki i groziły pożarem lub eksplozją, w wyniku czego wydzielały się niezwykle toksyczne opary. Około 4000 beczek było starych, zardzewiałych, wiele z nich spuchło od gorąca, a trzy z nich zawierały wysoce radioaktywną substancję. Podczas załadunku odpadów do wysyłki do Włoch na statek „Karin B”, który stał się głośny, ładujący i członkowie załogi odnieśli obrażenia. Niektórzy z nich doznali poważnych oparzeń chemicznych, inni doznali krwawych wymiotów, a jedna osoba została częściowo sparaliżowana. Do połowy sierpnia wysypisko zostało oczyszczone z zagranicznych „prezentów”.

W marcu tego roku w kamieniołomie na wyspie Kassa naprzeciw Konakry, stolicy Gwinei, zakopano 15 000 ton „surowego materiału ceglanego” (jak głosiły dokumenty). W ramach tej samej umowy wkrótce miało zostać dostarczonych kolejnych 70 tys. ton tego samego ładunku. Po 3 miesiącach gazety donosiły, że roślinność na wyspie wysycha i obumiera. Okazało się, że ładunkiem dostarczonym przez norweską firmę był popiół bogaty w toksyczne metale ciężkie ze spalarni odpadów komunalnych z Filadelfii (USA). Zatrzymano konsula norweskiego, który okazał się dyrektorem norwesko-gwinejskiej firmy – bezpośrednim sprawcą zdarzenia. Odpady zostały usunięte.

Nawet pełna lista znanych dziś przypadków nie będzie wyczerpująca, ponieważ oczywiście nie wszystkie sprawy są podawane do wiadomości publicznej. 22 marca 1989 roku w Bazylei (Szwajcaria) przedstawiciele 105 krajów podpisali traktat o kontroli eksportu odpadów toksycznych, który wejdzie w życie po ratyfikacji przez co najmniej 20 krajów. Najważniejszym elementem tej umowy jest warunek niezbędny: rząd kraju przyjmującego musi z wyprzedzeniem wydać pisemną zgodę na przyjęcie odpadów. Traktat wyklucza zatem oszukańcze transakcje, ale legitymizuje transakcje między rządami. Zielony ruch ekologiczny potępił traktat i domaga się całkowitego zakazu eksportu odpadów niebezpiecznych. O skuteczności działań „zielonych” świadczy los niektórych statków, które beztrosko zabrały na pokład niebezpieczny ładunek. Wspomniane już „Karin B” i „Deep Sea Carrier”, które przewoziły niebezpieczny ładunek z Nigerii, nie mogły od razu rozładować statku, który wypłynął z Filadelfii w sierpniu 1986 roku z 10 tysiącami ton odpadów, przez długi czas błąkał się po morzach, którego ładunek nie został przyjęty na Bahamach, ani w Hondurasie, Haiti, Republice Dominikany, Gwinei Bissau. Niebezpieczny ładunek zawierający cyjanki, pestycydy, dioksyny i inne trucizny podróżował ponad rok, zanim wrócił na pokład syryjskiego statku Zanoobia do portu wyjścia Marina de Carrara (Włochy).

Problem odpadów niebezpiecznych należy oczywiście rozwiązać poprzez stworzenie technologii bezodpadowych i rozkład odpadów na nieszkodliwe związki, na przykład poprzez spalanie w wysokiej temperaturze.

Odpady radioaktywne. Szczególne znaczenie ma problem odpadów promieniotwórczych. Ich cechą charakterystyczną jest niemożność ich zniszczenia i konieczność długotrwałego odizolowania od otoczenia. Jak wspomniano powyżej, większość odpadów promieniotwórczych powstaje w zakładach przemysłu nuklearnego. Odpady te, głównie stałe i ciekłe, są wysoce radioaktywnymi mieszaninami produktów rozszczepienia uranu i pierwiastków transuranowych (z wyjątkiem plutonu, który jest oddzielany od odpadów i wykorzystywany w przemyśle wojskowym i do innych celów). Radioaktywność mieszaniny wynosi średnio 1,2-10 5 Curie na kilogram, co w przybliżeniu odpowiada aktywności strontu-90 i cezu-137. Obecnie na świecie w elektrowniach jądrowych pracuje około 400 reaktorów jądrowych o mocy około 275 gigawatów. Z grubsza można przyjąć, że na 1 gigawat mocy rocznie przypada około tony odpadów radioaktywnych o średniej aktywności 1,2. -10 5 Curie. Zatem ilość odpadów wagowo jest stosunkowo niewielka, ale ich całkowita aktywność szybko rośnie. I tak w 1970 r. wynosił on 5,55-10 20 Becquereli, w 1980 r. wzrósł czterokrotnie, a w 2000 r. według prognoz wzrośnie czterokrotnie. Problem utylizacji tego typu odpadów nie został dotychczas rozwiązany.

Przez długi czas problem zanieczyszczenia wody w większości krajów nie był dotkliwy. Dostępne środki wystarczały na zaspokojenie potrzeb miejscowej ludności. Wraz z rozwojem przemysłu i wzrostem ilości wody wykorzystywanej przez człowieka sytuacja uległa radykalnej zmianie. Obecnie kwestie jego oczyszczenia i zachowania jakości rozwiązywane są na poziomie międzynarodowym.

Metody określania stopnia skażenia

Zanieczyszczenie wody jest zwykle rozumiane jako zmiana jej składu chemicznego, fizycznego lub właściwości biologicznych. Określa to ograniczenia w dalszym korzystaniu z zasobu. Zanieczyszczenia wód słodkich zasługują na szczególną uwagę, ponieważ ich czystość jest nierozerwalnie związana z jakością życia i zdrowiem człowieka.

Aby określić stan wody, mierzy się szereg wskaźników. Pomiędzy nimi:

kolor;
stopień zmętnienia;
zapach;
poziom pH;
zawartość metali ciężkich, pierwiastków śladowych i substancji organicznych;
miano Escherichia coli;
wskaźniki hydrobiologiczne;
ilość tlenu rozpuszczonego w wodzie;
utlenialność;
obecność patogennej mikroflory;
chemiczne zużycie tlenu itp.

Prawie we wszystkich krajach istnieją organy nadzorcze, które muszą określać jakość zawartości w określonych odstępach czasu, w zależności od stopnia ważności stawu, jeziora, rzeki itp. W przypadku wykrycia odchyleń identyfikowane są przyczyny, które mogą spowodować zanieczyszczenie wody. Następnie podejmowane są działania mające na celu ich wyeliminowanie.

Co powoduje zanieczyszczenie zasobów?

Istnieje wiele przyczyn, które mogą powodować zanieczyszczenie wody. Nie zawsze jest to związane z działalnością człowieka lub przemysłem. Klęski żywiołowe występujące okresowo na różnych obszarach mogą również zakłócać warunki środowiskowe. Za najczęstsze przyczyny uważa się:

Ścieki bytowe i przemysłowe. Jeśli nie przejdą przez system oczyszczania, w celu usunięcia pierwiastków syntetycznych, chemicznych i substancji organicznych, to przedostając się do zbiorników wodnych mogą wywołać wodno-ekologiczną katastrofę.
. O tym problemie nie mówi się na tyle często, aby nie wywoływać napięć społecznych. Jednak gazy spalinowe, które dostają się do atmosfery po emisji z pojazdów mechanicznych i przedsiębiorstw przemysłowych, wraz z deszczem, trafiają na ziemię, zanieczyszczając środowisko.
Odpady stałe, które mogą zmienić nie tylko stan środowiska biologicznego w zbiorniku, ale także sam przepływ. Prowadzi to często do wylewów rzek i jezior oraz utrudnienia przepływu.
Zanieczyszczenia organiczne związane z działalnością człowieka, naturalnym rozkładem martwych zwierząt, roślin itp.
Awarie przemysłowe i katastrofy spowodowane przez człowieka.
Powodzie.
Zanieczyszczenia termiczne związane z produkcją energii elektrycznej i innej energii. W niektórych przypadkach woda jest podgrzewana do 7 stopni, co powoduje śmierć mikroorganizmów, roślin i ryb, które wymagają innego reżimu temperaturowego.
Lawiny, błoto itp.

