Загрязнение Мирового океана. Виды и источники загрязнений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Новгородский государственный университет

Имени Ярослава Мудрого

Институт экономики и управления

Контрольная работа

Загрязнение Мирового океана. Виды и источники загрязнений

Выполнил: Иванюшко Татьяна Сергеевна

Великий Новгород 2012г.

Введение

Воде принадлежит важнейшая роль в истории развития нашей планеты, так как с ней связано зарождение и развитие огромного количества живых организмов. Она сыграла огромную роль в формировании поверхности Земли и ее ландшафтов.

Вода выполняет четыре важных экологических функции:

· является важнейшим минеральным сырьем, главным природным ресурсом потребления (человечество использует ее в тысячу раз больше, чем угля и нефти);

· является основным механизмом осуществления взаимосвязей всех процессов в экосистемах (обмен веществ, тепла, рост биомассы);

· является главным агентом - переносчиком глобальных биоэнергетических экологических циклов;

· является основной составной частью всех живых организмов.

Вода - это самый распространенный на Земле минерал. Молекулы воды присутствуют в каждом физическом теле и входят в состав каждого земного вещества, минерала, горной породы, живого тела и т. д. Это единственный минерал, который встречается в естественных условиях в трех агрегатных состояниях: газообразном, жидком и твердом.

Существование биосферы и человека всегда было основано на использовании воды. Использование воды для хозяйственных целей - одно из звеньев круговорота воды в природе. Но антропогенное звено круговорота отличается от естественного тем, что в процессе испарения лишь небольшая часть использованной человеком воды возвращается в атмосферу опресненной. Другая часть (около 90%) сбрасывается в реки и водоемы в виде сточных вод, загрязненных отходами производства.

Человечество постоянно стремилось к увеличению водопотребления, оказывая на гидросферу огромное воздействие. Это и строительство гидротехнических сооружений (водохранилищ, оросительных каналов, систем переброски воды), и увеличение площади орошаемых земель, и обводнение засушливых территорий, а также урбанизация, загрязнение пресных вод различными стоками.

Антропогенные преобразования достигли глобальных масштабов, нарушая естественный режим озер и рек земного шара. В результате многообразного давления, природные системы в значительной степени утратили свои защитные свойства, и сейчас мы приходим к осознанию того, каким злом является загрязнение и истощение вод.

Загрязнение Мирового океана

Загрязнение водоемов - это снижение их биосферных функций и экологического значения в результате поступления в них вредных веществ.

Загрязнение вод проявляется в изменении их физических и органолептических свойств (нарушение прозрачности, окраски, запаха, вкуса), увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжелых металлов, сокращении растворенного в воде кислорода, появлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей.

Загрязнение возникает при сбросе вредных веществ в поверхностные водные объекты, который причиняет вред или создает угрозу причинения вреда здоровью населения, нормальному осуществлению хозяйственной или иной деятельности, состоянию окружающей среды, а также биологическому разнообразию. вода минеральный загрязнение

Основной объем воды (около 96%) сосредоточен в Мировом океане. Химический состав океанических вод очень похож на состав человеческой крови - в них помещаются почти все известные нам химические элементы, но, конечно, в разных пропорциях.

В естественных условиях поддерживается равновесие между поступлением химических элементов в воду и выведением из нее. Антропогенные преобразования нарушают этот баланс и влекут за собой ухудшение качества воды.

Качество воды - это характеристика состава и свойств воды, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования.

Основными показателями качества воды являются ионный состав, общее солесодержание, цветность, запах и вкус, жесткость, щелочность, содержание железа, марганца и некоторых других элементов.

Человечество потребляет на свои нужды огромное количество пресной воды. Основными ее потребителями являются промышленность и сельское хозяйство. Наиболее водоемкие отрасли промышленности - горнодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. На них уходит до 70% всей воды, затрачиваемой в промышленности. Главный же потребитель пресной воды - сельское хозяйство: на его нужды уходит 60-80% всей пресной воды.

Россия обладает одним из самых высоких водных потенциалов, однако в настоящее время из-за загрязнения около 70% рек и озер утратили свои качества как источника питьевого водоснабжения, в результате чего около половины населения потребляют недоброкачественную воду.

В ряде регионов важным источником пресной воды являлись подземные воды. Раньше они считались наиболее чистыми. Но в настоящее время в результате хозяйственной деятельности человека многие подземные источники также подвергаются загрязнению. Нередко это загрязнение настолько велико, что вода из них стала непригодной для питья.

