Загрязнение морей и океанов

Оглавление

 

 

 

Введение

 

                                                                      

1. Загрязнение морей и океанов. Технология очистки питьевой воды

 

2. Свинцовое загрязнение воздуха и пищи

                           

 

Заключение

Литература

                                                                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

 

Вода занимает особое положение  среди природных богатств Земли. Водная среда, которая включает поверхностные  и подземные воды называется гидросферой. Поверхностные воды в основном сосредоточены в Мировом океане, содержащем около 91% всей воды на Земле. Поверхность океана (акватория) составляет 361 млн. кв. км. Она примерно в 2,4 раза больше площади суши – территории, занимающей 149 млн. кв. км. Если распределить воду ровным слоем, то она покроет Землю толщиной 3000 м.

 

Вода в океане (94%) и под землей – соленая. Количество пресной воды составляет 6% от общего объема воды на Земле, причем очень малая ее доля (всего 0,36%) имеется в легкодоступных для добычи местах. Большая часть пресной воды содержится в снегах, пресноводных айсбергах и ледниках (1,7%), находящихся в основном в районах южного полярного круга, а также глубоко под землей (4%).

 

Огромное значение вода имеет в  промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

 

Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой.

 

Много воды потребляют химическая и  целлюлозно-бумажная промышленность, черная и цветная металлургия. Развитие энергетики также приводит к резкому увеличению потребности в воде. Значительное количество воды расходуется для потребностей отрасли животноводства, а также на бытовые потребности населения. Большая часть воды после ее использования для хозяйственно-бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод.

 

Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все  более возрастающие потребности  промышленности и сельского хозяйства  в воде заставляют все страны, ученых мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы.

 

На современном этапе определяются такие направления рационального  использования водных ресурсов: более  полное использование и расширенное  воспроизводство ресурсов пресных  вод; разработка новых технологических  процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды.

 

 

 

 

 

Загрязнение морей и океанов.

 

Важнейшей экологической проблемой  морей и океанов является загрязнение. Под загрязнением понимают введение человеком вредных веществ в  морскую среду, влекущее такие воздействия, как ущерб живым ресурсам, опасность для здоровья людей, помехи морской деятельности, включая рыболовство, ухудшение качества морской воды. Существуют различные виды загрязнений – химическое, физическое, механическое, биологическое. Около 70% загрязнений морской среды дают наземные источники. Среди них, прежде всего - промышленность, строительство, коммунальное и сельское хозяйство, индустрия отдыха. Загрязняющими веществами, которые создают главную угрозу, являются сточные воды, химические вещества, мусор, радиоактивные отходы, нефть. Некоторые из них ядовиты, медленно разлагаются, накапливаются в живых организмах.

 

Рассмотрим более подробно химическое загрязнение морей. Нефть является самым стойким загрязнителем  морских вод. Она представляет одну из главных опасностей для здоровья человека. Ежегодно в моря поступает от 6 до 10 миллионов тонн нефти. Известно, что 1 тонна нефти, растекаясь, образует на поверхности пятно в 12 квадратных километров. Экологические последствия нефтяного загрязнения следующие:

1)  нарушается обмен в системе  «океан – атмосфера»

2)  нарушается процесс фотосинтеза

3)  гибель в первую  очередь икры, мальков, молоди  рыб

4)  появление уродливых,  нежизнеспособных особей

5)  изменяется структура  сообществ, уменьшается разнообразие видов организмов

6)  гибель водоплавающих  птиц

7)  накопление вредных  веществ по цепям питания, отравление  человека

Нефть попадает в океан при промывке топливных емкостей судов, перегрузке ее в танкеры, при авариях. Самым  загрязненным считается Средиземное море, где на 1кв. км поверхности приходится 20 кг нефти. Ежегодно из скважин, пробуренных на шельфе, выкачивают около 700 млн. тонн нефти. Это 30% ее мировой добычи. Избежать разливов нефти при этом не удается. Так, в апреле 1977 года на буровой платформе «Браво» в центральной части Северного моря произошел выброс нефти. За 8 суток в море попало 13 тысяч тонн нефти и 19 тысяч кубических метров газа. Собрать удалось всего 750 тонн нефти, а остальная ее часть разлилась на площади более 3000 кв. км. Погибли плантации мидий и устриц. Прибрежная часть моря была загрязнена на глубину до 50-60 метров. Сотни миллионов тонн нефти ежегодно перевозят танкеры. В марте 1978 года при 9-ти балльном шторме либерийский супертанкер потерял управление недалеко от побережья Франции. Судно село на мель и разломилось. В танкере находилось 233 тысячи тонн сырой нефти. За 11 суток после катастрофы в море вытекло 90% всей нефти. Ветром ее выбрасывало на побережье, которое было загрязнено на протяжении 320 км. Сбор нефти в море с использованием технических средств результатов не дал. В борьбе с загрязнением побережья приняло участие около 8 тысяч человек. Значительный ущерб был нанесен прибрежной флоре и фауне, пострадали рыбные промыслы, птицы покинули места гнездовий.

