Курсовая работа: Загрязнение водоемов. Загрязнение водоемов реферат

Реферат - Загрязнение водоемов - Пути решения экологических проблем

Заключение

Миру нужна устойчивая практика управления водными ресурсами, однако мы еще недостаточно быстрыми темпами движемся в правильном направлении. Китайская пословица гласит: "Если мы не изменим курс, то можем прийти туда, куда направляемся". Если не изменить направление движения, многие районы будут по-прежнему испытывать нехватку воды, многие люди будут по-прежнему страдать, будут продолжаться конфликты из-за воды и новые площади ценных сильно увлажненных земель будут уничтожены. Несмотря на то, что кризис с пресной водой кажется неизбежным во многих районах, где сейчас наблюдается ее нехватка, в других районах эту проблему еще можно решить, если соответствующие политика и стратегии будут сформулированы, согласованы и реализованы в самое ближайшее время. Международное сообщество уделяет повышенное внимание мировым проблемам, связанным с водой, и целый ряд организаций предоставляют финансовые средства и помогают управлять предложением и спросом на водные ресурсы. Возникает все больше механизмов, которые обеспечивают более справедливое распределение этих ресурсов. Страны, расположенные в районах с традиционной нехваткой воды, вводят более совершенные тарифные механизмы, развивают общественные системы управления водными ресурсами и переходят к режимам управления водосборными и речными бассейнами. Между тем, число и масштаб таких проектов должны быть существенным образом увеличены.

Список литературы

1. Авезов Р.Р., Орлов А.Ю. Солнечные системы отопления и горячего водоснабжения. – Ташкент: Фан, 1988. 2. Алферова А.А., Нечаев А.П. Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятий, комплексов и районов. – М.: Стройиздат, 1987. 3. Бурдаков В.П. Электроэнергия из космоса. – М.: Энергоатомиздат, 1991. 4. Дверняков В.С. Солнце – жизнь, энергия. – К.: Наукова думка, 1986. 5. Колтун М.М. Солнце и человечество. – М.: Наука, 1981. 6. Методы охраны внутренних вод от загрязнения и истощения / Под ред. И.К. Гавич. – М.: Агропромиздат, 1985. 7. Охрана окружающей природной среды / Под ред. Г.В. Дуганова. – К.: Выща школа, 1990. 8. Харченко Н.В. Индивидуальные солнечные установки. - М.: Энергоатомиздат, 1991.

www.ronl.ru

Доклад - Загрязнение водоёмов 3

План

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

4. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ВВЕДЕНИЕ

Термин «экология» (от греч. oikos – жилище, обитель, дом и logos – слово, учение) ввел в 1866 г Эрнст Геккель (1834–1919) – немецкий зоолог, он означает «знание, учение о доме, обители, месте обитания».

Антропоцентрический, технологический, технократический подход к решению вопроса о взаимоотношениях Человека и Природы. Согласно этому подходу человек не включается как цивилизация в число организмов природы. Считается, что законы, управляющие жизнью сообществ растений и животных в природе не распространяются на человека (или играют подчиненную роль по отношению к законам жизни людей). Живая природа и человеческое общество рассматриваются как 2 разные системы, внутренние связи в каждой из которых сильнее и существеннее, чем связи между ними. При таком подходе взаимоотношения человека и природы строятся по правилам, которые устанавливает сам человек. Возникшие проблемы окружающей среды считаются следствием неправильного ведения хозяйства, высокой отходности и ресурсоемкости, несовершенства технологий. Потому эти проблемы выглядят принципиально устранимыми технологическим путем, а законы природы не могут и не должны мешать экономическому росту, научно-техническому и социальному прогрессу человечества.

Сегодня уже каждый знает слово «экология». В последнее время оно применяется довольно часто. Оно стало модным. Его упоминают политики и учёные, писатели и философы, активисты общественного движения и просто обыватели. Важность экологии как науки для человека заключается в том, что она изучает его непосредственное природное окружение. По мере своего эволюционного развития человек, наблюдая природу и присущую ей гармонию, невольно стремился ввести гармонию в свою жизнь.

Это желание стало особенно острым лишь сравнительно недавно, после того, как стали очень заметными последствия неразумной хозяйственной деятельности, приводящие к разрушению природной среды. А это в конечном итоге оказало неблагоприятное влияние на самого человека. Вот почему термин «экология» получил такое широкое распространение.

2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Загрязнение водоёмов

Круговорот воды, этот долгий путь ее движения, состоит из нескольких стадий: испарения, образования облаков, выпадения дождя, стока в ручьи и реки и снова испарения, На всем своем пути вода сама способна очищаться от попадающих в нее загрязнений — продуктов гниения органических веществ, растворенных газов и минеральных веществ, взвешенного твердого материала. В местах большого скопления людей и животных природной чистой воды обычно не хватает, особенно если ее используют для сбора нечистот и переноса их подальше от населенных пунктов.

Если нечистот в почву попадает не много, почвенные организмы перерабатывают их, заново используя питательные вещества, и в соседние водотоки просачивается уже чистая вода. Но если нечистоты попадают сразу в воду, они гниют, и на их окисление расходуется кислород. Создается так называемая биохимическая потребность в кислороде. Чем выше эта потребность, тем меньше кислорода остается в воде для живых микроорганизмов, особенно для рыб и водорослей. Иногда из-за недостатка кислорода гибнет все живое. Вода становиться биологически мертвой — в ней остаются только анаэробные бактерии; они процветают без кислорода и в процессе своей жизнедеятельности выделяют сероводород — ядовитый газ со специфическим запахом тухлых яиц. И без того безжизненная вода приобретает гнилостный запах и становится совсем непригодной для человека и животных. Подобное может произойти и при избытке в воде таких веществ, как нитраты и фосфаты; они попадают в воду из сельскохозяйственных удобрений на полях или из сточных вод, загрязненных моющими средствами. Эти биогенные вещества стимулируют рост водорослей, водоросли начинают потреблять много кислорода, а когда его становится недостаточно, они гибнут. В природных условиях озеро, прежде чем заилиться и исчезнуть, существует около 20тыс. лет. Избыток биогенных веществ ускоряет процесс старения, или интрофикацию, и уменьшает срок жизни озера, делая его к тому же малопривлекательным. В теплой воде кислород хуже растворяется, чем в холодной. Некоторые предприятия, особенно электростанции, потребляют огромное количество воды на охлаждение. Нагретая вода сбрасывается обратно в реки и еще больше нарушает биологическое равновесие водной системы. Пониженное содержание кислорода препятствует развитию одних живых видов и дает преимущество другим. Но эти новые, теплолюбивые виды тоже сильно страдают, как только прекращается подогрев воды. Органические отбросы, биогенные вещества и тепло становятся помехой для нормального развития пресноводных экологических систем только тогда, когда они перегружают эти системы. Но в последние годы на экологические системы обрушились огромные количества абсолютно чужеродных веществ, от которых они не знают защиты. Пестициды, применяемые в сельском хозяйстве, металлы и химикалии из промышленных сточных вод сумели проникнуть в пищевую цепь водной среды, что может иметь непредсказуемые последствия. Виды, стоящие в начале пищевой цепи, могут накапливать эти вещества в опасных концентрациях и становятся еще более уязвимыми для других вредных воздействий. Загрязненную воду можно очистить. При благоприятных условиях это происходит естественным путем в процессе природного круговорота воды. Но загрязненным бассейнам — рекам, озерам и т.п. — для восстановления требуется значительно больше времени. Чтобы природные системы сумели восстановиться, необходимо, прежде всего, прекратить дальнейшее поступление отходов в реки. Промышленные выбросы не только засоряют, но и отравляют сточные воды. А эффективность дорогостоящих приспособлений для очистки таких вод пока еще недостаточно изучена. Несмотря ни на что, некоторые городские хозяйства и промышленные предприятия все еще предпочитают сбрасывать отходы в соседние реки и весьма неохотно отказываются от этого только тогда, когда вода становится совсем непригодной или даже опасной. В своем нескончаемом кругообороте вода то захватывает и переносит множество растворенных или взвешенных веществ, то очищается от них.

Многие из примесей в воде являются природными и попадают туда вместе с дождем или грунтовыми водами. Тот же путь проходят и некоторые из загрязняющих веществ, связанных с деятельностью человека. Дым, пепел и промышленные газы вместе с дождем оседают на землю; химические соединения и нечистоты, внесенные в почву с удобрениями, попадают в реки с грунтовыми водами. Некоторые отходы следуют по искусственно созданным путям -дренажным канавам и канализационным трубам. Эти вещества обычно более ядовиты, но их сброс легче контролировать, чем тех, которые переносятся в процессе природного круговорота воды.