Уже сейчас недостаток пресной воды испытывают не только территории, которые природа обделила водными ресурсами, но и многие регионы, еще недавно считавшиеся благополучными в этом отношении. В настоящее время потребность в пресной воде не удовлетворяется у 20% городского и 75% сельского населения планеты.

Виды загрязнений

Загрязнители воды - это все химические вещества, так или иначе загрязняющие воду, делающие ее непригодной для питья или же вредной для гидробионтов.

Установлено, что более 400 видов веществ могут вызвать загрязнение вод. Различают химические, биологические и физические загрязнители.

Химическое загрязнение - это увеличение количества химических компонентов в водной среде, а так же проникновение в нее химических веществ, которые ей не присущи, или в концентрациях, превышающих обычную норму. Химическое загрязнение - самое стойкое. Оно может быть органическим (фенолы, пестициды) и неорганическим (соли, кислоты, щелочи), токсичным и нетоксичным. Его очаг может достигать 10 км и более.

Биологическое загрязнение - это случайное или связанное с деятельностью человека проникновение в природные экосистемы чуждых им растений, животных и микроорганизмов (патогенных бактерий, вирусов, простейших, грибов и др.). Оно опасно, но носит временный характер. Особенно загрязняют среду предприятия микробиологической промышленности, которые изготавливают антибиотики, ферменты, вакцины, сыворотки, кормовой белок, биоконцентраты и т. п.

Физическое загрязнение - это влияния различных механических примесей, тепла, радиоактивных элементов.

Механическое загрязнение характеризуется попаданием в воду твердых отходов (мусора), песка, ила и т. п., которые ухудшают качество вод, отрицательно влияют на состояние экосистем. Серьезный вклад в засорение вносит лесосплав. Потери при молевом сплаве нередко достигают 30% от первоначального количества древесины, что является серьезным фактором ухудшения качества воды, в частности, для рыбного хозяйства.

Тепловое загрязнение вызывается сбросом в водоемы нагретой воды. Это приводит к изменению химического состава воды и выделению ядовитых газов - сероводорода и метана, что стимулирует рост водорослей, вызывающих "цветение" водоемов. С повышением температуры в водоеме начинают быстро размножаться болезнетворные микроорганизмы и вирусы. Попав в питьевую воду, они могут вызвать вспышки различных заболеваний.

Радиоактивное загрязнение образуется в результате сбрасывания или захоронения на дне радиоактивных отходов и весьма опасно даже при очень малых концентрациях. Радиоактивные вещества концентрируются мельчайшими планктонными микроорганизмами и рыбой, затем по цепи питания передаются другим животным. Установлено, что радиоактивность планктонных обитателей в тысячи раз выше, чем воды, в которой они живут. Сточные воды, имеющие повышенную радиоактивность (100 кюри на 1л и более), подлежат захоронению в подземные бессточные бассейны и специальные резервуары.

Основными путями попадания загрязняющих веществ в моря являются: прямой сброс, поступление с речным стоком и из атмосферного воздуха, в результате уничтожения отходов в море, а также морским транспортом и во время аварий танкеров.

Твердые и жидкие бытовые отходы попадают в моря и океаны непосредственно с суши через реки, а также с судов и барж. Часть этих загрязнений оседает в прибрежной зоне, а часть под влиянием морских течений и ветра рассеивается в разных направлениях. Бытовые отходы опасны не только тем, что они являются переносчиками болезней человека (главным образом кишечной группы - брюшной тиф, дизентерия, холера), но и тем, что содержат значительное количество кислородопоглащающих веществ. Кислород поддерживает жизнь в море, он - необходимый элемент процесса разложения органических веществ, поступающих в водную среду.

В последние десятилетия особым видом твердых отходов, загрязняющих океаны, стали пластмассовые изделия (синтетические пленки и емкости, пластмассовые сети и т. п.). Эти материалы легче воды, а поэтому долго плавают на поверхности, загрязняют морское побережье. Пластмассовые отходы представляют серьезную опасность для судоходства: опутывая гребневые винты судов, засоряя трубопроводы системы охлаждения двигателей, они нередко становятся причиной кораблекрушений. Кроме того, известны случаи гибели крупных морских млекопитающих из-за механической закупорки легких кусками синтетической упаковки.

