Главная > Источники, причины, последствия и пути решения загрязнения гидросферы > загрязнение гидросферы металлами и нефтепродуктами

загрязнение гидросферы металлами и нефтепродуктами

Антропогенное воздействие на природу касается всех ее частей, но особенно опасно ухудшение состояния жизненно необходимых субстанций: воздуха и воды. Невозможно расчленить воду и жизнь, поэтому загрязнение гидросферы ведет к уменьшению ее функций поддержания существования биологических существ на Земле.

Появление вредных веществ изменяет физические свойства воды, нарушает параметры, фиксируемые чувствами человека (прозрачность, запах, вкус, окраска), называемые органолептическими показателями. Факторы, ухудшающие качество водоемов, разнообразны и многочисленны.

  • Попадание нефти и нефтепродуктов
  • Появление тяжелых металлов
  • Повышение концентрации вредных солей:
    • сульфаты
    • нитраты
    • хлориды.
  • Увеличенное содержание радиоактивных элементов.
  • Другие источники ухудшения экологии.

Главными и наиболее распространенными факторами загрязнения гидросферы, как континентальной части, так и океанической, являются попадание в нее углеводородов и токсичных металлов.

Отравление водных бассейнов нефтью и нефтепродуктами

Каждый год в Мировой океан сбрасывается порядка 10 млн. тонн нефти. Космическая аэрофотосъемка свидетельствует о более, чем 30%-ом покрытии масляной пленкой океанической поверхности. Средиземноморский регион, Атлантический океан находятся в бедственном положении.

Нефть и продукты нефтехимии оказываются в водных резервуарах в результате разных обстоятельств.

Факторы загрязнений Доля в общей массе %
Сброс с кораблей балластных вод 23
Попадание с водами рек 28
Перелив нефти с судов при загрузке 17
Промышленные сточные воды 16
Атмосферные осадки 10
Аварии при транспортировке нефти 5
Бурение на шельфе 1

У нефти долгий период полураспада, она мгновенно растекается по глади, образует слой, мешает контакту с воздухом, доступу солнечных лучей. При большой толщине нефтяного покрова велика вероятность его возгорания. На нефтеперерабатывающих предприятиях не редко горят пруды с отстойными водами.

Отчеты международных экологических организаций говорят о поступлении 30 млн т углеводородов в океан каждый год. Растекшаяся нефть пребывает в эпицентре в чистом виде, а на периферии образуется нефтеводная эмульсия. Сразу после разлива начинается испарение легких фракций, что дополнительно ухудшает атмосферу.

Тяжелые фракции превращаются в слоистые сгустки, с помощью диспергентов их можно опустить на дно. Но выяснилось, что лекарство хуже болезни. Подобные химикаты наносят больший ущерб, чем нефть.

Как специально, самые токсичные ароматические углеводороды, в большом количестве входящие в состав нефти, лучше других растворяются в водной среде. Сильными ядовитыми характеристиками обладает дизельное топливо. Нерадивые члены экипажа преступно небрежными действиями отравляют акваторию пирсов, пристаней.

Углеводороды, оказавшись, в гидросфере начинают интенсивно окисляться. Действуют два основных механизма: через поглощение солнечной энергии (фотохимия) и действие микроорганизмов. Потребление кислорода громадно, чтобы окислить 1 дм3 нефти понадобится переработать О2, содержащийся в 400 тыс л воды. Возникнет недостаток кислорода, что отрицательно сказывается на фауне зоны бедствия.

Последствия загрязнения водоемов нефтепродуктами

Животный мир подвергается практически тотальному истреблению. Жестоко страдают птицы. Маслянистая жидкость пропитывает оперенье, оно не может выполнять функции теплоизоляции и водонепроницаемости. Пернатые лишаются способности плавать, не могут сохранять необходимую температуру тела. Пытаясь выбраться, они увязают в нефти еще больше. Субстанция покрывает рожденные летать создания, залепляет глаза, отравляет организм.

Стараясь привести себя в порядок клювом, птицы заглатывают нефть, после чего смерть неотвратима. Не могут поддерживать жизнедеятельность устричные, лангусты, креветки, гибнет фитопланктон.