W niektórych przypadkach sama natura jest w stanie z czasem oczyścić zasoby wody. Ale okres reakcji chemicznych będzie długi. Najczęściej bez interwencji człowieka nie da się zapobiec śmierci mieszkańców zbiornika i zanieczyszczeniu słodkiej wody.

Proces przemieszczania się zanieczyszczeń w wodzie

Jeśli nie mówimy o odpadach stałych, we wszystkich innych przypadkach mogą istnieć zanieczyszczenia:

w stanie rozpuszczonym;
w zawieszeniu.

Mogą to być kropelki lub małe cząstki. Biozanieczyszczenia obserwuje się w postaci żywych mikroorganizmów lub wirusów.

Jeśli cząstki stałe dostaną się do wody, niekoniecznie osiądą na dnie. W zależności od prądu i zjawisk sztormowych są w stanie wydostać się na powierzchnię. Dodatkowym czynnikiem jest skład wody. W morzu prawie niemożliwe jest, aby takie cząstki opadły na dno. Pod wpływem prądu z łatwością przemieszczają się na duże odległości.

Eksperci zwracają uwagę, że ze względu na zmiany dotychczasowych kierunków na obszarach przybrzeżnych poziom zanieczyszczeń jest tradycyjnie wyższy.

Niezależnie od rodzaju substancji zanieczyszczającej może ona przedostać się do organizmu ryb żyjących w zbiorniku czy ptaków poszukujących pożywienia w wodzie. Jeśli nie doprowadzi to do bezpośredniej śmierci stworzenia, może to wpłynąć na dalszy łańcuch pokarmowy. Istnieje duże prawdopodobieństwo, że w ten sposób zanieczyszczenie wody zatruwa ludzi i pogarsza ich zdrowie.

Główne wyniki wpływu zanieczyszczeń na środowisko

Niezależnie od tego, czy substancja zanieczyszczająca dostanie się do organizmu człowieka, ryby czy zwierzęcia, następuje reakcja ochronna. Niektóre rodzaje toksyn mogą zostać zneutralizowane przez komórki odpornościowe. W większości przypadków żywy organizm wymaga pomocy w postaci leczenia, aby procesy nie nabrały poważnego charakteru i nie doprowadziły do śmierci.

Naukowcy określają następujące wskaźniki zatrucia, w zależności od źródła zanieczyszczenia i jego wpływu:

Genotoksyczność. Metale ciężkie i inne pierwiastki śladowe mogą uszkodzić i zmienić strukturę DNA. W rezultacie obserwuje się poważne problemy w rozwoju żywego organizmu, wzrasta ryzyko chorób itp.
Rakotwórczość. Problemy onkologiczne są ściśle powiązane z tym, jaką wodę spożywają ludzie lub zwierzęta. Niebezpieczeństwo polega na tym, że komórka, zamieniwszy się w komórkę nowotworową, może szybko zdegenerować resztę w organizmie.
Neurotoksyczność. Wiele metali i substancji chemicznych może wpływać na układ nerwowy. Każdemu znane jest zjawisko wyrzucania na brzeg wielorybów, które jest spowodowane takim zanieczyszczeniem. Zachowanie mieszkańców mórz i rzek staje się nieodpowiednie. Potrafią nie tylko popełnić samobójstwo, ale także zaczynają pożerać tych, którzy wcześniej byli dla nich nieinteresujący. Kiedy chemikalia dostają się do organizmu ludzkiego wraz z wodą lub pokarmem takich ryb i zwierząt, mogą powodować spowolnienie reakcji mózgu, zniszczenie komórek nerwowych itp.
Naruszenie wymiany energii. Wpływając na mitochondria w komórkach, zanieczyszczenia mogą zmieniać procesy wytwarzania energii. W rezultacie organizm przestaje wykonywać aktywne działania. Brak energii może spowodować śmierć.
Niepowodzenie reprodukcyjne. Jeśli zanieczyszczenie wody nie powoduje tak częstej śmierci organizmów żywych, to w 100% przypadków może mieć wpływ na zdrowie. Naukowcy są szczególnie zaniepokojeni utratą zdolności do reprodukcji nowego pokolenia. Rozwiązanie tego problemu genetycznego może być trudne. Wymagana jest sztuczna odnowa środowiska wodnego.

Jak działa kontrola i oczyszczanie wody?

Zdając sobie sprawę, że zanieczyszczenie słodkiej wody zagraża egzystencji człowieka, agencje rządowe na poziomie krajowym i międzynarodowym tworzą wymagania dotyczące działalności przedsiębiorstw i zachowań ludzi. Ramy te znajdują odzwierciedlenie w dokumentach regulujących procedury kontroli wody i działanie systemów uzdatniania.

Wyróżnia się następujące metody czyszczenia:

Mechaniczne lub pierwotne. Jego zadaniem jest zapobieganie przedostawaniu się dużych obiektów do zbiorników wodnych. W tym celu na rurach, którymi przepływają ścieki, instaluje się specjalne kratki i filtry, zatrzymując je. Rury należy czyścić w odpowiednim czasie, w przeciwnym razie zablokowanie może spowodować wypadek.
Specjalistyczne. Przeznaczony do wychwytywania zanieczyszczeń jednego typu. Istnieją na przykład pułapki na tłuszcz, wycieki oleju i kłaczkowate cząstki wytrącane za pomocą koagulantów.
Chemiczny. Oznacza, że ścieki będą ponownie wykorzystywane w obiegu zamkniętym. Dlatego znając ich skład wyjściowy, wybierają chemikalia, które mogą przywrócić wodę do pierwotnego stanu. Zwykle jest to woda procesowa, a nie woda pitna.
Leczenie trzeciorzędne. Aby woda mogła być wykorzystywana w życiu codziennym, rolnictwie i przemyśle spożywczym, jej jakość musi być nienaganna. W tym celu poddaje się go działaniu specjalnych związków lub proszków, które podczas wielostopniowej filtracji mogą zatrzymywać metale ciężkie, szkodliwe mikroorganizmy i inne substancje.

W życiu codziennym coraz więcej osób próbuje zainstalować potężne filtry, które eliminują zanieczyszczenia spowodowane starą komunikacją i rurami.

Choroby, które mogą być spowodowane brudną wodą

Dopóki nie stało się jasne, że czynniki zakaźne i bakterie mogą przedostać się do organizmu wraz z wodą, ludzkość stanęła w obliczu takiego wyzwania. Przecież epidemie obserwowane okresowo w tym czy innym kraju pochłonęły życie setek tysięcy ludzi.

Do najczęstszych chorób, które mogą wynikać ze złej wody, należą:

cholera;
enterowirus;
lamblioza;
schistosomatoza;
amebiaza;
wrodzone deformacje;
zaburzenia psychiczne;
zaburzenia jelitowe;
nieżyt żołądka;
zmiany skórne;
oparzenia błon śluzowych;
choroby onkologiczne;
zmniejszona funkcja rozrodcza;
zaburzenia endokrynologiczne.

Kupowanie wody butelkowanej i instalowanie filtrów to sposób na zapobieganie chorobom. Niektórzy używają srebrnych przedmiotów, które również częściowo dezynfekują wodę.

Zanieczyszczenie wody może zmienić planetę i całkowicie zmienić jakość życia. Dlatego też problematyka ochrony zbiorników jest stale podnoszona przez organizacje ekologiczne i ośrodki badawcze. Pozwala to zwrócić uwagę przedsiębiorstw, społeczeństwa i agencji rządowych na istniejące problemy i pobudzić do rozpoczęcia aktywnych działań zapobiegających katastrofie.

Obecność świeżej, czystej wody jest warunkiem koniecznym istnienia wszystkich żywych organizmów na planecie.

Udział wody słodkiej nadającej się do spożycia stanowi zaledwie 3% jej całkowitej ilości.

