Джерела забруднення гідросфери

Процеси забруднення гід­росфери пов'язані з різними чинниками, проте основними джере­лами є:

- витік нафти і нафтопродуктів;

- скидання у водойми неочищених стічних вод;

- змив отрутохімікатів зливовими опадами;

- підприємства хімічної, гірничо-видобувної, нафтової, целю­лозно-паперової промисловості;

- морський і річковий транспорт;

- сільське господарство.

Під забрудненням водойм розуміють потрапляння у значних кількостях і концен­траціях забруднювачів, які послаблюють біосферні функції во­дойм та порушують нормальні умови середовища.

Забруднення води проявляється у зміні фізичних, органолеп­тичних властивостей (порушення прозорості, забарвлення, запа­ху, смаку), збільшенні вмісту сульфатів, хлоридів, нітратів, ток­сичних важких металів, зменшенні розчиненого у воді кисню по­вітря, появі радіоактивних елементів, хвороботворних бактерій тощо.

4. Основні види забруднення.

До основних видів забруднення навколишнього середовища відносяться такі:

- хімічне; - бактеріальне; - радіоактивне; - механічне; - теплове.

Хімічне забруднення – найпоширеніше та найстійкіше. Воно може бути органічне (феноли, нафтенові кислоти, пестициди та ін.), неорганічне (солі, кислоти, луги), токсичне (миш'як, спо­луки ртуті, свинцю, кадмію та ін.) і нетоксичне.

Бактеріальне забруднення – проявляється у появі у воді па­тогенних бактерій, вірусів, найпростіших, грибків тощо.

Радіоактивне забруднення – виникає внаслідок проведення ядерних випробувань, аварій на атомних підприємств та накопи­чення радіоактивних відходів.

Механічне забруднення – характеризується потраплянням у воду різних механічних домішок (пісок, шлаки, сміття, мул тощо).

Теплове забруднення пов'язане з підвищенням температури води в результаті її змішування з теплими технологічними водами підприємств. Теплове забруднення поверхні водойм і прибереж­них морських акваторій виникає в результаті скидання нагрітих стічних вод електростанціями і деякими промисловими виробни­цтвами.

Евтрофікація водойм – це підвищення рівня продукції пер­винних водойм завдяки збільшенню в них концентрації біогенних елементів, переважно нітрогену та фосфору.

Розрізняють евтрофікацію водойм природну і антропогенну.

Природна евтрофікація триває тисячоліття, повільно і посту­пово. Внаслідок неповної мінералізації водних рослин спостеріга­ється накопичення органічних речовин і збільшення концентра­ції біогенних елементів у водоймах.

Антропогенна евтрофікація наступає набагато швидше, особ­ливо у водоймах із повільним стоком – озерах, водосховищах, ставках. Це пов'язано зі значним надходженням біогенних речо­вин – нітрогену, фосфору у вигляді мінеральних добрив, миючих засобів, стоків тваринницьких ферм, атмосферних аерозолів.

При евтрофікації водойм на початкових етапах підвищується до певного рівня первинна продукція, а саме, створюється більш багата кормова база для розвитку риб. Це сприяє збільшенню її чисельності, однак пізніше внаслідок різкого збільшення фіто­планктону погіршується якість води, виникає «цвітіння», зменшу­ється її прозорість, вміст у ній кисню, тому високий ступінь евтро­фікації водойми викликає замори риб, пригнічує розвиток інших гідробіонтів і супроводжується зменшенням різноманітності ви­дів, що призводить до втрати генофонду, зменшення здатності екосистеми до гомеостазу і саморегуляції.

Антропогенний вплив на води Світового океану.

Нафтове забруднення Світового океану, без сумніву, є найпо­ширенішим явищем. Нафта – це в'язка масляниста рідина, що має темно-коричневий колір і слабку флюоресценцію.

Унаслідок нафтового забруднення відбувається зміна фізико-хімічних процесів у водному середовищі, а саме: змінюється склад спектра та інтенсивність проникнення у воду світла, підвищується температура поверхневого шару води, погіршується газообмін, зменшується кількість фітопланктону і гине риба.

Пестициди – це група штучно створених речовин, що вико­ристовуються для боротьби зі шкідниками і хворобами рослин.

