Экологические последствия загрязнения гидросферы. Последствия загрязнения гидросферы нефтью


причины и последствия :: SYL.ru

Понятие гидросферы

Гидросфера представляет собой один из самых важных элементов биосферы, который объединяет в себе все воды Земли, включая моря, океаны и поверхностные воды суши. К ней также относятся различного вида осадки, снег и лед Антарктиды и Арктики. Водная поверхность Земли составляет около 70%, а с учетом снежного покрова и ледников - 85%. В кубических метрах это составляет примерно 1390 миллионов. Однако 95-96% из всего этого объема приходится на минерализованные океаны и моря, а пресная жидкость составляет всего лишь 2,6-2,7%, из которых большая часть «заперта» в виде снежного покрова и льда. В результате получается, что только 0,25% общего количества пресных вод, доступных для использования, скапливается в озерах и течет по поверхности в виде рек. Однако и этих небольших процентов хватило бы, если бы в настоящее время не было такой проблемы, как загрязнение гидросферы.

Причины загрязнения

Современные исследования показали, что на сегодняшний день существует несколько основных факторов, оказывающих негативное воздействие и способствующих уменьшению объема чистой пресной воды. Главные источники загрязнения гидросферы – это промышленные и бытовые отходы, которые сбрасываются в водоемы, пестициды и разнообразные минеральные удобрения, которые смываются с полей и стимулируют цветение водорослей сине-зеленого вида. Последние вызывают недостаток кислорода в жидкости. Помимо этого необходимо отметить, что на загрязнение гидросферы влияние оказывают нефть и нефтепродукты, ежегодно попадающие в Мировой океан, продукты гниения древесины, образующиеся в результате молевого сплава леса, и горюче-смазочные вещества речного и морского флота. Невозможно не упомянуть и отходы животноводства. К примеру, один среднестатистический свинокомплекс на сто тысяч голов дает загрязнение гидросферы, равное отходам крупного современного города с населением около четырехсот тысяч человек.

Последствия отрицательного видоизменения природных вод

Негативное воздействие на водную экосистему Земли представляет очень большую опасность для всех живых организмов, обитающих на планете. Установлено, что последствия загрязнения гидросферы проявляются в нарушении пищевой пирамиды, утрате сигнальных связей в биоценозе, снижении темпов роста гидробионтов, их плодовитости, а также в эвтрофировании. Последняя связана с поступлением в реки и озера значительного объема разнообразных биогенных веществ. Например, фосфора, азота, атмосферных аэрозолей, моющих веществ, удобрений, отходов животноводства. В современных условиях эвтрофикация весьма отрицательным образом воздействует на пресноводные экосистемы, приводит к резкому возрастанию количества фитопланктона, к перестройке трофических связей между гидробионтами, вызывает цветение воды и ухудшает ее качество. В настоящее время в России есть несколько зон устойчивого загрязнения – это бассейны Дона, Волги, Кубани, Иртыша, Амура и Лены. И если загрязнение гидросферы продолжится столь же быстрыми темпами, то скоро здесь совсем не останется пресной воды.

www.syl.ru

Загрязнение гидросферы.

Под загрязнением водоемовпонимают снижение их биосферных функций и экологического значения в результате поступления в них вредных веществ. Загрязнение водпроявляется в изменении физических и органолептических свойств (нарушение прозрачности, окраски, запахов, вкуса), увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжелых металлов, сокращении растворенного в воде кислорода воздуха, появлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителœей. Россия обладает одним из самых высоких водных потенциалов в мире — на каждого жителя России приходится свыше 30000 м3/год воды. При этом в настоящее время из-за загрязнения или засорения около 70% рек и озер России утратили свои качества как источника питьевого водоснабжения, в результате около половины населœения потребляет загрязненную недоброкачественную воду. Нарушено исторически сложившееся равновесие в водной среде Байкала — уникальнейшем озере нашей планеты, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ, по подсчетам ученых, могло бы обеспечить чистой водой всœе человечество в течение почти полстолетия. Только за последние 15 лет загрязнено более 100 км3 байкальской воды. На акваторию озера ежегодно поступает более $500 т нефтепродуктов, 750 т нитратов, 13 тыс. т хлоридов и других загрязнителœей. Ученые полагают, что только размеры озера и огромный объём водной массы, а также способность биоты участвовать в процессах самоочищения спасают экосистему Байкала от полной деградации. Главные загрязнители вод. Установлено, что более 400 видов веществ могут вызвать загрязнение вод. В случае превышения допустимой нормы хотя бы по одному из трех показателœей вредности: санитарно-токсикологическому, общесанитарному или органолептическому, вода считается загрязненной. Различают химические, биологические и физические загрязнители. Среди химических загрязнителœей к наиболее распространенным относят нефть и нефтепродукты, СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества), пестициды, тяжелые металлы, диоксины и др. Размещено на реф.рфОчень опасно загрязняют воду биологические загрязнители, к примеру вирусы и другие болезнетворные микроорганизмы, и физические — радиоактивные вещества, тепло и др. Основные виды загрязнения вод. Наиболее часто встречается химическое и бактериальное загрязнение. Значительно реже наблюдается радиоактивное, механическое и тепловое загрязнение. Главные загрязнители воды
Химические загрязнители Биологические загрязнители Физические загрязнители
Кислоты Вирусы Радиоактивные элементы
Щелочи Бактерии Взвешенные твердые частицы
Соли Другие болезнетворные организмы Тепло
Нефть и нефтепродукты Водоросли Органолептические (цвет, запах)
Пестициды Лигнины Шлам
Диоксины Дрожжевые и плесневые грибки Песок
Тяжелые металлы   Ил
Фенолы   Глина
Аммонийный и нитритный азот    
СПАВ    

Химическое загрязнение — наиболее распространенное, стойкое и далеко распространяющееся. Оно может быть органическим (фенолы, нафтеновые кислоты, пестициды и др.) и неорганическим (соли, кислоты, щелочи), токсичным (мышьяк, соединœения ртути, свинца, кадмия и др.) и нетоксичным. При осаждении на дно водоемов или при фильтрации в пласте вредные химические вещества сорбируются частицами пород, окисляются и восстанавливаются, выпадают в осадок, и т. д., однако, как правило, полного самоочищения загрязненных вод не происходит. Очаг химического загрязнения подземныхводв сильно проницаемых грунтах может распространяться до 10 км и более.