Огромное количество нефти выносят  в океан реки из нефтедобывающих  районов и промышленных центров. Особенно сильно загрязнены устья рек. Например, на дне Обской губы (Обь  протекает через главные месторождения  Западной Сибири) осевшая нефть составляет местами 10% донных осадков (ила и песка).

Еще один мощный источник загрязнения  Мирового океана – перенос воздушными потоками микроскопических капель бензина, керосина и других легких фракций  нефти. Даже если суда не перевозят  нефть, все равно вода загрязняется мазутом и дизельным топливом.

Для водных организмов нефть смертельно опасна даже в самом незначительном количестве. Осевшие на дно тяжелые  фракции (наподобие мазута, битума) местами, например, в акваториях крупных  портов, образуют на дне сплошную корку, напоминающую асфальт. Жизнь в таких условиях невозможна. Еще страшнее нефтяная пленка на поверхности воды. Под ней прекращается доступ кислорода. Поэтому задыхается и гибнет планктон и молодь рыб. Взрослые рыбы, если и перенесут отравление растворенной нефтью, задохнутся или будут вынуждены спасаться из района катастрофы. Большую опасность нефтяные пленки представляют и для морских птиц. Нефть уничтожает тонкую жировую пленку на перьях птиц. Вода легко пропитывает оперение, птицы замерзают и гибнут. Даже незначительного количества нефти, попавшего на скорлупу яиц, достаточно для гибели зародыша.

Опасны и другие вещества, вызывающие химическое загрязнение. Они попадают в моря и океаны следующими путями. Во-первых, загрязненные сточные воды по канализационным трубам сбрасываются в водные объекты. Это отходы промышленности и бытовые сточные воды городов, поселков, пассажирских судов. Во-вторых, через атмосферу. Все попавшие в нее загрязняющие вещества со снегом, дождем или в виде пыли оказываются на поверхности Земли, а затем смываются в водоемы. В-третьих, вывоз на свалки твердых промышленных отходов. Как известно, вода – универсальный растворитель. Поэтому со свалок идет поток ядовитых растворов. В то же время в сельском хозяйстве от 30 до 50% минеральных удобрений и ядохимикатов смывается с полей дождями и талыми водами. Таким образом, воды являются конечным пунктом, куда попадают все загрязнения из атмосферы и почвы. К числу опасных для жизни загрязнителей относятся, например, пестициды, тяжелые металлы (прежде всего, ртуть и свинец). Под их влиянием снижается жизнестойкость морских организмов, способность к размножению. Они вызывают изменения в наследственном аппарате, предвидеть которые очень сложно. Некоторые из таких веществ через цепи питания влияют на здоровье людей. Так, в Японии в 50-е годы среди жителей побережья наблюдалось тяжелое заболевание, при котором поражались почки, нервная и кроветворная системы. Оказалось, что эти люди употребляли в пищу рыбу, содержащую в больших количествах соединения ртути. Они попали в воду со стоками химического завода, расположенного на побережье.

Физическое загрязнение морей  проявляется в их радиоактивном  и тепловом загрязнении. В XX веке появилась  еще одна проблема – захоронение  на морском дне радиоактивных  отходов. В 50 – 60-х годах в моря сбрасывали жидкие радиоактивные отходы, контейнеры с твердыми отходами, а также отработавшие реакторы. Море похоронило в своих глубинах упавшие атомные бомбы, самолеты и подводные лодки с ядерным оружием. Так, в Баренцевом море в 300 км от Норвегии на глубине 1680 м затонула атомная подводная лодка «Комсомолец». На ее борту находятся атомный реактор и две ракеты с ядерными боеголовками. Что произойдет, когда морская вода разъест стальные корпуса, и радиоактивные элементы будут разнесены морскими течениями? С начала 90-х годов Россия прекратила сбрасывать радиоактивные отходы в море. Но проблема все равно остается. Отслужившие атомные подводные лодки стоят у причалов. Что делать с ними, еще не решено.