Общемировое водопотребление на хозяйственные и бытовые нужды составляет примерно 9% суммарного стока рек. Поэтому не прямое водопотребление гидроресурсов вызывает нехватку пресных вод в тех или иных регионах земного шара, а их качественное истощение. За последние десятилетия все более значительную часть круговорота пресных вод стали составлять промышленные и коммунальные стоки. На промышленные и бытовые нужды потребляется около 600-700куб. км воды в год. Из этого объема безвозвратно расходуется 130-150куб. км, а около 500куб. км отработанных, так называемых сточных вод сбрасывается в реки, озера и моря.

Очистные сооружения водоёмов

Важное место в предохранении гидроресурсов от качественного истощения принадлежит очистным сооружениям. Очистные сооружения бывают разных типов в зависимости от основного способа обезвреживания нечистот. При механическом методе нерастворимые примеси удаляют из сточных вод через систему отстойников и разного рода ловушек. В прошлом этот способ находил самое широкое применение для очистки промышленных стоков. Сущность химического метода заключается в том, что на очистных станциях в стоки вносят реагенты. Они вступают в реакцию с растворенными и нерастворенными загрязняющими веществами и способствуют их выпадению в отстойниках, откуда их удаляют механическим путем. Но этот способ непригоден для очистки стоков, содержащих большое количество разнородных загрязнителей. Для очистки промышленных стоков сложного состава применяют электролитический (физический) метод. При этом способе электрический ток пропускают через промстоки, что приводит к выпадению большинства загрязняющих веществ в осадок. Электролитический способ очень эффективен и требует относительно небольших затрат на сооружение очистных станций. У нас в стране в городе Минске целая группа заводов с помощью этого метода добилась очень высокой степени очистки стоков.

При очистки бытовых стоков наилучшие результаты дает биологический метод. В этом случае для минерализации органических загрязнений используют аэробные биологические процессы, осуществляемые с помощью микроорганизмов. Биологический метод применяют как в условиях, приближенных к естественным, так и в специальных биоочистных сооружениях. В первом случае хозяйственно — бытовые стоки подаются на поля орошения. Здесь сточные воды фильтруются через почвогрунты и при этом проходят бактериальную очистку. На полях орошения скапливается огромное количество органических удобрений, что позволяет выращивать на них высокие урожаи. Сложную систему биологической очистки загрязненных рейнских вод для целей водоснабжения ряда городов страны разработали и применяют голландцы. На Рейне построены насосные станции с фильтрами частичной очистки. Из реки вода закачивается в неглубокие канавы на поверхность речных террас. Через толщу алмовиальных отложений она фильтруется, пополняя грунтовые воды. Грунтовые воды подаются по скважинам на дополнительную очистку и затем поступают в водопровод.

Очистные сооружения решают проблему сохранения качества пресных вод лишь до определенной стадии развития экономики конкретных географических регионов. Затем наступает момент, когда местных гидроресурсов уже не хватает для разбавления возросшего количества очищенных стоков. Тогда начинается прогрессирующее загрязнение гидроресурсов, наступает их качественное истощение. Кроме того, на всех станциях очистки по мере роста стоков встает проблема размещения значительных объемов отфильтрованных загрязняющих веществ. Таким образом, очистка промышленных и коммунальных стоков дает лишь временное решение местных задач охраны вод от загрязнения. Кардинальные пути защиты от загрязнения и разрушения природноаквальных и сопряженных с ними природных территориальных комплексов заключается в уменьшении или даже полном прекращении сброса в водоемы отработанных, в том числе и очищенных сточных вод. Совершенствование технологических процессов постепенно решает эти задачи. На все большем числе предприятий применяют замкнутый цикл водообеспечения. В этом случае отработанные воды проходят лишь частичную очистку, после которой они снова могут быть использованы в ряде отраслей промышленности. Полное осуществление всех мер, направленных на прекращение сбросов нечистот в реки, озера и водохранилища, возможно только в условиях сложившихся территориально — производственных комплексов. В пределах производственных комплексов для организации замкнутого цикла водоснабжения можно использовать сложные технологические связи между различными предприятиями.

В будущем очистные сооружения не будут сбрасывать отработанные воды в водоемы, а станут одним из технологических звеньев цепи замкнутого водообеспечения. Прогресс техники, тщательный учет местных гидрологических, физико — и экономико -географических условий при планировании и формировании территориально -производственных комплексов позволяет в перспективе обеспечить количественное и качественное сохранение всех звеньев круговорота пресной воды, превратить ресурсы пресных вод в неисчерпаемые. Все чаще для пополнения ресурсов пресных вод используются другие части гидросферы. Так, разработана достаточно эффективная технология опреснения морских вод. Технически проблема опреснения морской воды решена. Однако для этого требуется много энергии, и поэтому опресненная вода еще очень дорога. Значительно дешевле опреснять солоноватые подземные воды. С помощью гелиоустановок эти воды опресняют на юге США, на территории Калмыкии, Краснодарском крае, Волгоградской области. На международных конференциях по проблемам водных ресурсов обсуждаются возможности переброски пресной воды, законсервированной в виде айсбергов. Впервые предложил использовать айсберги для водоснабжения засушливых районов земного шара американский географ и инженер Джон Айзекс. По его проекту от берегов Антарктиды айсберги должны транспортироваться судами в холодное Перуанское течение и далее по системе течений к берегам Калифорнии. Здесь они прикрепляются к берегу, и пресная вода, образующаяся при таянии, будет подаваться по трубам на материк. Причём за счёт конденсации на холодной поверхности айсбергов количество пресной воды окажется на 25% большим, чем содержится в них самих.

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Водные ресурсы не бесконечны и загрязняя их они со временем истощаются и становятся болотами. Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рационального использования для нужд народного хозяйства — одна из наиболее важных проблем, требующих безотлагательного решения. В России широко существляются мероприятия по охране окружающей Среды, в частности по очистке производственных сточных вод. Одним из основных направлений работы по охране водных ресурсов является внедрение новых технологических процессов производства, переход на замкнутые (бессточные) циклы водоснабжения, где очищенные сточные воды не сбрасываются а многократно используются в технологических процессах. Замкнутые циклы промышленного водоснабжения дадут возможность полностью ликвидировать сбрасываемые сточных вод в поверхностные водоемы, а свежую воду использовать для пополнения безвозвратных потерь. В химической промышленности намечено более широкое внедрение малоотходных и безотходных технологических процессов, дающих наибольший экологический эффект. Большое внимание уделяется повышению эффективности очистки производственных сточных вод. Значительно уменьшить загрязненность воды, сбрасываемой предприятием, можно путем выделения из сточных вод ценных примесей, сложность решения этих задач на предприятиях химической промышленности состоит в многообразии технологических процессов и получаемых продуктов. Следует отметить также, что основное количество воды в отрасли расходуется на охлаждение. Переход от водяного охлаждения к воздушному позволит сократить на 70-90 % расходы воды в разных отраслях промышленности. В этой связи крайне важными являются разработка и внедрение новейшего оборудования, использующего минимальное количество воды для охлаждения. Существенное влияние на повышение водооборота может оказать внедрение высокоэффективных методов очистки сточных вод, в частности физико-химических, из которых одним из наиболее эффективных является применение реагентов. Использование реагентного метода очистки производственных сточных вод не зависит от токсичности присутствующих примесей, что по сравнению со способом биохимической очистки имеет существенное значение. Более широкое внедрение этого метода как в сочетании с биохимической очисткой, так и отдельно, может в определенной степени решить ряд задач, связанных с очисткой

производственных сточных вод. В ближайшей перспективе намечается внедрение

мембранных методов для очистки сточных вод. На реализацию комплекса мер по охране водных ресурсов от загрязнения и истощения во всех развитых странах выделяются ассигнования, достигающие 2-4% национального дохода ориентировочно, на примере США, относительные затраты составляют (в %): охрана атмосферы 35,2 %, охрана водоемов — 48,0, ликвидация твердых отходов — 15,0, снижение шума — 0,7, прочие — 1,1. Как видно из примера, большая часть затрат — затраты на охрану водоемов. Расходы, связанные с получением коагулянтов и флокулянтов, частично могут быть снижены за счет более широкого использования для этих целей отходов производства различных отраслей промышленности, а также осадков, образующихся при очистке сточных вод, в особенности избыточного активного ила, который можно использовать в качестве флокулянта, точнее биофлокулянта.Таким образом, охрана и рациональное использование водных ресурсов — это одно из звеньев комплексной мировой проблемы охраны природы.

В скором будущем очистные сооружения не будут сбрасывать отработанные воды в водоемы, а станут одним из технологических звеньев цепи замкнутого водообеспечения.

4. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Муравей Л. А. «Экология и безопасность жизнедеятельности». – М.: Издательство ЮНИТИ-ДАНА, 2004г. – 224с.