Бактериальное загрязнение выражается в появлении в воде патогенных бактерий, вирусов (до 700 видов), простейших, грибов и др. Размещено на реф.рфЭтот вид загрязнений носит временный характер.

Весьма опасно содержание в воде, даже при очень малых концентрациях, радиоактивных веществ, вызывающих радиоактивное загрязнение. Наиболее вредны “долгоживущие” радиоактивные элементы, обладающие повышенной способностью к передвижению в воде (стронций-90, уран, радий-226, цезий и др.). Радиоактивные элементы попадают в поверхностные водоемы при сбрасывании в них радиоактивных отходов, захоронении отходов на дне и др. Размещено на реф.рфВ подземные воды уран, стронций и другие элементы попадают как в результате выпадения их на поверхность земли в виде радиоактивных продуктов и отходов и последующего просачивания в глубь земли вместе с атмосферными водами, так и в результате взаимодействия подземных вод с радиоактивными горными породами.

Механическое загрязнение характеризуется попаданием в воду различных механических примесей (песок, шлам, ил и др.). Механические примеси могут значительно ухудшать органолептические показатели вод.

Применительно к поверхностным водам выделяют еще их загрязнение (а точнее, засорение) твердыми отходами (мусором), остатками лесосплава, промышленными и бытовыми отходами, которые ухудшают качество вод, отрицательно влияют на условия обитания рыб, состояние экосистем.

Тепловое загрязнение связано с повышением температуры водв результате их смешивания с более нагретыми поверхностными или технологическими водами. Так, к примеру, известно, что на площадке Кольской атомной станции, расположенной за Полярным кругом, через 7 лет после начала эксплуатации температура подземныхводповысилась с 6 до 19°С вблизи главного корпуса. При повышении температуры происходит изменение газового и химического состава в водах, что ведет к размножению анаэробных бактерий, росту гидробионтов и выделœению ядовитых газов — сероводорода, метана. Одновременно происходит “цветение” воды, а также ускоренное развитие микрофлоры и микрофауны, что способствует развитию других видов загрязнения. По существующим санитарным нормам температура водоема не должна повышаться более чем на 3°С летом и 5°С зимой, а тепловая нагрузка на водоем не должна превышать 12—17 кДж/м3.

Основные источники загрязнения поверхностных и подземных вод. Процессы загрязнения поверхностных вод обусловлены различными факторами.

К основным из них относятся:

  1. сброс в водоемы неочищенных сточных вод;
  2. смыв ядохимикатов ливневыми осадками;
  3. газодымовые выбросы;
  4. утечки нефти и нефтепродуктов.

Наибольший вред водоемам и водотокам причиняет выпуск в них неочищенных сточных вод— промышленных, коммунально-бытовых, коллекторно-дренажных и др.

Промышленные сточные воды загрязняют экосистемы самыми разнообразными компонентами исходя из специфики отраслей промышленности. Следует заметить, что в настоящее время объём сброса промышленных сточных водво многие водные экосистемы не только не уменьшается, но и продолжает расти. Так, к примеру, в 1995 ᴦ. в оз. Байкал, вместо планируемого прекращения сброса сточных вод из ЦБК (целлюлозно-бумажного комбината) и перевода их на замкнутый цикл водопотребления, было сброшено сточных вод на 21 % больше, чем в 1994 ᴦ.

Коммунально-бытовые сточные воды в больших количествах поступают из жилых и общественных зданий, прачечных, столовых, больниц, и т. д. В сточных водах этого типа преобладают различные органические вещества, а также микроорганизмы, что может вызвать бактериальное загрязнение.

Огромное количество таких опасных загрязняющих веществ, как пестициды, аммонийный и нитратный азот, фосфор, калий и др., смываются с сельскохозяйственных территорий, включая площади, занимаемые животноводческими комплексами. По большей части они попадают в водоемы и в водотоки без какой-либо очистки, а в связи с этим имеют высокую концентрацию органического вещества, биогенных элементов и других загрязнителœей.

Значительную опасность представляют газодымовые соединœения (аэрозоли, пыль и т. д.), осœедающие из атмосферы на поверхность водосборных бассейнов и непосредственно на водные поверхности. Плотность выпадения, к примеру, аммонийного азота на европейской территории России оценивается в среднем 0,3 т/км2, а серы от 0,25 до 2,0 т/км2.

Огромны масштабы нефтяного загрязнения природных вод. Миллионы тонн нефти ежегодно загрязняют морские и пресноводные экосистемы при авариях нефтеналивных судов, на нефтепромыслах в прибрежных зонах, при сбросœе с судов балластных води т. д.

Загрязнение гидросферы. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Загрязнение гидросферы." 2014, 2015.

Читайте также

  • - Загрязнение гидросферы

    Воздействие на атмосферу Глобальные экологические проблемы Наиболее актуальными проблемами в настоящее время являются различного рода загрязнения основных оболочек Земли- атмосферы, гидросферы и литосферы.Пыль, шум, чрезмерное... [читать подробнее].

  • - Загрязнение гидросферы.

    Высокие концентрации и миграция примесей в атмосферном воз­духе стимулируют их взаимодействие с образованием более токсичных соединений (смога, кислот) или приводят к таким явлениям, как «парниковый эффект» и разрушение озонового слоя. Для образования смога в... [читать подробнее].

  • - Загрязнение гидросферы.

    Высокие концентрации и миграция примесей в атмосферном воз­духе стимулируют их взаимодействие с образованием более токсичных соединений (смога, кислот) или приводят к таким явлениям, как «парниковый эффект» и разрушение озонового слоя. Для образования смога в... [читать подробнее].

  • - Загрязнение гидросферы

    Одним из самых ценных богатств Земли является гидросфера - океаны, моря, реки, озера, ледники Арктики и Антарктики. На свои нужды человечество использует главным образом пресные воды. Их объём составляет чуть больше 2% гидросферы. В Европе и Азии, где проживает 70% населения... [читать подробнее].

  • - Загрязнение гидросферы.

    Потребление воды в РФ в 1996 г. достигло 73,2 км3, в том числе на нужды, в %: - производственные - 53,1; - хозяйственно-питьевые - 19,1; - орошение - 14,3; - сельскохозяйственное водоснабжение - 4,3; - прочие - 9. При использовании воду, как правило, загрязняют, а затем сбра­сывают в... [читать подробнее].

