Zagađenje vodnih resursa je svaka promjena fizičkih, kemijskih i bioloških svojstava vode u akumulacijama u vezi s ispuštanjem u njih tekućih, čvrstih i plinovitih tvari koje uzrokuju ili mogu stvoriti neugodnosti, čineći vodu ovih akumulacija opasnom za upotrebu. , nanoseći štetu nacionalnoj ekonomiji, zdravlju i javnoj sigurnosti. Izvori zagađenja prepoznaju se kao objekti iz kojih se ispuštaju ili na drugi način ulaze u vodna tijela štetnih tvari koje pogoršavaju kvalitetu površinskih voda, ograničavaju njihovu upotrebu, a također negativno utiču na stanje dna i obalnih vodnih tijela.

Zagađenje površinskih i podzemnih voda može se podijeliti na sljedeće vrste:

mehanički - povećanje sadržaja mehaničkih nečistoća, karakteristično uglavnom za površinske vrste zagađenja;

hemijski - prisustvo u vodi organskih i neorganskih supstanci toksičnih i netoksičnih efekata;

bakterijski i biološki - prisutnost različitih patogenih mikroorganizama, gljivica i malih algi u vodi;

radioaktivno - prisustvo radioaktivnih materija u površinskim ili podzemnim vodama;

termalni

ispuštanje zagrijane vode iz termo i nuklearnih elektrana u rezervoare.

Glavni izvori zagađenja i začepljenja vodnih tijela su nedovoljno prečišćene otpadne vode iz industrijskih i komunalnih preduzeća, velikih stočarskih kompleksa, proizvodni otpad od razvoja rudnih minerala; voda iz rudnika, rudnika, prerada i splavarenje drveta; ispusti iz vodenog i željezničkog transporta; otpad primarne prerade lana, pesticidi itd. Zagađivači koji ulaze u prirodna vodna tijela dovode do kvalitativnih promjena u vodi, koje se uglavnom očituju u promjenama fizičkih svojstava vode, posebno u pojavi neugodnih mirisa, okusa itd.); u promjenama u kemijskom sastavu vode, posebno u pojavi štetnih tvari u njoj, prisutnosti plutajućih tvari na površini vode i njihovom taloženju na dnu rezervoara.

Otpadne vode se dijele u tri grupe: otpadne vode ili fekalne vode; domaćinstvo, uključujući odvode iz kuhinje, tuševe, praonice, itd.; pod-ulje ili koji sadrže ulje.

Ventilatorska otpadna voda se odlikuje velikom bakterijskom kontaminacijom, kao i organskom kontaminacijom (hemijska potrošnja kiseonika dostiže 1500-2000 mg/l). Zapremina ovih voda je relativno mala.

Domaće otpadne vode karakteriše nisko organsko zagađenje. Ova otpadna voda se obično ispušta preko broda kako nastaje. Odlaganje je zabranjeno samo u zoni sanitarne zaštite.

Podzemne vode nastaju u strojarnicama brodova. Odlikuju se visokim sadržajem naftnih derivata.

Industrijske otpadne vode kontaminirane su uglavnom otpadom i emisijama iz proizvodnje. Njihov kvantitativni i kvalitativni sastav je raznolik i zavisi od industrije i njenih tehnoloških procesa; dijele se u dvije glavne grupe: koji sadrže neorganske nečistoće, uklj. otrovne i sadrže otrove.

U prvu grupu spadaju otpadne vode iz fabrika sode, sulfata, azotnih đubriva, fabrika za preradu ruda olova, cinka, nikla i dr. koje sadrže kiseline, lužine, jone teških metala itd. Otpadne vode iz ove grupe uglavnom menjaju fizička svojstva vode.

Otpadne vode druge grupe ispuštaju rafinerije nafte, petrohemijske fabrike, preduzeća za organsku sintezu, koksare itd. Otpadne vode sadrže razne naftne derivate, amonijak, aldehide, smole, fenole i druge štetne materije. Štetno djelovanje otpadnih voda iz ove grupe je uglavnom u oksidativnim procesima, uslijed kojih se smanjuje sadržaj kisika u vodi, povećava se biokemijska potreba za njom, a organoleptičke karakteristike vode pogoršavaju.

Zagađenje otpadnim vodama kao rezultat industrijske proizvodnje, kao i komunalne otpadne vode, dovodi do eutrofikacije vodnih tijela - njihovog obogaćivanja nutrijentima, što dovodi do prekomjernog razvoja algi, te do odumiranja drugih vodenih ekosistema sa stajaćom vodom (jezera, bare ), a ponekad i do zamućenja područja.

Fenol je prilično štetan zagađivač u industrijskim vodama. Nalazi se u otpadnim vodama mnogih petrohemijskih postrojenja. Istovremeno, biološki procesi rezervoara i proces njihovog samopročišćavanja naglo se smanjuju, a voda poprima specifičan miris karbonske kiseline.

Na život stanovništva vodnih tijela negativno utječu otpadne vode iz industrije celuloze i papira. Oksidaciju drvne pulpe prati apsorpcija značajne količine kisika, što dovodi do uginuća jaja, mlađi i odraslih riba. Vlakna i druge nerastvorljive supstance začepljuju vodu i narušavaju njena fizičko-hemijska svojstva. Truleće drvo i kora oslobađaju različite tanine u vodu. Smola i drugi ekstraktivni proizvodi razgrađuju se i apsorbiraju mnogo kisika, uzrokujući uginuće riba, posebno mladih i jaja. Osim toga, plutajući moljac jako začepljuje rijeke, a naplavljeno drvo često potpuno začepljuje njihovo dno, lišavajući ribu mrijestilišta i mjesta za hranjenje.

