- •Влияние загрязнения атмосферы на качество вод, окружающую среду и население.
- •Основные современные проблемы водных ресурсов и их охраны.
- •Роль гидрологии в решении проблем охраны водных ресурсов.
- •Виды и масштабы антропогенных воздействий на водные ресурсы.
- •Антропогенные воздействия на водных объектах. Их основные виды и последствия.
- •Антропогенные воздействия на водосборах. Преобразование водного баланса речных бассейнов.
- •Антропогенные воздействия в гидрографической сети: основные виды и последствия. Водохранилища.
- •«Кислотные осадки» и закисление (асидификация) водных объектов.
- •Истощение вод и экологический сток.
- •Проанализировать определения качества и загрязнения природных вод.
- •Основные источники загрязнения гидросферы и свойственные им воздействия на качество вод. Коммунальные, промышленные, сельскохозяйственные источники. Источники точечные и рассредоточенные.
- •Гидрометеорологические проблемы охраны окружающей среды. Классификация природоохранных проблем
- •Особо опасные загрязняющие вещества: тяжелые металлы, нефть, нефтепродукты, фенолы, пестициды, спав, радиоактивные загрязнения.
- •Количественные показатели, характеризующие качество воды (физические, химические, биологические).
- •Косвенные показатели, отражающие содержание органических веществ в воде.
- •Гидрологические показатели загрязненности и общей нагрузки потока консервативными загрязняющими веществами.
- •Прогнозирование качества вод в реках и водоемах.
- •Оценка поступления загрязняющих веществ от населения и предприятий разных отраслей хозяйства.
- •Расчет разбавления и перемешивания сточных вод в реках в стационарных условиях.
- •Самоочищение вод и особенности его учета при расчетах разбавления и перемешивания.
- •Расчет разбавления сточных вод. Процессы самоочищения в водной среде.
- •Основные показатели качества вод. Санитарно-гигиеническое и рыбохозяйственное нормирование.
- •Группы показателей вредности загрязняющих веществ. Принцип лимитирующего показателя при обосновании санитарно-гигиенических норм.
- •Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в воде, предельно допустимые сбросы, временно согласованные сбросы, предельно допустимые нагрузки.
- •Санитарно-гигиеническое нормирование качества вод. Его достоинства и недостатки.
- •Мониторинг качества вод.
- •Мониторинг водных объектов.
- •Использование подземных вод и его влияние на поверхностные воды.
- •Основные техногенные процессы, изменяющие ресурсы подземных вод.
-
Основные источники загрязнения гидросферы и свойственные им воздействия на качество вод. Коммунальные, промышленные, сельскохозяйственные источники. Источники точечные и рассредоточенные.
Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органолептических свойств, увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжелых металлов, сокращении растворенного в воде кислорода, появлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей. Подсчитано, что ежегодно в мире сбрасывается более 420 км3сточных вод.
Основными источниками загрязнения гидросферы являются:
-
промышленные сточные воды;
-
хозяйственно-бытовые сточные воды;
-
дренажные воды с орошаемых земель;
-
сельскохозяйственные поля и крупные животноводческие комплексы;
-
водный транспорт.
Все загрязнители сточных вод подразделяются на три группы:
-
биологические загрязнители: микроорганизмы – вирусы, бактерии; растения – водоросли; дрожжи, плесневые грибки;
-
химические загрязнители: наиболее распространенными загрязнителями являются нефть и нефтепродукты, СПАВ, пестициды, тяжелые металлы, диоксины, фенолы, аммонийный и нитритный азот и др.;
-
физические загрязнители: радиоактивные элементы, взвешенные твердые частицы, шлам, песок, ил, тепло и др.
Нефть и нефтепродукты — основные загрязнители океанов, но наносимый ими вред значительно усугубляют сточные воды, бытовой мусор и загрязнение воздуха. Выносимые на пляжи пластмассовые предметы и нефть остаются вдоль отметки уровня прилива, свидетельствуя о загрязнении морей и о том, что многие отходы не разлагаются микроорганизмами.
Все серьёзные случаи загрязнения океана связаны с нефтью. В результате широко распространённой практики мытья трюмов танкеров, в океан ежегодно сознательно сбрасывается от 8 до 20 млн баррелей нефти. Раньше такие нарушения часто оставались безнаказанными, но сегодня спутники позволяют собрать необходимые улики и привлечь виновных к ответственности.
Сточные воды
Помимо нефти к наиболее вредным отходам относятся сточные воды. В малых количествах они обогащают воду и способствуют росту растений и рыб, а в больших — разрушают экосистемы. Усилия по разжижению канализационных стоков направлены на снижение их опасности; при этом солнечный свет убивает некоторые бактерии.
Металлы и химикаты
В последние годы уменьшилось содержание в водах океанов металлов, ДДТ и ПХД (полихлордифенилов), а вот количество мышьяка необъяснимо возросло. ДДТ (долго сохраняющийся в природе токсичный пестицид на основе хлорорганического соединения) запрещён в большинстве развитых стран, но по-прежнему используется в некоторых районах Африки.
К опасным химическим веществам, способным нарушить экологический баланс, относятся и такие тяжёлые металлы, как кадмий, никель, мышьяк, медь, свинец, цинк и хром. Согласно подсчётам только в Северное море ежегодно сбрасывается до 50 000 т этих металлов. Ещё большую тревогу вызывают пестициды, накапливающиеся в животных тканях. Пока неизвестны отдалённые последствия применения таких химикатов.