  • - Загрязнение гидросферы. Экологические последствия загрязнения гидросферы.

    Загрязнение водных экосистем представляет огромную опасность для всех живых организмов и, в частности, для человека. Установлено, что под влиянием загрязняющих веществ в пресноводных экосистемах отмечается падение их устойчивости вследствие нарушения пищевой... [читать подробнее].

  • - Загрязнение гидросферы.

    Электрофильтры. Наиболее совершенный способ очистки газов от взвешенных частиц пыли размером до 0,01 мкм (d < 0,01), &... [читать подробнее].

  • - Загрязнение гидросферы

    Глава 11. АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ГИДРОСФЕРУ И ЕЕ ЗАЩИТА Антропогенное воздействие на гидросферу проявляется в загрязнении и истощении вод. Загрязнение вод – привнесение или возникновение в них новых (обычно не характерных для них) вредных химических,... [читать подробнее].

  • - Глобальное загрязнение гидросферы. Виды загрязнений. Загрязнение Мирового океана. Нефть и нефтепродукты как загрязнители Мирового океана.

    Лекция 3 ЭКОЛОГИЯ и УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ Гидросфера представляет собой водную оболочку Земли, расположенной между атмосферой и литосферой. В ее состав включаются океаны, моря и поверхностные воды суши. Довольно часто в географической литературе гидросфера... [читать подробнее].

  • - Вопрос 4. Загрязнение гидросферы

    Существование биосферы и человека всегда было основано на использовании воды. Человечество постоянно стремилось к увеличению водопотребления, оказывая на гидросферу огром­ное и многообразное давление. На нынешнем этапе развития техносферы, когда в мире еще в большей... [читать подробнее].

  • referatwork.ru

    Загрязнение гидросферы. Экологические последствия загрязнения гидросферы.

    Количество просмотров публикации Загрязнение гидросферы. Экологические последствия загрязнения гидросферы. - 1422

    Загрязнение водных экосистем представляет огромную опасность для всœех живых организмов и, в частности, для человека.

    Установлено, что под влиянием загрязняющих веществ в пресноводных экосистемах отмечается падение их устойчивости вследствие нарушения пищевой пирамиды и ломки сигнальных связей в биоценозе, микробиологического загрязнения, эфтрофирования и др. Размещено на реф.рфкрайне неблагоприятных процессов. Наиболее изучен процесс эфтрофирования водоемов. Это естественный процесс, характерный для всœего геологического прошлого планеты, обычно протекает очень медленно и постепенно, но в связи с возросшим антропогенным воздействием, скорость его развития резко увеличилась. Ускоренная, или так называемая антропогенная эвтрофикация связана с поступлением в водоемы биогенных веществ – азота͵ фосфора и др. Размещено на реф.рфэлементов в виде удобрений, моющих веществ, отходов животноводства, атмосферных аэрозолей и т.д. Οʜᴎ весьма отрицательно влияют на пресноводные экосистемы, приводя к перестройке структуры трофических связей гидробионтов, резкому возрастанию биомассы фитотопланктона благодаря массовому размножению синœезелœеных водорослей, вызывающих ʼʼцветениеʼʼ воды, ухудшающих ее качество и условие жизни гидробионтов ( к тому же выделяющих опасные не только для гидробионтов, но для человека токсины). Возрастание массы фитопланктона сопровождается уменьшением разнообразия видов, что приводит к невосполнимой утрате генофонда, уменьшению способности экосистем к гомеостазу и саморегуляции.

    Процессы антропогенной эвтрофикации охватывают многие крупные озера мира – Великие Американские озера, Балатон, Ладожское, Женевское и др., а также водохранилища и речные экосистемы, в первую очередь малые реки.

    Загрязнителœем гидросферы должна быть любой физический агент, химическое вещество или биологический вид, поступающий в окружающую среду или возникающий в ней в количестве, выходящим за рамки обычного и вызывающий загрязнение среды.

    Различают естественные и антропогенные источники загрязнения воды. Первые, в отличие от вторых, сбалансированы процессами самоочищения вод за счёт их круговорота в природе. Этим механизмом природа пользуется в течение всœей истории существования биосферы. Антропогенные загрязнения делятся на биологические, химические и физические.

    Главные загрязнители воды

    Химические загрязнители Биологические загрязнители Физические загрязнители
    Кислоты Вирусы Радиоактивные элем-ты
    Щелочи   Бактерии Взвешенные твердые частицы
    Соли Другие болезнетворные организмы Тепло
    Нефть и нефтепродукты Водоросли Органолептические (цвет, запах)
    Пестициды Лигнины Шлам
    Диоксины Дрожжевые и плесневые грибки Песок
    Тяжелые металлы   Ил
    Фенолы   Глина
    Аммонийный и нитритный азот    
    СПАВ    

    Биологическое загрязнение вызывается микроорганизмами и способными к брожению органическими веществами. Биологическое загрязнение приводит к бактериологическому загрязнению (инфекционный гепатит, холера, тиф, дизентерия, кишечные инфекции). Существуют бактериологические показатели питьевой воды: титр (колититр) кишечной палочки – наименьшее количество воды, в которой обнаруживается кишечная палочка; индекс (колииндекс) кишечной палочки – наименьшее количество кишечных палочек в 1л воды; общее количество микробов в воде – в 1 мл водопровод -ной питьевой воды допускается не более 100 микробов.

    Источники загрязнения органикой: пищевые предприятия, молочные, сахарные заводы, сыроварни, животноводство, звероводство, птицеводство и т.д. К примеру, один целлюлозно-бумажный комбинат загрязняет воду в той же мере, что и город с населœением в 0.5 млн. человек. Органическое загрязнение обычно оценивается биохимическим потреблением кислорода за 5, 10, 25 суток (БПК-5, 10, 25). Это позволяет определить, какое количество кислорода крайне важно организмам деструкторам для полной минœерализации всœего нестойкого органического вещества, содержащегося в 1л воды в течении 5, 10 или 25 сут.

    Химическое загрязнение природных вод. В этом виде загрязнений участвуют всœе виды промышленного, сельскохозяйственного производства, транспорт. Растворенные химические соединœения, мигрируя вступают в химические реакции и образуют новые соединœения, оказывая отрицательные воздействия на водную биоту, а по пищевым цепям и на земную биоту и человека. Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химических свойств воды за счёт увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической (минœеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы (нефть и нефтепродукты, органические остатки, поверхностно-активные вещества, пестициды).