Nafta i naftni derivati ​​u sadašnjoj fazi su glavni zagađivači unutrašnjih voda, voda i mora i Svjetskog okeana. Kada uđu u vodena tijela, stvaraju različite oblike zagađenja: uljni film koji pluta po vodi, naftni proizvodi otopljeni ili emulgirani u vodi, teške frakcije taložene na dno itd. To otežava procese fotosinteze u vodi zbog prestanka pristupa sunčevoj svjetlosti, a također uzrokuje smrt biljaka i životinja. Istovremeno se mijenja miris, okus, boja, površinski napon, viskoznost vode, smanjuje se količina kisika, pojavljuju se štetne organske tvari, voda poprima toksična svojstva i predstavlja prijetnju ne samo za ljude. 12 g ulja čini tonu vode neprikladnom za konzumaciju. Svaka tona ulja stvara uljni film na površini do 12 kvadratnih metara. km. Obnova pogođenih ekosistema traje 10-15 godina.

Nuklearne elektrane zagađuju rijeke radioaktivnim otpadom. Radioaktivne tvari koncentrišu se u najmanjim planktonskim mikroorganizmima i ribama, a zatim se lanac ishrane prenose na druge životinje. Utvrđeno je da je radioaktivnost planktonskih stanovnika hiljadama puta veća od vode u kojoj žive.

Otpadne vode sa povećanom radioaktivnošću (100 kirija po 1 litru ili više) moraju se zakopati u podzemne bazene bez drenaže i posebne rezervoare.

Rast stanovništva, širenje starih gradova i nastanak novih gradova značajno su povećali protok kućnih otpadnih voda u unutrašnje vodene površine. Ovi odvodi su postali izvor zagađenja rijeka i jezera patogenim bakterijama i helmintima. U još većoj mjeri, sintetički deterdženti, koji se široko koriste u svakodnevnom životu, zagađuju vodena tijela. Također se široko koriste u industriji i poljoprivredi. Hemikalije koje sadrže, ulazeći u rijeke i jezera sa otpadnim vodama, imaju značajan uticaj na biološki i fizički režim vodnih tijela. Kao rezultat, smanjena je sposobnost vode da se zasiti kisikom, a aktivnost bakterija koje mineraliziraju organsku materiju je paralizirana.

Zagađenje vodnih tijela pesticidima i mineralnim đubrivima koji padaju sa polja zajedno sa potocima kišnice i otopljene vode izaziva ozbiljnu zabrinutost. Kao rezultat istraživanja, na primjer, dokazano je da su insekticidi sadržani u vodi u obliku suspenzija otopljeni u naftnim derivatima koji zagađuju rijeke i jezera. Ova interakcija dovodi do značajnog slabljenja oksidativnih funkcija vodenih biljaka. Jednom u vodenim tijelima, pesticidi se akumuliraju u planktonu, bentosu i ribi, i ulaze u ljudsko tijelo kroz lanac ishrane, pogađajući i pojedinačne organe i tijelo u cjelini.

U vezi sa intenziviranjem stočarstva, otpadne vode iz preduzeća u ovom sektoru poljoprivrede postaju sve uočljivije.

Otpadne vode koje sadrže biljna vlakna, životinjske i biljne masti, fekalne materije, ostatke voća i povrća, otpad iz industrije kože i celuloze i papira, šećera i pivara, mesne i mliječne industrije, konzervi i konditorske industrije uzrok su organskog zagađenja vodnih tijela.

Otpadne vode obično sadrže oko 60% supstanci organskog porijekla. U istu kategoriju organskog spada i biološka (bakterije, virusi, gljive, alge) zagađenja u komunalnim, medicinskim i sanitarnim vodama i otpad iz kožara i preduzeća za pranje vune.

Veliki ekološki problem je taj što je uobičajeni način korištenja vode za apsorpciju topline u termoelektranama direktno pumpanje svježe jezerske ili riječne vode kroz hladnjak, a zatim vraćanje u prirodna vodena tijela bez prethodnog hlađenja. Za elektranu od 1000 MW potrebno je jezero površine 810 hektara i dubine oko 8,7 m.

Elektrane mogu povećati temperaturu vode u odnosu na okolno okruženje za 5-15 C. U prirodnim uslovima, uz polagano povećanje ili smanjenje temperature, ribe i drugi vodeni organizmi postepeno se prilagođavaju promjenama temperature okoline. Ali ako se kao rezultat ispuštanja tople otpadne vode iz industrijskih preduzeća u rijeke i jezera brzo uspostavi novi temperaturni režim, nema dovoljno vremena za aklimatizaciju, živi organizmi doživljavaju toplinski šok i umiru.

Toplotni šok je ekstremna posljedica termičkog zagađenja. Ispuštanje zagrijane otpadne vode u vodena tijela može rezultirati drugim, podmuklijim posljedicama. Jedan od njih je uticaj na metaboličke procese.

Kao rezultat povećanja temperature vode, sadržaj kisika u njoj se smanjuje, dok se potreba živih organizama za njim povećava. Povećana potreba za kisikom i njegov nedostatak uzrokuju ozbiljan fiziološki stres, pa čak i smrt. Umjetno zagrijavanje vode može značajno promijeniti ponašanje riba - uzrokovati neblagovremeni mrijest, poremetiti migraciju

Povećanje temperature vode može poremetiti strukturu biljnog svijeta rezervoara. Alge karakteristične za hladnu vodu zamjenjuju se onima koje vole toplinu i, konačno, na visokim temperaturama ih u potpunosti zamjenjuju, a stvaraju se povoljni uvjeti za masovni razvoj plavo-zelenih algi u rezervoarima - tzv. ”. Sve navedene posljedice termičkog zagađenja vodnih tijela nanose ogromnu štetu prirodnim ekosistemima i dovode do štetnih promjena u čovjekovom okolišu. Štete nastale termičkim zagađenjem mogu se podijeliti na: - ekonomske (gubici zbog smanjene produktivnosti akumulacija, troškovi otklanjanja posljedica zagađenja); socijalne (estetske štete od degradacije pejzaža); okoliš (nepovratno uništavanje jedinstvenih ekosistema, izumiranje vrsta, genetska oštećenja).