Промислове виробництво пестицидів супроводжується появою великої кількості побічних продуктів, що забруднюють стічні води. У водному середовищі найчастіше трапляються представники інсектицидів, фунгіцидів і гербіцидів.

Синтетичні поверхнево-активні речовини (СПАР) належать до великої групи речовин, що знижують поверхневий натяг води. Вони входять до складу синтетичних миючих засобів (СМЗ), які широко застосовують у побуті й промисловості. Разом зі стічними водами СПАР потрапляють у материкові води і морське середо­вище.

СПАР, потрапляючи у водне середовище, при­зводять до зменшення концентрації кисню у воді та зміни її орга­нолептичних властивостей.

Важкі метали (свинець, ртуть, кадмій, кобальт, нікель, цинк та ін.) належать до групи мікроелементів з огляду на їхні низькі концентрації у природних водах.

Для морських біоценозів найбільш небезпечними є свинець, ртуть, кобальт і стронцій.

Зараження морепродуктів неодноразово призводило до ртут­ного отруєння прибережного населення. До 1977 р. налічувалося 2800 жертв хвороби Міномата, причиною якої стали відходи під­приємств з виробництва хлорвінілу та ацетальдегіду, на яких як каталізатор використовувалася хлориста ртуть.

З надлишком вмісту Стронцію у ґрунтах, водах і продуктах харчування пов'язана так звана уровська хвороба.

Це захворювання вперше було виявлено у Східному Забайкаллі в басейні річки Уров. У деяких жителів цієї місцевості спостерігалися болі в суглобах, зміни форм тіла (скелета). Це пов'язано зі здатністю стронцію замінювати кальцій у кістках живих організмів.

Скидання відходів у море з метою захоронення (дампінг). Ба­гато країн, що мають вихід до моря, роблять морські захоронення різних матеріалів і речовин, зокрема, ґрунту, вийнятого при дно­поглиблювальних роботах, бурового шлаку, відходів промисло­вості, будівельного сміття, твердих відходів, вибухових і хімічних речовин, радіоактивних відходів.

Підставою для дампінгу в море служить здатність морського середовища до переробки великої кількості органічних і неорганічних речовин без особливої шкоди для води. Однак ця здатність не безмежна. Тому дампінг розглядається як вимушений захід, тимчасова данина суспільства недосконалості технології.

Способи очищення стічних вод. Вода, яка використовувалася для побутових потреб і в технологічних процесах, потрапляє на очисні споруди. Проте при відсутності або перевантаженості очисних споруд у водойми вимушено скидаються неочищені або недостатньо очищені стічні води. Механічна очистка забезпечує видалення зі стічних вод ве­ликих включень, завислих і плаваючих домішок.

Біологічна очистка проводиться спеціально культивованими угрупованнями мікроорганізмів, їжею для яких є органічні речо­вини, що містяться у стічних водах. У процесі біологічної очистки відбувається деструкція органічних сполук, які піддаються біохі­мічному окисленню.

5. Забруднення літосфери та ґрунтів.

Ґрунт – один з найважливіших компонентів навколишнього природного середовища. Він знахо­диться на межі взаємодії геосфер Землі, а саме: атмосфери, гідро­сфери, літосфери і біосфери.

Це зумовлює його специфічну роль у складі вказаних систем.

• забезпечує існування життя на Землі;

• сприяє взаємодії великого геологічного і малого біологічного кругообігу речовин на Землі;

• здійснює регулювання біосферних процесів;

• регулює хімічний склад атмосфери і гідросфери;

• акумулює активну органічну речовину і хімічну енергію.

Ґрунт забезпечує існування життя на землі. Майже всі живі організми суші одержують елементи мінерального живлення з ґрунту. Ґрунт є основою для закріплення вищих рослин, його населяють мікроорганізми, нижчі рослини, тваринні організ­ми.

Ґрунт здійснює регулювання біосферних процесів на Землі. За­вдяки динамічному відтворенню родючості в ґрунті і на його по­верхні підтримується висока насиченість живими організмами.

Ґрунт регулює хімічний склад атмосфери і гідросфери. Фі­зичні, хімічні і біологічні процеси, які відбуваються в ґрунті (дихання живих організмів, «дихання» ґрунту, міграція хіміч­них елементів), підтримують певний склад приземного шару атмосферного повітря та визначають хімічний склад конти­нентальних вод.