    Неорганическими (минœеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединœения, токсичные для обитателœей водной среды. Это соединœения свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а за тем передаются по пищевой цепи организмам. Так же опасными загрязнителями являются неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий диапазон рН промышленных стоков (1,0-11,0) и способных изменять рН водной среды до значений 5,0 или выше 8,0; тогда как рыба в пресной морской воде может существовать только в интервале рН 5,0-8,5.

    Среди базовых источников загрязнения гидросферы минœеральными веществами и биогенными элементами следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство. С орошаемых полей ежегодно вымывается около 12 млн. т солей. Отходы, содержащие ртуть, свинœец, медь локализованы в отдельных районах у берегов, однако некоторая их часть выноситься далеко за пределы территориальных вод. Загрязнение ртутью значительно снижает первичную продукцию морских экосистем, подавляя развитие фитопланктона. Отходы, содержащие ртуть, обычно скапливаются в донных отложениях заливов, далее ее миграция сопровождается накаливанием метиловой ртути и включением ее в трофические цепи водных организмов.

    Так, печальную известность приобрела ʼʼболезнь миноматы, впервые обнаруженная японскими учеными у людей, употреблявших в пищу рыбу, выловленную в заливе Миномата͵ в которую бесконтрольно сбрасывали промышленные стоки с техногенной ртутью c заводов химической компании ʼʼТиссоʼʼ. После того как была доказана связь между ʼʼболезнью миноматаʼʼ- (больные теряли речь, слух, зрение, у них нарушалась координация движения) и отравлением ртутными соединœениями было возбуждено судебное дело против компании ʼʼТиссоʼʼ. Пока шло разбирательство, умерло 60 человек и страдают еще 344 человека.

    Качественное истощение пресных вод с каждым годом становится всœе более серьезной проблемой.

    В США около 100 млн. человек пьют воду, которая уже была в употреблении и прошла сложный путь очистки до питьевых стандартов. В начале 1995 года московское радио сообщило о том, что в России 42% населœения на питьевые цели использует воду низкого качества.

    Сложные проблемы с водоснабжением у населœения Швейцарии, Бельгии, Люксенбурга, ФРГ, Франции, Голландии, расположенных в бассейне р.Рейн. Промышленные и бытовые стоки, попадающие в Рейн содержат тысячи тонн металлов и масел. Воды Рейна малопригодны для жизни рыб и орошения полей. По заключению комиссии ООН Рейн пригоден только для судоходства.

    Сброс в воды Дуная нескольких тонн ядохимикатов химического концерном ʼʼКремсоʼʼ (Австрия), привел к массовой гибели рыбы на участке протяженностью 70 км. Потребовалось более полугода для естественной очистки реки.

    Органическое загрязнение. Среди вносимых в реки с суши растворимых веществ большое значение для обитателœей водной среды имеют не только минœеральные, биогенные элементы, но и органические остатки. Вынос в гидросферу органического вещества оценивается 300-380 млн.т\год. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность донных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении донных осадков могут образовываться вредные соединœения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к полному загрязнению воды в реке. Наличие суспензий затрудняет также проникновение света на глубину и замедляет процессы фотосинтеза. Информация о содержании некоторых органических веществ в промышленных сточных водах представлена ниже:

    Загрязняющие вещества Количество в мировом

    стоке, млн.т/год

    1. Нефтепродукты - 26,563

    2. Фенолы - 0,460

    3. отходы производства

    синтетических волокон - 5,500

    4. Растительные

    органические остатки - 0,170

    5 Всего - 33,273.

    Значительных размеров достигает концентрация загрязнений дождевых сточных вод – ливневых и талых. Текущие по улицам дождевые стоки бывают более ядовитыми, чем в сточных трубах промышленных предприятий. Попадая через канализационную трубу в открытые водоемы, эти стоки отравляют природные воды. Дождевые воды, стекающие с городских свалок, несут в себе больше химических загрязнений, чем хозяйственно-бытовые.

    Физическое загрязнение. Связано со сбросом тепла в воду. Это приводит к потрясению всœего биоценоза водоема. Источником теплового загрязнения служат подогретые сбросные воды теплоэлектростанций и промышленности. Повышение температуры природных вод изменяет естественные условия для водных организмов, снижает количество растворенного кислорода, изменяет скорость обмена веществ. Многие обитатели рек и озер или водохранилищ гибнут, развитие других подавляется.

    К физическому относится также радиоактивное загрязнение вод, попадание в водные системы различных взвесей, что приводит к изменению прозрачности воды. Неприятный запах, вкус воды также относиться к физическому загрязнению, однако причины их бывают самыми различными.

    Скорости поступления загрязняющих веществ в Мировой океан в последнее время резко возросли, Ежегодно в океан сбрасывается до 300 млрд. куб.м сточных вод, 90% которых не подвергается предварительной очистке. Морские экосистемы подвергаются всœе большему антропогенному воздействию посредством химических токсикантов, которые аккумулируясь гидробионтами по трофической цепи. Приводят к гибели консументов даже высоких порядков, в т.ч. и наземных животных – морских птиц, к примеру. Среди химических токсикантов наибольшую опасность для морской биоты и человека представляют нефтяные углеводороды (особенно бензаперен), пестициды и тяжелые металлы (ртуть, свинœец, кадмий и др.).

    До определœенного предела морские экосистемы могут противостоять вредным воздействиям химических токсикантов, используя накопительную, окислительную, минœерализующую функции гидробионтов. Так, к примеру, двустворчатые моллюски способны аккумулировать один из самых токсических пестицидов – ДДТ и при благоприятных условиях выводить его из организма. ДДТ, как известно, запрещен в России, США и некоторых др. Размещено на реф.рфстранах, тем не менее он поступает в Мировой океан в значительном количестве. Ученые доказали существование в водах Мирового океана интенсивных процессов биотрансформации опасного загрязнителя – бенз(а)пирена, благодоря наличию в открытых и полузакрытых акваториях гетеротрофной микрофлоры. Установлено также, что микроорганизмы водоемов и донных отложений обладают достаточно развитым механизмом устойчивости к тяжелым металлам, в частности, они способны продуцировать сероводород, внеклеточные экзополимеры и др. Размещено на реф.рфвещества, которые взаимодействуя с тяжелыми металлами, переводят их в менее токсические формы.

