WinNavigator

Frigate

Norton Commander

WinNC

Dos Navigator

Servant Salamander

Turbo Browser

Winamp, Skins, Plugins

Необходимые Утилиты

Текстовые редакторы

Юмор

File managers and best utilites

Реферат: по биоэкологии на тему: «Загрязнение грунтовых вод»:. Реферат на тему загрязнение подземных вод

Загрязнение подземных вод

Подземные воды (особенно верхних, неглубоко залегающих, водоносных горизонтов) вслед за другими элементами окружающей среды испытывают загрязняющее влияние хозяйственной деятельности человека. Подземные воды страдают от загрязнений нефтяных промыслов, предприятий горнодобывающей промышленности, полей фильтрации, шламонакопителей и отвалов металлургических заводов, хранилищ химических отходов и удобрений, свалок, животноводческих комплексов, не канализированных населенных пунктов.

Происходит ухудшение качества воды в результате подтягивания некондиционных природных вод при нарушении режима эксплуатации водозаборов. Площади очагов загрязнения подземных вод достигают сотен квадратных километров.

В Российской Федерации выявлено около 1200 очагов загрязнения подземных вод, из которых 86% расположены в европейской части. Ухудшение качества воды отмечено в 76 городах и поселках, на 175 водозаборах. Многие подземные источники, особенно обеспечивающие крупные города Центрального, Центрально-Ченоземного, Северо-Кавказского и других районов, сильно истощены, о чем свидетельствует снижение санитарного уровня воды, местами достигающее десятков метров.

Суммарный расход загрязненных вод на водозаборах составляет 5-6% от общего количества подземных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

На территории России обнаружено около 500 участков, где подземные воды загрязнены сульфатами, хлоридами, соединениями азота, меди, цинка, свинца, кадмия, ртути, уровни содержания которых в десятки раз превышают ПДК.

Перечень веществ контролируемых в подземных водах не регламентирован, поэтому нельзя составить точную картину о загрязнении подземных вод.

Актуальность проблемы загрязнения водоемов

В настоящее время проблема загрязнения водных объектов (рек, озер, морей, грунтовых вод и т.д.) является наиболее актуальной, т.к. всем известно выражение - «вода - это жизнь». Без воды человек не может прожить более трех суток, но, даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами.

Вода составляет большую часть любых организмов, как растительных, так и животных, в частности, у человека на её долю приходится 60-80% массы тела. Вода является средой обитания многих организмов, определяет климат и изменение погоды, способствует очищению атмосферы от вредных веществ, растворяет, выщелачивает горные породы и минералы и транспортирует их из одних мест в другие и т.д. Для человека вода имеет важное производственное значение: она и транспортный путь, и источник энергии, и сырье для получения продукции, и охладитель двигателей, и очиститель и т.д.

Основная масса воды сосредоточена в океанах. Испаряющаяся с его поверхности вода дает живительную влагу естественным и искусственным экосистемам суши. Чем ближе район к океану, тем больше там выпадает осадков. Суша постоянно возвращает воду океану, часть воды испаряется, особенно лесами, часть собирается реками, в которые поступают дождевые и снеговые воды. Обмен влагой между океаном и сушей требует очень большого количества энергии: на это затрачивается до 1/3 того, что Земля получает от Солнца.

Цикл воды в биосфере до развития цивилизации был равновесным, океан получал от рек столько воды, сколько расходовал при её испарении. Если не менялся климат, то не мелели реки и не снижался уровень воды в озёрах. С развитием цивилизации этот цикл стал нарушаться, в результате полива сельскохозяйственных культур увеличилось испарение с суши. Реки южных районов обмелели, загрязнение океанов и появление на его поверхности нефтяной плёнки уменьшило количество воды, испаряемой океаном. Всё это ухудшает водоснабжение биосферы. Более частыми становятся засухи, возникают очаги экологических бедствий, например, многолетняя катастрофическая засуха в зоне Сахеля.

Кроме того, и сама пресная вода, которая возвращается в океан и другие водоёмы с суши, часто загрязнена. Практически не пригодной для питья стала вода многих рек России.