Pomimo tego ludzie bezlitośnie ją zanieczyszczają w procesie swojej działalności.

W ten sposób bardzo duża ilość świeżej wody stała się obecnie całkowicie bezużyteczna. Gwałtowne pogorszenie jakości słodkiej wody nastąpiło w wyniku jej skażenia substancjami chemicznymi i radioaktywnymi, pestycydami, nawozami syntetycznymi i ściekami i tak się już stało.

Rodzaje zanieczyszczeń

Oczywiste jest, że wszystkie istniejące rodzaje zanieczyszczeń występują również w środowisku wodnym.

To dość obszerna lista.

Pod wieloma względami rozwiązaniem problemu zanieczyszczeń będzie.

Metale ciężkie

Podczas pracy dużych fabryk ścieki przemysłowe są odprowadzane do wody słodkiej, której skład jest bogaty w różnego rodzaju metale ciężkie. Wiele z nich, dostając się do organizmu człowieka, wywiera na niego szkodliwy wpływ, prowadząc do ciężkiego zatrucia i śmierci. Substancje takie nazywane są ksenobiotykami, czyli pierwiastkami obcymi dla żywego organizmu. Do klasy ksenobiotyków zaliczają się takie pierwiastki jak kadm, nikiel, ołów, rtęć i wiele innych.

Znane są źródła zanieczyszczenia wody tymi substancjami. Są to przede wszystkim przedsiębiorstwa metalurgiczne i fabryki samochodów.

Naturalne procesy zachodzące na planecie również mogą przyczyniać się do zanieczyszczenia. Na przykład szkodliwe związki występują w dużych ilościach w produktach działalności wulkanicznej, które od czasu do czasu wpadają do jezior, zanieczyszczając je.

Ale oczywiście decydujący jest tutaj czynnik antropogeniczny.

Substancje radioaktywne

Rozwój przemysłu nuklearnego wyrządził znaczne szkody całemu życiu na planecie, w tym zbiornikom słodkiej wody. Podczas działalności przedsiębiorstw nuklearnych powstają izotopy promieniotwórcze, w wyniku rozpadu których uwalniane są cząstki o różnych zdolnościach penetracji (cząstki alfa, beta i gamma). Wszystkie są w stanie wyrządzić nieodwracalną szkodę żywym istotom, ponieważ kiedy te pierwiastki dostaną się do organizmu, uszkadzają jego komórki i przyczyniają się do rozwoju raka.

Źródłami zanieczyszczeń mogą być:

opady atmosferyczne występujące na obszarach, na których przeprowadzane są próby jądrowe;
ścieki odprowadzane do zbiornika przez przedsiębiorstwa przemysłu nuklearnego.
statki korzystające z reaktorów jądrowych (w przypadku awarii).

Zanieczyszczenia nieorganiczne

Za główne pierwiastki nieorganiczne pogarszające jakość wody w zbiornikach zalicza się związki toksycznych pierwiastków chemicznych. Należą do nich toksyczne związki metali, zasady i sole. W wyniku przedostania się tych substancji do wody zmienia się jej skład umożliwiający spożycie przez organizmy żywe.

Głównym źródłem zanieczyszczeń są ścieki z dużych przedsiębiorstw, fabryk i kopalń. Niektóre zanieczyszczenia nieorganiczne zwiększają swoje negatywne właściwości, gdy znajdują się w kwaśnym środowisku. Zatem kwaśne ścieki pochodzące z kopalni węgla zawierają glin, miedź i cynk w stężeniach bardzo niebezpiecznych dla organizmów żywych.

Każdego dnia do zbiorników spływają ogromne ilości wody ze ścieków.

Woda ta zawiera wiele substancji zanieczyszczających. Należą do nich cząsteczki detergentów, drobne resztki jedzenia i odpadów domowych oraz odchody. Substancje te w procesie rozkładu dają życie licznym mikroorganizmom chorobotwórczym.

Jeśli dostaną się do organizmu człowieka, mogą wywołać wiele poważnych chorób, takich jak czerwonka i dur brzuszny.

Z dużych miast takie ścieki spływają do rzek i oceanu.

Nawozy syntetyczne

Nawozy syntetyczne stosowane przez człowieka zawierają wiele szkodliwych substancji, takich jak azotany i fosforany. Dostając się do zbiornika wodnego, powodują nadmierny rozwój specyficznych niebieskozielonych alg. Dorastając do ogromnych rozmiarów, uniemożliwia rozwój innych roślin w zbiorniku, a sama glon nie może służyć jako pokarm dla organizmów żywych żyjących w wodzie. Wszystko to prowadzi do zaniku życia w zbiorniku i jego zalania.

Jak rozwiązać problem zanieczyszczenia wody

Oczywiście istnieją sposoby na rozwiązanie tego problemu.

Wiadomo, że większość zanieczyszczeń przedostaje się do zbiorników wodnych wraz ze ściekami z dużych przedsiębiorstw. Oczyszczanie wody jest jednym ze sposobów rozwiązania problemu zanieczyszczenia wody. Właściciele firm powinni martwić się instalacją wysokiej jakości oczyszczalni ścieków. Obecność takich urządzeń oczywiście nie jest w stanie całkowicie zatrzymać uwalniania substancji toksycznych, ale są one w stanie znacznie zmniejszyć ich stężenie.

Filtry domowe pomogą także zwalczyć zanieczyszczenia w wodzie pitnej i oczyścić ją w domu.

O czystość słodkiej wody muszą sami dbać ludzie. Przestrzeganie kilku prostych zasad pomoże znacznie zmniejszyć poziom zanieczyszczenia wody:

Wodę z kranu należy stosować oszczędnie.
Należy unikać wyrzucania odpadów domowych do kanalizacji.
Jeśli to możliwe, usuń zanieczyszczenia z pobliskich zbiorników wodnych i plaż.
Nie używaj nawozów sztucznych. Najlepszym nawozem są odpady organiczne z gospodarstw domowych, skoszona trawa, opadłe liście lub kompost.
Pozbądź się wyrzuconych śmieci.

Pomimo tego, że problem zanieczyszczenia wody osiąga obecnie alarmujące rozmiary, jego rozwiązanie jest całkiem możliwe. Aby to zrobić, każda osoba musi podjąć pewne wysiłki i ostrożniej traktować przyrodę.

Koledzy z klasy

2 komentarze

Każdy wie, że procent wody w organizmie człowieka jest duży, a od jej jakości będzie zależeć nasz metabolizm i ogólny stan zdrowia. Widzę sposoby rozwiązania tego problemu ekologicznego w odniesieniu do naszego kraju: ograniczenie standardów zużycia wody do minimum, a w dodatku przy zawyżonych stawkach; Otrzymane środki zostaną przeznaczone na rozwój instalacji uzdatniania wody (oczyszczanie osadu czynnego, ozonowanie).

Woda jest źródłem wszystkich żywych istot. Ani ludzie, ani zwierzęta nie mogą bez niego żyć. Nie sądziłem, że problemy ze słodką wodą są aż tak duże. Ale nie da się żyć pełnią życia bez kopalń, kanałów, fabryk itp. W przyszłości oczywiście ludzkość będzie miała rozwiązanie tego problemu, ale co teraz zrobić? Uważam, że ludzie powinni aktywnie zająć się kwestią wody i podjąć działania.

Choć może się to wydawać dziwne, wraz z rozwojem cywilizacji wzrasta zagrożenie bezpieczeństwa ekologicznego całej planety. W szczególności dotyczy to zanieczyszczenia źródeł wody. Nie jest to tajemnicą skutki zanieczyszczenia wody mogłoby być katastrofalne dla całej ludzkości. W miarę postępu wzrasta liczba potrzeb człowieka, które można w pełni zaspokoić jedynie poprzez zwiększenie wolumenu produkcji przemysłowej. Ale to odpady przemysłowe powodują tak smutne konsekwencje, ponieważ obecny stan zakładów przetwarzania pozostawia wiele do życzenia lub w ogóle nie ma niezbędnych systemów.

