Проблемы гидросферы

В 1983 году вошла в  силу международная Конвенция по предотвращению загрязнения морской  среды. В 1984 году государства Балтийского  бассейна подписали в Хельсинки  Конвенцию по защите морской среды  Балтийского моря. 
Это было первое международное соглашение на региональном уровне. В результате проведенной работы содержание нефтепродуктов в открытых водах 
Балтийского моря снизилось в 20 раз по сравнению с 1975 г.

В 1992 году министрами 12 государств и представителем Европейского 
Сообщества была подписана новая Конвенция по охране среды бассейна 
Балтийского моря.

Происходит загрязнение  Адриатического и Средиземного морей. Только через реку По в Адриатическое море с предприятий промышленности и сельскохозяйственных ферм ежегодно попадает 30 тыс. т фосфора, 80 тыс. т азота, 60 тыс. т углеводорода, тысячи тонн свинца и хрома, 3 тыс. т цинка, 
250 т мышьяка (1988 год).

Средиземному морю грозит участь превратиться в мусорную свалку, сточную яму трех континентов. Ежегодно в море попадает 60 тыс. т  моющих веществ, 24 тыс. т хрома, тысячи тонн нитратов, применяемых в сельском хозяйстве. К тому же 85% вод, сбрасываемых из 120 крупных приморских городов, не очищаются (1989 год), а самоочищение (полное обновление вод) 
Средиземного моря осуществляется через Гибралтарский пролив за 80 лет.

Из-за загрязнений  Аральское море с 1984 года полностью  потеряло рыбохозяйственное значение. Его уникальная экосистема погибла.

Владельцы химического  комбината «Тиссо» в городке Минамата на острове 
Кюсю (Япония) долгие годы сбрасывали в океан сточные воды, насыщенные ртутью. Прибрежные воды и рыба оказались отравленными, и с 50-х годов 1200 человек умерли, а 100000 получили отравление различной тяжести, в том числе психопаралитические заболевания.

Серьезную экологическую  угрозу для жизни в Мировом  океане и, следовательно, для человека представляет захоронение на морском  дне радиоактивных отходов (РАО) и сброс в море жидких радиоактивных  отходов 
(ЖРО). Западные страны (США, Великобритания, Франция, Германия, Италия и др.) СССР с 1946 года начали активно использовать океанские глубины для того, чтобы избавляться от РАО.

В 1959 году ВМС США  затопили в 120 милях от Атлантического побережья 
США неудачный ядерный реактор от атомной подводной лодки. По данным 
«Гринпис», наша страна сбросила в море около 17 тыс. бетонных контейнеров с 
РАО, а также более 30 корабельных атомных реакторов.

Наиболее тяжелая  обстановка сложилась в Баренцевом и Карском морях вокруг ядерного полигона на Новой Земле. Там помимо бесчисленного количества контейнеров  затоплено 17 реакторов, в том числе  с ядерным топливом, несколько  аварийных атомных подводных  лодок, а также центральный отсек  атомохода «Ленин» с тремя  аварийными реакторами. Тихоокеанский флот 
СССР захоранивал ядерные отходы (в том числе 18 реакторов) в Японском и 
Охотском морях, в 10 местах недалеко от берегов Сахалина и Владивостока.

США и Япония сбрасывали отходы деятельности АЭС в Японское, Охотское море и Северный ледовитый  океан.

Жидкие радиоактивные  отходы СССР сливал в дальневосточных  морях с 
1966 года по 1991 год (в основном вблизи юго-восточной части Камчатки и в 
Японском море). Северный флот ежегодно сбрасывал в воду 10 тыс. куб. м ЖРО.

В 1972 году была подписана  Лондонская конвенция, запрещающая  сброс на дно морей и океанов  радиоактивных и ядовитых химических отходов. К той конвенции присоединилась и наша страна. Военные корабли, в  соответствии с международным правом, в разрешении на сброс не нуждаются. В 1993 году запрещен сброс ЖРО в  море.

В 1982 году 3-я Конференция  ООН по морскому праву приняла  конвенцию по мирному использованию  Мирового океана в интересах всех стран и народов, которая содержит около тысячи международно-правовых норм, регламентирующих все основные вопросы использования ресурсов океана.

3. Загрязнение рек  и озер.

Большое количество сточных вод, нефтепродуктов и даже жидкие радиоактивные отходы поступают  в реки и озера различных регионов мира.

Когда в 1969 году в  Кливленде (США) вспыхнула насыщенная нефтью река 
Кайяхога, впадающая в Великие озера, она сразу же стала зримым символом экологического бедствия, порожденного многолетним сбросом отходов коммунальных служб и промышленных предприятий, расположенных на побережье 
Великих озер.