Ґрунт здійснює акумуляцію активної органічної речовини і хімічної енергії. Основною формою органічної частини ґрунту і носієм енергії є гумус. За даними В.А. Ковди (1970 р.), у трав'янистих ландшафтах суші запаси енергії в гумусовому горизонті ґрунту в 20-30 разів більші від запасів енергії в рос­линній біомасі. Акумульовані в ґрунті органічна маса та енер­гія економно витрачаються для підтримання життя і кругообі­гу речовин у природі.

6. Основні види впливу людини на земельні ресурси.

Ерозія ґрунтів – руйнування і перенесення верхніх найродючіших горизонтів і підстилаючих порід вітром (вітрова ерозія) або потоками води (водна ерозія). Землі, які піддаються руйну­ванню в процесі ерозії, називають еродованими.

До ерозійних процесів належать також промислова ерозія (руйнування сільськогосподарських земель під час будівництва і розробки кар'єрів), військова ерозія (воронки, траншеї), пасовищ­на ерозія (при інтенсивному випасанні великої рогатої худоби), іригаційна (руйнування ґрунту при прокладанні каналів і пору­шень норм поливу).

Вітрова ерозія (дефляція) ґрунтів. При вітровій ерозії ґрунтів відбувається видування і перенесення найменших частинок, до яких належать важливі для родючості компоненти (гумус, дрібнозем, хімічні речовини).

Водна ерозія ґрунтів. Під водною ерозією розуміють руйну­вання ґрунту під впливом тимчасових водних потоків. Водна еро­зія є одним із головних чинників формування рельєфу земної по­верхні.

Екологічні збитки від водної ерозії дуже великі: яри знищують цінні сільськогосподарські землі, створюють густорозчленований рельєф. При водній ерозії відбувається інтенсивне змивання ґрунтового покриву, замулювання малих рік і водосховищ сприяє їхній евтрофікації, що призводить до зниження врожайності в 10-12 разів та погіршення якості зерна.

Засолення ґрунтів – процес накопичення у верхніх горизонтах ґрунту надлишку шкідливих для рослин солей.

У природних умовах засолення ґрунтів відбувається внаслідок насичення солями ґрунтових вод, які по ґрунтових капілярах під­німаються вгору і випаровуються. При цьому на поверхні ґрунту або верхньому горизонті залишаються розчинені солі.

У процесі господарської діяльності людина може підсилити природне засолення ґрунтів. Таке явище називається вторинним засоленням і розвивається воно при надмірному поливі зрошу­вальних земель у засушливих районах.

Засолення ґрун­тів послаблює їхню функцію підтримання біологічного кругообігу речовин. Зникає багато видів рослинних організмів, з'являються нові рослини – галофіти (солелюбні). Зменшується генофонд на­земних популяцій у зв'язку з погіршенням умов життя організ­мів, посилюються міграційні процеси. Заболочування ґрунтів – процес, пов'язаний зі зміною вод­ного режиму ґрунтів внаслідок застосування поверхневих вод або підняття ґрунтових. На заболочування значно впливає господар­ська діяльність людини (знищення лісів, будівництво гідротехніч­них споруд, надмірне зрошення земель).

Заболочування супрово­джується зміною характеру ґрунтів, перетворення їх у перезволо­жені, заболочені і болотні, з'являються ознаки оглеєння і накопичення на поверхні нерозкладених органічних речовин і торфу. Заболочування погіршує агрономічні властивості ґрунту і знижує продуктивність лісів.

Одним із глобальних проявів деградації ґрун­тів є опустелювання. Опустелювання – це процес погіршення властивостей ґрунту з подальшою неможливістю їхнього віднов­лення без участі людини, а в екстремальних умовах це може при­звести до перетворення території на пустелю.

Причинами опустелювання є як природні (тривалі засухи, засо­лення ґрунтів, переважання легких ґрунтів, зниження рівня ґрун­тових вод, вітрова та водна ерозія), так і антропогенні (зведення лісів, перевипас тварин, інтенсивне розорювання ґрунтів, нераціо­нальне водовикористання).

Земельні ресурси для людини є найважливішими серед усіх ресурсів природи, а самі ґрунти – скарб і джерело багатства.

Без ґрунтів неможливе життя, як воно неможливе без повітря та води. За сучасними оцінками, у світовому сільському господар­стві використовується лише 30% ґрунтів, оскільки майже 70% їх – це ґрунти засушливих або холодних зон та малопридатні для використання землі крутих схилів.