Rijeke se zagađuju i tokom raftinga i izgradnje hidroelektrana, a sa početkom perioda plovidbe povećava se zagađenje od plovila riječne flote.

Put koji će ljudima omogućiti da izbjegnu ćorsokak u okolini sada je jasan. To su tehnologije bez otpada i niske količine otpada, koje pretvaraju otpad u korisne resurse. Ali biće potrebne decenije da se ideja oživi.

Uvod.

Predavanje 3. Zaštita hidrosfere.

Voda igra odlučujuću ulogu u mnogim procesima koji se odvijaju u prirodi i osiguravanju života ljudi. U industriji se voda koristi kao sirovina i izvor energije, kao rashladno sredstvo, rastvarač za ekstrakciju i za transport sirovina.

Brzi razvoj industrije stvara potrebu za sprječavanjem negativnog utjecaja industrijskih otpadnih voda na vodna tijela. Mnogi moderni tehnološki procesi povezani su s ispuštanjem otpadnih voda u vodna tijela.

Zbog izuzetne raznolikosti sastava, svojstava i protoka otpadnih voda iz industrijskih preduzeća, neophodno je koristiti specifične metode, kao i objekte za njihov lokalni, prethodni i potpuni tretman.

U sklopu inženjerskih komunikacija svakog industrijskog preduzeća postoji kompleks kanalizacionih mreža i konstrukcija, uz pomoć kojih se otpadne vode uklanjaju sa teritorije preduzeća (čija je dalja upotreba ili nemoguća zbog tehničkih uslova ili je nepraktična zbog tehničko-ekonomskih pokazatelja), kao i postrojenja za preliminarni tretman otpadnih voda i izdvajanje iz njih vrijednih materija i nečistoća.

Jedan od glavnih pravaca naučnog i tehnološkog napretka je stvaranje niskootpadnih i bezotpadnih tehnoloških procesa. U oblasti prečišćavanja otpadnih voda, takav pravac je razvoj kanalizacionih sistema sa minimalnim ispuštanjem otpadnih voda u rezervoar ili bez ispuštanja - bezdrejn sistema.

Najracionalniji način smanjenja količine otpadnih voda je stvaranje cirkulirajućih i zatvorenih vodovodnih sistema, eliminirajući ispuštanje vode u rezervoare. Ovakvim vodosnabdijevanjem obezbjeđuje se neophodan tretman otpadnih voda, hlađenje optočne vode, tretman i ponovna upotreba otpadnih voda.

Stvaranje zatvorenih tehničkih sistema vodosnabdijevanja sa ekstrakcijom vrijednih komponenti prvenstveno je predviđeno prilikom izgradnje novih i rekonstrukcije postojećih preduzeća. Prelazak na sisteme bez drenaže, kanalizaciju ili sisteme sa minimalnim ispuštanjem otpadnih voda može se postići ponovnim korišćenjem otpadne vode i zamenom vodenog hlađenja vazdušnim hlađenjem. Prelaskom niza industrija na bezvodne tehnološke procese eliminiše se stvaranje otpadnih voda.

Svako vodno tijelo ili izvor vode povezan je sa svojom okolinom. Na to utiču:

Uslovi za stvaranje površinskog ili podzemnog toka vode;

Razni prirodni fenomeni;

Industrija;

Industrijska i komunalna izgradnja;

Transport;

Ekonomske i svakodnevne ljudske aktivnosti.

Posljedica ovih utjecaja je unošenje u vodeni okoliš novih, neobičnih tvari – zagađivača koji pogoršavaju kvalitetu vode.

Zagađivači koji ulaze u vodenu sredinu različito se klasifikuju, u zavisnosti od pristupa, kriterijuma i ciljeva. Tako se obično razlikuju hemijsko, biološko i fizičko zagađenje.

Hemijsko zagađenje predstavlja promjenu prirodnih hemijskih svojstava vode zbog povećanja sadržaja štetnih nečistoća u njoj, kako neorganskih tako i organskih.

Prvo, to su neorganske hemikalije. Glavni anorganski (mineralni) zagađivači slatkih i morskih voda su različita hemijska jedinjenja koja su toksična za stanovnike vodene sredine. To su jedinjenja arsena, olova, kadmijuma, žive, hroma, bakra, fluora. Većina njih završi u vodi kao rezultat ljudske aktivnosti. Teški metali se apsorbuju u fitoplanktonu, a zatim se prenose duž lanca ishrane do viših organizama.

Drugo, to su organska hemijska jedinjenja u rastvorljivom stanju. Među rastvorljivim supstancama koje se unose u okean sa kopna, organski ostaci su od velikog značaja za stanovnike vodenog okruženja.

Uklanjanje organske materije u okean procjenjuje se na 300...380 miliona tona godišnje. Otpadne vode koje sadrže suspenzije organskog porijekla ili otopljene organske tvari imaju štetan učinak na stanje vodnih tijela. Dok se talože, suspenzije preplavljuju dno i usporavaju razvoj ili potpuno zaustavljaju vitalnu aktivnost donjih mikroorganizama uključenih u proces samopročišćavanja vode. Kada donji sedimenti trunu, mogu se formirati štetna jedinjenja i otrovne materije, kao što je sumporovodik, koji dovode do kontaminacije sve vode u reci. Prisustvo suspenzija također otežava svjetlosti da prodre duboko u vodu i usporava procese fotosinteze. Jedan od glavnih sanitarnih zahtjeva za kvalitetu vode je sadržaj potrebne količine kisika u njoj. Svi zagađivači koji na ovaj ili onaj način doprinose smanjenju sadržaja kisika u vodi imaju štetan učinak. Surfaktanti (tenzidi) - masti, ulja, maziva - formiraju film na površini vode koji sprečava razmjenu plinova između vode i atmosfere, čime se smanjuje stupanj zasićenosti vode kisikom. Značajna količina organskih materija, od kojih većina nije karakteristična za prirodne vode, ispušta se u rijeke zajedno sa industrijskim i kućnim otpadnim vodama. U svim industrijskim zemljama uočeno je povećanje zagađenja vodnih tijela i odvoda.