Губителен для морских обитателей и ТБТ (трибутилоловохлорид, (n-С4Н9)3SnCl), широко применяемый для покраски килей кораблей и препятствующий их обрастанию ракушками и водорослями. Доказано, что ТБТ изменяет пол самцов трубачей (вид ракообразных); в результате вся популяция состоит из женских особей, что исключает возможность размножения.
Воздействие на экосистемы
От загрязнения страдают все океаны, но загрязнённость прибрежных вод выше, чем в открытом океане, из-за намного большего числа источников загрязнения: от береговых промышленных установок до интенсивного движения морских судов.
Наиболее загрязнены морские побережья Испании, Франции и Италии, что объясняется наплывом туристов и работой предприятий тяжёлой промышленности.
Цветение воды
Другой распространённый вид загрязнения океанов — цветение воды из-за массового развития водорослей или планктона. Буйное цветение вод Северного моря у берегов Норвегии и Дании было вызвано разрастанием водорослей. Считают, что это связано с промышленными выбросами большого количества микроэлементов, действующих как биостимуляторы роста планктона.
Все морские животные, добывающие пищу путём фильтрации воды, очень чувствительны к загрязнителям, которые накапливаются в их тканях. Кораллы, состоящие из гигантских колоний одноклеточных организмов, плохо переносят загрязнение.
Загрязнение пластмассовыми отходами
Скопления отходов из пластмасс образуют в Мировом океане под воздействием течений особые мусорные пятна. На данный момент известны пять больших скоплений мусорных пятен — по два в Тихом и Атлантическом океанах, и одно — в Индийском океане. Данные мусорные круговороты в основном состоят из пластиковых отходов, образующихся в результате сбросов из густонаселённых прибрежных зон континентов. Поскольку по своему характеру пятно — это разрозненные мелкие куски пластика. Пластиковый мусор опасен ещё и тем, что морские животные, зачастую, могут не разглядеть прозрачные частицы, плавающие по поверхности, и токсичные отходы попадают им в желудок, часто становясь причиной летальных исходов.
Опасность для человека
Содержащиеся в сточных водах вредные организмы плодятся в моллюсках и вызывают у человека многочисленные болезни. Другие опасные для человека микроорганизмы — это бактерии Salmonella и Staphyloccus, поражающие ракообразных. ПХД накапливаются в морских организмах. Эти промышленные загрязняющие вещества — яд для животных и человека.
Эти химикаты выщелачиваются из почвы и попадают в море, где проникают в ткани живых организмов. Рыб с ПХД или ГХГ могут съесть как люди, так и рыбы. Рыбу потом поедают тюлени, а те в свою очередь становятся пищей для некоторых видов китов или белых медведей. Каждый раз, когда химические вещества переходят с одного уровня пищевой цепи на другой, их концентрация растёт. Ничего не подозревающий белый медведь, съедающий дюжину тюленей, поглощает вместе с ними токсины, содержавшиеся в десятках тысяч заражённых рыб.
Источники загрязнения среды обитания подразделяются на сосредоточенные (точечные) и рассредоточенные. К точечным относятся дымовые и вентиляционные трубы, шахты и т. п., крассредоточенным – факелы цехов, ряды близко расположенных труб, открытые склады и т. п. Источники загрязнения могут быть также непрерывного и периодического действия.
По происхождению источники загрязнения делятся на природные и антропогенные. К природным источникам загрязнения относятся атмосферные (атмосферные осадки), гидросферные (озера, притоки, грунтовые и подземные воды, формирующие сток водного объекта) и литосферные (подверженные эрозии и выщелачиванию склоны русл). Основными антропогенными источниками загрязнения являются промышленные (выпуски производственных сточных вод, загрязненные территории предприятий, свалки промышленных отходов), коммунальные (выпуски хозяйственно-бытовых сточных вод, территории населенных пунктов, свалки бытовых отходов), сельскохозяйственные (пахотные поля, огороды, животноводческие предприятия) и транспортные (транспортные средства, автодороги, трубопроводы). Указанные источники воздействия, за исключением сельскохозяйственных, типичны для городских водных объектов. Сельскохозяйственные источники загрязнения находятся в пригородной зоне. Литосферные источники в пределах городов частично изолированы облицовкой берегов.
Источники воздействия на водный объект могут приводить к его химическому, физическому и биологическому загрязнению. Химическое загрязнение проявляется через сверхнормативное содержание веществ в поверхностных водах. Для физического загрязнения характерно повышение температуры воды за счет поступления в водный объект подогретых вод (тепловое загрязнение) или наличие радионуклидов (радиоактивное загрязнение). Биологическое воздействие на водный объект сопровождается поступлением в него болезнетворных микробов, яиц гельминтов, мелких водорослей, дрожжевых и плесневых грибов (гидрофлорное загрязнение).
По локализации источники воздействия на водные объекты делятся на точечные, площадь контакта которых с водным объектом существенно меньше площади загрязненной зоны этого объекта; линейные, площадь контакта которых с водным объектом представляет собой линию, и площадные, влияние которых проявляется рассредоточено по площади водного объекта. Примером точечных источников загрязнения могут служить выпуски сточных вод из систем водоотведения или небольшие притоки. Линейные источники воздействия встречаются в виде стока с поверхности водосбора, выпусков сточных вод через специальное рассеивающее устройство (рассеивающий выпуск). Площадные источники воздействия: акватории портов, стоянки маломерных моторных судов, места донной добычи полезных ископаемых — песка, гравия, нефти, газа и др.
По продолжительности воздействия источники загрязнения бывают постоянными, периодическими и эпизодическими.