Według raportów ekspertów ONZ, publikowanych corocznie w przeddzień Światowego Dnia Wody (22 marca), liczba osób, które chorują i umierają tylko dlatego, że piją skażoną wodę, jest prawie równa liczbie ofiar różnego rodzaju przemoc. W miarę postępu industrializacji i urbanizacji stopień zanieczyszczenia wody tylko wzrasta. Niezależni eksperci szacują, że co roku na całym świecie co najmniej 1,8 miliona dzieci umiera z powodu chorób spowodowanych piciem nadmiernie skażonej wody. Co więcej, ich wiek nie przekracza pięciu lat.

Zatem konsekwencjami picia zanieczyszczonej wody dla ludzi są różne choroby jelitowe i zakaźne - cholera, dur brzuszny, zapalenie wątroby, czerwonka, zapalenie żołądka i jelit. Ponadto zanieczyszczenie wody powoduje pogorszenie stanu skóry, negatywnie wpływa na kondycję włosów i prowadzi do uszkodzeń zębów. Chlor, który wykorzystuje się do wody pitnej w centralnych wodociągach, bardzo często nie reaguje z niektórymi pierwiastkami. Na przykład chlor nie ma absolutnie żadnego wpływu na związki fluoru i fenolu, które mają negatywny wpływ na czynność wątroby i nerek. Nerki i wątroba to obszary ryzyka, w których picie zanieczyszczonej wody ma najbardziej szkodliwe skutki.

Negatywny skutki zanieczyszczenia wody, a mianowicie wysoka zawartość w nim ołowiu, kadmu, chromu, benzopirenu, dla człowieka wyraża się w szybkim pogorszeniu stanu zdrowia. Krytyczna kumulacja tych szkodliwych pierwiastków w organizmie często powoduje pojawienie się nowotworów, a także zaburzeń ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego. E. coli i enterowirusy to szkodliwe mikroorganizmy, które mają negatywny wpływ na funkcjonowanie przewodu pokarmowego. Jeśli woda nie zostanie poddana dodatkowemu uzdatnianiu, konsekwencje są łatwe do przewidzenia - rozwój kamicy moczowej i kamicy żółciowej, zaburzenia pracy układu sercowo-naczyniowego itp. Istnieje również duże prawdopodobieństwo rozwoju przewlekłego zapalenia nerek i zapalenia wątroby.

Obecnie w naszym kraju ponad 50 procent miejskich systemów wodociągowych dobiegło końca i znajduje się w niebezpiecznym stanie. Jest to, że tak powiem, konsekwencja ich długotrwałego użytkowania. Ponadto, jak pokazują wyniki bieżących kontroli, zdecydowana większość krajowych przedsiębiorstw przemysłowych nie posiada żadnych obiektów unieszkodliwiania odpadów, w związku z czym swoje ścieki odprowadzają do otwartych zbiorników wodnych. Nie trzeba dodawać, jakie konsekwencje mają te działania dla przyrody.

Dlatego, aby uniknąć zatruć i innych negatywnych konsekwencji picia skażonej wody, należy samodzielnie zadbać o jej oczyszczenie. Oczywiście nie jest faktem, że z Twojego kranu wypływa woda zawierająca zanieczyszczenia, jednak bez analizy nie da się z całą pewnością stwierdzić, że nie ma w niej żadnych zanieczyszczeń.

Jeśli chodzi o zbiorniki wodne, takie jak rzeki i jeziora, powstają w nich zanieczyszczenia w wyniku stosowania różnych nowoczesnych chemikaliów i nawozów. Według naukowców 80 proc. z nich nie zostało poddanych żadnym badaniom, więc nawet trudno powiedzieć, jakie będą konsekwencje.

Zanieczyszczenia mogą przedostać się do wody na każdym etapie cyklu i skutki zanieczyszczenia wody, czyli jego użycie, może nie pojawić się od razu, ale po pewnym czasie, do czasu, aż w organizmie zgromadzi się duża ilość szkodliwych pierwiastków. Dlatego zdecydowanie warto zadbać o swoje zdrowie instalując w swoich domach systemy uzdatniania wody.