Найважливішою складовою частиною ґрунтів, що визначає їхню властивість і родючість, є перегній, або гумус. Від кількості гумусу залежить родючість ґрунту.

Гумус покращує біологічні і хімічні властивості ґрунту, сприяє поліпшенню його структури, забезпечує рослини нітрогеном і зольними елементами. Чим більше гумусу у ґрунті, тим кращі його теплові і водні властивості. Багаті на гумус ґрунти мають більшу вологомісткість. Гумус у ґрунті служить також сприятливим суб­стратом для розвитку корисної ґрунтової мікрофлори. Із гумусу рослини отримують всі поживні речовини.

Інтенсифікація землеробства, збільшення техногенного на­вантаження на земельні ресурси, безконтрольне застосування хі­мічних препаратів у сільському господарстві при низькій його культурі та інші впливи призводять до прискореної деградації ґрунтів, зниження їхньої родючості.

Забруднення ґрунтів – накопичення в ґрунті речовин і організмів унаслідок антропогенного впливу в таких кількостях, які знижують технологічну, харчову і санітар­но-гігієнічну цінність рослин і якість інших об'єктів.

Основними забруднювачами ґрунту є пестициди, мінеральні добрива, відходи виробництва, нафта і нафтопродукти, газодимові викиди забруднюючих речовин в атмосферу.

У світі щорічно виробляється більше мільйона тонн пестици­дів. На сьогодні вплив пестицидів на здоров'я населення багато вчених прирівнюють до впливу на людину радіоактивних речо­вин. Достовірно встановлено, що застосування пестицидів, поряд із деяким збільшенням врожайності, супроводжується зростанням видового складу шкідників, погіршуються харчові якості і збереження продукції, втрачається природна родючість.

Ґрунти забрудню­ються і мінеральними добривами, якщо їх використовують у над­мірній кількості, втрачають при виробництві, транспортуванні і зберіганні.

Мінеральні добрива використовують для підвищення врожаю. Вони мають повернути в ґрунт відібрані з нього поживні речовини у вигляді солей. Розчинне мінеральне добриво у процесі накопи­чення поживних речовин у ґрунті вимивається фільтраційною водою.

Із нітрогенних, суперфосфатних та інших типів добрив у ґрунт у великих кількостях мігрують нітрати, сульфати, хлориди та інші сполуки. Це призводить до порушення біогеохімічного кругообігу нітрогену, фосфору та деяких інших елементів.

Надмірне використання мінеральних добрив викликає у дея­ких районах і небажане підкислення ґрунту.

Негативними екологічними наслідками надмірного викорис­тання мінеральних добрив є евтрофікація водойм, яка виникає при змиві з ґрунту надлишку нітрогену, фосфору та інших еле­ментів.

До інтенсивного забруднення ґрунтів призводять сміття і від­ходи виробництва.

Відходи виникли тоді, коли людина почала господарювати. їх і раніше збирали, закопували або спускали у водойми подалі від постійного місця проживання. Там, де знищен­ню відходів не приділяли уваги, вони часто ставали причиною ін­фекцій та епідемій.

Крім са­профітних мікроорганізмів, у відходах розвиваються і патогенні бактерії – носії різних захворювань, та яйця гельмінтів (глистів).

Мікроорганізми, які є збудниками гепатиту, туберкульозу, ди­зентерії, аскаридозу, респіраторних, алергічних, шкірних та інших захворювань переносяться різними агентами і забруднюють на­вколишнє середовище, зокрема, і ґрунт.

Значної шкоди нормальному функціонуванню ґрунтів завда­ють газодимові викиди промислових підприємств. Ґрунти мають здатність накопичувати дуже небезпечні для здоров'я людини за­бруднюючі речовини, наприклад, важкі метали.

Питання для самоконтролю

1. Охарактеризуйте сучасний стан атмосфери.

2. Дайте загальну характеристику сучасному стану гідросфери.

3. Наведіть приклади методів очищення стічних вод.

4. Охарактеризуйте сучасний стан грунтів.

5. Складіть схему засолювання та опустелювання грунтів.

6. Розкрийте суть поняття «евтрофікація».

7. Які б ви запровадили методи чи заходи для того, щоб зберегти природний

стан біосфери?