К числу наиболее вредных химических загрязнений относятся нефть и нефтепродукты. Они представляют собой смесь сотен веществ с различными свойствами, которые изменяют запах, вкус, окраску, поверхностное натяжение, вязкость воды. При этом уменьшается количество кислорода, появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу для живых организмов.12 г нефти делают непригодной для употребления тонну воды.

Ароматические углеводороды, такие как бензол и толуол, при утечке нефти являются главной причиной мгновенной гибели ряда ракообразных и немигрирующих видов рыб, особенно в их наиболее уязвимой личиночной стадии. В теплых водах большая часть этих токсичных веществ испаряется в атмосферу в течение одного или двух дней, но в холодных водах на это требуется около недели.

Некоторые химические вещества остаются на поверхности воды и образуют плавающие смолоподобные шарики, размер которых достигает размера теннисного мяча. Этот очень клейкий материал прилипает к оперению морских птиц, к меху морских выдр, тюленей, к песку, скальным породам, т. е. практически ко всему. Маслянистый слой разрушает естественную теплоизоляцию птиц и животных, многие из которых тонут или погибают от воздействия внешних факторов и охлаждения.

Источники загрязнений

Источники загрязнения подземных вод весьма разнообразны и многочисленны, особенно применительно к антропогенным причинам их образования. В частности, это фильтрат от свалок, стоки с промышленных площадок, "АЗС", транспорт, коммунальные стоки, сельское хозяйство, энергетические предприятия, в том числе и атомные электростанции.

Фильтрат - это токсичная жидкость, выделяющаяся со свалок твердых бытовых отходов. Состав фильтрата примерно одинаков для всех свалок: повышенная минерализация (до 10-20 г/л), высокое содержание хлоридов и сульфатов, множество органических кислот (гуминовая, молочная, уксусная, пировиноградная и др.), так называемые " ураганные" концентрации тяжелых металлов (в том числе и наиболее токсичных, таких, как ртуть), медикаментозные, санитарно-больничные, бактериологические и гельминтозные загрязнения. Пункты сбора бытового мусора не имеют гидроизоляции и атмосферные осадки разбавляют выделяющийся фильтрат и беспрепятственно проникают в почвы, грунты и подземную гидросферу.

Промышленные площадки также сбрасывают в подземную гидросферу значительное число загрязнителей. Немалая доля загрязнителей образуется и при строительных работах в городе, и при эксплуатации городской застройки и транспортных магистралей.

Однако еще большее воздействие оказывают отвалы, терриконы, отстойники, шламо- и шлакохранилища и хвостохранилища (промышленные отходы), а также временные склады строительных материалов и кавальеры грунта при проходке котлованов.

Транспорт тоже представляет собой активный загрязнитель подземной гидросферы. Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания, содержащие оксид и диоксид углерода, оксиды азота и серы, сажу, несгоревшие углеводороды и тяжелые металлы, оседают на растениях, почве, сооружениях, дорожном полотне. Потоки дождевых и снеготалых вод через практически нефункционирующую ливневую канализацию направляют вышеперечисленные загрязнения и продукты их взаимных реакций в грунтовые воды и в нижележащие напорные горизонты.

Коммунальное хозяйство населенных пунктов рассматривается как угрожающий фактор из-за ненадежности и устарелости оборудования и конструкций инженерных сетей: водопровода, канализации, хранилищ твердых бытовых отходов. Сооружения водоподготовки с обширными иловыми картами, аэраторы и отстойники на очистных сооружениях, поля осадков сточных вод и линейные канализационные сооружения сбрасывают в виде потерь грязные сточные воды в первый от поверхности водоносный горизонт.

Сельское хозяйство представляет собой значительный источник загрязнений подземных вод. Навозохранилища при крупных животноводческих комплексах, построенные из сборного железобетона, протекают повсеместно. В те годы, когда строили эти сооружения, никто не думал о необходимости их изоляции от внешней среды. Кроме протечек в весеннее время они, как правило, переполняются за счет талой воды и становятся мощными точечными источниками загрязнений. Наибольшую опасность представляют указанные сооружения при свиноводческих фермах за счет гельминтозного и другого патогенного загрязнения. Особая, плохо изученная, экологическая опасность исходит от неучтенного числа скотомогильников. Применение пестицидов опасно широким площадным распространением, их высокой миграционной способностью, стойкостью некоторых продуктов их распада. Использование удобрений в растениеводстве при неразвитой агротехнике способно, при всех успехах в повышении урожайности, нанести большой вред качеству грунтовых вод.

