2. Хімічне забруднення природних вод.
Всяке водоймище або водне джерело пов'язане з навколишнім його зовнішньоїсередовищем. На нього впливають умови формування поверхневого абопідземного водного стоку, різноманітні природні явища, індустрія,промислове і комунальне будівництво, транспорт, господарська іпобутова діяльність людини. Наслідком цих впливів єпривнесення у водне середовище нових, невластивих їй речовин - забруднювачів, що погіршують якість води. Забруднення, що надходять у воднесередовище, класифікують по різному, залежно від підходів, критеріїві завдань. Так, звичайно виділяють хімічне, фізичне і біологічнізабруднення, як неорганічної (мінеральні солі,
кислоти, луги,глинисті частинки), так і органічної природи (нафта та нафтопродукти,органічні залишки, поверхнево-активні речовини, пестициди).
Неорганічне забруднення. Основними неорганічними (мінеральними) забруднювачами прісних і морських вод є різноманітні хімічніз'єднання, токсичні для мешканців водного середовища. Це сполуки миш'яку,свинцю, кадмію, ртуті, хрому, міді, фтору. Більшість з них потрапляє уводу в результаті людської діяльності. До небезпечних забруднювачів водногосередовища можна віднести неорганічні кислоти і підстави, що обумовлюютьширокий діапазон рН промислових стоків (11,0 - 11,0). Серед основнихджерел забруднення гідросфери мінеральними речовинами і біогеннимиелементами слід згадати підприємства харчової промисловості і сільськегосподарство. Забруднення ртуттю значно знижує первинну продукціюморських екосистем, придушуючи розвиток фітопланктону. Відходи, що містятьртуть, зазвичай скупчуються в донних відкладеннях заток або естуаріях рік.
Подальша її міграція супроводжується накопиченням метилової ртуті та їївключенням у трофічні ланцюги водних організмів. Так, сумну популярність придбала хвороба Мінамата, вперше виявлену японськими вченими улюдей, що вживали в їжу рибу, виловлену в затоці Мінамата, вякий безконтрольно скидали промислові стоки з техногенною ртуттю.
Органічне забруднення. Серед внесених в океан з суші розчиннихречовин, велике значення для мешканців водного середовища мають не тількимінеральні, біогенні елементи, але й органічні залишки. Стічніводи, що містять суспензії органічного походження або розчиненаорганічну речовину, згубно впливають на стан водойм. Осідаючи,суспензії заливають дно і затримують розвиток або повністю припиняютьжиттєдіяльність даних мікроорганізмів, що беруть участь в процесісамоочищення вод. При гнитті даних опадів можуть утворюватися шкідливіз'єднання і отруйні речовини, такі як сірководень, які призводятьдо забруднення всієї води в річці. Наявність суспензій утрудняють такожпроникнення світла в глиб води і уповільнює процеси фотосинтезу. Однимз основних санітарних вимог, що пред'являються до якості води, євміст у ній необхідної кількості кисню. Шкідлива діянадають всі забруднення, які так чи інакше сприяють зниженнювмісту кисню у воді. Поверхнево активні речовини - жири, масла, мастильні матеріали - утворюють на поверхні води плівку, якаперешкоджає газообміну між водою й атмосферою, що знижує ступіньнасиченості води киснем. Значний обсяг органічних речовин,більшість з яких не властива природним водам, скидається в річкиразом з промисловими і побутовими стоками.
Кількість у світовому стоці забруднюючих речовин, млн.т./рік:
1. Нафтопродукти 26,563
2. Феноли 0,460
3. Відходи виробництв синтетичних волокон 5,500
4. Рослинні органічні залишки 0,170
5. Всього 33,273
У зв'язку зі швидкими темпами урбанізації і декілька уповільненимбудівництвом очисних споруд або їх незадовільноюексплуатацією водні басейни і грунт забруднюються побутовими відходами.
Побутові відходи небезпечні не тільки тим, що є джерелом деякиххвороб людини (черевний тиф, дизентерія, холера), але й тим, щовимагають для свого розкладання багато кисню.
3. Проблема забруднення Світового океану (на прикладі ряду органічних сполук)
Нафта і нафтопродукти. Нафта являє собою в'язку маслянистурідину, що має темно-коричневий колір і володіє слабкоїфлуоресценції.
Нафта і нафтопродукти є найбільш поширенимизабруднюючими речовинами у Світовому океані. До початку 80-х років в океанщорічно надходило близько 10,23% світового видобутку нафти. Найбільші втратинафти пов'язані з її транспортуванням з районів видобутку. Аварійні ситуації,злив за борт танкерами промивних і баластних вод, - все цеобумовлює присутність постійних полів забруднення на трасах морськихшляхів.
Нафтова плівка змінює склад спектру й інтенсивністьпроникнення у воду світла. Пропущення світла тонкими плівками сирої нафтистановить 1-10% (280 нм), 60-70% (400нм). Плівка товщиною 130-40мкм повністю поглинає інфрачервоне випромінювання. Змішуючись з водою,нафта утворює емульсію двох типів: пряму "нафту у воді" і зворотну
"вода в нафті". При видаленні летучих фракцій, нафта утворює в'язкізворотні емульсії, які можуть зберігатися на поверхні, переноситисятечією, викидатися на берег і осідати на дно.