Если к самим  Великим озерам, содержащим 90% пресной  воды США, перестали относиться как  к гигантской выгребной яме, то на дно почти четырех десятков заливов, бухт и устьев рек все еще оседают  отбросы, попадающие в верховья рек  из близлежащих городов и фермерских хозяйств, а также разрешенные  к захоронению химические вещества.

В начале 80-х годов  американско-канадская комиссия зарегистрировала на Великих озерах 42 района, вызывающих тревогу. Прежние захоронения токсичных веществ привели здесь к концентрации ядовитых донных отложений. 
США и Канада обязались заняться очисткой этих ядовитых «горячих точек». 
Однако наступление на столь загрязненные в технологическом плане озера оказалось настоящим кошмаром. Оно обойдется, по-видимому, в десятки миллиардов долларов и завершится в ХХI веке.

Особую угрозу представляют пестициды. Попав в озера, они  быстро рассеиваются и практически  не угрожают 35 млн. американцев и  канадцев, пользующихся озерной питьевой водой. Но, двигаясь по пищевой цепочке, ядохимикаты достигают высокой  степени концентрации. По мнению некоторых  ученых, в 1991 году она была такова, что  обед из озерной форели содержал в  себе больше ядовитых веществ, чем вся  вода, которую человек выпивает за свою жизнь и в которой обитала  эта форель. Около 40% водных ресурсов США непригодны для питья, а 34 реки и озера настолько загрязнены, что в них нельзя ни купаться, ни ловить рыбу (1994 год). На очистку источников воды 
США требуется 400 млрд. долларов (данные на 1993 год).

Вдоль всего русла  Рейна в 70-90-е годы было построено  огромное множество очистительных  сооружений, в которые вложено  свыше 50 млрд. долларов. Качество воды стало постепенно улучшаться. Однако произошедший в ноябре 1986 года пожар  на складах крупной химико-фармацевтической компании 
«Sandoz» в Швейцарии повлек выброс около 30 тонн пестицидов и продуктов окисления в воды Рейна, в результате чего в реке погибло почти все живое до города Карлсруэ. Тем не менее к 2000 году сброс промышленных и коммунальных стоков в Рейн уменьшился на 50-90%, а по ряду наиболее опасных соединений полностью прекращен. Качество воды в реке улучшилось настолько, что с 1990 года лосось и океаническая сельдь вернулись сюда.

В России из 60 куб. км сточных вод по меньшей мере треть попадает в окружающую среду без всякой очистки. Наиболее загрязнены водные источники юга России, а также Московской области. Из бассейна Кубани в 1991 году было забрано для производственных целей 80% годового стока, из Дона – 65%. Из 
Терека и Урала современное хозяйствование забирает в среднем 50% их стока. 
Больше половины забираемой воды возвращается в реки без очистки. Вода не успевает самоочищаться. Для того, чтобы вылечить реку после такой агрессии, необходимо разбавлять загрязненную воду чистой как минимум в соотношении 
1:30. Этого не происходит.

В Неву каждый день попадает около 2000 тонн загрязняющих веществ. В 
Печоре по сему ее течению наблюдаются высокие концентрации фенола (из-за сплава леса), нефтепродуктов, соединений меди. В Северной Двине кроме фенола, нефтепродуктов и соединений меди находят еще соединения азота и отходы целлюлозно-бумажной промышленности. В Уральских реках Чусовой, 
Исети, Тагиле и Туре концентрации меди, никеля, хрома выше предельно допустимых норм в 5-20 раз. Енисей, Ангара и Лена загрязнены медью, цинком и фенолами. Обь на всем протяжении от истока до устья загрязнена нефтепродуктами и фенолом в концентрации от 5 до 17 ПДК.

Братское и Усть-Илимское водохранилища загрязнены сточными водами лесопромышленных комплексов (концентрации сероводорода и других веществ достигают сотен ПДК).

Воды Амура загрязнены медью и хромом (в 5-15 раз выше ПДК). В тяжелом экологическом положении  находится Волга, на берегах которой  живет 60 млн. человек и где производится 30% промышленной с сельскохозяйственной продукции. Водозабор из Волги равен 33% (данные на 1992 год). Объем загрязненных сточных вод, сбрасываемых в ее бассейн, составляет 37% общего их объема на территории России. В Волгу в 1989 году поступало 20 куб. км сточных вод. Если исходить из средненеобходимого для различных отраслей промышленности 30-кратного разбавления, то для доведения этих стоков до нормы понадобилось бы 600 куб. км чистой воды, а среднегодовой сток Волги – 
250 куб. км. Ежегодно в Волгу, а затем в Каспийское море поступает 367 тыс. тонн органики, 13 тыс. т нефтепродуктов, 45 тыс. т азота, 20 тыс. т фосфора, что уже привело к резкому сокращению рыбных богатств Каспия и 
Волги. В 1990 году в Волге уже нельзя было встретить здоровую рыбу. 
Количество фенолов в волжской воде не территории Ярославской области превышает ПДК в 21 раз, в районе Астрахани – 5-12 ПДК. Содержание кадмия и свинца превышает нормы, допустимые с точки зрения употребления рыбы в пищу 
(1995 год). В 1998 году правительство РФ приняло программу «Возрождение 
Волги». В 1999-2010 годах предполагается коренное изменение состояние окружающей среды на Волге и ее притоках, восстановление природных компонентов бассейна.