Энергетические предприятия оказывают сложное воздействие на подземные воды. Производство и подготовка ядерного топлива на атомных электростанциях сопровождаются сбросом и необходимостью очистки токсичных сточных вод. Опасными процессами являются утилизация и захоронение отработанного ядерного топлива.

Тепловые электростанции опасны для подземных вод тепловым загрязнением, т. е. формированием повышенного температурного поля, в котором процессы взаимодействия подземных вод с естественными и искусственными органическими веществами идут более интенсивно. Кроме того, выбросы в атмосферу при сгорании ископаемого органического топлива (газа, мазута, угля, сланцев и торфа) способны через закисление атмосферных осадков вызывать серьезные изменения в составе грунтовых вод.

К естественным источникам загрязнения относят сильно минерализованные подземные воды или морские воды, которые могут внедряться в пресные незагрязненные воды при эксплуатации водозаборных сооружений и откачке воды из скважин.

Экологически опасными могут быть биологические процессы, связанные с жизнедеятельностью водорослей, планктона, бактерий и других микроорганизмов. Особую опасность представляет загрязнение питьевой воды микроорганизмами, которые являются патогенными, и могут вызывать эпидемические вспышки среди населения и эпизоотии домашних животных.

Загрязнение подземных вод негативно сказывается на экологическом состоянии поверхностных вод, атмосферы, почв и других компонентов природной среды. Например, загрязняющие вещества, находящиеся в подземных водах, могут выноситься в поверхностные водоемы и загрязнять их. Поэтому меры по охране подземных вод должны быть неразрывно связаны с мерами по защите других компонентов природной среды, иначе они будут неэффективными.

Заключение

В настоящее время проблема загрязнения водных объектов является очень актуальной, так, как всем известно, что вода - это жизнь. Ткани живых организмов на 70% состоят из воды. Потребность в воде у организмов очень велика.

Сегодня воды, пригодной для питья, промышленного производства и орошения не хватает во многих районах мира. Прежде неисчерпаемый ресурс - пресная чистая вода становится исчерпаемым. Потребительское отношение общества приводит к тому, что люди страдают из-за нехватки воды, а новые площади ценных сильно увлажненных земель уничтожаются.

Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рациональное использование для нужд народного хозяйства - одна из наиболее важных проблем, требующих безотлагательного решения. Сохранить гармонию человека и природы - основная задача, которая стоит перед нынешним поколением.

Темпы развития индустрии сегодня настолько высоки, что одноразовое использование для производственных нужд - недопустимая роскошь. Поэтому ученые заняты разработкой новых бессточных технологий, что практически полностью решит проблему защиты водоемов от загрязнения. Однако разработка и внедрение безотходных технологий потребует определенного времени, до реального перехода всех производственных процессов на безотходное производство еще далеко.

Чтобы всемерно ускорить создание и внедрение в народно- хозяйственную практику принципов и элементов безотходной технологии будущего, необходимо решить проблему замкнутого цикла водоснабжения промышленных предприятий. Замкнутые циклы промышленного водоснабжения дадут возможность полностью ликвидировать сбрасываемые сточные воды в поверхностные водоемы, а свежую воду использовать для пополнения безвозвратных потерь.

На реализацию комплекса мер по охране водных ресурсов от загрязнения и истощения во всех развитых странах выделяются ассигнования, достигающие 2-4% от национального дохода.

Большая часть из них - затраты на охрану водоемов. Таким образом, охрана и рациональное использование водных ресурсов - это одно из звеньев комплексной мировой проблемы охраны природы.

Литература

1. А.Д. Потапов "Экология". Смоленск; Высшая школа, 2004 г.

2. В.И. Коробкин, Л.В. Передельский "Экология". Ростов-на-Дону; Феникс, 2008 г.

3. Экология: Учебник для студентов высш. и сред. учеб. заведений, обуч. по техн. спец. и направлениям/Л.И. Цветкова, М.И. Алексеев, Ф.В. Карамзинов и др.; под общ. ред. Л.И. Цветковой. М.: АСБВ; СПб.: Химиздат, 2008.- 550 с.

4. Экология. Под ред. проф. В.В. Денисова. Ростов-н/Д.: ИКЦ "МарТ", 2009. - 768 с.

Размещено на Allbest.ru