Zbog brzog tempa urbanizacije i donekle spore izgradnje postrojenja za prečišćavanje ili njihovog nezadovoljavajućeg rada, vodeni bazeni i tlo su zagađeni otpadom iz domaćinstva. Zagađenje je posebno uočljivo u vodnim tijelima sa sporim ili neprotočnim tokom (akumulacije, jezera).

Razlaganjem u vodenoj sredini organski otpad može postati medij za patogene organizme. Voda kontaminirana organskim otpadom postaje praktično neprikladna za piće i druge potrebe.

Biološka kontaminacija povezuje se sa prisustvom bioloških nečistoća u vodi za piće, odnosno mikroorganizama koji izazivaju bolesti.

Tečni otpad iz domaćinstva opasan je ne samo zato što je izvor nekih ljudskih bolesti (tifusna groznica, dizenterija, kolera), već i zato što mu je za razgradnju potrebno mnogo kiseonika. Ako otpadna voda iz domaćinstva uđe u rezervoar u veoma velikim količinama, sadržaj rastvorenog kiseonika može pasti ispod nivoa neophodnog za život morskih i slatkovodnih organizama.

Početkom ovog veka napravljen je značajan iskorak u poboljšanju kvaliteta prečišćavanja vode hlorisanjem. Zahvaljujući hloriranju vode i pasterizaciji mlijeka, postalo je moguće naglo smanjenje smrtnosti od tifusne groznice.

Fizičko zagađenje- To su nerastvorljive čestice različitog porijekla prisutne u vodi.

Zagađenje hidrosfere naftnim derivatima je važno. Zbog svojih fizičko-hemijskih svojstava, naftni proizvodi se brzo šire po površini vode, stvarajući tanke filmove debljine do djelića milimetra, koji zadržavaju visoku stabilnost, posebno na mirnoj površini.

Nafta i naftni derivati ​​su najčešći zagađivači u Svjetskom okeanu. Ulje je viskozna uljasta tečnost tamno smeđe boje i slabe fluorescencije. Ulje se sastoji pretežno od zasićenih alifatskih i aromatičnih ugljovodonika. Glavne komponente nafte - ugljovodonici (do 98%) - dijele se u 4 klase:

a) parafini (alkeni). - (do 90% ukupnog sastava) - stabilne supstance, mogu-
čiji su molekuli izraženi ravnim i razgranatim lancem atoma ugljika. Pluća
parafini imaju maksimalnu hlapljivost i topljivost u vodi.

b) cikloparafini (30...60% ukupnog sastava) - zasićena ciklična jedinjenja
spoj sa 5-6 atoma ugljika u prstenu. Pored ciklopentana i cikloheksana u
Biciklična i policiklična jedinjenja ove grupe nalaze se u ulju. Ove
spojevi su vrlo stabilni i slabo biološki razgradivi.

c) aromatični ugljovodonici. - (20...40% ukupnog sastava) - nezasićeno
ciklična jedinjenja iz serije benzena koji sadrže 6 atoma ugljika u prstenu
manje od cikloparafina. Ulje sadrži molekularne isparljive spojeve
loj u obliku jednog prstena (benzen, toluen, ksilen), zatim biciklički (nafta-
lin), policiklički (piren).

d) olefini (alkeni). - (do 10% ukupnog sastava) - nezasićene neciklične
jedinjenja sa jednim ili dva atoma vodika na svakom atomu ugljika u mo-
lekula koja ima ravan ili razgranat lanac.

Među izvorima iz kojih nafta aktivno ulazi u hidrosferu potrebno je spomenuti:

Prijevoz iz rudarskih područja;

Vanredne situacije u transportu nafte;

Ispuštanje vode za pranje i balast u brod tankerima;

Gubici tokom proizvodnje iz bušotina na moru (u proteklih 30 godina, od 1964. godine, oko 2.000 bušotina je izbušeno u Svjetskom okeanu, od čega je 1.000 samo u Sjevernom moru);

Velike mase nafte ulaze u mora kroz rijeke, kućne otpadne vode i atmosferske odvode.

Jednom u morskom okruženju, ulje:

a) prvo se širi u obliku filma, formirajući slojeve različite debljine i veličine;
mijenja sastav spektra i intenzitet prodiranja svjetlosti u vodu;

b) mešanjem sa vodom, ulje formira dve vrste emulzije:

Direktno „ulje u vodi“, sastavljeno od kapljica ulja prečnika do 0,5 mikrona, manje stabilne i karakteristične za ulje, koje sadrže tenzide;

Obrnuta „voda u ulju“, koja se može skladištiti na površini, prenositi strujom, izbacivati ​​na obalu i taložiti na dno.

Deterdženti (sintetički surfaktanti - surfaktanti) spadaju u grupu supstanci koje snižavaju površinski napon vode. Oni su dio sintetičkih deterdženata (SDC), koji se široko koriste u svakodnevnom životu i industriji.

Zajedno sa otpadnim vodama, surfaktanti ulaze u kontinentalne vode i morsko okruženje. SMS sadrži:

Natrijevi polifosfati u kojima su otopljeni deterdženti;

Brojni dodatni sastojci koji su toksični za vodene organizme: arome, sredstva za izbjeljivanje (persulfati, perborati), soda pepeo, karboksimetilceluloza, natrijum silikati.

Ovisno o prirodi i strukturi hidrofilnog dijela, molekule surfaktanta dijele se na:

anionski;

kationski;

Amfoterično;

Nejonski.

Potonji ne stvaraju ione u vodi. Najčešći surfaktanti su anionske supstance. Oni čine više od 15% svih surfaktanata proizvedenih u svijetu.