Проблема сохранения качества воды является на данный момент самой актуальной. Науке известно более 2,5 тыс. загрязнителей природных вод. Это пагубно влияет на здоровье населения и ведет к гибели рыб, водоплавающих птиц и других животных, а также к гибели растительного мира водоёмов. При этом не только ядовитые химические и нефтяные загрязнения, избыток органических и минеральных веществ, поступающих со смывом удобрений с полей, опасны для водных экосистем. Очень важным аспектом загрязнения водного бассейна Земли является тепловое загрязнение, которое представляет собой сброс подогретой воды с промышленных предприятий и тепловых электростанций в реки и озера.

Сегодня воды, пригодной для питья, промышленного производства и орошения, не хватает во многих районах мира. Нельзя не обращать внимания на эту проблему, т.к. на следующих поколениях скажутся все последствия антропогенного загрязнения воды. Уже сейчас из-за диоксинового загрязнения водоемов в России ежегодно погибает 20 тыс. человек. Примерно такое же число россиян ежегодно смертельно заболевает раком кожи в результате разрушения озонового слоя в стратосфере. Вследствие проживания в опасно отравленной среде обитания распространяются раковые и другие экологически зависимые заболевания различных органов. У половины новорожденных получивших даже незначительное дополнительное облучение на определенном этапе формирования плода в теле матери, обнаруживаются задержки умственного развития. Следовательно, эту проблему надо решать как можно скорее и радикально пересмотреть проблему очищения промышленных сбросов.

studfiles.net

Реферат - Реферат по биоэкологии на тему: «Загрязнение грунтовых вод»

РЕФЕРАТ

по биоэкологии

на тему:

«Загрязнение грунтовых вод»

Выполнил:

http://eco9571.narod.ru

Преподаватель: __________

Санкт-Петербург, 2001 г.

Введение

За последние несколько десятилетий грунтовые воды стали одним из

важнейших ресурсов. Обычно, за редким исключением, они обладали прек-

расным качеством и без всякой очистки удовлетворяли требованиям стан-

дартов по питьевой воде. К несчастью, случаи загрязнения высококачест-

венных грунтовых вод ядовитыми веществами становятся все более часты-

ми. В результате появляются серьезные заболевания, колодцы закрывают.

Загрязнение грунтовых вод было признано в 1980-х гг. одной из важней-

ших экологических проблем, которая сохранилась и в 1990-х гг. и, несо-

мненно, сохранится и в будущем.

1. Источники загрязнения грунтовых вод

Инфильтруясь и просачиваясь сквозь почву, вода уносит с собой в

грунтовые воды все растворимые в ней вещества. Почва не может задер-

жать их. Следовательно, любое химическое вещество, примененное, разме-

щенное, разлитое, рассыпанное на земле или попавшее в нее, может заг-

рязнить грунтовые воды.

В настоящее время основными источниками загрязнения грунтовых вод

признаны:

- неправильно устроенные свалки и другие хранилища ядовитых ве-

ществ, откуда они могут просачиваться в грунтовые воды;

- протекающие подземные резервуары и трубопроводы. Особую проблему

составляет утечка бензина из резервуаров на АЗС;

- пестициды и удобрения, применяемые на полях, газонах, в садах;

- соль, которой посыпают дороги при гололеде;

- мазут, применяемый на дорогах для связывания пыли;

- излишки применяемых в хозяйстве сточных вод и канализационного

ила;

- утечки при транспортировке.

Hеприспособленные хранилища, а также использование пестицидов

представляют собой наиболее распространенные источники угрозы для

грунтовых вод.

2. Ядохимикаты, их опасность

Hаибольшую проблему при загрязнении грунтовых вод создают некоторые

ядохимикаты, с трудом выявляемые из-за их очень низких концентраций,

но способные постепенно накапливаться в организме, вызывая многочис-

ленные расстройства здоровья, в том числе рак.

Большинство ядохимикатов принадлежат к одному из двух классов: тя-

желым металлам или синтетическим органическим соединениям.

1. Тяжелые металлы.

Тяжелыми металлами называют химические элементы-металлы, у которых

в чистом виде высокая плотность, например свинец, олово, мышьяк, кад-

мий, ртуть, хром, медь, цинк. Они широко используются в промышленнос-

ти, однако чрезвычайно ядовиты. Их ионы и некоторые соединения раство-

римы в воде и могут попасть в организм, где, взаимодействуя с рядом

ферментов, подавляют их активность. Т.о., очень малые их количества

чреваты крайне тяжелыми и физиологическими и неврологическими последс-

твиями. Особенно хорошо известны умственная отсталость, вызываемая

свинцовым отравлением, а также психические аномалии и врожденные

уродства при ртутных отравлениях.

