Загрязнение поверхностных водных источников, сбросы сточных вод

         ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДНЫХ ИСТОЧНИКОВ, СБРОСЫ ЗАГРЯЗНЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД.

       Загрязнение поверхностных вод началось в центральной России еще в XVI в., когда начали удобрять поля навозом . С тех пор в центральных районах страны основным загрязнителем вод было сельское хозяйство. В более северных районах большую роль играл сплав леса, особенно молевой, при котором бревна тонули и гнили в воде. С развитием промышленности и ростом городов стала расти роль коммунальных и промышленных загрязнений.  Резкое усиление загрязнений произошло в ХХ в. Особая опасность связана с совпадением периода роста сбросов загрязненных сточных вод и многовековой тенденции нарастания сухости климата, снижения водности водоемов. В этих условиях растут концентрации поллютантов в растворах и, следовательно, степень их вредного воздействия на природные системы и здоровье человека.  К началу 90-х гг. в России создалась довольно сложная ситуация. Качество вод большинства поверхностных водоемов страны не отвечало установленным нормативам. Главными загрязняющими поверхностные воды веществами являются нефтепродукты, фенолы, легкоокисляемые органические вещества, соединения меди и цинка, аммонийный и нитратный азот. 

                Загрязнение пресных вод.

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. Ежегодно в водные бассейны попадают тысячи химических веществ  с непредсказуемым действием, многие из которых представляют собой новые  химические соединения. В воде могут  быть обнаружены повышенные концентрации токсичных тяжелых металлов (как  кадмия, ртути, свинца, хрома), пестициды, нитраты и фосфаты, нефтепродукты, поверхностно-активные вещества (ПАВы). Как известно, ежегодно в моря и океаны попадает до 12млн. тонн нефти. Определенный вклад в повышение концентрации тяжелых металлов в воде вносят и кислотные дожди. Они способны растворять в грунте минералы, что приводит к увеличению содержания в воде ионов тяжелых металлов. С атомных электростанций в круговорот воды в природе попадают радиоактивные отходы. Сброс неочищенных сточных вод в водные источники приводит к микробиологическим загрязнениям воды. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) 80% заболеваний в мире вызваны неподобающим качеством и антисанитарным состоянием воды. В сельской местности проблема качества воды стоит особенно остро – около 90% всех сельских жителей в мире постоянно пользуются для питья и купания загрязненной водой. Наиболее опасными загрязнителями промышленного происхождения являются тяжёлые металлы: кадмий, свинец и цинк. Другой серьёзный источник загрязнения пресных вод - кислотные дожди, вызываемые транспортно-промышленными выбросами.

    Источники загрязнения

Лесные хозяйства и  открытый дренаж - источники большого количества веществ, попадающих в пресную  воду, в первую очередь железа, алюминия и кадмия. С ростом деревьев кислотность  лесной почвы увеличивается, и проливные  дожди образуют очень кислые стоки, губительные для живой природы. Попав в реку, навозная жижа может  стать причиной серьёзной экологической  катастрофы, так как её концентрация в 100 раз больше, чем у сточных  вод, обработанных на очистных сооружениях.

Атмосферное загрязнение  пресной воды особенно пагубно. Есть два вида таких загрязнителей: грубодисперсные (зола, сажа, пыль и капельки жидкости) и газы (сернистый газ и закись азота). Все они - продукты промышленной или с/х деятельности. Когда в дождевой капле эти газы соединяются с водой, образуются концентрированные кислоты - серная и азотная.

               Распространение загрязнителей

Твёрдые и жидкие загрязняющие вещества попадают из почвы в источники  водоснабжения в результате т. н. 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. Растворы для опрыскивания сельскохозяйственных культур либо теряют свою активность при контакте с почвой, либо попадают в местные реки, либо выщелачиваются в земле и проникают в грунтовые  воды. До 80% таких растворов тратятся впустую, так как попадают не на объект опрыскивания, а в почву.

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.

           Определение уровня загрязнения

На загрязнение могут  указывать такие признаки, как  мёртвая рыба, но есть и более  сложные методы его обнаружения. Загрязнение пресной воды измеряется в показателях биохимической  потребности в кислороде (БПК) - т. е. сколько кислорода поглощает  загрязнитель из воды. Этот показатель позволяет оценить степень кислородного голодания водных организмов.

В то время как норма  БПК для рек Европы равна 5 мг/л, в неочищенных бытовых стоках этот показатель достигает 350 мг/л. Большой  вред наносит молоко при сливе  его избыточного количества, так  как вызываемое им загрязнение в 400 раз больше, чем от бытовых стоков.

               Воздействие на живую природу

К самым явным признакам  загрязнения пресных водоёмов относится  цветение воды (бурное развитие фитопланктона). Этот процесс наблюдается, когда  вода обогащается смесью органических соединений, выщелоченных из окружающей почвы. Такое обогащение (эвтрофикацию) в большей степени вызывают фосфаты, чем нитраты.

Сложившаяся в последние 20 лет ситуация вызывает тревогу, так  как значительная часть из 500 водоёмов Англии покрылась зеленью и стала  токсичной ввиду их загрязнения. Пресная вода превращается в рассадник потенциально опасных видов бактерий, простейших и грибов. Такие бактерии, как сальмонелла и листерия, а также простейшие - например, криптоспоридия - не менее опасны для здоровья человека, чем холера в Европе в XIX веке.

Водоросли на поверхности  воды действуют как густой лесной полог, не пропуская солнечный свет. Это губительно сказывается на производящих кислород водорослях, от которых зависит  жизнь водных беспозвоночных и позвоночных. К тому же определённые виды сине-зелёных  водорослей выделяют ядовитые вещества, поражающие рыб и другие водные организмы. В результате многие виды отдыха на воде в летние месяцы запрещены в связи с разрастанием и токсичностью водорослей. Причиной цветения последних в озёрах и водоёмах может также быть вырубка лесов и удобрение лесной почвы - в обоих случаях в воду попадают питательные вещества.

Кислотные дожди вызвали  ряд крупных экологических катастроф  в Канаде, США и Северо-Западной Европе. Вода в 16000 из 85 000 озёр Швеции окислилась, а в 5000 из них полностью исчезла  рыба. Начиная с 1976 г., в воду 4000 озёр добавляют известь для нейтрализации  кислоты и восстановления химического  баланса. К этим же мерам прибегают  Шотландия и Норвегия, где по аналогичной  причине рыбные запасы сократились  на 40%. На востоке США ежегодный  ущерб в связи с потерей форели, вызванной окислением водоёмов спортивного рыболовства, составляет 1 млрд. долларов. Однако за известкование озёр расплачиваются прибрежные сообщества. Так, избыток кальция привёл к гибели 90% растущего поблизости торфяного мха, кукушкиного льна и ягеля. Значительная часть кислотных дождей приходит в Скандинавию с запада, где промышленность Англии производит около 3,7 млн. т сернистого газа в год.

Как правило, загрязнение  водоёмов приводит к гибели живой  природы, в первую очередь рыб. Но возможна быстрая повторная колонизация  и восстановление популяций, особенно с помощью человека. Некоторые  беспозвоночные переселяются на поражённые участки из находящихся выше по течению  мест; другие перелетают сюда за считанные  часы. Одни организмы (такие как речные блюдечки, чьи жабры забиваются илом) чувствительны к нарушению экологического баланса, а другим видам (включая  подёнок) нипочём довольно высокие  уровни загрязнения.