Prisutnost surfaktanata u industrijskim otpadnim vodama povezana je s njihovom upotrebom u procesima kao što su:

Flotacijsko obogaćivanje ruda;

Odvajanje proizvoda kemijske tehnologije;

Priprema polimera;

Poboljšanje uslova za bušenje naftnih i gasnih bušotina;

Borba protiv korozije opreme;

U poljoprivredi se surfaktanti koriste kao dio pesticida.

Kancerogene supstance su hemijski homogena jedinjenja koja ispoljavaju

transformirajuća aktivnost i sposobnost izazivanja kancerogenih, teratogenih (poremećaj procesa embrionalnog razvoja) ili mutagenih promjena u tijelu.

U zavisnosti od uslova izloženosti, mogu dovesti do:

Do inhibicije rasta;

Ubrzanje starenja;

Kršenje individualnog razvoja i promjene u genetskom fondu organizama. Supstance sa kancerogenim svojstvima uključuju:

Klorirani alifatski ugljikovodici;

Vinil klorid;

Policiklični aromatični ugljovodonici (PAH).

Maksimalna količina PAH-a u savremenim donskim sedimentima Svjetskog okeana (više od 100 μg/kg mase suhe tvari) pronađena je u tektonski aktivnim zonama podložnim dubokim termičkim efektima.

Glavni antropogeni izvori PAH-ova u životnoj sredini su piroliza organskih materija tokom sagorevanja različitih materijala, drveta i goriva.

Teški metali (živa, olovo, kadmijum, cink, bakar, arsen) su uobičajene i veoma toksične supstance. Široko se koriste u raznim industrijskim procesima, pa je, unatoč mjerama tretmana, sadržaj spojeva teških metala u industrijskim otpadnim vodama prilično visok. Velike mase ovih jedinjenja ulaze u okean kroz atmosferu.

Za morske biocenoze najopasniji su živa, olovo i kadmijum. Živa se prenosi u okean kontinentalnim otjecanjem i kroz atmosferu. Tokom trošenja sedimentnih i magmatskih stijena godišnje se oslobodi 3,5 hiljada tona. živa Atmosferska prašina sadrži oko 12 hiljada tona. žive, a značajan dio je antropogenog porijekla. Otprilike polovina godišnje industrijske proizvodnje ovog metala (910 hiljada tona godišnje) na različite načine završi u okeanu. U područjima zagađenim industrijskim vodama, koncentracija žive u rastvoru i suspenzijama se značajno povećava. U isto vrijeme, neke bakterije pretvaraju kloride u visoko toksičnu metil živu.

Olovo je element u tragovima koji se nalazi u svim komponentama životne sredine: stijenama, tlu, prirodnim vodama, atmosferi, živim organizmima. Konačno, olovo se aktivno raspršuje u životnu sredinu tokom ljudske ekonomske aktivnosti. To su emisije iz industrijskih i kućnih otpadnih voda, iz dima i prašine iz industrijskih preduzeća i iz izduvnih gasova iz motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Migracioni tok olova s ​​kontinenta u okean događa se ne samo s riječnim otjecanjem, već i kroz atmosferu. Sa kontinentalnom prašinom, okean prima (20...30). 10 3 tone olova godišnje.

Mnoge zemlje koje imaju pristup moru zakopavaju različite materijale i supstance, posebno zemlju uklonjenu tokom jaružanja, bušotine, industrijski otpad, građevinski otpad, čvrsti otpad, eksplozive i hemikalije i radioaktivni otpad. Obim zakopavanja iznosio je oko 10% ukupne mase zagađivača koji su ušli u Svjetski okean.

Industrijska šljaka sadrži razne organske tvari i spojeve teških metala. Prilikom ispuštanja, kada materijal prođe kroz vodeni stup, dio zagađivača prelazi u otopinu, mijenjajući kvalitetu vode, drugi se apsorbira suspendiranim česticama i odlazi u donji sediment. Istovremeno se povećava zamućenost vode. Prisustvo organskih tvari često dovodi do brzog trošenja kisika u vodi, a često i do njegovog potpunog nestanka, rastvaranja suspendiranih tvari, nakupljanja metala u otopljenom obliku i pojave sumporovodika. Prisutnost velike količine organskih tvari stvara stabilnu redukcijsku sredinu u tlu, u kojoj se pojavljuje posebna vrsta muljevite vode koja sadrži sumporovodik, amonijak i ione metala.

U slučaju stvaranja površinskih filmova koji sadrže naftne ugljovodonike i surfaktante, dolazi do poremećaja izmjene plina na granici zrak-voda. Zagađivači koji ulaze u otopinu mogu se akumulirati u tkivima i organima vodenih organizama i imati toksični učinak na njih.

Termičko zagađenje površine akumulacija i obalnih morskih područja nastaje kao rezultat ispuštanja zagrijanih otpadnih voda iz elektrana i druge industrijske proizvodnje. Ispuštanje zagrijane vode u mnogim slučajevima uzrokuje povećanje temperature vode u akumulacijama za 6...8 o C. Površina grijanih vodenih mjesta u obalnim područjima dostiže 30 kvadratnih kilometara. Stabilnija temperaturna stratifikacija sprječava razmjenu vode između površinskog i donjeg sloja. Smanjuje se topljivost kisika, a povećava se njegova potrošnja, jer se s povećanjem temperature povećava aktivnost aerobnih bakterija koje razgrađuju organske tvari. Povećava se raznolikost vrsta fitoplanktona i cjelokupne flore algi.

Jedan od glavnih izvora zagađenja vode su industrijske otpadne vode. Najopasniji zagađivači vode su soli teških metala, fenoli, organski otrovi, naftni derivati, biogene organske tvari zasićene bakterijama i sintetički deterdženti.