ZANIECZYSZCZENIE WODY
zmiany stanu chemicznego, fizycznego lub właściwości biologicznych wody, ograniczające jej dalsze wykorzystanie. W przypadku wszystkich rodzajów użytkowania wody zmienia się stan fizyczny (na przykład po podgrzaniu) lub skład chemiczny wody, gdy dostają się do niej zanieczyszczenia, które dzieli się na dwie główne grupy: te, które zmieniają się w czasie w środowisku wodnym, oraz te, które pozostają w nim bez zmian. Do pierwszej grupy zaliczają się organiczne składniki ścieków bytowych oraz większość odpadów przemysłowych, m.in. odpady z celulozowni i papierni. Do drugiej grupy zalicza się wiele soli nieorganicznych, takich jak siarczan sodu, który stosowany jest jako barwnik w przemyśle tekstylnym, oraz nieaktywne substancje organiczne, takie jak pestycydy.
ŹRÓDŁA ZANIECZYSZCZEŃ
Osady. Najbardziej znanym źródłem zanieczyszczenia wody i tym, któremu tradycyjnie poświęca się najwięcej uwagi, są ścieki bytowe (lub komunalne). Zużycie wody w miastach szacuje się zazwyczaj na podstawie średniego dziennego zużycia wody na osobę, które w Stanach Zjednoczonych wynosi około 750 litrów i obejmuje wodę do picia, gotowania, higieny osobistej, do obsługi domowych instalacji wodno-kanalizacyjnych oraz do podlewania trawników i trawników, gaszenie pożarów i mycie ulic oraz inne potrzeby miejskie. Prawie cała zużyta woda trafia do kanalizacji. Ponieważ codziennie do ścieków przedostaje się ogromna ilość odchodów, głównym zadaniem służb miejskich podczas przetwarzania ścieków bytowych w kanałach oczyszczalni jest usuwanie patogennych mikroorganizmów. Kiedy niedostatecznie oczyszczone odchody są ponownie wykorzystywane, zawarte w nich bakterie i wirusy mogą powodować choroby jelit (dur brzuszny, cholera i czerwonka), a także zapalenie wątroby i polio. Mydło, syntetyczne proszki do prania, środki dezynfekcyjne, wybielacze i inna chemia gospodarcza obecne są w ściekach w postaci rozpuszczonej. Odpady papierowe pochodzą z budynków mieszkalnych, w tym papier toaletowy i pieluchy dziecięce, odpady z żywności roślinnej i zwierzęcej. Wody deszczowe i roztopowe spływają z ulic do kanalizacji, często wraz z piaskiem lub solą, które przyspieszają topnienie śniegu i lodu na jezdniach i chodnikach.
Przemysł. W krajach uprzemysłowionych głównym konsumentem wody i największym źródłem ścieków jest przemysł. Ścieki przemysłowe do rzek są 3 razy większe niż ścieki komunalne. Woda pełni różne funkcje, jest m.in. surowcem, grzejnikiem i chłodnicą w procesach technologicznych, ponadto transportuje, sortuje i myje różne materiały. Woda usuwa również odpady na wszystkich etapach produkcji – od wydobycia surowców, przygotowania półproduktów po wydanie produktów końcowych i ich pakowanie. Ponieważ znacznie taniej jest wyrzucać odpady z różnych cykli produkcyjnych niż je przetwarzać i unieszkodliwiać, wraz ze ściekami przemysłowymi odprowadzana jest ogromna ilość różnych substancji organicznych i nieorganicznych. Ponad połowa ścieków wprowadzanych do zbiorników wodnych pochodzi z czterech głównych gałęzi przemysłu: celulozy i papieru, rafinacji ropy naftowej, przemysłu syntezy organicznej i metalurgii żelaza (wielkie piece i produkcja stali). Ze względu na rosnącą ilość odpadów przemysłowych równowaga ekologiczna wielu jezior i rzek zostaje zakłócona, chociaż większość ścieków jest nietoksyczna i nie śmiertelna dla ludzi.
Zanieczyszczenie termiczne. Największym pojedynczym zastosowaniem wody jest produkcja energii elektrycznej, gdzie wykorzystuje się ją przede wszystkim do chłodzenia i skraplania pary wytwarzanej przez turbiny w elektrowniach cieplnych. Jednocześnie woda nagrzewa się średnio o 7°C, po czym jest odprowadzana bezpośrednio do rzek i jezior, stanowiąc główne źródło dodatkowego ciepła, co nazywa się „zanieczyszczeniem termicznym”. Istnieją zastrzeżenia do stosowania tego terminu, gdyż podwyższenie temperatury wody czasami prowadzi do korzystnych skutków dla środowiska.
Rolnictwo. Drugim głównym konsumentem wody jest rolnictwo, które wykorzystuje ją do nawadniania pól. Wypływająca z nich woda jest nasycona roztworami soli i cząstkami gleby, a także pozostałościami chemicznymi, które pomagają zwiększyć produktywność. Należą do nich insektycydy; środki grzybobójcze opryskiwane sadami i uprawami; herbicydy, słynny środek do zwalczania chwastów; i inne pestycydy oraz nawozy organiczne i nieorganiczne zawierające azot, fosfor, potas i inne pierwiastki chemiczne. Oprócz związków chemicznych do rzek przedostaje się duża ilość odchodów i innych pozostałości organicznych z gospodarstw, w których hoduje się bydło mięsne i mleczne, trzodę chlewną czy drób. Dużo odpadów organicznych pochodzi także z przetwórstwa produktów rolnych (podczas rozbioru tusz mięsnych, obróbki skór, produkcji żywności i konserw itp.).
SKUTKI ZANIECZYSZCZEŃ
Czysta woda jest przezroczysta, bezbarwna, bezwonna i pozbawiona smaku, zamieszkuje ją wiele ryb, roślin i zwierząt. Wody zanieczyszczone są mętne, mają nieprzyjemny zapach, nie nadają się do picia, często zawierają duże ilości bakterii i glonów. System samooczyszczania wody (napowietrzanie bieżącą wodą i sedymentacja cząstek zawieszonych na dnie) nie działa ze względu na nadmiar w niej zanieczyszczeń antropogenicznych.
Obniżona zawartość tlenu. Substancje organiczne zawarte w ściekach rozkładają się pod wpływem enzymów bakterii tlenowych, które w trakcie trawienia pozostałości organicznych absorbują tlen rozpuszczony w wodzie, a uwalniają dwutlenek węgla. Powszechnie znanymi końcowymi produktami rozkładu są dwutlenek węgla i woda, ale może powstać wiele innych związków. Przykładowo bakterie przekształcają azot zawarty w odpadach w amoniak (NH3), który w połączeniu z sodem, potasem lub innymi pierwiastkami chemicznymi tworzy sole kwasu azotowego – azotany. Siarka przekształca się w związki siarkowodoru (substancje zawierające rodnik -SH lub siarkowodór H2S), które stopniowo przekształcają się w siarkę (S) lub jon siarczanowy (SO4-), który również tworzy sole. W wodach zawierających odchody, pozostałości roślinne i zwierzęce pochodzące z zakładów przemysłu spożywczego, włókna papierowe i pozostałości celulozy z przedsiębiorstw przemysłu celulozowo-papierniczego, procesy rozkładu przebiegają niemal identycznie. Ponieważ bakterie tlenowe wykorzystują tlen, pierwszym skutkiem rozkładu pozostałości organicznych jest zmniejszenie ilości tlenu rozpuszczonego w wodach odbiorczych. Różni się w zależności od temperatury, a także w pewnym stopniu od zasolenia i ciśnienia. Świeża woda o temperaturze 20°C i intensywnym napowietrzaniu zawiera 9,2 mg rozpuszczonego tlenu w jednym litrze. Wraz ze wzrostem temperatury wody wskaźnik ten maleje, a gdy ochładza się, wzrasta. Zgodnie z obowiązującymi normami dotyczącymi projektowania oczyszczalni ścieków komunalnych do rozkładu substancji organicznych zawartych w jednym litrze ścieków komunalnych o normalnym składzie w temperaturze 20°C potrzeba około 200 mg tlenu w ciągu 5 dni. Wartość ta, zwana biochemicznym zapotrzebowaniem tlenu (BZT), służy jako standard do obliczania ilości tlenu wymaganej do oczyszczenia danej objętości ścieków. Wartość BZT ścieków z garbarni, przetwórstwa mięsnego i cukrowni jest znacznie wyższa niż ścieków komunalnych. W małych ciekach o szybkich prądach, gdzie woda jest intensywnie wymieszana, tlen pochodzący z atmosfery kompensuje wyczerpywanie się jego zapasów rozpuszczonych w wodzie. Jednocześnie dwutlenek węgla powstały podczas rozkładu substancji zawartych w ściekach odparowuje do atmosfery. Skraca to okres niekorzystnych skutków procesów rozkładu substancji organicznych. I odwrotnie, w zbiornikach wodnych o słabych prądach, gdzie wody mieszają się powoli i są odizolowane od atmosfery, nieunikniony spadek zawartości tlenu i wzrost stężenia dwutlenku węgla pociągają za sobą poważne zmiany. Kiedy zawartość tlenu spada do pewnego poziomu, ryby umierają i zaczynają obumierać inne organizmy żywe, co z kolei prowadzi do wzrostu objętości rozkładającej się materii organicznej. Większość ryb umiera z powodu zatrucia ściekami przemysłowymi i rolniczymi, ale wiele z nich umiera również z powodu braku tlenu w wodzie. Ryby, jak wszystkie żywe istoty, pochłaniają tlen i wydzielają dwutlenek węgla. Jeśli w wodzie jest mało tlenu, ale za to duże stężenie dwutlenku węgla, intensywność ich oddychania maleje (wiadomo, że woda o dużej zawartości kwasu węglowego, czyli rozpuszczonego w niej dwutlenku węgla, staje się kwaśna).