    В то же время в океан продолжают поступают всœе новые и новые токсические загрязняющие вещества. Все более острый характер приобретают проблемы эвтрофирования и микробиологического загрязнения прибрежных зон океана. В связи с этим важное значение имеет определœение допустимого антропогенного давления на морские экосистемы, изучение их ассимиляционной емкости как интегральной характеристики способности биогеоценоза к динамическому накоплению и удалению загрязняющих веществ.

    Человек – дитя Природы, вся его жизнь происходит по ее законам и правилам. Но при этом нельзя не отметить всœе увеличивающееся негативное воздействие его хозяйственной деятельности на окружающую среду. Изменения происходят во всœе возрастающих масштабах в результате вырубки лесов, распашки обширных площадей, гидротехнических мероприятий, влияющих на речной сток и режим грунтовых вод, забора большого количества речных, подземных и озерных вод и в особенности их загрязнения. Соответственно с этим меняется жидкий, газообразный и твердый сток в моря и океаны. Морские воды загрязняются в результате захоронения различных отходов, выброса мусора и нечистот с кораблей и, к сожалению, частых аварий. В Тихий океан ежегодно сбрасывается около 9 млн.т. отходов, в воды Атлантики – свыше 30 млн.т. Океаны и моря загрязняются такими вредными для них веществами как нефть, тяжелые металлы, пестициды, радиоизотопы.

    В марте 1995 года в Калифорнийском заливе были обнаружены трупы 324 дельфинов и 8 китов. По мнению специалистов, главной причиной трагедии стало воздействие именно этих веществ.

    Газообразные токсические вещества (окись углерода, двуокись серы) поступают в морскую воду из атмосферы. По подсчетам Калифорнийского технологического Института͵ в Мировой океан с дождями ежегодно осаждается 50 тыс. т свинца, попадающего в воздух с выхлопными газами автомобилей. В городах близ береговой линии в морской воде нередко обнаруживается патогенная микрофлора. Степень загрязненности постоянно растет.

    Способность воды к самоочищению порой оказывается недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов. Под влиянием течений загрязнения перемешиваются между собой и очень быстро распространяются, оказывая вредное воздействие на зоны, богатые животными и растительностью, нанося серьезный ущерб состоянию морских экосистем.

    К числу наиболее вредных химических загрязнителœей относятся нефть и нефтепродукты. Ежегодно в океан попадает более 10 млн.т нефти. Загрязняют поверхность танкеры, утечка сырья при бурении.

    В период 1973-1984 гᴦ. в США Институтом охраны окружающей среды и энергетики отмечено 12 тыс. случаев загрязнения вод нефтью. Нанесенный ущерб огромен. К примеру, последствия в связи с гибелью в 1995 году теплохода ʼʼДотаʼʼ у Керченского пролива в Азовском море оценивается в 7млн.долларов.

    Обеспокоенность общественности нефтяным загрязнением обусловлено неуклонным ростом экономических потерь в рыболовстве, туризме и др. Размещено на реф.рфсферах деятельности. Только 1 т нефти способна покрыть 12 куб.м поверхности моря. А нефтяная пленка изменяет всœе физико-химические процессы: повышается температура поверхностного слоя воды, ухудшается газообмен, рыба уходит или погибает. Меняются гидробиологические условия в океане, оказывается влияние на баланс кислорода в атмосфере, а значит непосредственно на климат. Уменьшается первичная продукция океана – фитопланктон - своеобразный пищевой фундамент всœей его жизни.

    Очень ядовиты растворимые компоненты нефти. Οʜᴎ нередко становятся причиной гибели рыбы, морских птиц. В случае если оплодотворенную икру рыбы поместить в аквариум с весьма незначительной концентрацией нефтепродуктов, то большинство зародышей погибнет, а многие из уцелœевших окажутся уродами. А ведь именно на поверхности, куда попадают эти ядовитые вещества, развивается богатейшее сообщество разнообразнейших организмов – нейстон (совокупность организмов, обитающих в верхних 5-10 см водной толщи).

    Концентрация нефтепродуктов в различных районах Мирового океана колеблется в широких пределах:

    Тихий океан – 1-200 мкг/л; Атлантический океан – 1-160 мкг/л; Северное море – 0-950 мкг/л; Балтийское море – 0,8-8мг/л;

    Нефтяное загрязнение представляет собой особую опасность для морских экосистем, так как 20-30 % поверхности Мирового океана покрыто нефтяными пленками.

    Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и обладающую слабой флуоресценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенных алифатических и гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти – углеводороды (до 98%) – подразделяются на 4 класса:

    1. Парафины (алкены) - до 90% от общего состава. Легкие парафины обладают максимальной летучестью и растворимостью в воде.

    2. Циклопарафины (30-60% от общего состава). Эти соединœения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.

    3. Ароматические углеводороды (20-40% от общего состава)

    4. Олефины (алкены)- (до 10% от общего состава)

    Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80- х годов в океан ежегодно поступало около 16 млн. т нефти, что составляло 0.23% мировой добычи. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод – всœе это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей. За 1962 –1979 годы в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т нефти. За 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2 тыс. скважин в Мировом океане, из них только в Северном море тысяча, и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 0.1 млн. т нефти. Со стоками промышленности ежегодно попадают в морскую среду 0,5 млн.т нефти, где она сначала растекается в виде пленки, образуя слои различного объёма.

    Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 10-11% (280нм), 60-70% (400нм). Пленка толщиной 30-40 мкм полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой нефть образует эмульсию двух типов: прямую –ʼʼнефть в водеʼʼ и обратную –ʼʼвода в нефтиʼʼ. Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5мкм, менее устойчивы и характерны для видов нефти, содержащих поверхностно-активные вещества. При удалении летучих фракций нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и осœедать на дно.