Analiza otpadnih voda nastalih u savremenim preduzećima pokazala je da voda koja se ispušta u vodna tijela uglavnom sadrži proizvode koji ne spadaju u kategoriju visoko toksičnih: hloride, sulfate, nitrate i fosfate natrijuma, kalijuma, kalcijuma, amonijuma, magnezijuma, gvožđa, bakar, organski proizvodi, suspendirane tvari, ulja, naftni derivati, drveni otpad, pepeo, otpad od prerade rude itd. Međutim, iz brojnih industrija, kao što su proizvodnja hlora i kaustične sode, mineralnih đubriva, polimernih materijala, hemijskih vlakana, boja, koksa-hemijske proizvodnje, preduzeća celuloze i papira, energetskih preduzeća, itd., jedinjenja žive, fluora , arsen, selen, hrom, nikl, bakar, kadmijum, cijanogen, kao i kiseline, lužine, fenoli, metanol i druge supstance čiji je sadržaj u vodi strogo ograničen.

Glavni izvori zagađenja hidrosfere uključuju sljedeće:

· ispuštanje neprečišćenih ili nedovoljno tretiranih otpadnih voda u vodna tijela;

· ispiranje raznih zagađivača u vodena tijela površinskim otjecanjem;

· podzemne vode koje sadrže rastvorene zagađivače;

· padavine koje ispiraju zagađivače iz atmosfere;

· curenje nafte i naftnih derivata tokom transporta.

Najveće zagađenje vodnih tijela nastaje prilikom ispuštanja neprečišćene industrijske, komunalne i kućne otpadne vode. Otpadne vode– to su vode kontaminirane tokom kućne ili industrijske upotrebe.

Industrijske otpadne vode zagađuju ekosisteme sa širokim spektrom komponenti, u zavisnosti od specifičnosti industrije. Preovlađujuća vrsta zagađivača: naftni derivati, suspendirane tvari, teški metali, organske tvari, sintetički surfaktanti (tenzidi) i dr.

Izvori zagađenja naftnim derivatima su industrija prerade nafte, bilo koja preduzeća koja koriste naftne derivate, kao i vodni transport nafte i naftnih derivata. Naftni proizvodi formiraju tanak film na vodi, koji sprečava prodiranje sunčeve svjetlosti i obogaćivanje kisikom. Naftni proizvodi imaju negativan učinak na jaja, mlade i odrasle jedinke ako su jako kontaminirani, riba ima neugodan miris i nije prikladna za upotrebu.

Otpadne vode iz celulozno-papirne i prehrambene industrije sadrže celulozna vlakna, organske materije, masti, smole itd.

Izvori teški metali su mašinska, metalurška, metaloprerađivačka i druge vrste industrije. Teški metali akumuliraju se u mulju, u živim organizmima i prenose kroz lanac ishrane.

Otpadne vode iz hemijskih i drugih preduzeća sadrže značajnu količinu složenih organskih materija koje ranije nisu postojale u prirodi. Deterdženti su posebno česti (tenzidi), Oni su dio deterdženata i proizvoda za čišćenje koriste se u proizvodnji polimera, pesticida, prerade rude, itd. Sadrže fosfor i dušik, odnosno hranjive tvari za biljne organizme. Njihov ulazak u vodena tijela dovodi do intenzivnog rasta fitoplanktona, "cvjetanja" i iscrpljivanja kisika.

Komunalne otpadne vode dolaze iz stambenih i javnih zgrada, praonica, menza, bolnica i dr. Uz nedovoljno tretman, u ovoj vrsti otpadnih voda preovlađuju različite organske materije, surfaktanti i patogeni mikroorganizmi.

Ogromna količina opasnih zagađivača ulazi u vodena tijela površinsko otjecanje. Sa poljoprivrednih površina, uključujući i površine koje zauzimaju stočarski kompleksi, otpad, tlo, humus, gnojiva i pesticidi se ispiru površinskim otjecanjem. U osnovi, oni završavaju u vodnim tijelima bez tretmana i stoga imaju visoku koncentraciju zagađivača i hranjivih tvari. Oni daju ogroman doprinos "cvjetanju" vodenih tijela.

Površinsko otjecanje iz industrije teritorije sadrži specifične zagađivače karakteristične za datu proizvodnju.

Postoji značajna opasnost emisije prašine i gasova industrijska preduzeća, taložena iz atmosfere na površinu sliva i direktno na površinu vode.

Prethodni materijali:

Hidrosfera je vodni i podvodni resursi zemaljske kugle, od kojih je samo 6% neophodno za ljudski život, kao i biljni i životinjski svijet Zemljine površine. Ogroman dio ove slatke vode još nije dostupan jer je duboko pod zemljom ili je sadržan u santi leda i glečerima. Ono što je dostupno za upotrebu je mali dio cijele hidrosfere naše planete. Zato je pitanje očuvanja ovog resursa od najveće važnosti u današnje vrijeme.

Zagađenje hidrosfere

Ljudi dvadesetog vijeka, a posebno dvadeset prvog, zahvaljujući naučno-tehnološkoj revoluciji, uspjeli su toliko zatrovati okoliš da bismo uskoro mogli ostati bez svježe vode, što znači da će život na našoj planeti nestati. Zagađenje hidrosfere se javlja na različite načine:

• Ispuštanje otpadnih voda;
• Začepljen kućnim otpadom i;
• Ispuštanje radioaktivnih tvari;
• Ispuštanje otrovnih kemikalija;
• Ispuštanje tople vode (nuklearni reaktori za hlađenje).

Toliko smo nemarni prema okolišu da nam zagađenje hidrosfere ne izgleda nešto strašno i opasno. Nažalost, do nedavno ljudi nisu razmišljali o tome da se na našoj planeti već pojavljuju prvi znakovi. Najočigledniji primjer grube ljudske intervencije su mrtvi koje naučnici pokušavaju spasiti. Danas je zagađenje hidrosfere prioritetan problem cijelog čovječanstva i svakog od nas pojedinačno. Dokle god svi samo trošimo, ne dajući ništa majci prirodi zauzvrat, ostat ćemo privremeni radnici koji žive za danas i ne razmišljaju o našoj djeci i našem zajedničkom domu zvanom ZEMLJA.