Попавшая в океан нефть наносит вред морским млекопитающим. В первую очередь страдают виды, имеющие густое меховое покрытие. Это белые медведи, выдры, ластоногие. Мех, пропитанный вязкой жидкостью, сваливается, не может удерживать воду, сохранять тепло. Более того, жировой слой тюленей, моржей, китов перестает функционировать правильно, нарушается теплообмен.

Нефть приводит к воспалению зрительных органов, дерматозам, что влечет за собой невозможность плавать. Заглатываемая с водой нефть приводит к внутренним кровотечениям, отказывает желудочно-кишечный тракт, развивается почечная недостаточность, интоксикация печени, наблюдаются скачки кровяного давления.

Когда углеводороды при авариях выливаются вблизи населенных пунктов, их вредные воздействия приобретают кумулятивный эффект из-за соединения с другими загрязнителями. Испаряющиеся пары поражают дыхательную систему животных, обитающих вблизи аварийной местности.

Сама нефть, ее смолы имеют в составе канцерогенные вещества. Эксперименты на моллюсках доказывают, в зараженных водах у них развиваются злокачественные опухоли, подобные раковым новообразованиям. Как показывают новые исследования, некоторые представители морской фауны в присутствии нефти могут производить канцерогенно активные агенты (полициклические ароматические углеводороды).

Подводные обитатели водоемов испытывают двоякое вредное воздействие. Рыбы страдает от отравленного корма, воды и имеет проблемы с движением в более вязкой среде, к чему приводит попадание в воду нефти. Ухудшаются промысловые условия, теряются вкусовые достоинства рыбы.

Загрязнение полимерами

Одним из продуктов нефтепереработки являются синтетические, полимерные материалы. Всевозможные пленки, разнообразные изделия из пластмасс попадают в огромных количествах в гидросферу, замусорившая, в основном, океаны. Будучи исключительно устойчивыми, они формируют гигантские мусорные агломерации. Отмечено пять свалок в Мировом океане, но всех превосходит мусорное пятно в северной области Тихого океана, занимая без малого 1% его площади. Мониторинг показывает преобладание пластиковых предметов.

Мусор дрейфует согласно океаническим течениям, скапливаясь на определенном участке. Эти участки обусловлены системами водоворотов, которые гонят мусор к центру, и компактно его там удерживают. Масса загрязняющих предметов оценивается в десятки млн т. Пластик прозрачен, морские обитатели, не отличают его, заглатывают, внутри вырабатываются токсину, что приводит к летальному исходу.

Под влиянием солнечного света пластик дробится на микроскопические частицы, концентрируется в поверхностных слоях, начинает служить кормом для планктона и входит в пищевую цепочку всей морской экосистемы. Какие мутации последуют в отдаленном времени предусмотреть невозможно.

Загрязнение нефтепродуктами рек

Реки безжалостно загрязняются человеком, а они, донося воды до морей, служат для них мощным источником опасности. В мегаполисах речная поверхность покрыта масляной пленкой с цветами побежалости из-за стоков нефтепродуктов. В речных водах обнаруживают повышенные концентрации бензопирена, иных ядовитых веществ.

К трагическим последствиям приводит загрязнение соединениями углеводородов с хлором. Так в электротехнических изделиях применяются полихлорированные бифенилы, их высокие содержания зафиксированы в большинстве рек и озер промышленно развитых стран. А в США рыбу из р. Гудзон по этой причине лучше не пробовать. У людей поражается нервная система, печень, возникают тяжело поддающиеся лечению болезни кожи.

Загрязнение гидросферы металлами

Опасным загрязнителем гидросферы являются металлы, в первую очередь тяжелые. Они попадают в водные резервуары из-за деятельности заводов цветной металлургии, химических предприятий, адсорбируются из выхлопов автомобильного транспорта.

Тяжелые металлы в отличие от органических ядов, попадая в организм, не подвергаются превращениям, накапливаются, их трудно вывести. По степени опасности металлы можно расположить:

  • соединения ртути;
  • свинец;
  • примеси цинка;
  • наличие меди;
  • хром;
  • особую группу составляют радиоактивные металлы.

