 |
Источники загрязнения гидросферы.
|
|
|
|
Лекция 3.
Гидросфера – водная оболочка земли. загрязнение гидросферы.
Абиотические факторы водной среды.
Источники загрязнения гидросферы.
Изменение качества природных вод вследствие антропогенного воздействия.
Основные методы очистки воды.
Абиотические факторы водной среды.
Гидросфера - водная оболочка Земли, включающая все воды, находящиеся в жидком, твердом и газообразном состояниях. Гидросфера включает воды океанов, морей, подземные воды и поверхностные воды суши. Некоторое количество воды содержится в атмосфере и в живых организмах. Вода занимает преобладающую часть биосферы Земли (71 % общей площади земной поверхности).
Свыше 96% объема гидросферы составляют моря и океаны, около 2% - подземные воды, около 2% - льды и снега, около 0,02% - поверхностные воды суши.
Важнейшими абиотическими факторами водной среды являются следующие:
1. Плотность и вязкость.
Плотность воды в 800 раз, а вязкость - примерно в 55 раз больше, чем воздуха.
2. Теплоемкость.
Вода обладает высокой теплоемкостью, поэтому океан является главным приемником и аккумулятором солнечной энергии.
3. Подвижность.
Постоянное перемещение водных масс способствует поддержанию относительной гомогенности физических и химических свойств.
4. Температурная стратификация.
По глубине водного объекта наблюдается изменение температуры воды.
5. Периодические (годовые, суточные, сезонные) изменения температуры
Самой низкой температурой воды считают - 2°С, самой высокой + 35-37°С. Динамика колебаний температуры воды меньше, чем воздуха.
6. Прозрачность и мутность воды.
Определяет световой режим под поверхностью воды. От прозрачности (и обратной ей характеристики - мутности) зависит фотосинтез зеленых бактерий, фитопланктона, высших растений, а следовательно, и накопление органического вещества.
|
|
|
Мутность и прозрачность зависят от содержания взвешенных в воде веществ, в том числе и поступающих в водные объекты вместе с промышленными сбросами. В связи с этим прозрачность и содержание взвешенных веществ - важнейшие характеристики природных и сточных вод, подлежащие контролю на промышленном предприятии.
7. Соленость воды.
Содержание в воде карбонатов, сульфатов, хлоридов имеет большое значение для живых организмов.
По степени солености все водоемы условно подразделяются на пресные с соленостью менее 0,5 0/00, солоноватоводные - соленость колеблется в пределах 0,5 – 160/00 и соленые – больше 16 0/00. Соленость океанических водоемов составляет 32 - 380/00, но самое высокое содержание солей характеризует не морские, а некоторые внутренние водоемы типа соленых озер, где концентрация электролитов доходит до 3700/00.
Главное отличие морской воды от речной состоит в том, что подавляющую часть морской соли составляют хлориды, а в речной воде преобладают углекислые соли. Человек для обеспечения жизнедеятельности использует только пресную воду. Из общего количества водных ресурсов на земле на долю пресной воды приходится не более 3%.
Пресные водные ресурсы существуют благодаря круговороту воды в природе. Все части гидросферы связаны между собой в едином круговороте. Его движущая сила - солнечная энергия. По мере того как молекулы воды на поверхности океана нагреваются под действием поступающего солнечного излучения, они постепенно поднимаются в воздух в виде газа. Подсчитано, что ежесуточно из солёных морей и океанов испаряется примерно 875 км пресной воды. По мере поднятия водяных паров они постепенно охлаждаются, конденсируются и образуют облака. После достаточного охлаждения облака освобождают воду в виде осадков.
|
|
|
8. Растворенный кислород и диоксид углерода.
Перерасход кислорода на дыхание живых организмов и на окисление поступающих в воду с промышленными сбросами органических и минеральных веществ ведет к обеднению живого населения вплоть до невозможности обитания в такой воде аэробных организмов.
9. Концентрация водородных ионов (pH).
Все гидробионты приспособились к определенному уровню pH: одни предпочитают кислую среду, другие - щелочную, третьи - нейтральную. Изменение этих характеристик может привести к гибели гидробионтов.
Источники загрязнения гидросферы.
Загрязнение представляет собой качественное истощение вод, основной причиной которого является поступление неочищенных или недостаточно очищенных стоков. Главные потребители воды — промышленность и сельское хозяйство, а также жилые кварталы крупных городов и населенных пунктов, расположенных по берегам рек и озер.
Антропогенному вмешательству в большей степени подвержены поверхностные воды, чем остальные компоненты географической среды.
Любой вид хозяйственной деятельности человека, проводимой в значительных масштабах в речных бассейнах, долинах и руслах рек, означает собой вмешательство в жизнь рек, которое может вызвать в их водном режиме существенные, а порой и коренные изменения. Качество воды большинства водных объектов не соответствует норме. Наиболее распространенными загрязняющими веществами поверхностных вод России являются нефтепродукты, фенолы, легкоокисляемые примеси, соединения металлов, аммонийный и нитритный азот, а также специфические загрязняющие вещества — лигнин, формальдегид и др.
Загрязнения не обязательно должны быть токсичными, чтобы вызвать гибель водных организмов или снизить качество воды. Вносимые в природные водоемы фосфаты и нитраты служат источником питания для фотосинтезирующих водорослей, численность которых достигает катастрофических размеров («цветение» воды).
Органические отходы окисляются бактериями и другими микроорганизмами. Для окисления микроорганизмам необходим кислород, растворенный в воде. Вследствие чего содержание кислорода в водоеме снижается. Многие полезные обитатели рек с трудом переносят пониженное содержание кислорода в воде или вообще не способны существовать в таких условиях.
|
|
|
Изменение состояния водной экосистемы в результате повышения концентрации в воде питательных элементов, как правило, фосфатов и нитритов называют эвтрофикацией.
Нитраты представляют собой лимитирующий фактор в большинстве прибрежных вод и горных рек и речек, тогда как фосфаты играют аналогичную роль в остальных водоемах. Основным источником дополнительного поступления фосфатов в природные воды служат бытовые сточные воды, содержащие фосфаты моющих средств и конечных продуктов жизнедеятельности животных и человека. Фосфаты из указанных источников могут быть извлечены путем третичной очистки сточных вод. В еще большем количестве фосфаты поступают в природные водоемы с удобрениями, смываемыми с полей, из дренажных систем, городских ливневых стоков. Подобные источники могут контролироваться при правильном землепользовании.
Уже эвтрофированные озера могут восстанавливаться, если поступление фосфатов и нитратов в них прекращается. Озера, не способные к восстановлению естественным путем, могут потребовать дополнительных условий: устройства дренажных сооружений, кислородного обогащения, осаждения фосфатов или биообработки.
|
|
|