2.Коробкин В. И., Передельский Л. В. «Экология для студентов вузов.» Ростов-на-Дону, «Феникс», 2001г. – 320с.

www.ronl.ru

Курсовая работа - Загрязнение водоёмов 3

План

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

4. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ВВЕДЕНИЕ

Термин «экология» (от греч. oikos – жилище, обитель, дом и logos – слово, учение) ввел в 1866 г Эрнст Геккель (1834–1919) – немецкий зоолог, он означает «знание, учение о доме, обители, месте обитания».

Антропоцентрический, технологический, технократический подход к решению вопроса о взаимоотношениях Человека и Природы. Согласно этому подходу человек не включается как цивилизация в число организмов природы. Считается, что законы, управляющие жизнью сообществ растений и животных в природе не распространяются на человека (или играют подчиненную роль по отношению к законам жизни людей). Живая природа и человеческое общество рассматриваются как 2 разные системы, внутренние связи в каждой из которых сильнее и существеннее, чем связи между ними. При таком подходе взаимоотношения человека и природы строятся по правилам, которые устанавливает сам человек. Возникшие проблемы окружающей среды считаются следствием неправильного ведения хозяйства, высокой отходности и ресурсоемкости, несовершенства технологий. Потому эти проблемы выглядят принципиально устранимыми технологическим путем, а законы природы не могут и не должны мешать экономическому росту, научно-техническому и социальному прогрессу человечества.

Сегодня уже каждый знает слово «экология». В последнее время оно применяется довольно часто. Оно стало модным. Его упоминают политики и учёные, писатели и философы, активисты общественного движения и просто обыватели. Важность экологии как науки для человека заключается в том, что она изучает его непосредственное природное окружение. По мере своего эволюционного развития человек, наблюдая природу и присущую ей гармонию, невольно стремился ввести гармонию в свою жизнь.

Это желание стало особенно острым лишь сравнительно недавно, после того, как стали очень заметными последствия неразумной хозяйственной деятельности, приводящие к разрушению природной среды. А это в конечном итоге оказало неблагоприятное влияние на самого человека. Вот почему термин «экология» получил такое широкое распространение.

2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Загрязнение водоёмов

Круговорот воды, этот долгий путь ее движения, состоит из нескольких стадий: испарения, образования облаков, выпадения дождя, стока в ручьи и реки и снова испарения, На всем своем пути вода сама способна очищаться от попадающих в нее загрязнений — продуктов гниения органических веществ, растворенных газов и минеральных веществ, взвешенного твердого материала. В местах большого скопления людей и животных природной чистой воды обычно не хватает, особенно если ее используют для сбора нечистот и переноса их подальше от населенных пунктов.

Если нечистот в почву попадает не много, почвенные организмы перерабатывают их, заново используя питательные вещества, и в соседние водотоки просачивается уже чистая вода. Но если нечистоты попадают сразу в воду, они гниют, и на их окисление расходуется кислород. Создается так называемая биохимическая потребность в кислороде. Чем выше эта потребность, тем меньше кислорода остается в воде для живых микроорганизмов, особенно для рыб и водорослей. Иногда из-за недостатка кислорода гибнет все живое. Вода становиться биологически мертвой — в ней остаются только анаэробные бактерии; они процветают без кислорода и в процессе своей жизнедеятельности выделяют сероводород — ядовитый газ со специфическим запахом тухлых яиц. И без того безжизненная вода приобретает гнилостный запах и становится совсем непригодной для человека и животных. Подобное может произойти и при избытке в воде таких веществ, как нитраты и фосфаты; они попадают в воду из сельскохозяйственных удобрений на полях или из сточных вод, загрязненных моющими средствами. Эти биогенные вещества стимулируют рост водорослей, водоросли начинают потреблять много кислорода, а когда его становится недостаточно, они гибнут. В природных условиях озеро, прежде чем заилиться и исчезнуть, существует около 20тыс. лет. Избыток биогенных веществ ускоряет процесс старения, или интрофикацию, и уменьшает срок жизни озера, делая его к тому же малопривлекательным. В теплой воде кислород хуже растворяется, чем в холодной. Некоторые предприятия, особенно электростанции, потребляют огромное количество воды на охлаждение. Нагретая вода сбрасывается обратно в реки и еще больше нарушает биологическое равновесие водной системы. Пониженное содержание кислорода препятствует развитию одних живых видов и дает преимущество другим. Но эти новые, теплолюбивые виды тоже сильно страдают, как только прекращается подогрев воды. Органические отбросы, биогенные вещества и тепло становятся помехой для нормального развития пресноводных экологических систем только тогда, когда они перегружают эти системы. Но в последние годы на экологические системы обрушились огромные количества абсолютно чужеродных веществ, от которых они не знают защиты. Пестициды, применяемые в сельском хозяйстве, металлы и химикалии из промышленных сточных вод сумели проникнуть в пищевую цепь водной среды, что может иметь непредсказуемые последствия. Виды, стоящие в начале пищевой цепи, могут накапливать эти вещества в опасных концентрациях и становятся еще более уязвимыми для других вредных воздействий. Загрязненную воду можно очистить. При благоприятных условиях это происходит естественным путем в процессе природного круговорота воды. Но загрязненным бассейнам — рекам, озерам и т.п. — для восстановления требуется значительно больше времени. Чтобы природные системы сумели восстановиться, необходимо, прежде всего, прекратить дальнейшее поступление отходов в реки. Промышленные выбросы не только засоряют, но и отравляют сточные воды. А эффективность дорогостоящих приспособлений для очистки таких вод пока еще недостаточно изучена. Несмотря ни на что, некоторые городские хозяйства и промышленные предприятия все еще предпочитают сбрасывать отходы в соседние реки и весьма неохотно отказываются от этого только тогда, когда вода становится совсем непригодной или даже опасной. В своем нескончаемом кругообороте вода то захватывает и переносит множество растворенных или взвешенных веществ, то очищается от них.

Многие из примесей в воде являются природными и попадают туда вместе с дождем или грунтовыми водами. Тот же путь проходят и некоторые из загрязняющих веществ, связанных с деятельностью человека. Дым, пепел и промышленные газы вместе с дождем оседают на землю; химические соединения и нечистоты, внесенные в почву с удобрениями, попадают в реки с грунтовыми водами. Некоторые отходы следуют по искусственно созданным путям -дренажным канавам и канализационным трубам. Эти вещества обычно более ядовиты, но их сброс легче контролировать, чем тех, которые переносятся в процессе природного круговорота воды.

Общемировое водопотребление на хозяйственные и бытовые нужды составляет примерно 9% суммарного стока рек. Поэтому не прямое водопотребление гидроресурсов вызывает нехватку пресных вод в тех или иных регионах земного шара, а их качественное истощение. За последние десятилетия все более значительную часть круговорота пресных вод стали составлять промышленные и коммунальные стоки. На промышленные и бытовые нужды потребляется около 600-700куб. км воды в год. Из этого объема безвозвратно расходуется 130-150куб. км, а около 500куб. км отработанных, так называемых сточных вод сбрасывается в реки, озера и моря.

Очистные сооружения водоёмов

Важное место в предохранении гидроресурсов от качественного истощения принадлежит очистным сооружениям. Очистные сооружения бывают разных типов в зависимости от основного способа обезвреживания нечистот. При механическом методе нерастворимые примеси удаляют из сточных вод через систему отстойников и разного рода ловушек. В прошлом этот способ находил самое широкое применение для очистки промышленных стоков. Сущность химического метода заключается в том, что на очистных станциях в стоки вносят реагенты. Они вступают в реакцию с растворенными и нерастворенными загрязняющими веществами и способствуют их выпадению в отстойниках, откуда их удаляют механическим путем. Но этот способ непригоден для очистки стоков, содержащих большое количество разнородных загрязнителей. Для очистки промышленных стоков сложного состава применяют электролитический (физический) метод. При этом способе электрический ток пропускают через промстоки, что приводит к выпадению большинства загрязняющих веществ в осадок. Электролитический способ очень эффективен и требует относительно небольших затрат на сооружение очистных станций. У нас в стране в городе Минске целая группа заводов с помощью этого метода добилась очень высокой степени очистки стоков.

При очистки бытовых стоков наилучшие результаты дает биологический метод. В этом случае для минерализации органических загрязнений используют аэробные биологические процессы, осуществляемые с помощью микроорганизмов. Биологический метод применяют как в условиях, приближенных к естественным, так и в специальных биоочистных сооружениях. В первом случае хозяйственно — бытовые стоки подаются на поля орошения. Здесь сточные воды фильтруются через почвогрунты и при этом проходят бактериальную очистку. На полях орошения скапливается огромное количество органических удобрений, что позволяет выращивать на них высокие урожаи. Сложную систему биологической очистки загрязненных рейнских вод для целей водоснабжения ряда городов страны разработали и применяют голландцы. На Рейне построены насосные станции с фильтрами частичной очистки. Из реки вода закачивается в неглубокие канавы на поверхность речных террас. Через толщу алмовиальных отложений она фильтруется, пополняя грунтовые воды. Грунтовые воды подаются по скважинам на дополнительную очистку и затем поступают в водопровод.