В целом около половины населения России в 1994 году было вынуждено  пользоваться водой, не соответствующей  гигиеническим нормам и требованиям 
Государственного стандарта.

С конца 50-х годов  идет борьба за спасение крупнейшего  в мире пресноводного водохранилища  – озера Байкал, признанного ЮНЕСКО достоянием человечества. Целлюлозно-бумажный комбинат на его берегу использует воду 
Байкала для производственного процесса и недостаточно очищенные воды сбрасывает в озеро. В 1992 году было сброшено 169 млн. куб. м неочищенных вод. Множество лет обсуждается вопрос о перепрофилировании комбината. Для этого перепрофилирования требуется 500 млн. долларов (1999 год).

Большую угрозу представляют жидкие радиоактивные отходы производства ядерного топлива и оружейного плутония.

В 1991 году стали известны последствия аварий, происходивших  на химкомбинате «Маяк» около Челябинска, где с конца 40-х годов производился оружейный плутоний, а радиоактивные  отходы сливались в речку Теча. В 1951 году произошла авария, было облучено 124 тыс. человек, а 28 тыс. получили дозы до 170 бэр (Бэр – биологический эквивалент рентгена. Доза в 100 бэр приводит к хронической лучевой болезни.).В 1957 году взорвалась одна из емкостей с жидкими отходами, выбросив в воздух почти половину чернобыльской дозы. Радиоактивное облако покрыло 23 тыс. кв. км, где проживали 270 тыс. человек. В Челябинской, Свердловской и Курганской областях было облучено 
450 тыс. человек, а 2,5 чернобыльских дозы заключено в отходах, сброшенных в озеро Карачай, и в водной линзе под ним, которые могут влиться в реки обского стока, и вызвать экологическую катастрофу в Западной Сибири до 
Ледовитого океана.

Почти 20 чернобыльских  доз заключено в емкостях вроде  той, что взорвалась в 1957 году. Есть еще 200 могильников с 500 тыс т твердых отходов и полмиллиардом кубических метров радиоактивной воды в системе искусственных водоемов в верховьях Течи (данные 1991 года).

Чернобыльская катастрофа 1986 года привела к радиоактивному загрязнению вод Припяти, Днепра и других рек. Радиоактивные вещества в воде концентрируются микроорганизмами, планктоном и рыбой, а затем по пищевой цепи передаются другим животным и человеку. Это явление называют биоаккумуляцией. Установлено, что радиоактивность рыбы в тысячи раз выше, чем воды, в которой она живет.

В 1996 году 20 стран  Европы договорились объединенными  усилиями бороться за сокращение вредных  выбросов в общие реки и озера. Договор охватывает 150 рек и 20 озер, в том числе Урал и Днепр, Аральское  море. 
Многие источники воды в Европе загрязнены пестицидами и удобрениями, а некоторые, особенно в Восточной Европе, содержат опасные концентрации тяжелых металлов (включая кадмий) и даже мышьяк.

4. Методы очистки  сточных вод.

Очисткой сточных  вод называется их обработка с  целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Методы очистки  можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические.

Сущность механического  метода очистки состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания  и фильтрации удаляются имеющиеся  примеси. 
Механическая очистка позволяет выделить из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых (как ценные материалы) используются в производстве.

Химический метод  заключается в том, что в сточные  воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию  с загрязнителями и осаждают их в  виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых  примесей до 95% и растворимых до 25%.

При физико-химическом методе обработки из сточных вод  удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества. Из физико-химических методов чаще всего применяются коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д., а также электролиз. Электролиз заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ при протекании электрического тока. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной промышленности.

Сточные воды очищают  также с помощью ультразвука, озона, ионно- обменных смол и высокого давления. Хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования.

Среди методов очистки  сточных вод большую роль должен сыграть биологический метод, основанный на использовании закономерностей  биохимического самоочищения рек и  других водоемов. Используются различные  типы биологических устройств: биофильтры, биологические пруды и др. В  биофильтрах сточные воды пропускают через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной  пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления.

В биологических прудах в очистке сточных вод принимают  участие все организмы, населяющие водоем. Перед биологической очисткой сточные воды подвергают механической очистке, а после биологической (для  удаления болезнетворных бактерий) и  химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для  дезинфекции используют также другие физико- химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.). 
Биологический метод дает лучшие результаты при очистке коммунально-бытовых отходов, а также отходов предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно- бумажной промышленности, производства искусственного волокна.