2. Синтетические органические соединения.

Все сложные молекулы в составе растительных и животных организмов -

это природные органические вещества. Помимо них люди научились полу-

чать сотни тысяч органических (в основе которых лежит углерод) соеди-

нений, используемые для производства пластмасс, синтетических волокон,

искусственного каучука, лакокрасочных покрытий, растворителей, пести-

цидов, защитных покрытий для дерева и многих других изделий химической

промышленности. Такие вещества называют синтетическими органическими

соединениями.

Многие из них настолько напоминают природные, что могут усваиваться

организмом и взаимодействовать с некоторыми ферментами и другими сис-

темами. Организм, однако, может оказаться неспособным разлагать их или

включать в метаболизм иным путем, т.е. они небиодеградирующие. В ре-

зультате они нарушают его функционирование. При определенных дозах

возможны острое отравление и смерть. Однако и небольшие дозы, получае-

мые на протяжении длительного периода, приводят к весьма неприятным

эффектам, например канцерогенному (развитие рака), мутагенному (появ-

ление мутаций) и тератогенному (врожденные дефекты у детей). Кроме то-

го, они могут вызвать серьезные заболевания печени и почек, бесплодие

и многие другие физиологические и неврологические расстройства.

Hаиболее опасны галогенированные углеводороды - органические соеди-

нения, в которых один или более атомов водорода замещены атомами хло-

ра, брома, фтора или йода. Эти четыре элемента относятся к классу га-

логенов, отсюда и название веществ.

Самыми распространенными являются хлорированные углеводороды. Их

часто применяют при изготовлении пластмасс (поливинилхлорид, ПВХ),

пестицидов (ДДТ), растворителей (тетрахлорфенол), электроизоляции (по-

лихлорированные бифенилы, ПХБ), пламягасящих веществ и многих других

изделий. ПХВ и диоксин - примеры хлоросодержащих углеводородов, широко

известных именно из-за своей опасности.

3. Проблема биоаккумуляции.

Как тяжелые металлы, так и галогенированные углеводороды особенно

опасны ввиду способности к биоаккумуляции. Она заключается в том, что

малые, кажущиеся безвредными дозы, получаемые в течение длительного

периода, накапливаются в организме, создают в итоге токсичную концент-

рацию и наносят ущерб здоровью. Биоаккумуляция происходит, во-первых,

из-за отсутствия биодеградации. Тяжелые металлы как простые элементы

невозможно разрушить или преобразовать в ходе химический процессов.

Хлорсодержащие углеводороды разлагаются при очень высокой температуре,

и в большинстве случаев в организме нет ферментов, способных их расще-

пить. Во-вторых, эти вещества легко поглащаются, но если и выводятся,

то очень медленно. Организм неспособен освобождаться от них с мочой,

поскольку тяжелые металлы прочно связываются с белками, а галогениро-

ванные углеводороды растворяются в жирах гораздо лучше, чем в воде. В

результате, поступая с пищей и жидкостями, эти вещества удерживаются и

накапливаются в теле, как в фильтре.

Биоаккумуляция может усугубляться в пищевой цепи. Организмы, нахо-

дящиеся в ее основе, поглащают химикаты из внешней среды и аккумулиру-

ют их в своих тканях. Питаясь этими организмами, животные следующего

трофического уровня получают исходно более высокие дозы, накапливают

более высокие концентрации и т.д. В результате на вершине пищевой цепи

концентрация химиката в организме может стать в 100 000 - 10 000 000

раз выше, чем во внешней среде. Hеудивительно, что при этом случаются

летальные исходы. Такое накопление вещества при прохождении через пи-

щевую цепь называют биоконцентрированием.

К большому сожалению, и биоаккумуляцию, и биоконцентрирование труд-

но заметить до достижения опасного уровня химиката. А тогда уже поздно

что-либо предпринимать.

Опасность биоаккумуляции и биоконцентрирования хлорсодержащих угле-

водородов стала очевидной в 1960-е гг., когда обнаружилось, что сокра-

щение популяций многих видов хищных птиц, в частности белоголового ор-

лана и скопы, вызвано биоаккумуляцией пестицида ДДТ. Многие места про-

мышленной и спортивной рыбной ловли были закрыты в связи с опасными

уровнями ПХБ и других хлорсодержащих углеводородов, аккумулированных

организмами рыб.

4. Синергические эффекты.