Очистные сооружения решают проблему сохранения качества пресных вод лишь до определенной стадии развития экономики конкретных географических регионов. Затем наступает момент, когда местных гидроресурсов уже не хватает для разбавления возросшего количества очищенных стоков. Тогда начинается прогрессирующее загрязнение гидроресурсов, наступает их качественное истощение. Кроме того, на всех станциях очистки по мере роста стоков встает проблема размещения значительных объемов отфильтрованных загрязняющих веществ. Таким образом, очистка промышленных и коммунальных стоков дает лишь временное решение местных задач охраны вод от загрязнения. Кардинальные пути защиты от загрязнения и разрушения природноаквальных и сопряженных с ними природных территориальных комплексов заключается в уменьшении или даже полном прекращении сброса в водоемы отработанных, в том числе и очищенных сточных вод. Совершенствование технологических процессов постепенно решает эти задачи. На все большем числе предприятий применяют замкнутый цикл водообеспечения. В этом случае отработанные воды проходят лишь частичную очистку, после которой они снова могут быть использованы в ряде отраслей промышленности. Полное осуществление всех мер, направленных на прекращение сбросов нечистот в реки, озера и водохранилища, возможно только в условиях сложившихся территориально — производственных комплексов. В пределах производственных комплексов для организации замкнутого цикла водоснабжения можно использовать сложные технологические связи между различными предприятиями.

В будущем очистные сооружения не будут сбрасывать отработанные воды в водоемы, а станут одним из технологических звеньев цепи замкнутого водообеспечения. Прогресс техники, тщательный учет местных гидрологических, физико — и экономико -географических условий при планировании и формировании территориально -производственных комплексов позволяет в перспективе обеспечить количественное и качественное сохранение всех звеньев круговорота пресной воды, превратить ресурсы пресных вод в неисчерпаемые. Все чаще для пополнения ресурсов пресных вод используются другие части гидросферы. Так, разработана достаточно эффективная технология опреснения морских вод. Технически проблема опреснения морской воды решена. Однако для этого требуется много энергии, и поэтому опресненная вода еще очень дорога. Значительно дешевле опреснять солоноватые подземные воды. С помощью гелиоустановок эти воды опресняют на юге США, на территории Калмыкии, Краснодарском крае, Волгоградской области. На международных конференциях по проблемам водных ресурсов обсуждаются возможности переброски пресной воды, законсервированной в виде айсбергов. Впервые предложил использовать айсберги для водоснабжения засушливых районов земного шара американский географ и инженер Джон Айзекс. По его проекту от берегов Антарктиды айсберги должны транспортироваться судами в холодное Перуанское течение и далее по системе течений к берегам Калифорнии. Здесь они прикрепляются к берегу, и пресная вода, образующаяся при таянии, будет подаваться по трубам на материк. Причём за счёт конденсации на холодной поверхности айсбергов количество пресной воды окажется на 25% большим, чем содержится в них самих.

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Водные ресурсы не бесконечны и загрязняя их они со временем истощаются и становятся болотами. Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рационального использования для нужд народного хозяйства — одна из наиболее важных проблем, требующих безотлагательного решения. В России широко существляются мероприятия по охране окружающей Среды, в частности по очистке производственных сточных вод. Одним из основных направлений работы по охране водных ресурсов является внедрение новых технологических процессов производства, переход на замкнутые (бессточные) циклы водоснабжения, где очищенные сточные воды не сбрасываются а многократно используются в технологических процессах. Замкнутые циклы промышленного водоснабжения дадут возможность полностью ликвидировать сбрасываемые сточных вод в поверхностные водоемы, а свежую воду использовать для пополнения безвозвратных потерь. В химической промышленности намечено более широкое внедрение малоотходных и безотходных технологических процессов, дающих наибольший экологический эффект. Большое внимание уделяется повышению эффективности очистки производственных сточных вод. Значительно уменьшить загрязненность воды, сбрасываемой предприятием, можно путем выделения из сточных вод ценных примесей, сложность решения этих задач на предприятиях химической промышленности состоит в многообразии технологических процессов и получаемых продуктов. Следует отметить также, что основное количество воды в отрасли расходуется на охлаждение. Переход от водяного охлаждения к воздушному позволит сократить на 70-90 % расходы воды в разных отраслях промышленности. В этой связи крайне важными являются разработка и внедрение новейшего оборудования, использующего минимальное количество воды для охлаждения. Существенное влияние на повышение водооборота может оказать внедрение высокоэффективных методов очистки сточных вод, в частности физико-химических, из которых одним из наиболее эффективных является применение реагентов. Использование реагентного метода очистки производственных сточных вод не зависит от токсичности присутствующих примесей, что по сравнению со способом биохимической очистки имеет существенное значение. Более широкое внедрение этого метода как в сочетании с биохимической очисткой, так и отдельно, может в определенной степени решить ряд задач, связанных с очисткой

производственных сточных вод. В ближайшей перспективе намечается внедрение

мембранных методов для очистки сточных вод. На реализацию комплекса мер по охране водных ресурсов от загрязнения и истощения во всех развитых странах выделяются ассигнования, достигающие 2-4% национального дохода ориентировочно, на примере США, относительные затраты составляют (в %): охрана атмосферы 35,2 %, охрана водоемов — 48,0, ликвидация твердых отходов — 15,0, снижение шума — 0,7, прочие — 1,1. Как видно из примера, большая часть затрат — затраты на охрану водоемов. Расходы, связанные с получением коагулянтов и флокулянтов, частично могут быть снижены за счет более широкого использования для этих целей отходов производства различных отраслей промышленности, а также осадков, образующихся при очистке сточных вод, в особенности избыточного активного ила, который можно использовать в качестве флокулянта, точнее биофлокулянта.Таким образом, охрана и рациональное использование водных ресурсов — это одно из звеньев комплексной мировой проблемы охраны природы.

В скором будущем очистные сооружения не будут сбрасывать отработанные воды в водоемы, а станут одним из технологических звеньев цепи замкнутого водообеспечения.

4. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Муравей Л. А. «Экология и безопасность жизнедеятельности». – М.: Издательство ЮНИТИ-ДАНА, 2004г. – 224с.

2.Коробкин В. И., Передельский Л. В. «Экология для студентов вузов.» Ростов-на-Дону, «Феникс», 2001г. – 320с.

www.ronl.ru

Загрязнение водоемов | Рефераты KM.RU

Проблема загрязнения среды в настоящее время приобрела глобальное значение. В водоемы планеты ежегодно сбрасывается около 7003 км загрязненных вод. Погибают наиболее чувствительные организмы, разрушаются сбалансированные сообщества, ограничивается хозяйственное и рекреационное использование водоемов. Полное прекращение антропогенного загрязнения среды нереально, поэтому следует применять разумные меры ограничения поступления в водоемы токсикантов и загрязнителей, применять эффективную очистку вод.

Поступление токсикантов в водоемы

Загрязнения водоёмов могут возникать как в результате человеческой деятельности, так и в результате природных процессов. Дождевые и паводковые стоки могут опреснять соленые водоёмы, увеличивать мутность, сносить в водоемы с суши органические и минеральные вещества. Солнечные лучи могут высушивать водоёмы, повышать в них концентрацию солей и других веществ. Продукты жизнедеятельностн некоторых водорослей являются сильными токсинами.

Типичным примером может служить явление т.н. "красных приливов" или "эль ниньо" в теплых морях. Такое явление вызывается бурным развитием динофлагеллят, выделения которых губят рыб и других гидробионтов. В пресных водах токсикозы и заморы нередко возникают в результате "цветения" водоемов - сильном развитии синезеленых водорослей. В некоторых водоемах разложение органических остатков приводит к накоплению сероводорода и других продуктов распада. Сероводородом заражены глубины Черного и Каспийского морей, придонные воды некоторых северных фиордов, хотя в этом случае газ получается не из-за разложения органических остатков, а от деятельности автотрофных сероводородных бактерий, которые восстанавливают серу до сероводорода.

В ряде африканских озер на глубине скопились огромные количества токсических и удушливых газов. Иногда, как, например в, Камеруне время от времени газы вырываются на поверхность и вызывают гибель всего живого как в водоеме, так и на берегах. Естественное загрязнение возникает при вулканической деятельности, работе гейзеров, фумарол, минеральных источников, грязевых вулканов. Вредные и ядовитые вещества могут образовываться в водоемах при разложении обильного листопада. В ряде регионов природные воды обладают избытком тех или иных минералов, что может оказывать существенное влияние на жизнь водоёмов.

Загрязнение, ведущее к гибели "всего живого" наблюдается редко. Формы жизни очень многообразны. Есть организмы, живущие в горячих минеральных источниках - в насыщенных солями кипятке, есть организмы, для которых токсикантом является свободный кислород, а субстратом жизни - сероводород, который они превращают в молекулярную серу.