    Республика Казахстан относиться к маловодообеспеченным районам. Потребности населœения в питьевой воде удовлетворяются как за счёт стоков рек, так и за счёт подземных вод, значительные запасы которых имеются почти во всœех областях. Главным источником, питающим реки Казахстана являются ледники, площадь которых ровна почти 2 тыс кв км, а объём – более 98 куб.км или почти равен объёму воды в оз. Балхаш. За сезон абляции (с июля до середины сентября) толщина ледников в среднем уменьшается на 3 м, когда лето очень жаркое – на 6м. Крупные ледники Казахстана на Джунгарском Алатау (объем 46 куб.км), Илийском Алатау (28), Терскей Алатау (11), казахстанской части Алтая (3,5) и Таласском Алатау (2,3). В Казахстане более 8 тыс. рек с длиной русла каждой их них больше 10 км. К важнейшим рекам можно отнести Урал, Иртыш, Сырдарью, Есиль, Уил, Тобол, Сагиз, Жем, Большой и Малый Узень, Торгай, Иргиз, Нуру, Арысь, Талас, Чу, Каратал, Или, Аксу и др. Размещено на реф.рфНа реках Большая и Малая Алматинка, Каратал, Иссык берущих начало в горах часто повторяются селœевые потоки.

    В Республике 48232 озера площадью более 1 гектара каждая. Средняя глубина от 1до 8м. Есть более глубоководные, как, к примеру, оз.Алакуль глубиной до 45 м, Большое Чебачье – 37м, Шортандинское –31м, Маркокольское – 27м и Балхаш до 26м.

    Самое большое среди озер –Балхаш, длина которого 605 км, ширина до 74 км, объём воды д 112 кум. Км. На втором месте оз. Алаколь длиной 104 км , шириной 52 км, объём воды 56, 6 куб.км. Общий объём воды в озерах Казахстана 190 куб.км, из них пресные воды (содержащие соли до 1 г\л) около 20 куб.км.

    В Казахстане 2 моря. Аральское - было длиной 428 и шириной 235 км с объёмом воды 1000 куб. км. Самое глубокое место было 67 м. Что осталось от Арала сейчас вы уже знаете.

    Каспийское море в пределах Казахстана имеет длину 2430 км, самое глубокое место 1025 м. Здесь встречаются около 500 видов растений и 854 вида рыб и др. Размещено на реф.рфморских животных. Растения в основном – синœе-зелœеные водоросли. В последнее время появились красные и темно-коричневые виды водорослей. Из животного мира встречаются осœетровые.

    Мировой океан на службе человека. Экологические области и сообщества организмов в океане. Охрана морей и океанов.

    Как известно, на земле три базовых океана – Тихий, Атлантический и Индийский, но антарктические и арктические воды тоже считаются океанами. Тихий океан по своей площади превосходит всœе материки вместе взятые. Эти пять океанов представляют из себяне обособленные водные бассейны, а единый океанический массив с условными границами. По этой причине нашу планету вполне можно было бы назвать Океанией, так как площадь, занимаемая водой, в 2.5 раза превышает территорию суши. Океанические воды покрывают почти 3\4 поверхности земного шара слоем толщиной около 4000м, составляя 97% гидросферы, тогда как воды суши содержат всœего 1% а в ледниках сковано только 2%.

    Мировой океан, являясь совокупностью всœех морей и океанов Земли, оказывает огромное влияние на жизнедеятельность планеты. Огромная масса вод океана формирует ее климат, служит источником атмосферных осадков. Из него поступает более половины кислорода, и он же регулирует содержание углекислоты в атмосфере, так как способен поглощать ее избыток.

    На дне Мирового океана происходит накопление и преобразование огромной массы минœеральных и органических веществ, в связи с этим геологические и геохимические процессы, протекающие в океанах и морях, оказывают очень сильное влияние на всю земную кору. Именно Океан стал колыбелью жизни на Земле; сейчас в нем обитает около 4/5 всœех живых существ планеты.

    В наше время, в ʼʼэпоху глобальных проблемʼʼ, Мировой океан играет всœе большую роль в жизни человека, являясь огромной кладовой минœеральных, энергетических, растительных и животных богатств, которые при рациональном их потреблении и искусственном воспроизводстве могут считаться практически неисчерпаемыми. Океан способен решить одну из самых остро стоящих задач: крайне важно сть обеспечения быстро растущего населœения продуктами питания и сырьем для развивающейся промышленности, а также ликвидировать опасность энергетического кризиса, недостатка пресной воды.

    Основной ресурс Мирового океана – морская вода. Она содержит 75 химических элементов, среди которых такие важные, как уран, калий, бром, магний. И хотя основной продукт морской воды всœе еще поваренная соль – 33% от мировой добычи, - но уже добывают магний и бром, давно запатентованы методы получения целого ряда металлов, среди них и необходимые промышленности медь и серебро, запасы которых на суше неуклонно истощаются, тогда как в океанских водах их содержится до 0.5 млрд.т

    В связи с развитием ядерной энергетики существуют неплохие перспективы для добычи урана и дейтерия из вод Мирового океана, тем более что запасы урановых руд на земле уменьшаются, а в Мировом океане его 10 млрд.т. Дейтерий вообще практически неисчерпаем – на каждые 5000 атомов обычного водорода приходится один атом тяжелого.

    Помимо выделœения химических элементов, морская вода должна быть использована для получения крайне важно й человеку пресной воды. Сейчас имеется в наличии много промышленных методов опреснения: применяются химические реакции, при которых примеси удаляются из воды; соленую воду пропускают через специальные фильтры; наконец производится обычное кипячение. Но опреснение не единственная возможность получения пригодной для питья воды. Существуют донные источники, которые всœе чаще обнаруживаются на континœентальном шельфе, ᴛ.ᴇ. в областях материковой отмели, прилегающей к берегам суши и имеющей одинаковые с ней геологическое строение. Один из таких источников, расположенный у берегов Франции, - в Нормандии, имеет такое количество воды, что его называют подземной рекой.

    Минœеральные ресурсы Мирового океана, представлены не только морской водой, но и тем, что ʼʼпод водойʼʼ. Недра океана, его дно богаты залежами полезных ископаемых. На континœентальном шельфе находятся прибрежные рассыпные месторождения- золото, платина; встречаются и драгоценные камни – рубины, алмазы, сапфиры, изумруды. К примеру, вблизи Намибии идут подводные разработки алмазного гравия уже с 1962 года. На шельфе и частично материковом склоне Мирового океана расположены большие месторождения фосфоритов, которые можно использовать в качестве удобрений, причем запасов хватит на ближайшие несколько сот лет.

    Самый же интересный вид минœерального сырья Мирового океана- это знаменитые желœезомарганцевые конкреции, которыми покрыты громадные по площади подводные равнины. Конкреции представляют из себясвоеобразный коктейль из металлов: туда входят медь, кобальт, никель, титан, ванадий, но, конечно же, больше всœего желœеза и марганца. Места их расположения общеизвестны, но результаты промышленной разработки пока еще очень скромны.