Šta remeti hidrosferu? Izvore zagađenja hidrosfere susrećemo na svakom uglu. Mnoga preduzeća i stočarske farme ne žele kupovati visokokvalitetnu opremu za tretman otpadnih voda i bacati otpad u vodena tijela. Šta se može naći u vodi nakon takvih ispuštanja? Pa, prvo, čitav periodični sistem Mendeljejeva. Prisustvo većine elemenata ovog sistema opasno je ne samo za ljude, životinje i biljke, već i za stanovnike podvodnog svijeta. Drugo, sve vrste organskih i neorganskih jedinjenja koja donose smrt svim živim bićima. Treće, patogeni mikrobi i bacili koji mogu brzo uništiti većinu populacije i divlje životinje. To uključuje kugu, koleru, dizenteriju i mnoge druge bolesti. - to su izvori zagađenja hidrosfere, koji nose tako strašne posljedice sa kojima će se naši potomci morati nositi decenijama, jer proces njihovog propadanja traje stotinama godina. Problem predstavlja i ispuštanje vode koja se koristi za hlađenje reaktora u rijeke i mora. To dovodi do povećanja njegove temperature i nakon toga postaje uzrok masovnog uginuća riba i organizama koji naseljavaju vode.

Šta nas čeka sa neodgovornim odnosom prema prirodi?

Posljedice zagađenja hidrosfere vrlo je teško zamisliti, jer njihov razmjer može biti ogroman. zakopan u tlu ili okeanu, to je tempirana bomba koja svakog trenutka može "eksplodirati" i izazvati strašnu katastrofu koja može uništiti život na zemlji. Cijelo inteligentno čovječanstvo mora aktivirati svoje snage kako bi omogućilo potomcima da uživaju u prekrasnom životu na našoj plavoj planeti. Vodimo računa o onome što imamo kako bismo spriječili posljedice zagađenja hidrosfere koje bi mogle dovesti do uništenja Zemlje. Ne pokušavajte prevariti prirodu odlaganjem bez odgovarajućeg čišćenja. Priroda je mnogo pametnija od nas, a obmanjujući je, varamo sebe. Ne zasipajte vodene površine kućnim smećem i otpadom koji uništava prirodu oko nas. Ako naučimo uništavati otpad bez štete po okoliš, možemo ostaviti čistu vodu i lijepu zemlju našim potomcima.

Glavni zagađivači vode. Utvrđeno je da više od 400 vrsta supstanci može uzrokovati zagađenje vode. Ako je dozvoljena norma prekoračena za najmanje jedan od tri pokazatelja opasnosti - sanitarno-toksikološki, opći sanitarni ili organoleptički - voda se smatra kontaminiranom.

Postoje hemijski, biološki i fizički zagađivači. Od hemijskih zagađivača najčešći su nafta i naftni derivati, tenzidi (sintetički surfaktanti), pesticidi, teški metali, dioksini itd. itd., veoma opasno zagađuju vodu.

Glavne vrste zagađenja vode. Najčešća su hemijska i bakterijska kontaminacija, mnogo rjeđe su radioaktivne, mehaničke i termičke.

Hemijsko zagađenje- najčešći, uporni i daleko rasprostranjeni. Može biti organski (fenoli, naftenske kiseline, pesticidi itd.) i neorganski (soli, kiseline, alkalije), otrovan (arsen, jedinjenja žive, olovo, kadmijum, itd.) i netoksičan. Kada se talože na dno rezervoara ili tokom filtracije u formaciji, štetne hemikalije se upijaju česticama stijena, oksidiraju i reduciraju, talože itd., međutim, u pravilu ne dolazi do potpunog samopročišćavanja kontaminiranih voda. Izvor hemijske kontaminacije podzemnih voda u visoko propusnim zemljištima može se protezati do 10 km ili više.

Bakterijska kontaminacija izražava se u pojavi u vodi patogenih bakterija, virusa (do 700 vrsta), protozoa, gljivica i dr. Ova vrsta zagađenja je privremena.

Vrlo je opasno sadržavati radioaktivne tvari u vodi, čak i u vrlo malim koncentracijama, što uzrokuje Nuklearno zagađenje. Najštetniji su “dugovječni” radioaktivni elementi koji imaju povećanu sposobnost kretanja u vodi (stroncijum-90, uranijum, radijum-226, cezijum itd.). Radioaktivni elementi ulaze u površinske vode kada se u njih odlaže radioaktivni otpad, otpad se zakopava na dnu rezervoara itd. Uran, stroncij i drugi elementi ulaze u podzemne vode kao rezultat njihovog taloženja na površini zemlje u obliku radioaktivni produkti i otpad i naknadno prodiranje u dubinu zajedno sa atmosferskim vodama, te interakcija podzemnih voda sa radioaktivnim stijenama.

Mehanička kontaminacija karakterizira ulazak raznih mehaničkih nečistoća u vodu (pijesak, mulj, mulj itd.). Mehaničke nečistoće mogu značajno pogoršati organoleptičke karakteristike vode.

U odnosu na površinske vode, također se razlikuju zagađenje(tačnije, začepljenje) čvrsti otpad(smeće), ostaci od splavarenja, industrijski i kućni otpad, koji narušavaju kvalitet vode i negativno utiču na stanište riba i stanje ekosistema.

Termičko zagađenje povezane s povećanjem temperature vode kao rezultat njihovog miješanja sa toplijim površinskim ili procesnim vodama. Na primjer, poznato je da je na lokaciji nuklearne elektrane Kola, koja se nalazi iza arktičkog kruga, 7 godina nakon početka rada, temperatura podzemne vode porasla sa 6 na 19 °C u blizini glavne zgrade. Kako temperatura raste, mijenja se plinski i kemijski sastav vode, što dovodi do razmnožavanja anaerobnih bakterija, povećanja broja hidrobionta i oslobađanja otrovnih plinova - sumporovodika i metana. Istovremeno dolazi do „cvjetanja“ vode, kao i ubrzanog razvoja mikroflore i mikrofaune, što doprinosi razvoju drugih vrsta zagađenja. Prema postojećim sanitarnim standardima, temperatura rezervoara ne bi trebala porasti za više od 3 °C ljeti i 5 °C zimi, a toplinsko opterećenje rezervoara ne bi trebalo da prelazi 12-17 kJ/m3.