В результате человеческой деятельности в водоемы может поступать много загрязнителей разной степени токсичности. Вредное действие может вызываться поступлением нетоксических веществ. Избыток удобрений может привести к изменению типа водоема, его флоры и фауны, а это не всегда желательно. Особенно нежелательно увеличение трофности водохранилищ, снабжающих водой населенные пункты, озер, заселенных ценными сиговыми и лососевыми рыбами, водоемов, сохранение состояния которых в неприкосновенности имеет особое значение для страны - Байкал, Иссык-куль, Ладожское озеро. Превращение "сигового" водоема в "плотвично-окуневый", "судачьего" в "карасёвый" в результате удобрения и повышения первичной продукции всегда связано с ухудшением качества воды.

Вредное действие может оказывать поступление в водоем большого количества неядовитых взвесей - глины, песка, слюды, целлюлозы, окиси железа. Взвеси увеличивают мутность вода, уменьшают глубину проникновения солнечных лучей, т.е. уменьшают "фотический слой" в котором происходит фотосинтез, что ведет к понижению первичной продукции водоема и дефициту кислорода. Увеличение донных осадков может привести к нежелательной смене фауны бентоса, заиливанию нерестилищ, гибели от удушья уже отложенной икры рыб.

Частым явлением стало так называемое "тепловое загрязнение" водоемов. Стоки подогретых, пусть даже незагрязненных вод, могут совершенно изменить тип водоема, сделать его незамерзающим зимой, перегревающимся в летнюю жару, вызвать буйное развитие несвойственных данному водоёму организмов, сместить сроки и места нереста рыб. Польза или вред для хозяйства таких явлений должна оцениваться в каждом конкретном случае. Изменение теплового режима водоёма происходит, если его используют в качестве водоёма-охладителя для ТЭЦ или АЭС. Такие водоёмы обычно стараются использовать для выращивания товарной рыбы в управляемом режиме.

Токсичные (ядовитые) вещества попадают в водоёмы при разных видах хозяйственной деятельности. Ряд веществ используется специально для борьбы о организмами как в воде так и на суше. Это ядохимикаты - прежде всего сельскохозяйственные: против сорняков - гербициды, против вредных насекомых - инсектициды, против грибков – фунгициды. Помимо этого используются дефолианты - вещества, используемые для ускорения опадания листвы, например хлопчатника перед сбором урожая. Некоторые из этих веществ ядовиты не только для тех организмов, для которых они предназначены, но и против других.

Загрязнение водоемов может возникать при борьбе с малярийными комарами и другими кровососущими насекомыми, с грызунами, с сорной рыбой. Обычно стараются использовать нестойкие токсиканты, которые, уничтожив соответствующих вредителей довольно быстро распадаются под действием кислорода, воды, солнечных лучей, действия микроорганизмов и др. причин. Однако многие сельскохозяйственные ядохимикаты отличаются высокой персиетентностыо, то есть долго сохраняют свою токсичность в воде, илах и даже в теле гидробионта.

Сельскохозяйственные ядохимикаты используются на суше, но дождевые потоки рано или поздно сносят их в водоемы - озера, болота, реки и моря. Эти вещества обнаружены даже во льдах полярных морей. С полей в водоемы уносится значительная часть минеральных и органических удобрений - фосфатов, нитратов, солей аммония, калия, гуминовых и альбуминоидных соединений. Эти вещества мало токсичны, но они могут повышать трофность, нарушать экологическое равновесие в водоеме, стимулировать развитие одних организмов в ущерб другим.

Иногда в водоёмы поступают отходы и навоз с животноводческих ферм. Загрязняют водоемы стоки промышленных предприятий - металлургических, химических и прочих. Современные предприятия оснащаются очистными сооружениями, но очистка никогда не бывает полной. Кроме того, нередки аварии очистных сооружений, аварийные сбросы неочищенных сточных вод. Токсиканты могут поступать в водоемы не только из канализационных труб, но и с дождевыми каплями. Через заводские трубы с промышленными дымами в атмосферу уходит много продуктов горения и летучих загрязнителей, которые затем выпадают в виде кислых и загрязненных осадков.

Классификация антропогенных стоков и загрязняющих веществ

Загрязнение водоемов обусловлено попаданием в них взвешанных частиц, растворенных соединений, токсичных и нетоксичных, механических загрязнений. Антропогенные стоки поступают в водоёмы со сточными водами населенных пунктов и промышленных предприятий, а также с дождевыми водами. Немалый вред приносит водоемам спуск в них сточных вод с проходящих судов.

Атмосферные воды попадают в водоемы после кратковременного контакта с поверхностными слоями почвы. Из почвы вымываются не только легкорастворимые, но и труднорастворимые соединения. Количество взвешаных частиц в дождевом стоке достигает 1 г/л, а если сток идет с территории промышленных предприятий, например сланце перерабатывающего предприятия, то в нем содержится 30 мг/л летучих фенолов и до 70 мг/л нелетучих. Такой сток без предварительной очистки может принести непоправимый вред рыбохозяйственному водоёму (Голубовская, I978).

Городские сточные воды состоят в основном из хозяйственно-бытовых и промышленных стоков. Особенностью этих стоков является высокое содержание в них микроорганизмов, могут присутствовать патогенные бактерии. В таких стоках много взвешенных частиц и коллоидных соединений. В них высокий процент содержания растворенных соединений: аминокислот, минеральных солей. Присутствие промышленных сточных вод делает состав воды очень разнообразным.

Промышленные сточные воды идут от наиболее активных потребителей воды: черная металлургия, химическая, нефтеперерабатывающая промышленность, пищевая промышленность. Во многих случаях непосредственное попадание сточных вод в водоем может привести к гибели живых организмов, составляющих биоценоз. В настоящее время в промышленных сточных водах содержится около 500 000 веществ, о действии которых биологи очень мало знают и на которые надо установить нормы их содержания в водоемах.

Загрязнение водной среды солями

Большинство стоков содержит в себе неорганические соли. Особенно много солей содержится в стоках промышленных предприятий. Соли образуются в стоках главным образом за счет нейтрализации кислот и щелочей, которые в очень больших количествах применяются в промышленных процессах.

Вредность солей для гидробионтов проявляется прежде всего в нарушении осмотического равновесия. Большинство простейших выводит их из своих клеток за счет откачивания сократительными вакуолями. Вода постоянно насасывается осмосом в цитоплазму, а сократительные вакуоли выводят ее во внешнюю среду. Уже изменение концентрации соли в воде на 0, 3% ведет к нарушению экскреции. В то время как рыбы мало реагируют на повышение солей в воде, беспозвоночные животные, которыми они питаются, очень чувствительны к повышению содержания солей.

Среди сточных вод особо большим содержанием солей отличаются воды сбрасываемые кожевенными заводами, которые для отделки кожи применяют различные соли. В результате количество сульфатов доходит почти до 2000 мг/л, а хлоридов - почти до 8000 мг/л. Солевое загрязнение пресных водоемов может происходить не только за счет промышленных стоков, но и за счет проникновения морской воды в пресные водоемы. Подобная ситуация может сложиться в водоемах, расположенных недалеко от моря и связанных с ним протоками. Если в пресном водоеме уровень воды снизится, то морская вода может войти в водоемы и погубить часть фауны и флоры.

Нефтяное загрязнение

Загрязнение воды нефтью происходит в основном из-за халатного отношения к этому вопросу людей, ответственных за это дело. Иногда воду, после промывки нефтяных танкеров сливают в водоемы, иногда моют машины и выливают в реки даже отработанное машинное масло. Нефть попадает в воду с плавающих механизированных средств и с водного транспорта. Не нужно думать, что нефть безвредна для водоемов. Даже тончайшие слои уменьшают скорость проникновения в воду кислорода. Тонкая пленка нефти может убить нейстон и плейстон. Птицы, испачканные нефтью, обычно погибают. Загрязнение нефтью чревато еще и тем, что охватывает большие площади при незначительных попаданиях в воду. Один литр нефти покрывает поверхностной пленкой полгектара поверхности воды.

Катастрофы, связанные с утечкой нефти, приносят невосполнимые потери. Для примера можно принести случай с гигантским танкером "Тори-Кэньон", из которого при аварии вылилось почти 120000 тонн нефти у поберекья Корнуэлла. За несколько недель нефть распространилась по пляжам Бретани и Корнуэлла. Правительство Великобритании питалось эмульгировать нефть на поверхности воды и вылило 12500 тонн детергентов. Но мероприятие окончилось только тем, что погибло 20000 кайр и 5000 гагарок. От детергентов, о них речь будет ниже, погибли морские желуди и большая часть планктона в этом районе. Ветер унес нефть в море.