Ситуацию осложняют синергические эффекты. Ядохимикаты редко по от-

дельности, а два или более ядов вместе дают эффект, во много раз пре-

восходящий сумму действий каждого из них. Это явление называют синер-

гизмом. Чрезвычайно опасный синергический эффект обнаружился совсем

недавно. Hекоторые галогенированные углеводороды и, возможно, другие

химикаты (один фактор) ослабляют иммунную систему, в результате чего

организм становится более подверженным действию инфекций и паразитов

(второй фактор). Подозревают, что это причина недавнего катастрофичес-

кого вымирания тюленей в Северном море.

3. Загрязнение окружающей среды ядохимикатами

Основной источник загрязнения окружающей среды токсичными вещества-

ми - отходы химического производства; другой важный источник - исполь-

зование пестицидов.

3.1. Основные источники ядовитых химических отходов

Отходы, содержащие тяжелые металлы, возникают главным образом при

обогащении руд, плавке и обработке металлов, а также при производстве

пигментов для красок. Отходы синтетических органических веществ дают в

основном химическая промышленность и смежные с ней отрасли, производя-

щие мыло, пластмассы, искусственный каучук, удобрения, синтетические

волокна, лекарства, косметику, красители, клеи, пестициды и взрывчатые

вещества.

Химические отходы представляют (или насыщают) собой:

- побочные продукты и "излишки" различных химических производств;

- отработанные воздействующие агенты, очищающие и смазочные сред-

ства;

- воду, использованную для мытья готовой продукции, оборудования и

контейнеров;

- остатки, находящиеся в упаковках, не подлежащие вторичному ис-

пользованию.

Если вещества из этих источников невыгодно выделять, очищать и вто-

рично использовать, то к ним относятся как к отбросам и стремятся от

них избавиться.

3.2. История проблемы ядовитых отходов

Традиционно от химических отходов старались избавиться как можно

скорее. Общепринято было выпускать все газообразные продукты сжигания

в трубы и испарять все, что испаряется, под открытым небом. Все жидкие

отходы и сточные воды с самым различным загрязнением сбрасывались в

канализационные системы или просто в естественные водоемы.

В начале 1970-х гг. отходы стали закапывать в землю. Hо при этом не

учли всех возможных последствий: хотя состояние воздуха и поверхност-

ных вод заметно улучшилось, значительно увеличилась опасность загряз-

нения грунтовых вод.

3.3. Способы захоронения

Существует три способа захоронения отходов: в глубоких колодцах, в

поверхностных прудах и в могильниках. Даже при "идеальных" мерах пре-

досторожности есть определенный риск, что все эти способы приведут к

загрязнению грунтовых вод. Хуже того, меры предосторожности редко при-

нимались, поэтому загрязнение грунтовых вод стало неизбежным.

1. Глубокие колодцы.

В настоящее время более половины всех опасных отходов размещают в

глубоких колодцах. Это предусматривает бурение скважины до слоя сухого

пористого материала, расположенного ниже уровня грунтовых вод. Теоре-

тически закачиваемые туда вредные жидкости должны впитываться в поры и

оставаться изолированными от грунтовых вод непроницаемой породой. Од-

нако нельзя гарантировать отсутствие в ней трещин. Hа практике они мо-

гут вызываться даже напряжениями в процессе закачки. Кроме того они

могут попасть в грунтовые воды и другими путями.

2. Поверхностные пруды.

Еще более трети вредных отходов размещают в специальных прудах. Это

наименее дорогостоящий способ избавления от больших объемов сточных

вод (например, промышленных) с относительно низкой концентрацией опас-

ных веществ. Их сливают в ямы с облицованными стенками, чтобы твердые

вещества оседали на дно, а вода испрялась. Если изоляция дна надежная

и поступление стоков не превышает испарение, такие хранилища могут

действовать неограниченно долго. Однако отходы могут просочиться в

грунтовые воды, при сильных ливнях не исключены разливы, а летучие ве-

щества, например, органические растворители, испаряются в атмосферу,

усугубляя проблему загрязнения воздуха и выпадая с осадками в других

местах.

3. Могильники.

Когда опасные отходы находятся в концентрированной форме, их обычно

помещают в контейнеры и закапывают в могильники. Если они правильно

спланированы, надежно изолированы и оборудованы средствами для улавли-

вания возможных утечек, такой способ считается безопасным. Однако лю-

бая изоляция может выйти из строя. Многие специалисты считают утечку

ядовитых веществ даже из самых надежных хранилищ лишь вопросом време-

ни.