Glavni izvori zagađenja površinskih i podzemnih voda. Procesi zagađenja površinskih voda uzrokovani su različitim faktorima. Među glavnim su:

• 1) ispuštanje neprečišćenih otpadnih voda u vodna tijela;
• 2) ispiranje toksičnih hemikalija padavinama;
• 3) emisije gasova i dima;
• 4) curenja nafte i naftnih derivata.

Najveću štetu akumulacijama i vodotocima nanosi ispuštanje u njih neprečišćenih otpadnih voda – industrijskih, komunalnih, odvodnih i dr.

Industrijske otpadne vode zagađuju ekosisteme sa širokim spektrom komponenti, u zavisnosti od specifičnosti industrije (Tabela 7.1). Treba napomenuti da trenutno količina industrijskih otpadnih voda koje se ispuštaju u mnoge vodene ekosisteme ne samo da se ne smanjuje, već i dalje raste.

Tabela 7.1

Prioritetni zagađivači vodenih ekosistema prema industriji (Moiseenko, Gashkina, 2010.)

Industrija	Preovlađujuća vrsta zagađivača
Proizvodnja nafte i plina, prerada nafte	Naftni proizvodi, surfaktanti, fenoli, amonijeve soli, sulfidi
Kompleks celuloze i papira, šumarska industrija	Sulfati, organske supstance, lignini, smolaste i masne supstance, azot
Mašinstvo, obrada metala, metalurgija	Teški metali, suspendirane tvari, fluoridi, cijanidi, amonijum dušik, naftni derivati, fenoli, smole
Hemijski	Fenoli, naftni proizvodi, surfaktanti, aromatični ugljovodonici, neorganske hemikalije
Rudarstvo, ugalj	Flotacijski reagensi, neorganske hemikalije, fenoli, suspendovane čvrste supstance
Lagan, tekstil, hrana	Surfaktanti, naftni derivati, organske boje, druge organske supstance

Komunalne otpadne vode u velikim količinama dolaze iz stambenih i javnih zgrada, praonica, menza, bolnica itd. U ovoj vrsti otpadnih voda dominiraju različite organske tvari, kao i mikroorganizmi, koji mogu uzrokovati bakterijsku kontaminaciju.

Ogromna količina opasnih zagađivača kao što su pesticidi, amonijum i nitratni azot, fosfor, kalijum itd. ispira se sa poljoprivrednih površina, uključujući i površine na kojima se nalaze stočni kompleksi. Najvećim dijelom završavaju u vodnim tijelima i potocima bez ikakvog tretmana, te stoga imaju visoku koncentraciju organske tvari, hranjivih tvari i drugih zagađivača.

Značajnu opasnost predstavljaju jedinjenja gasa i dima (aerosoli, prašina itd.) koja se talože iz atmosfere na površinu slivnih bazena i direktno na vodene površine. Gustoća taloženja, na primjer, amonijačnog dušika na evropskoj teritoriji Rusije procjenjuje se u prosjeku na 0,3 t/km 2, a za sumpor - od 0,25 do 2,0 t/km 2.

Razmjere zagađenja prirodnih voda naftom su ogromne. Milioni tona nafte godišnje zagađuju morske i slatkovodne ekosisteme tokom nesreća naftnih tankera, na naftnim poljima u priobalnim područjima, kada se balastne vode ispuštaju s brodova itd.

Osim površinskih voda, konstantno su zagađene i podzemne vode, prvenstveno u područjima velikih industrijskih centara. Izvori zagađenja podzemnih voda su veoma raznovrsni (slika 7.1).

Rice. 7.1.

I - podzemne vode; II - slatka voda pod pritiskom; III - slane vode pod pritiskom;

1 - cjevovodi; 2 - jalovište; 3 - emisije dima i gasova; 4 - podzemni ukopi industrijskog otpada; 5 - rudnička voda; 6 - gomile otpada; 7-vode kamenoloma; 8 - benzinske pumpe; 9 - zagađenje domaćinstva; 10 - dovod vode, izvlačenje slane vode; 11 - objekti za uzgoj stoke; 12 - primjena gnojiva

i pesticide

Zagađivači mogu prodrijeti u podzemne vode na različite načine: kroz curenje industrijskih i kućnih otpadnih voda iz skladišta, akumulacijskih bazena, taložnika itd., kroz prsten neispravnih bunara, kroz apsorpcione bunare, kraške vrtače itd.

Prirodni izvori zagađenja su visoko mineralizovane (slane i slane) podzemne ili morske vode, koje se mogu unositi u slatku, nezagađenu vodu tokom rada vodozahvatnih objekata i crpljenja vode iz bunara.

Važno je naglasiti da zagađenje podzemnih voda nije ograničeno na područje industrijskih preduzeća, skladišta otpada i sl., već se širi nizvodno na udaljenosti do 20-30 km ili više od izvora zagađenja. Ovo predstavlja stvarnu prijetnju snabdijevanju pitkom vodom u ovim područjima.

Takođe treba imati na umu da zagađenje podzemnih voda negativno utiče na ekološko stanje površinskih voda, atmosfere, tla i drugih komponenti prirodnog okruženja. Na primjer, zagađivači koji se nalaze u podzemnim vodama mogu se prenijeti filtracijskim tokom u površinska vodna tijela i zagaditi ih. Kako mnogi naučnici naglašavaju, ciklus zagađivača u sistemu površinskih i podzemnih voda predodređuje jedinstvo mjera zaštite životne sredine i voda i one se ne mogu razbiti. U suprotnom, mjere zaštite podzemnih voda neovisne o mjerama zaštite drugih komponenti prirodnog okoliša neće biti efikasne.