Аварии танкеров случаются и в настоящее время. Мировой океан сейчас уже настолько загрязнен нефтью и нефте- продуктами, что далеко в открытом Атлантическом океане участники экспедиции на папирусной лодке "Ра" под руководством Тура Хейердала, встречали постоянно сгустки нефтепродуктов.

Детергенты

За последнее время химическая промышленность выпустила целые серии поверхностно-активных веществ и в таком разнообразии, что многие пресноводные и соленые водоемы уже заполнены ими, хотя до конца еще далеко, не известно, как действуют новые моющие средства на гидробиоценозы.

Выяснено точно, присутствие детергентов снижает количество растворенного кислорода в воде. Микробиологами установлено, что большие концентрации СПАВ убивают живые клетки организмов, частично растворяя жироподобные вещества - липиды, которые являются обязательным компонентом клеточных мембран. Низкие концентрации детергентов действуют подобно ядам и сходны по своему проявлению на организмы при тепловом загрязнении. Они понижают способность гидробионтов противостоять низкому содержанию кислорода в воде.

Исследования американского ученого Хейса показывают, что хлопья пены, образуемые детергентами, способствуют захвату яиц гельминтов в сточных водах и их расселению на большие участки. Помимо всего детергенты разрушают поверхностную пленку натяжения воды, что влечет за собой гибель нейстона. Эпинейстон вообще тонет в воде.

Если рассматривать устойчивые детергенты в воде, то они постоянно будут приносить вред водным сообществам. По этим причинам химическая промышленность пытается выпустить быстро разлагаемые бактериями моющие средства. Такие детергенты уже выпускаются, а представляют собой алкилсульфатные соединения. Однако у этих детергентов есть неприятные для водоемов свойства. Во-первых при разложении подскакивает показатель БПК, во-вторых, образуется большое количество фосфатов, которые приводят к эфтрофикации. Выход из создавшегося положения будет найден, если промышленность создаст быстроразлагаемые бактериями детергенты с малым количеством фосфатов.

Загрязнение воды биологически активными веществами

В настоящее время усиленно развивается медицинская и биохимическая промышленность, изготавливающая биологически-активные вещества, гормоны, ферменты, витамины, лекарственные вещества, содержащие активнодействующие на микрофлору и микрофауну вещества типа антибиотиков. Действие большинства биологически-активных веществ на гидрофауну и гидрофлору не изучено, вот почему к выпуску сточных вод, содержащих биологически активные вещества (БАВ) в водоемы следует подходить с очень большой осторожностью.

Иногда в воде появляются углеводороды, обладающие самыми неожиданными свойствами, они могут быть канцерогенами и не разлагаться в очистных сооружениях, либо разлагаются частично. Так американским исследователям удалось показать, что некоторые полициклические углеводороды загрязненной воды повышают восприимчивость к ультрафиолетовому облучению у инфузорий. Этот факт заставляет насторожиться и считать, что эти вещества стимулируют фоточувствительность и обладают канцерогенностью.

Радиоактивные вещества

Радиоактивные вещества оказывают вредное воздействие на организм в результате излучений, возникающих при самопроизвольном распаде ядер радиоактивных элементов. Эти излучения разрушают и изменяют химические соединения, составляющие организм (нуклеиновые кислоты, белки, жировые вещества и т.п.) и нарушают строение биологических структур (хромосом, мембран и других клеточных органелл). Радиоактивные вещества содержатся в больших количествах в рудных телах и могут загрязнять водоемы при "урановых разработках" и переработке радиоактивного сырья.

Отдельные этапы ядерного топливного горючего предусматривают потребление больших количеств воды, которая в результате использования в технологических процессах оказывается радиоактивно загрязненной. Такую воду сбрасывают в специальные водоемы, где она испаряется или фильтруется через землю. Дополнительная очистка предусмотрена только в том случае, если воду сбрасывают в реки или другие водоемы многоцелевого назначения.

Неполное решение проблемы захоронения радиоактивных отходов и отсутствие безаварийной технологии на всех этапах ядерного топливного цикла, в том числе на АЭС может приводить к локальному радиоактивному загрязнению среды. Выпадающие на землю с дождем и снегом радиоактивные осадки накапливаются в водоемах озерного типа. Конечным этапом миграции радиоактивных веществ является Мировой океан. Концентрация радионуклидов в водоемах-охладителях АЭС не превышает ПДК (предельно-допустимых концентраций) и в них разрешен промышленный лов рыбы и садковое рыбоводство. В случае аварийной утечки радиоактивных веществ водоем исключается из водопользования (например, Чернобыльская авария). На гидробионтов влияют как радионуклиды, находящиеся в воде и грунте (оказывая внешнее облучение), так и вещества, накапливающиеся в теле (внутреннее облучение).

Совершенно избежать облучений невозможно, т.к. все живое подвержено космическому излучению (около 0, 1 милирентгена в сутки), а также и облучению естественных радиоактивных веществ - прежде всего калия - 40 и полония - 210 (общая радиоактивность порядка 10-10 Кюри/л). Общая мощность дозы этих источников достигает 10-5 рад/сут. Опытным путем установлены допустимые уровни радиоактивности и облучения (4 рад в год). Устойчивость к радиоактивному излучению позволяет существовать естественным популяциям без существенных изменений при уровнях облучения до 1 рад/сут. ПДК радионуклидов, таких как стронций - 90 составляют 10-10 Кюри/л.

Значительными источниками радиоактивного загрязнения являются взрывы ядерных устройств в атмосфере и гидросфере. Однако сейчас такие взрывы могут проводить Франция и Китай, не присоединившиеся к Московскому договору о проведении испытательных ядерных взрывов под землей. Наиболее опасны долгоживущие и медленно выводимые из организма изотопы, такие как стронций-90, накапливающиеся в костях. Распространенными загрязнителями являются изотопы иттрия, цезия, йода, кобальта, марганца, цинка.

Тяжелые металлы

Тяжелые металлы имеют атомную массу более 60 Д. В качестве токсикантов в водоемах обычно встречаются: ртуть, свинец, кадмий, олово, цинк, марганец, никель, хотя известна высокая токсичность других тяжелых металлов - кобальта, серебра, золота, урана и других. Высокая токсичность для живых существ - это характерное свойство соединений и ионов тяжелых металлов. В металлическом виде они нетоксичны.

Тяжелые металлы поступают в водоемы в токсических концентрациях обычно со стоками горнодобывающих и металлургических предприятий, а также предприятий химической и легкой промышленности, где их соединения используют в различных технологических процессах. Например, много солей хрома сбрасывают предприятия по дублению кожи, хром и никель используются для гальванического покрытия поверхностей металлических изделий. Соединения меди, цинка, кобальта, титана используются в качестве красителей и т.д. Тяжелые металлы имеют много общего в биологическом действии и судьбе в водоемах. Как уже было сказано, они очень токсичны, хотя многие из них необходимы в микроколичествах различным организмам /медь, марганец, хром, молибден, ванадий/. Они легко образуют соединения и комплексы с органическими веществами в растворах и в организме, хорошо усваиваются организмами из воды и передаются по пищевой цепи.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы маДля подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.aquatoria.net.ru/

Дата добавления: 09.11.2011

www.km.ru

Курсовая работа - Загрязнение водоемов

Проблемазагрязнения среды в настоящее время приобрела глобальное значение. В водоемыпланеты ежегодно сбрасывается около 7003 км загрязненных вод. Погибают наиболее чувствительные организмы, разрушаются сбалансированные сообщества, ограничиваетсяхозяйственное и рекреационное использование водоемов. Полное прекращениеантропогенного загрязнения среды нереально, поэтому следует применять разумныемеры ограничения поступления в водоемы токсикантов и загрязнителей, применятьэффективную очистку вод.

Поступление токсикантов в водоемы

Загрязненияводоёмов могут возникать как в результате человеческой деятельности, так и врезультате природных процессов. Дождевые и паводковые стоки могут опреснятьсоленые водоёмы, увеличивать мутность, сносить в водоемы с суши органические иминеральные вещества. Солнечные лучи могут высушивать водоёмы, повышать в нихконцентрацию солей и других веществ. Продукты жизнедеятельностн некоторыхводорослей являются сильными токсинами.

Типичнымпримером может служить явление т.н. «красных приливов» или «эльниньо» в теплых морях. Такое явление вызывается бурным развитиемдинофлагеллят, выделения которых губят рыб и других гидробионтов. В пресныхводах токсикозы и заморы нередко возникают в результате «цветения»водоемов — сильном развитии синезеленых водорослей. В некоторых водоемах разложениеорганических остатков приводит к накоплению сероводорода и других продуктовраспада. Сероводородом заражены глубины Черного и Каспийского морей, придонныеводы некоторых северных фиордов, хотя в этом случае газ получается не из-заразложения органических остатков, а от деятельности автотрофных сероводородныхбактерий, которые восстанавливают серу до сероводорода.