[s]tbl_dirt.jpg. TYPOWE ZANIECZYSZCZENIA WODY W NIEKTÓRYCH BRANŻACH

W wodach dotkniętych zanieczyszczeniem termicznym często powstają warunki prowadzące do śmierci ryb. Tam zawartość tlenu maleje, ponieważ jest słabo rozpuszczalny w ciepłej wodzie, ale zapotrzebowanie na tlen gwałtownie wzrasta, ponieważ wzrasta tempo jego zużycia przez bakterie tlenowe i ryby. Dodawanie kwasów, takich jak kwas siarkowy, do wody drenażowej z kopalni węgla również znacznie zmniejsza zdolność niektórych gatunków ryb do ekstrakcji tlenu z wody. Biodegradowalność. Materiały sztuczne, które ulegają biodegradacji, zwiększają obciążenie bakterii, co z kolei zwiększa zużycie rozpuszczonego tlenu. Materiały te są specjalnie stworzone w taki sposób, aby mogły być łatwo przetworzone przez bakterie, tj. rozkładać się. Naturalna materia organiczna zazwyczaj ulega biodegradacji. Aby materiały sztuczne nabrały tej właściwości, zmieniono odpowiednio skład chemiczny wielu z nich (np. detergentów i środków czyszczących, wyrobów papierniczych itp.). Pierwsze syntetyczne detergenty były odporne na biodegradację. Kiedy na oczyszczalniach ścieków komunalnych zaczęły gromadzić się ogromne chmury mydlin, które na skutek zanieczyszczenia mikroorganizmami chorobotwórczymi lub unoszenia się w rzekach zakłócały pracę niektórych stacji uzdatniania wody, zwrócono uwagę na tę okoliczność. Producenci detergentów rozwiązali ten problem, czyniąc swoje produkty biodegradowalnymi. Jednak decyzja ta wywołała także negatywne konsekwencje, gdyż doprowadziła do wzrostu BZT cieków przyjmujących ścieki, a co za tym idzie, przyspieszenia tempa zużycia tlenu.
Tworzenie się gazów. Amoniak jest głównym produktem mikrobiologicznego rozkładu białek i wydalin zwierzęcych. Amoniak i jego gazowe pochodne amin powstają zarówno w obecności, jak i przy braku tlenu rozpuszczonego w wodzie. W pierwszym przypadku amoniak jest utleniany przez bakterie do azotanów i azotynów. W przypadku braku tlenu amoniak nie utlenia się, a jego zawartość w wodzie pozostaje stabilna. W miarę zmniejszania się zawartości tlenu powstałe azotyny i azotany przekształcają się w gazowy azot. Dzieje się tak często, gdy woda wypływająca z nawożonych pól i zawierająca już azotany trafia do zbiorników stojących, gdzie gromadzą się również pozostałości organiczne. Muły denne takich zbiorników zamieszkują bakterie beztlenowe, które rozwijają się w środowisku beztlenowym. Wykorzystują tlen zawarty w siarczanach i tworzą siarkowodór. Kiedy w związkach nie ma wystarczającej ilości dostępnego tlenu, rozwijają się inne formy bakterii beztlenowych, które powodują gnicie materii organicznej. W zależności od rodzaju bakterii powstaje dwutlenek węgla (CO2), wodór (H2) i metan (CH4) – bezbarwny i bezwonny gaz palny, zwany także gazem bagiennym. Eutrofizacja, czyli eutrofizacja, to proces wzbogacania zbiorników wodnych w składniki odżywcze, zwłaszcza azot i fosfor, głównie pochodzenia biogennego. W rezultacie jezioro stopniowo zarasta i zamienia się w bagno wypełnione mułem i rozkładającymi się resztkami roślin, które ostatecznie wysycha. W warunkach naturalnych proces ten trwa dziesiątki tysięcy lat, jednak na skutek zanieczyszczeń antropogenicznych postępuje bardzo szybko. Na przykład w małych stawach i jeziorach znajdujących się pod wpływem człowieka proces ten trwa zaledwie kilka dekad. Eutrofizacja nasila się, gdy wzrost roślin w zbiorniku wodnym jest stymulowany przez azot i fosfor zawarty w ściekach rolniczych zawierających nawozy, środkach czyszczących i innych odpadach. Wody jeziora, do którego trafiają te ścieki, tworzą żyzne środowisko, w którym rośliny wodne prężnie rosną, zajmując przestrzeń, w której żyją ryby. Glony i inne rośliny, umierając, opadają na dno i są rozkładane przez bakterie tlenowe, które zużywają do tego tlen, co prowadzi do śmierci ryb. Jezioro jest wypełnione pływającymi i przyczepionymi glonami i innymi roślinami wodnymi, a także małymi zwierzętami, które się nimi żywią. Niebiesko-zielone algi, czyli sinice, powodują, że woda smakuje jak zupa grochowa o nieprzyjemnym zapachu i rybim smaku, a skały pokrywają śluzowatym filmem.
Zanieczyszczenie termiczne. Temperatura wody wykorzystywanej w elektrowniach cieplnych do chłodzenia pary wzrasta o 3-10°C, a czasami nawet do 20°C. Gęstość i lepkość podgrzanej wody różni się od właściwości zimniejszej wody basenu odbiorczego, więc miesza się je stopniowo. Ciepła woda ochładza się albo wokół ujścia, albo w mieszanym strumieniu płynącym w dół rzeki. Potężne elektrownie zauważalnie podgrzewają wody w rzekach i zatokach, nad którymi się znajdują. Latem, kiedy zapotrzebowanie na energię elektryczną do klimatyzacji jest bardzo duże i jej produkcja wzrasta, wody te często się przegrzewają. Pojęcie „zanieczyszczenia termicznego” odnosi się konkretnie do takich przypadków, ponieważ nadmiar ciepła zmniejsza rozpuszczalność tlenu w wodzie, przyspiesza tempo reakcji chemicznych, a tym samym wpływa na życie zwierząt i roślin w ujęciach wody. Istnieją żywe przykłady tego, jak w wyniku wzrostu temperatury wody ginęły ryby, pojawiały się przeszkody na drodze ich migracji, w szybkim tempie rozmnażały się glony i inne niższe chwasty, a także pojawiały się przedwczesne sezonowe zmiany w środowisku wodnym. Jednak w niektórych przypadkach połowy ryb wzrosły, sezon wegetacyjny wydłużył się i zaobserwowano inne korzystne efekty. Dlatego podkreślamy, że dla bardziej poprawnego użycia terminu „zanieczyszczenie termiczne” konieczne jest posiadanie znacznie większej ilości informacji na temat wpływu dodatkowego ciepła na środowisko wodne w każdym konkretnym miejscu.
Akumulacja toksycznych substancji organicznych. Stabilność i toksyczność pestycydów zapewniła sukces w walce z owadami (w tym komarami wywołującymi malarię), różnymi chwastami i innymi szkodnikami niszczącymi plony. Udowodniono jednak, że pestycydy są również substancjami szkodliwymi dla środowiska, ponieważ kumulują się w różnych organizmach i krążą w łańcuchach pokarmowych, czyli troficznych. Unikalna struktura chemiczna pestycydów jest odporna na konwencjonalne procesy degradacji chemicznej i biologicznej. W rezultacie, gdy rośliny i inne żywe organizmy poddane działaniu pestycydów zostaną zjedzone przez zwierzęta, substancje toksyczne gromadzą się i osiągają wysokie stężenia w ich organizmach. Ponieważ większe zwierzęta zjadają mniejsze, substancje te trafiają wyżej w łańcuchu pokarmowym. Dzieje się tak zarówno na lądzie, jak i w zbiornikach wodnych. Substancje chemiczne rozpuszczone w wodzie deszczowej i wchłonięte przez cząstki gleby są zmywane do wód gruntowych, a następnie do rzek osuszających grunty rolne, gdzie zaczynają gromadzić się w rybach i mniejszych organizmach wodnych. Choć niektóre organizmy żywe przystosowały się do tych szkodliwych substancji, zdarzały się przypadki masowej śmiertelności niektórych gatunków, prawdopodobnie na skutek zatrucia pestycydami rolniczymi. Na przykład insektycydy rotenon i DDT oraz pestycydy 2,4-D i inne zadały poważny cios ichtiofaunie. Nawet jeśli stężenie toksycznych chemikaliów nie jest śmiertelne, substancje te mogą prowadzić do śmierci zwierząt lub innych szkodliwych skutków na kolejnym etapie łańcucha pokarmowego. Na przykład mewy padły po zjedzeniu dużych ilości ryb zawierających wysokie stężenie DDT, a kilku innym gatunkom ptaków żywiących się rybami, w tym bielikowi bielikowi i pelikanom, grozi wyginięcie z powodu ograniczonej reprodukcji. Z powodu przedostania się pestycydów do ich organizmu skorupka jaja staje się tak cienka i delikatna, że jaja pękają, a zarodki piskląt obumierają.
Zanieczyszczenie nuklearne. Izotopy promieniotwórcze, czyli radionuklidy (promieniotwórcze formy pierwiastków chemicznych), również gromadzą się w łańcuchach pokarmowych, ponieważ mają trwały charakter. W procesie rozpadu promieniotwórczego jądra atomów radioizotopów emitują cząstki elementarne i promieniowanie elektromagnetyczne. Proces ten rozpoczyna się jednocześnie z powstaniem radioaktywnego pierwiastka chemicznego i trwa do momentu, aż wszystkie jego atomy zostaną przekształcone pod wpływem promieniowania w atomy innych pierwiastków. Każdy radioizotop charakteryzuje się pewnym okresem półtrwania - czasem, w którym liczba atomów w dowolnej jego próbce zmniejsza się o połowę. Ponieważ okres półtrwania wielu izotopów promieniotwórczych jest bardzo długi (np. miliony lat), ich ciągłe promieniowanie może ostatecznie doprowadzić do tragicznych konsekwencji dla organizmów żywych zamieszkujących zbiorniki wodne, do których wrzucane są ciekłe odpady radioaktywne. Wiadomo, że promieniowanie niszczy tkanki roślin i zwierząt, prowadzi do mutacji genetycznych, bezpłodności, a przy odpowiednio wysokich dawkach do śmierci. Mechanizm oddziaływania promieniowania na organizmy żywe nie został dotychczas w pełni wyjaśniony i nie ma skutecznych sposobów łagodzenia lub zapobiegania negatywnym skutkom. Wiadomo jednak, że promieniowanie kumuluje się, tj. Powtarzające się narażenie na niskie dawki może ostatecznie mieć taki sam skutek, jak pojedyncze narażenie na dużą dawkę.