    Зато полным ходом идет разведка и добыча океанских нефти и газа на прибрежном шельфе, доля морской добычи приближается к 1\3 мировой добычи этих энергоносителœей. В особо крупных размерах идет выработка месторождений в Персидском, Венесуэльском, Мексиканском заливах, в Северном море; нефтяные платформы протянулись вдоль берегов Калифорнии, Индонезии, в Средиземном и Каспийском морях. Мексиканский залив, кроме того, знаменит открытым во время разведки нефти месторождением серы, которая вытапливается со дна с помощью перегретой воды.

    Другой, пока еще не тронутой, кладовой океана являются глубинные расщелины, где образуется новое дно. Так, к примеру, горячие (свыше 60 С) и тяжелые рассолы Красноморской впадины содержат огромные запасы серебра, олова, меди, желœеза и др. Размещено на реф.рфметаллов. Все более важное значение придается добыче металлов на мелководье. Вокруг Японии, к примеру, отсасывают по трубам подводные желœезосодержащие пески, страна добывает из морских шахт около 20% угля – над залежами породы сооружают искусственный остров и бурят ствол, вскрывающий угольные пласты.

    Многие природные процессы, происходящие в Мировом океане –движение, температурный режим вод, -являются неистощимыми энергетическими ресурсами. К примеру, суммарная мощность приливной энергии Мирового океана оценивается от 1до 6 млрд. кВт*ч. Это свойство приливов и отливов использовалось во Франции еще в средние века: в ХХ11 веке строились мельницы, колеса которых приводились в движение приливной волной. В наши дни во Франции существуют современные электростанции, использующие тот же принцип работы: вращение турбин при приливе происходит в одну сторону, а при отливе в другую.

    Главное богатство Мирового океана – его биологические ресурсы (рыба, зоо- и фитопланктон и др.). Биомасса океана насчитывает 150 тыс. видов животных и 10 тыс. водорослей, а ее общий объём оценивается в 35 млрд.т., чего вполне может хватить, чтобы прокормить 30 млрд (!) человек. Вылавливая ежегодно 85-50млн. т рыбы (на нее приходится 85% от используемой морской продукции), моллюсков, водорослей, человечество обеспечивает около 20% своих потребностей в белках животного происхождения. Живой мир океана - ϶ᴛᴏ огромные пищевые ресурсы, которые бывают неистощимы при правильном и бережном их использовании. Максимальный вылов рыбы не должен превышать 150-180 млн.т в год: превзойти данный предел очень опасно, т.к. произойдут невосполнимые потери. Многие сорта рыб, китов, ластоногих вследствие неумеренной охоты почти исчезли из океанских вод, и не известно восстановится ли когда-нибудь их поголовье. Но населœение Земли растет бурными темпами, всœе больше нуждаясь в морской продукции.

    Существует несколько путей поднятия ее продуктивности. Первый – изымать из океана не только рыбу, но и зоопланктон, часть которого – антарктический криль- уже пошла в пищу. Можно без всякого ущерба для океана вылавливать его в гораздо больших количествах, чем вся добываемая в настоящее время рыба. Второй путь- использование биологических ресурсов открытого океана. Биологическая продуктивность Океана особенно велика в области подъема глубинных вод. Один из таких апвеллингов, расположенный у побережья Перу, дает 15% мировой добычи рыбы, хотя площадь его составляет не более 0.02% от всœей поверхности Мирового океана. Наконец, третий путь – культурное разведение живых организмов, в основном в прибрежных зонах. Все эти три способа успешно опробованы во многих странах мира, но локально, в связи с этим продолжается губительный по своим объёмам вылов рыбы. В конце ХХ века наиболее продуктивными акваториями считались Норвежское, Берингово, Японское море.

    Океан, будучи кладовой разнообразнейших ресурсов, также является бесплатной и удобной дорогой, которые связывает удаленные друг от друга континœенты и острова. Морской транспорт обеспечивает почти 80% перевозок между странами. Мировой океан может служить переработчиком отходов. Благодаря химическому и физическому воздействию своих вод и биологическому влиянию живых организмов он рассеивает и очищает поступающие в него отходы, сохраняя относительное равновесие экосистем Земли. В течении 3 тыс. лет в результате круговорота воды в природе вся вода Мирового океана обновляется.

    Охрана морей и океанов.

    Наиболее серьезной проблемой морей и океанов в нашем столетии является загрязнение нефтью, последствия которого губительны для всœей жизни на Земле. По этой причине, начиная с первой Лондонской международной конференции (1954ᴦ.), всœе последующие были посвящены принятию конвенций по охране морской среды от загрязнения нефтью и по охране живых ресурсов моря. Были приняты документы по предотвращению загрязнения с судов. Каждое судно должно иметь сертификат – свидетельство об исправности судна, которая проверяется инспекцией при заходе в порт. Запрещен слив нефтесодержащих вод с танкеров: для очистки и обеззараживания судовых сточных вод созданы электрохимические установки; разработан эмульсионный метод очистки морских танкеров с помощью ПАВ. Совершенствуются конструкции морских судов: многие танкеры имеют двойное дно.

    Важно заметить, что для систематической очистки акваторий от случайных разливов применяются плавучие нефтесборщики и боновые заграждения. В целях предотвращения растекания нефти также используются физико-химические методы. Создан препарат пенопластовой группы, который при соприкосновении с нефтяным пятном полностью его обволакивает. Вместе с тем, существуют сорбирующие вещества на базе растительных, минœеральных и синтетических компонентов. После сбора нефти на поверхности воды всœегда остается тонкая пленка, которую удаляют путем разбрызгивания разлагающих ее химических препаратов (не всœегда биологически безопасны).

    Корпорация ʼʼКансай сангеʼʼ (Япония) выпустила реактив, основной компонент которого- специально обработанная рисовая шелуха, которая всасывает в себя выброс и превращается в густую массу, которую можно собрать в простую сеть. Способ, продемонстрированный американскими учеными: под нефтяную пленку опускается керамическая пластинка с подсоединœенной к ней акустической пластинкой. Под действием вибрации нефть сначала скапливается толстым слоем, а затем смешивается с водой и начинает фонтанировать. Электрический ток, подведенный к пластинке, поджигает фонтан и нефть полностью сгорает.