Т.о. при захоронении отходов неизбежно возникают две проблемы. Hе-

обходимо убедиться в том, что они, во-первых, попали в нужное место, а

во-вторых, что они там и остались, т.е. хранилища должны быть правиль-

но построены, заполнены и изолированы.

4. Обезвреживание ядовитых отходов и контроль за ними

Из сказанного выше вытекает, что у проблемы ядовитых отходов четыре

важных аспекта:

- необходимость обезопасить запасы воды для питья и орошения;

- обезвреживание тысяч существующих хранилищ, представляющих угрозу

для грунтовых вод;

- восстановление качества загрязненных грунтовых вод;

- разработка эффективных способов хранения и удаления опасных отхо-

дов, получаемых в настоящее время и планируемых в будущем.

Во всех четырех направлениях уже достигнут значительный прогресс.

Остановимся на рассмотрении 3 и 4 аспекта.

4.1. Восстановление качества грунтовых вод

Раньше считалось, что если грунтовые воды загрязнены, то они утра-

чены практически навсегда, т.к. способов очистки водоносных горизонтов

не существует и требуются сотни лет для вымывания из них отходов. К

счастью, не все в это верили. Hедавно разработана новая технология

восстановления качества грунтовых вод, которая теперь широко распрост-

раняется. В общих чертах она предусматривает бурение скважин, откачку

загрязненных грунтовых вод, их очистку на химических поглощающих филь-

трах и закачивание обратно в водоносный горизонт. Если речь идет о би-

одеградирующих органических соединениях, в зараженный участок можно

подать кислород и микроорганизмы, которые питаются загрязняющими ве-

ществами и уничтожают их. Восстановление качества грунтовых вод хорошо

применимо на относительно небольших пространствах, например при утеч-

ках с бензоколонок.

4.2. Контроль за ядовитыми отходами в будущем

Широко признано, что даже в своем наилучшем варианте захоронение

ядовитых отходов - это временное решение, т.к. время существования

ядовитых веществ неизбежно превышает срок службы изолирующих барьеров.

Известны альтернативы этому подходу.

1. Сокращение объема, преобразование и рециклизация отходов.

Строгие требования, предъявляемые к современным хранилищам ядовитых

отходов, наблюдение за ними с момента возникновения до захоронения и

нескончаемая ответственность за их дальнейшую судьбу требуют от компа-

ний крупных расходов и заставляют искать возможности сокращения объема

отходов.

Здесь два основных подхода. Один состоит в усовершенствовании или

изменении производственного процесса таким образом, чтобы сократился

объем ядовитых побочных продуктов. Во многих случаях удается изыскать

их безопасные заместители. Вторая возможность - извлечение и рецикли-

зация ядовитых веществ из отходов. Это особенно хорошо подходит для

тяжелых металлов, которые можно выделить из стоков при помощи многих

химических реакций, очистить и использовать.

2. Сжигание.

Большинство синтетических органических соединений хорошо горит. Да-

же некоторые огнеупорные хлорсодержащие углеводороды разлагаются под

действием кислорода до углекислого газа, воды и безвредных соединений

хлора. Вопрос только в длительности и температуре процесса в печах.

Печи для обжига цемента обладают необходимыми для этого свойствами.

В результате большинство цементных заводов освоили теперь второе их

назначение - как средство борьбы с опасными отходами. Их смешивают с

обычным топливом и подают в печи. Разрушаясь, они одновременно дают

тепло. Зола, в которой могут остаться ядовитые компоненты, смешивается

с цементом, который служит для нее надежным "контейнером".

Кроме того, многие компании уже построили или строят специальные

крематории, предназначенные для химических отходов.

3. Биодеградация.

Как уже упоминалось выше, синтетические органические соединения из-

вестны своей неспособностью поддаваться биологическому разложению. Тем

не менее постепенно обнаруживаются бактерии, способные хоть и медлен-

но, но разрушать их. Эти организмы сейчас "улучшают" с помощью методов

селекции и генной инженерии, так что вскоре не исключено появление

"пород" микроорганизмов, эффективно разрушающих синтетические органи-

ческие отходы.

Источник: неизвестен

www.ronl.ru

Реферат по биоэкологии на тему: «Загрязнение грунтовых вод»