Wpływ metali toksycznych. Metale toksyczne, takie jak rtęć, arsen, kadm i ołów, również mają działanie kumulacyjne. Wynik ich kumulacji w małych dawkach może być taki sam, jak w przypadku otrzymania pojedynczej dużej dawki. Rtęć zawarta w ściekach przemysłowych osadza się w osadach mułu dennego rzek i jezior. Bakterie beztlenowe żyjące w osadach przekształcają je w formy toksyczne (np. metylortęć), co może prowadzić do poważnych uszkodzeń układu nerwowego i mózgu zwierząt i ludzi, a także powodować mutacje genetyczne. Metylortęć jest lotną substancją uwalnianą z osadów dennych, a następnie wraz z wodą przedostaje się do organizmu ryby i gromadzi się w jej tkankach. Chociaż ryba nie umiera, osoba, która zjada taką skażoną rybę, może zostać zatruta, a nawet umrzeć. Inną dobrze znaną trucizną przedostającą się do dróg wodnych w postaci rozpuszczonej jest arsen. Stwierdzono go w małych, ale mierzalnych ilościach w detergentach zawierających rozpuszczalne w wodzie enzymy i fosforany oraz w barwnikach przeznaczonych do barwienia chusteczek kosmetycznych i papieru toaletowego. Ołów (wykorzystywany do produkcji wyrobów metalowych, baterii, farb, szkła, benzyny i środków owadobójczych) i kadm (wykorzystywany głównie do produkcji baterii) również dostają się do obszarów wodnych wraz ze ściekami przemysłowymi.
Inne zanieczyszczenia nieorganiczne. W basenach odbiorczych niektóre metale, takie jak żelazo i mangan, ulegają utlenieniu w wyniku procesów chemicznych lub biologicznych (bakteryjnych). Na przykład rdza tworzy się na powierzchni żelaza i jego związków. Rozpuszczalne formy tych metali występują w różnych rodzajach ścieków: stwierdzono je w wodzie sączącej się z kopalń i składowisk złomu, a także z naturalnych bagien. Sole tych metali, które utleniają się w wodzie, stają się mniej rozpuszczalne i tworzą stałe zabarwione osady, które wytrącają się z roztworów. Dlatego woda nabiera koloru i staje się mętna. Dlatego też odpływy z kopalń rud żelaza i składowisk złomu przybierają kolor czerwony lub pomarańczowo-brązowy ze względu na obecność tlenków żelaza (rdzy). Zanieczyszczenia nieorganiczne takie jak chlorek i siarczan sodu, chlorek wapnia itp. (tj. sole powstałe podczas neutralizacji kwaśnych lub zasadowych ścieków przemysłowych) nie mogą być przetwarzane biologicznie ani chemicznie. Choć same te substancje nie ulegają przemianie, to jednak wpływają na jakość wody, do której odprowadzane są ścieki. W wielu przypadkach niepożądane jest stosowanie „twardej” wody o dużej zawartości soli, ponieważ tworzą one osad na ściankach rur i kotłów. Substancje nieorganiczne, takie jak cynk i miedź, są wchłaniane przez osady mułowe ze strumieni ścieków i następnie transportowane wraz z tymi drobnymi cząsteczkami przez prąd. Ich działanie toksyczne jest silniejsze w środowisku kwaśnym niż w środowisku obojętnym lub zasadowym. W kwaśnych ściekach z kopalni węgla cynk, miedź i aluminium osiągają stężenia zabójcze dla organizmów wodnych. Niektóre zanieczyszczenia, choć indywidualnie nie są szczególnie toksyczne, w wyniku interakcji stają się związkami toksycznymi (na przykład miedź w obecności kadmu).
KONTROLA I CZYSZCZENIE
Stosowane są trzy główne metody oczyszczania ścieków. Pierwsza metoda istnieje już od dawna i jest najbardziej ekonomiczna: odprowadzanie ścieków do dużych cieków wodnych, gdzie są one rozcieńczane świeżą wodą bieżącą, napowietrzane i naturalnie neutralizowane. Oczywiście metoda ta nie spełnia współczesnych warunków. Druga metoda opiera się w dużej mierze na tych samych naturalnych procesach, co pierwsza i polega na usuwaniu i redukcji ciał stałych oraz materii organicznej za pomocą środków mechanicznych, biologicznych i chemicznych. Stosowany jest głównie w komunalnych oczyszczalniach ścieków, które rzadko posiadają sprzęt do przetwarzania ścieków przemysłowych i rolniczych. Trzecia metoda jest powszechnie znana i dość powszechna, polega na zmniejszeniu objętości ścieków poprzez zmianę procesów technologicznych; na przykład poprzez recykling materiałów lub stosowanie naturalnych metod zwalczania szkodników zamiast pestycydów itp.
Czyszczenie kanalizacji. Choć wiele przedsiębiorstw przemysłowych podejmuje obecnie próby oczyszczenia ścieków lub zamknięcia cyklu produkcyjnego, a produkcja pestycydów i innych substancji toksycznych jest zakazana, najbardziej radykalnym i najszybszym rozwiązaniem problemu zanieczyszczenia wody będzie budowa dodatkowych i bardziej nowoczesne zakłady lecznicze.
Czyszczenie podstawowe (mechaniczne). Zwykle wzdłuż ścieżki przepływu ścieków instaluje się kratki lub sita, które wychwytują pływające przedmioty i zawieszone cząstki. Piasek i inne grube cząstki nieorganiczne są następnie osadzane w osadnikach piasku o pochyłym dnie lub przechwytywane na sitach. Oleje i tłuszcze usuwane są z powierzchni wody za pomocą specjalnych urządzeń (odolejacze, łapacze tłuszczu itp.). Przez pewien czas ścieki kierowane są do osadników, w których osadzają się drobne cząstki. Swobodnie unoszące się kłaczki są osadzane poprzez dodanie chemicznych koagulantów. Otrzymany w ten sposób osad, składający się w 70% z substancji organicznych, przepuszczany jest przez specjalny zbiornik żelbetowy – zbiornik na metan, w którym jest przetwarzany przez bakterie beztlenowe. W rezultacie powstają ciekły i gazowy metan, dwutlenek węgla oraz stałe cząstki mineralne. W przypadku braku komory fermentacyjnej odpady stałe są zakopywane, składowane na wysypiskach, spalane (co prowadzi do zanieczyszczenia powietrza) lub suszone i wykorzystywane jako humus lub nawóz. Oczyszczanie wtórne przeprowadza się głównie metodami biologicznymi. Ponieważ w pierwszym etapie nie usuwa się materii organicznej, w kolejnym etapie wykorzystuje się bakterie tlenowe do rozkładu zawieszonej i rozpuszczonej materii organicznej. Głównym wyzwaniem jest doprowadzenie ścieków do kontaktu z jak największą liczbą bakterii w warunkach dobrego napowietrzenia, ponieważ bakterie muszą być w stanie spożyć wystarczającą ilość rozpuszczonego tlenu. Ścieki przepuszczane są przez różne filtry – piasek, tłuczeń, żwir, keramzyt czy polimery syntetyczne (taki sam efekt uzyskuje się w procesie naturalnego oczyszczania w korycie rzeki na dystansie kilku kilometrów). Bakterie tworzą warstwę na powierzchni materiału filtrującego i rozkładają ścieki organiczne przechodzące przez filtr, redukując w ten sposób BZT o ponad 90%. Jest to tzw filtry bakteryjne. Redukcję BZT o 98% osiąga się w zbiornikach napowietrzających, w których przyspieszane są naturalne procesy utleniania poprzez wymuszone napowietrzanie ścieków i ich mieszanie z osadem czynnym. Osad czynny powstaje w osadnikach z cząstek zawieszonych w cieczach odpadowych, nie zatrzymanych podczas wstępnego oczyszczania i zaadsorbowanych przez substancje koloidalne, w których namnażają się mikroorganizmy. Inną metodą wtórnego oczyszczania jest długotrwałe osadzanie wody w specjalnych stawach lub lagunach (polach irygacyjnych lub polach filtracyjnych), gdzie glony zużywają dwutlenek węgla i uwalniają tlen niezbędny do rozkładu materii organicznej. W tym przypadku BZT zmniejsza się o 40-70%, ale wymagane są pewne warunki temperaturowe i nasłonecznienie.
Leczenie trzeciorzędne.Ścieki poddane wstępnemu i wtórnemu oczyszczaniu nadal zawierają rozpuszczone substancje, co sprawia, że praktycznie nie nadają się do celów innych niż nawadnianie. Dlatego opracowano i przetestowano bardziej zaawansowane metody czyszczenia w celu usunięcia pozostałych zanieczyszczeń. Niektóre z tych metod stosowane są w instalacjach oczyszczania wody pitnej ze zbiorników. Wolno rozkładające się związki organiczne, takie jak pestycydy i fosforany, usuwa się poprzez filtrowanie oczyszczonych ścieków przez aktywowany (sproszkowany) węgiel drzewny lub przez dodanie koagulantów w celu ułatwienia aglomeracji drobnych cząstek i sedymentacji powstałych kłaczków, lub poprzez obróbkę takimi odczynnikami, które zapewniają utlenianie. Rozpuszczone substancje nieorganiczne są usuwane poprzez wymianę jonową (rozpuszczona sól i jony metali); chemiczne strącanie (sole wapnia i magnezu, które tworzą powłokę na wewnętrznych ściankach kotłów, zbiorników i rur), zmiękczające wodę; zmiana ciśnienia osmotycznego w celu lepszej filtracji wody przez membranę, która zatrzymuje stężone roztwory składników odżywczych - azotanów, fosforanów itp.; usuwanie azotu przez strumień powietrza podczas przechodzenia ścieków przez kolumnę desorpcyjną amoniaku; i inne metody. Na świecie jest tylko kilka przedsiębiorstw, które potrafią przeprowadzić kompleksowe oczyszczanie ścieków.