Опасно и тепловое загрязнение. Нагретые воды, сбрасываемые электростанциями и другими источниками, вызывают серьезные нарушения экологического равновесия в прибрежных экологических системах.

Значительно и биологическое загрязнение  морей. Микроорганизмы, вызывающие различные  заболевания, попадают туда со сточными водами. Они накапливаются в морепродуктах. Так, например, в некоторых местах Средиземного моря до 80% выловленной рыбы заражено микроорганизмами.

Значительное распространение  получило и механическое загрязнение  морей и океанов. В 1947 году за время путешествия на плоту «Кон-Тики» норвежский путешественник Тур Хейердал, проплывший со своими спутниками 8000 км в Тихом океане, не встретил никаких следов человеческой деятельности. А спустя 20 лет, путешествуя на папирусной лодке «Ра», он все время видел на поверхности моря пластиковые бутылки, консервные банки и другой мусор. В морях Атлантического океана произошла массовая гибель морских черепах. Это было вызвано тем, что животные заглатывали десятки выброшенных в воду полиэтиленовых пакетов, принимая их за съедобных медуз.

Строительство гидротехнических сооружений также наносит вред Мировому океану. Каналами соединяют не только реки, а уже океаны. В СССР на реках  Амударья и Сырдарья (Средняя Азия) была создана система плотин и  водохранилищ, что позволило орошать миллионы гектаров земель. Но это привело к огромному изъятию воды из Аральского моря. Нарушился его водный баланс, море начало быстро сокращаться в размере. Сейчас оно превратилось в два отдельных водоема, а стоящие на его берегу города теперь оказались на берегу соленой пустыни.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технология очистки питьевой воды.

 

Питьевая вода – это вода, отвечающая по своему качеству в естественном состоянии или после обработки (очистки, обеззараживания) установленным  нормативным требованиям и предназначенная для питьевых и бытовых нужд человека. Основные требования к качеству питьевой воды: быть безопасной в эпидемическом и радиационном отношении, быть безвредной по химическому составу, обладать благоприятными органолептическими свойствами. Для удовлетворения этих требований в настоящее время используется целый комплекс мер по подготовке питьевой воды.

Конечно, в реках и других водоёмах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает очень  медленно. Реки уже давно не справляются со сбросами сточных вод и другими источниками загрязнения. А ведь уровень бактерицидного воздействия в сточных водах часто превышает норму в тысячи и миллионы раз. Стоки попадают в реки и озёра, а большинство городских водоканалов берут воду именно из них. Таким образом, обязательными процессами в подготовке питьевой воды являются качественная очистка и обеззараживание сточных вод.

Обеззараживанием воды называется процесс уничтожения находящихся  там микроорганизмов. В процессе первичной очистки вод задерживаются до 98% бактерий. Но среди оставшихся бактерий, а также среди вирусов могут находиться патогенные (болезнетворные) микробы, для уничтожения которых нужна специальная обработка воды – её обеззараживание.

При полной очистке поверхностных вод обеззараживание необходимо всегда, а при использовании подземных вод – только тогда, когда микробиологические свойства исходной воды этого требуют. Но на практике использование для питья и подземных, и поверхностных вод практически всегда без обеззараживания невозможно.

 Реагентные (химические) методы обеззараживания  питьевой воды

 

Способ очистки питьевой воды с  помощью хлорсодержащих препаратов.

1.  Хлорирование

Самый распространенный и проверенный  способ дезинфекции воды – первичное  хлорирование. В настоящее время этим методом обеззараживается 98,6 % воды. Причина этого заключается в повышенной эффективности обеззараживания воды и экономичности технологического процесса в сравнении с другими существующими способами. Хлорирование позволяет не только очистить воду от нежелательных органических и биологических примесей, но и полностью удалить растворенные соли железа и марганца. Другое важнейшее преимущество этого способа – его способность обеспечить микробиологическую безопасность воды при ее транспортировании пользователю благодаря эффекту последействия.