В водной среде ионы многих тяжелых металлов склонны к повышенному образованию гидрокомплексов, их формула определяется РН воды. Вступая во взаимодействие с органическими радикалами, растворенными в воде, тяжелые металлы формируют многообразные структуры различной устойчивости. Но все они являются ксенобиотиками, т. е несовместимыми с живыми существами.

Такие комплексы на основе металлов и органики способны встраиваться в пищевую пирамиду, передавая опасные соединения от низших организмов к высшим. В этом смысле исключительную опасность представляет ртуть. Многие бактерии, нашедшие приют в гидросфере, водоросли накапливают ее в клетках, начинают представлять опасность для человека.

Известны случаи, в частности в Японии, когда употребление морской пищи вызывало вспышку нервных заболеваний. Происходило это в районах сброса промышленных вод с высокими концентрациями цинка, ртути, меди.

Загрязнение гидросферы тяжелыми металлами происходит и в результате геологических факторов. Их много выбрасывают активные вулканы. Повышенная концентрация металлов фиксировалась в прибрежных водах возле Сицилии после извержения Этны. Но деятельность вулканов носит кратковременный характер, опасные элементы уносятся течениями, концентрация в море невелика. В целом это можно отнести к флуктуациям, не несущим глобальной экологической угрозы человечеству.

Итог

В таблице, приведенной в начале статьи, первое место по доле вредоносности для водных ресурсов планеты нефтепродуктами занимают принесение их реками. Но само загрязнение водных артерий происходит в результате попадания промышленных отходов. Это и есть главная и наиболее трудно устранимая причина экологического неблагополучия.

Сопоставимый вред наносят бытовые отходы, многие из которых получены нефтехимией. Каких масштабов может достигнуть бедствие, описано в разделе о полимерах. Причинами заражения воды могут быть источники, не связанные с нефтью, но увеличивающие долю углеводородов. Наиболее объемные:

  • гниющая древесина, оставшаяся в воде после сплава;
  • отходы животноводства.

Иллюстрации последнего пункта послужит оценка загрязнений от деятельности свиноводческих хозяйств. Комплекс на 100 000 свиней ухудшает экологию, как город Орел с населением 400 тыс человек.

Разрушение водной экосистемы грозит вырождением и гибелью всех популяций живых существ. Нарушения вносятся в пищевую цепочку, в результате утрачивается адекватная система сигналов в биологическом мире, снижается воспроизводимость видов, происходят генетические мутации.

Избыточное попадание элементов, не только металлов, приводит к неприятному явлению, называемому эутрофикацией. Создаются благоприятные условия для избыточного роста фитопланктона. Этим вызвано цветение воды, размножение водорослей, а в конечном итоге сокращение запасов пресной воды, что уже становится проблемой. В России в зоне неблагополучия находятся все крупные реки европейской части и Сибири.

Пути стабилизации экологии гидросферы

Борьба с нарушениями равновесного баланса в гидросфере должна носить комплексный характер, включая активные и пассивные мероприятия. К первым нужно отнести требовательность и контроль за соблюдением природоохранного законодательства. Глобальный мониторинг со спутников океанической глади, драконовские штрафы, привлечение к уголовной ответственности капитанов, руководителей судоходных компаний доказали эффективность в борьбе против сброса с кораблей балластных вод.

От предприятий надо добиваться уменьшение вредных выбросов, не только в гидросферу, путем освоения новых технологий, передового оборудования, укрепления экологической дисциплины. Необходимо переходить на замкнутые безотходные циклы. Многое дают инновационные методы очистки сбросовых вод, в частности биоочистка.

Пропаганда среди населения уважения к природе, понимания опасности загрязнения бытовыми отходами может дать результаты.

К активным мерам против загрязнения гидросферы, шире всей Земли, следует отнести в первую очередь новых технологий минимизирующих использование нефти. Узловой проблемой видится использование имеющихся и разработка новых видов добычи энергии безопасных для человечества. Прежде всего это возможности солнца, ветров, биотопливо, как перспектива освоение термояда.

Добавить комментарий