Trzy ważne etapy obiegu wody to parowanie (A), kondensacja (B) i wytrącanie (C). Jeżeli z wymienionych poniżej źródeł występuje zbyt wiele naturalnych lub wytworzonych przez człowieka substancji zanieczyszczających, naturalny system nie będzie w stanie oczyścić wody. 1. Cząstki radioaktywne, pyły i gazy pochodzą z atmosfery wraz ze śniegiem, który opada i gromadzi się na wyżynach. 2. Wody roztopowe lodowców wraz z rozpuszczonymi zanieczyszczeniami spływają z wyżyn, tworząc źródła rzek, które w drodze do morza niosą cząstki gleby i skał, powodując erozję powierzchni, po których płyną. 3. Wody odprowadzające wyrobiska kopalniane zawierają kwasy i inne substancje nieorganiczne. 4. Wylesianie przyczynia się do erozji. Wiele substancji zanieczyszczających jest odprowadzanych do rzek przez celulozownie i papiernie przetwarzające drewno. 5. Woda deszczowa wypłukuje chemikalia z gleby i rozkładających się roślin, transportuje je do wód gruntowych, a także zmywa cząsteczki gleby ze zboczy do rzek. 6. Gazy przemysłowe przedostają się do atmosfery, a stamtąd wraz z deszczem lub śniegiem do ziemi. Ścieki przemysłowe spływają bezpośrednio do rzek. Skład gazów i ścieków różni się znacznie w zależności od sektora przemysłu. 7. Organiczne środki owadobójcze, grzybobójcze, herbicydy i nawozy rozpuszczone w wodach odprowadzających grunty rolne dostają się do rzek. 8. Opryskiwanie pól pestycydami zanieczyszcza środowisko powietrza i wody. 9. Obornik krowi i inne pozostałości zwierzęce są głównymi substancjami zanieczyszczającymi na obszarach, gdzie występuje duże skupisko zwierząt na pastwiskach i podwórkach. 10. Przy wypompowywaniu świeżej wody gruntowej może nastąpić zasolenie w wyniku wyciągania na powierzchnię wód mineralizowanych z ujść rzek i basenów morskich. 11. Metan jest wytwarzany przez bakterie zarówno na naturalnych bagnach, jak i w stojących zbiornikach z nadmiarem zanieczyszczeń organicznych pochodzenia antropogenicznego. 12. Zanieczyszczenie termiczne rzek następuje na skutek przepływu podgrzanej wody z elektrowni. 13. Miasta generują różnorodne odpady, zarówno organiczne, jak i nieorganiczne. 14. Głównym źródłem zanieczyszczeń powietrza są spaliny silników spalinowych. Węglowodory są adsorbowane przez wilgoć zawartą w powietrzu. 15. Ze ścieków komunalnych usuwane są duże przedmioty i cząstki na stacjach podczyszczania, substancje organiczne na stacjach podczyszczania. Nie sposób pozbyć się wielu substancji pochodzących ze ścieków przemysłowych. 16. Wycieki ropy z przybrzeżnych szybów naftowych i tankowców zanieczyszczają wody i plaże.

Słownik ekologiczny

ZANIECZYSZCZENIE WODY, zanieczyszczenie wody szkodliwymi odpadami. Głównym źródłem zanieczyszczeń wody są odpady przemysłowe. Toksyczne chemikalia, których nie można zdezynfekować metodą CHLOROWANIA, są odprowadzane do ścieków przemysłowych. Spalanie paliw kopalnych powoduje... ... Naukowy i techniczny słownik encyklopedyczny

zanieczyszczenie wody- Zanieczyszczenie rzek, jezior, mórz, wód gruntowych substancjami zwykle w nich nie występującymi, przez co woda staje się niezdatna do użytku. Syn.: zanieczyszczenie wody… Słownik geografii

zanieczyszczenie wody- — PL zanieczyszczenie wody Spowodowana lub wywołana przez człowieka zmiana integralności chemicznej, fizycznej, biologicznej i radiologicznej wody. (Źródło: LANDY)… … Przewodnik tłumacza technicznego

zanieczyszczenie wody- vandens tarša statusas Aprobuotas sritis ekologinis ūkininkavimas apibrėžtis Azoto junginių tiesioginis arba netiesioginis patekimas iš žemės ūkio šaltinių į vandenį, galintis kelti pavojų žmonių sveikatai, kti gyviesiems organizmam proszę pana… … Słownik litewski (lietuvių žodynas)

zanieczyszczenie wody- vandens tarša statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Kenksmingųjų medžiagų (buitinių ir pramoninių nutekamųjų vandenų, žemės ūkio atliekų, transporto išmetamųjų dujų, naftos ir jos produktų, radioaktyvi ųjų medžiagų, trąšų,… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

W większości przypadków zanieczyszczenie słodkiej wody pozostaje niewidoczne, ponieważ zanieczyszczenia są rozpuszczone w wodzie. Są jednak wyjątki: pieniące się detergenty, a także unoszące się na powierzchni produkty naftowe i ścieki surowe. Istnieje kilka... ...Wikipedii

Zanieczyszczenie wód zbiorników i strumieni- Proces zmiany składu i właściwości wody w zbiornikach i strumieniach pod wpływem zanieczyszczeń, mikroorganizmów i ciepła przedostającego się do wody, prowadzący do pogorszenia jakości wody.