Пестициди. Пестициди становлять групу штучно створенихречовин, що використовуються для боротьби зі шкідниками та хворобами рослин.
Пестициди діляться на наступні групи: інсектициди - для боротьби зшкідливими комахами, фунгіциди й бактерициди - для боротьби збактеріальними хворобами рослин, гербіциди - проти бур'янів.
Встановлено, що пестициди знищуючи шкідників, завдають шкоди багатьомкорисним організмам і підривають здоров'я біоценозів. У сільському господарствідавно вже стоїть проблема переходу від хімічних (забруднюючих середовище) добіологічних (екологічно чистих) методів боротьби зі шкідниками.
Синтетичні поверхнево-активні речовини. Детергенти (СПАР)відносяться до великої групи речовин, що знижують поверхневий натягводи. Вони входять до складу синтетичних миючих засобів (СМС), широковикористовуваних у побуті і промисловості. Разом зі стічними водами СПАРпотрапляють в материкові води і морське середовище. Найбільш поширенимисеред СПАР є аніоноактівние речовини. На їхню частку припадає більше
50% усіх вироблених у світі СПАР. Присутність СПАР в стічних водахпромисловості пов'язане з використанням їх у таких процесах, якфлотаційне збагачення руд, поділ продуктів хімічних технологій,отримання полімерів, поліпшення умов буріння нафтових і газових свердловин,боротьба з корозією устаткування. У сільському господарстві СПАР застосовується вскладі пестицидів.
З'єднання з канцерогенні властивості. Канцерогенні речовини - цехімічно однорідні сполуки, що проявляють трансформуючу активністьі здатність викликати канцерогенні, тератогенні (порушенняпроцесів ембріонального розвитку) або мутагенні зміни ворганізмах. Залежно від умов впливу вони можуть призводити доінгібування росту, прискорення старіння, порушенню індивідуальногорозвитку і зміни генофонду організмів. До речовин, що володіютьканцерогенні властивості, відносяться хлоровані аліфатичнівуглеводні, вінілхлорид, і особливо, поліциклічні ароматичнівуглеводні (ПАВ). Основні антропогенні джерела ПАУ в навколишньомусередовищі - це піроліз органічних речовин при спалюванні різнихматеріалів, деревини й палива.
Важкі метали. Важкі метали (ртуть, свинець, кадмій, цинк, мідь,миш'як,) відносяться до числа розповсюджених і вельми токсичнихзабруднюючих речовин. Вони широко застосовуються в різних промисловихвиробництвах, тому, незважаючи на очисні заходи, вмістсполуки важких металів у промислових стічних водах досить високе.
Великі маси цих сполук надходять в океан через атмосферу. Дляморських біоценозів найбільш небезпечні ртуть, свинець і кадмій. Ртутьпереноситься в океан з материковим стоком і через атмосферу. Близько половинирічного промислового виробництва цього металу різними шляхамипотрапляє в океан. Зараження морепродуктів неодноразово приводило дортутного отруєння прибережного населення. Свинець - типовий розсіянийелемент, що міститься у всіх компонентах навколишнього середовища: у гірськихпородах, грунтах, природних водах, атмосфері, живих організмах. Нарешті,свинець активно розсіюється в навколишнє середовище в процесі господарськоїдіяльності людини. Це викиди з промисловими і побутовими стоками,з димом і пилом промислових підприємств, з вихлопними газамидвигунів внутрішнього згоряння. Міграційний потік свинцю з континенту вокеан йде не тільки з річковими стоками, але і через атмосферу.
Скидання відходів у море із цілю поховання (дампінг). Багато країн,що мають вихід до моря, роблять морське поховання різнихматеріалів і речовин, зокрема грунту, вийнятого при днопоглиблювальнихроботах, бурового шлаку, відходів промисловості, будівельного сміття,твердих відходів, вибухових і хімічних речовин, радіоактивних відходів.
Обсяг поховань склав близько 10% від всієї маси забруднюючих речовин,що надходять у Світовий океан. Підставою для дампінгу в море служитьможливість морського середовища до переработке великої кількості органічних інеорганічних речовин без особливого збитку води. Однак ця здатність небезмежна. Тому дампінг розглядається як вимушений захід,тимчасова данина суспільства недосконалості технології. Скидання матеріалівдампінгу на дно й тривала підвищена каламутність доданої води призводить дозагибелі від задухи малорухомі форми бентосу. У тих, що вижили риб, молюсків іракоподібних скорочується швидкість росту за рахунок погіршення умовхарчування й дихання. Нерідко змінюється видовий склад цієї спільноти.
Теплове забруднення. Теплове забруднення поверхні водойм іприбережних морських акваторій виникає в результаті скидання нагрітихстічних вод електростанціями і деякими промисловими виробництвами.
Скидання нагрітих вод у багатьох випадках обумовлює підвищення температуриводи у водоймах на 6-8 градусів Цельсія. Розчинність киснюзменшується, а споживання його зростає, оскільки з ростомтемператури підсилюється активність аеробних бактерій, що розкладаютьорганічна речовина. Посилюється видове різноманіття фітопланктону іусієї флори водоростей.
На підставі узагальнення матеріалу можна зробити висновок, що ефектиантропогенного впливу на водне середовище проявляються на індивідуальному іпопуляційно-біоценотіческом рівнях, і тривала дія забруднюючихречовин призводить до спрощення екосистеми.