Вряде африканских озер на глубине скопились огромные количества токсических иудушливых газов. Иногда, как, например в, Камеруне время от времени газывырываются на поверхность и вызывают гибель всего живого как в водоеме, так ина берегах. Естественное загрязнение возникает при вулканической деятельности, работегейзеров, фумарол, минеральных источников, грязевых вулканов. Вредные и ядовитыевещества могут образовываться в водоемах при разложении обильного листопада. Вряде регионов природные воды обладают избытком тех или иных минералов, чтоможет оказывать существенное влияние на жизнь водоёмов.

Загрязнение,ведущее к гибели «всего живого» наблюдается редко. Формы жизни оченьмногообразны. Есть организмы, живущие в горячих минеральных источниках — внасыщенных солями кипятке, есть организмы, для которых токсикантом являетсясвободный кислород, а субстратом жизни — сероводород, который они превращают вмолекулярную серу.

Врезультате человеческой деятельности в водоемы может поступать многозагрязнителей разной степени токсичности. Вредное действие может вызыватьсяпоступлением нетоксических веществ. Избыток удобрений может привести к изменениютипа водоема, его флоры и фауны, а это не всегда желательно. Особеннонежелательно увеличение трофности водохранилищ, снабжающих водой населенныепункты, озер, заселенных ценными сиговыми и лососевыми рыбами, водоемов, сохранениесостояния которых в неприкосновенности имеет особое значение для страны — Байкал,Иссык-куль, Ладожское озеро. Превращение «сигового» водоема в«плотвично-окуневый», «судачьего» в «карасёвый» врезультате удобрения и повышения первичной продукции всегда связано сухудшением качества воды.

Вредноедействие может оказывать поступление в водоем большого количества неядовитыхвзвесей — глины, песка, слюды, целлюлозы, окиси железа. Взвеси увеличиваютмутность вода, уменьшают глубину проникновения солнечных лучей, т.е. уменьшают«фотический слой» в котором происходит фотосинтез, что ведет кпонижению первичной продукции водоема и дефициту кислорода. Увеличение донныхосадков может привести к нежелательной смене фауны бентоса, заиливаниюнерестилищ, гибели от удушья уже отложенной икры рыб.

Частымявлением стало так называемое «тепловое загрязнение» водоемов. Стокиподогретых, пусть даже незагрязненных вод, могут совершенно изменить типводоема, сделать его незамерзающим зимой, перегревающимся в летнюю жару, вызватьбуйное развитие несвойственных данному водоёму организмов, сместить сроки иместа нереста рыб. Польза или вред для хозяйства таких явлений должнаоцениваться в каждом конкретном случае. Изменение теплового режима водоёмапроисходит, если его используют в качестве водоёма-охладителя для ТЭЦ или АЭС.Такие водоёмы обычно стараются использовать для выращивания товарной рыбы вуправляемом режиме.

Токсичные(ядовитые) вещества попадают в водоёмы при разных видах хозяйственнойдеятельности. Ряд веществ используется специально для борьбы о организмами какв воде так и на суше. Это ядохимикаты — прежде всего сельскохозяйственные:против сорняков — гербициды, против вредных насекомых — инсектициды, противгрибков – фунгициды. Помимо этого используются дефолианты — вещества, используемыедля ускорения опадания листвы, например хлопчатника перед сбором урожая.Некоторые из этих веществ ядовиты не только для тех организмов, для которых онипредназначены, но и против других.

Загрязнениеводоемов может возникать при борьбе с малярийными комарами и другимикровососущими насекомыми, с грызунами, с сорной рыбой. Обычно стараютсяиспользовать нестойкие токсиканты, которые, уничтожив соответствующихвредителей довольно быстро распадаются под действием кислорода, воды, солнечныхлучей, действия микроорганизмов и др. причин. Однако многиесельскохозяйственные ядохимикаты отличаются высокой персиетентностыо, то естьдолго сохраняют свою токсичность в воде, илах и даже в теле гидробионта.

Сельскохозяйственныеядохимикаты используются на суше, но дождевые потоки рано или поздно сносят ихв водоемы — озера, болота, реки и моря. Эти вещества обнаружены даже во льдахполярных морей. С полей в водоемы уносится значительная часть минеральных иорганических удобрений — фосфатов, нитратов, солей аммония, калия, гуминовых иальбуминоидных соединений. Эти вещества мало токсичны, но они могут повышатьтрофность, нарушать экологическое равновесие в водоеме, стимулировать развитиеодних организмов в ущерб другим.

Иногдав водоёмы поступают отходы и навоз с животноводческих ферм. Загрязняют водоемыстоки промышленных предприятий — металлургических, химических и прочих.Современные предприятия оснащаются очистными сооружениями, но очистка никогдане бывает полной. Кроме того, нередки аварии очистных сооружений, аварийныесбросы неочищенных сточных вод. Токсиканты могут поступать в водоемы не толькоиз канализационных труб, но и с дождевыми каплями. Через заводские трубы спромышленными дымами в атмосферу уходит много продуктов горения и летучихзагрязнителей, которые затем выпадают в виде кислых и загрязненных осадков.

Классификация антропогенных стоков и загрязняющихвеществ

Загрязнениеводоемов обусловлено попаданием в них взвешанных частиц, растворенныхсоединений, токсичных и нетоксичных, механических загрязнений. Антропогенныестоки поступают в водоёмы со сточными водами населенных пунктов и промышленныхпредприятий, а также с дождевыми водами. Немалый вред приносит водоемам спуск вних сточных вод с проходящих судов.

Атмосферныеводы попадают в водоемы после кратковременного контакта с поверхностными слоямипочвы. Из почвы вымываются не только легкорастворимые, но и труднорастворимыесоединения. Количество взвешаных частиц в дождевом стоке достигает 1 г/л, аесли сток идет с территории промышленных предприятий, например сланцеперерабатывающего предприятия, то в нем содержится 30 мг/л летучих фенолов и до70 мг/л нелетучих. Такой сток без предварительной очистки может принестинепоправимый вред рыбохозяйственному водоёму (Голубовская, I978).

Городскиесточные воды состоят в основном из хозяйственно-бытовых и промышленных стоков.Особенностью этих стоков является высокое содержание в них микроорганизмов, могутприсутствовать патогенные бактерии. В таких стоках много взвешенных частиц иколлоидных соединений. В них высокий процент содержания растворенныхсоединений: аминокислот, минеральных солей. Присутствие промышленных сточныхвод делает состав воды очень разнообразным.

Промышленныесточные воды идут от наиболее активных потребителей воды: черная металлургия, химическая,нефтеперерабатывающая промышленность, пищевая промышленность. Во многих случаяхнепосредственное попадание сточных вод в водоем может привести к гибели живыхорганизмов, составляющих биоценоз. В настоящее время в промышленных сточныхводах содержится около 500 000 веществ, о действии которых биологи очень малознают и на которые надо установить нормы их содержания в водоемах.

Загрязнение водной среды солями

Большинствостоков содержит в себе неорганические соли. Особенно много солей содержится встоках промышленных предприятий. Соли образуются в стоках главным образом засчет нейтрализации кислот и щелочей, которые в очень больших количествахприменяются в промышленных процессах.

Вредностьсолей для гидробионтов проявляется прежде всего в нарушении осмотическогоравновесия. Большинство простейших выводит их из своих клеток за счетоткачивания сократительными вакуолями. Вода постоянно насасывается осмосом вцитоплазму, а сократительные вакуоли выводят ее во внешнюю среду. Уже изменениеконцентрации соли в воде на 0, 3% ведет к нарушению экскреции. В то время какрыбы мало реагируют на повышение солей в воде, беспозвоночные животные, которымиони питаются, очень чувствительны к повышению содержания солей.

Средисточных вод особо большим содержанием солей отличаются воды сбрасываемыекожевенными заводами, которые для отделки кожи применяют различные соли. Врезультате количество сульфатов доходит почти до 2000 мг/л, а хлоридов — почтидо 8000 мг/л. Солевое загрязнение пресных водоемов может происходить не толькоза счет промышленных стоков, но и за счет проникновения морской воды в пресныеводоемы. Подобная ситуация может сложиться в водоемах, расположенных недалекоот моря и связанных с ним протоками. Если в пресном водоеме уровень водыснизится, то морская вода может войти в водоемы и погубить часть фауны и флоры.

Нефтяное загрязнение

Загрязнениеводы нефтью происходит в основном из-за халатного отношения к этому вопросулюдей, ответственных за это дело. Иногда воду, после промывки нефтяных танкеровсливают в водоемы, иногда моют машины и выливают в реки даже отработанноемашинное масло. Нефть попадает в воду с плавающих механизированных средств и сводного транспорта. Не нужно думать, что нефть безвредна для водоемов. Дажетончайшие слои уменьшают скорость проникновения в воду кислорода. Тонкая пленканефти может убить нейстон и плейстон. Птицы, испачканные нефтью, обычнопогибают. Загрязнение нефтью чревато еще и тем, что охватывает большие площадипри незначительных попаданиях в воду. Один литр нефти покрывает поверхностнойпленкой полгектара поверхности воды.

Катастрофы,связанные с утечкой нефти, приносят невосполнимые потери. Для примера можнопринести случай с гигантским танкером «Тори-Кэньон», из которого приаварии вылилось почти 120000 тонн нефти у поберекья Корнуэлла. За нескольконедель нефть распространилась по пляжам Бретани и Корнуэлла. ПравительствоВеликобритании питалось эмульгировать нефть на поверхности воды и вылило 12500тонн детергентов. Но мероприятие окончилось только тем, что погибло 20000 кайри 5000 гагарок. От детергентов, о них речь будет ниже, погибли морские желуди ибольшая часть планктона в этом районе. Ветер унес нефть в море.

Авариитанкеров случаются и в настоящее время. Мировой океан сейчас уже настолькозагрязнен нефтью и нефте- продуктами, что далеко в открытом Атлантическомокеане участники экспедиции на папирусной лодке «Ра» под руководствомТура Хейердала, встречали постоянно сгустки нефтепродуктов.

Детергенты

Запоследнее время химическая промышленность выпустила целые серииповерхностно-активных веществ и в таком разнообразии, что многие пресноводные исоленые водоемы уже заполнены ими, хотя до конца еще далеко, не известно, какдействуют новые моющие средства на гидробиоценозы.

Выясненоточно, присутствие детергентов снижает количество растворенного кислорода вводе. Микробиологами установлено, что большие концентрации СПАВ убивают живыеклетки организмов, частично растворяя жироподобные вещества — липиды, которыеявляются обязательным компонентом клеточных мембран. Низкие концентрациидетергентов действуют подобно ядам и сходны по своему проявлению на организмыпри тепловом загрязнении. Они понижают способность гидробионтов противостоятьнизкому содержанию кислорода в воде.

Исследованияамериканского ученого Хейса показывают, что хлопья пены, образуемыедетергентами, способствуют захвату яиц гельминтов в сточных водах и ихрасселению на большие участки. Помимо всего детергенты разрушают поверхностнуюпленку натяжения воды, что влечет за собой гибель нейстона. Эпинейстон вообщетонет в воде.

Еслирассматривать устойчивые детергенты в воде, то они постоянно будут приноситьвред водным сообществам. По этим причинам химическая промышленность пытаетсявыпустить быстро разлагаемые бактериями моющие средства. Такие детергенты ужевыпускаются, а представляют собой алкилсульфатные соединения. Однако у этихдетергентов есть неприятные для водоемов свойства. Во-первых при разложенииподскакивает показатель БПК, во-вторых, образуется большое количество фосфатов,которые приводят к эфтрофикации. Выход из создавшегося положения будет найден, еслипромышленность создаст быстроразлагаемые бактериями детергенты с малымколичеством фосфатов.

Загрязнение воды биологически активными веществами

Внастоящее время усиленно развивается медицинская и биохимическая промышленность,изготавливающая биологически-активные вещества, гормоны, ферменты, витамины, лекарственныевещества, содержащие активнодействующие на микрофлору и микрофауну веществатипа антибиотиков. Действие большинства биологически-активных веществ нагидрофауну и гидрофлору не изучено, вот почему к выпуску сточных вод, содержащихбиологически активные вещества (БАВ) в водоемы следует подходить с оченьбольшой осторожностью.

Иногдав воде появляются углеводороды, обладающие самыми неожиданными свойствами, онимогут быть канцерогенами и не разлагаться в очистных сооружениях, либоразлагаются частично. Так американским исследователям удалось показать, чтонекоторые полициклические углеводороды загрязненной воды повышают восприимчивостьк ультрафиолетовому облучению у инфузорий. Этот факт заставляет насторожиться исчитать, что эти вещества стимулируют фоточувствительность и обладаютканцерогенностью.

Радиоактивные вещества

Радиоактивныевещества оказывают вредное воздействие на организм в результате излучений, возникающихпри самопроизвольном распаде ядер радиоактивных элементов. Эти излученияразрушают и изменяют химические соединения, составляющие организм (нуклеиновыекислоты, белки, жировые вещества и т.п.) и нарушают строение биологическихструктур (хромосом, мембран и других клеточных органелл). Радиоактивныевещества содержатся в больших количествах в рудных телах и могут загрязнятьводоемы при «урановых разработках» и переработке радиоактивногосырья.

Отдельныеэтапы ядерного топливного горючего предусматривают потребление большихколичеств воды, которая в результате использования в технологических процессахоказывается радиоактивно загрязненной. Такую воду сбрасывают в специальныеводоемы, где она испаряется или фильтруется через землю. Дополнительная очисткапредусмотрена только в том случае, если воду сбрасывают в реки или другиеводоемы многоцелевого назначения.

Неполноерешение проблемы захоронения радиоактивных отходов и отсутствие безаварийнойтехнологии на всех этапах ядерного топливного цикла, в том числе на АЭС можетприводить к локальному радиоактивному загрязнению среды. Выпадающие на землю сдождем и снегом радиоактивные осадки накапливаются в водоемах озерного типа.Конечным этапом миграции радиоактивных веществ является Мировой океан.Концентрация радионуклидов в водоемах-охладителях АЭС не превышает ПДК(предельно-допустимых концентраций) и в них разрешен промышленный лов рыбы исадковое рыбоводство. В случае аварийной утечки радиоактивных веществ водоем исключаетсяиз водопользования (например, Чернобыльская авария). На гидробионтов влияют какрадионуклиды, находящиеся в воде и грунте (оказывая внешнее облучение), так ивещества, накапливающиеся в теле (внутреннее облучение).

Совершенноизбежать облучений невозможно, т.к. все живое подвержено космическому излучению(около 0, 1 милирентгена в сутки), а также и облучению естественныхрадиоактивных веществ — прежде всего калия — 40 и полония — 210 (общаярадиоактивность порядка 10-10 Кюри/л). Общая мощность дозы этих источниковдостигает 10-5 рад/сут. Опытным путем установлены допустимые уровнирадиоактивности и облучения (4 рад в год). Устойчивость к радиоактивномуизлучению позволяет существовать естественным популяциям без существенныхизменений при уровнях облучения до 1 рад/сут. ПДК радионуклидов, таких какстронций — 90 составляют 10-10 Кюри/л.

Значительнымиисточниками радиоактивного загрязнения являются взрывы ядерных устройств ватмосфере и гидросфере. Однако сейчас такие взрывы могут проводить Франция иКитай, не присоединившиеся к Московскому договору о проведении испытательныхядерных взрывов под землей. Наиболее опасны долгоживущие и медленно выводимыеиз организма изотопы, такие как стронций-90, накапливающиеся в костях.Распространенными загрязнителями являются изотопы иттрия, цезия, йода, кобальта,марганца, цинка.

Тяжелые металлы

Тяжелыеметаллы имеют атомную массу более 60 Д. В качестве токсикантов в водоемахобычно встречаются: ртуть, свинец, кадмий, олово, цинк, марганец, никель, хотяизвестна высокая токсичность других тяжелых металлов — кобальта, серебра, золота,урана и других. Высокая токсичность для живых существ — это характерноесвойство соединений и ионов тяжелых металлов. В металлическом виде онинетоксичны.

Тяжелыеметаллы поступают в водоемы в токсических концентрациях обычно со стокамигорнодобывающих и металлургических предприятий, а также предприятий химическойи легкой промышленности, где их соединения используют в различныхтехнологических процессах. Например, много солей хрома сбрасывают предприятияпо дублению кожи, хром и никель используются для гальванического покрытияповерхностей металлических изделий. Соединения меди, цинка, кобальта, титанаиспользуются в качестве красителей и т.д. Тяжелые металлы имеют много общего вбиологическом действии и судьбе в водоемах. Как уже было сказано, они оченьтоксичны, хотя многие из них необходимы в микроколичествах различным организмам/медь, марганец, хром, молибден, ванадий/. Они легко образуют соединения икомплексы с органическими веществами в растворах и в организме, хорошоусваиваются организмами из воды и передаются по пищевой цепи.

Список литературы

Дляподготовки данной работы были использованы маДля подготовки данной работы былииспользованы материалы с сайта www.aquatoria.net.ru/

www.ronl.ru

Смотрите также

• 
  Общая биология реферат
• 
  Современная химия реферат
• 
  Дома ребенка реферат
• 
  Телефонный этикет реферат
• 
  Ядовитые грибы реферат
• 
  Реферат удаление зубов
• 
  Реферат виртуальная реальность
• 
  Смешанная экономика реферат
• 
  Реферат ибн сина
• 
  Ибн сина реферат
• 
  Реферат педагогическая этика