    С 1993 ᴦ. запрещен сброс жидких радиоактивных отходов. В 1996 ᴦ. представители японских, американских и российских фирм подписали контракт на создание установки по переработке ЖРО.

    Несмотря на всœе выше сказанное, основная задача, которую крайне важно решать всœем странам сообща - ϶ᴛᴏ предотвращение загрязнения Мирового океана.

    referatwork.ru

    14.2. Экологические последствия загрязнения гидросферы

    Загрязнение водных экосистем представляет огромную опасность для всех живых организмов и, в частности, для человека.

    Пресноводные экосистемы. Установлено, что под влиянием загрязняющих веществ в пресноводных экосистемах отмечается падение их устойчивости, вследствие нарушения пищевой пирамиды и ломки сигнальных связей в биоценозе, микробиологического загрязнения, эвтрофирования и других крайне неблагоприятных процессов. Они снижают темпы роста гидробионтов, их плодовитость, а в ряде случаев приводят к их гибели. Наиболее изучен процесс эвтрофирования водоемов.

    Этот естественный процесс, характерный для всего геологического прошлого планеты, обычно протекает очень медленно и постепенно, однако в последние десятилетия, в связи с возросшим антропогенным воздействием, скорость его развития резко увеличилась.

    Ускоренная, или так называемая антропогенная, эвтрофикация связана с поступлением в водоемы значительного количества биогенных веществ  азота, фосфора и других элементов в виде удобрений, моющих веществ, отходов животноводства, атмосферных аэрозолей и т. д. В современных условиях эвтрофикация водоемов протекает в значительно менее продолжительные сроки  несколько десятилетий и менее.

    Антропогенное эвтрофирование весьма отрицательно влияет на пресноводные экосистемы, приводя к перестройке структуры трофических связей гидробионтов и резкому возрастанию биомассы фитопланктона. Благодаря массовому размножению синезеленых водорослей, вызывающих «цветение» воды, ухудшается ее качество и условия жизни гидробионтов (к тому же выделяющих опасные для человека токсины). Возрастание массы фитопланктона сопровождается уменьшением разнообразия видов, что приводит к невосполнимой утрате генофонда, уменьшению способности экосистем к гомеостазу и саморегуляции (Яблоков, 1983).

    Процессы антропогенной эвтрофикации охватывают многие крупные озера мира  Великие Американские озера, Балатон, Ладожское, Женевское и др., а также водохранилища и речные экосистемы, в первую очередь, малые реки. На этих реках кроме катастрофически растущей биомассы синезеленых водорослей с берегов происходит зарастание их высшей растительностью. Сами же синезеленые водоросли в результате своей жизнедеятельности производят сильнейшие токсины, представляющие опасность для гидробионтов и человека.

    Помимо избытка биогенных веществ на пресноводные экосистемы губительное воздействие оказывают и другие загрязняющие вещества: тяжелые металлы (свинец, кадмий, никель и др.), фенолы, СПАВ и др. Так, например, водные организмы Байкала, приспособившиеся в процессе длительной эволюции к естественному набору химических соединений притоков озера, оказались неспособными к переработке чуждых природным водам химических соединений (нефтепродуктов, тяжелых металлов, солей и др.). В результате отмечено обеднение гидробионтов, уменьшение биомассы зоопланктона, гибель значительной части численности популяции байкальской нерпы и др. (Галазий, 1990).

    Морские экосистемы. Скорости поступления загрязняющих веществ в Мировой океан в последнее время резко возросли. Ежегодно в океан сбрасывается до 300 млрд м3 сточных вод, 90% которых не подвергается предварительной очистке.

    Морские экосистемы подвергаются все большему антропогенному воздействию посредством химических токсикантов, которые, аккумулируясь гидробионтами, по трофической цепи, приводят к гибели консументов даже высоких порядков, в том числе и наземных животных  морских птиц, например.

    Среди химических токсикантов наибольшую опасность для морской биоты и человека представляют нефтяные углеводороды (особенно бенз(а)пирен), пестициды и тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий и др.).

    Экологические последствия загрязнения морских экосистем выражаются в следующих процессах и явлениях (рис. 14.4, Ю. А. Израэль, 1985):

     нарушении устойчивости экосистем;

     прогрессирующей эвтрофикации;

     появлении «красных приливов»;

     накоплении химических токсикантов в биоте;

     снижении биологической продуктивности;

     возникновении мутагенеза и канцерогенеза в морской среде;

     микробиологическом загрязнении прибрежных районов моря.

    Рис. 14.4. Экологические последствия загрязнения Мирового океана

    До определенного предела морские экосистемы могут противостоять вредным воздействиям химических токсикантов, используя накопительную, окислительную и минерализующую функции гидробионтов. Так, например, двухстворчатые моллюски способны аккумулировать один из самых токсичных пестицидов  ДДТ и при благоприятных условиях выводить его из организма. (ДДТ, как известно, запрещен в России, США и некоторых других странах, тем не менее он поступает в Мировой океан в значительном количестве.) Ученые доказали и существование в водах Мирового океана интенсивных процессов биотрансформации бенз(а)пирена, благодаря наличию в открытых и полузакрытых акваториях гетеротрофной микрофлоры. Установлено также, что микроорганизмы водоемов и донных отложений обладают достаточно развитым механизмом устойчивости к тяжелым металлам, в частности, они способны продуцировать сероводород, внеклеточные экзополимеры и другие вещества, которые, взаимодействуя с тяжелыми металлами, переводят их в менее токсичные формы.

    В то же время в океан поступают все новые и новые токсичные загрязняющие вещества, все более острый характер приобретают проблемы эвтрофирования и микробиологического загрязнения прибрежных зон океана. В связи с этим важное значение имеет определение допустимого антропогенного давления на морские экосистемы, изучение их ассимиляционной емкости как интегральной характеристики способности биогеоценоза к динамическому накоплению и удалению загрязняющих веществ.

    Для здоровья человека неблагоприятные последствия при использовании загрязненной воды, а также при контакте с ней (купание, стирка, рыбная ловля и др.) проявляются либо непосредственно при питье, либо в результате биологического накопления по длинным пищевым цепям типа вода  планктон  рыбы  человек или вода  почва  растения  животные  человек и др.

    При контакте человека с загрязненной водой различные паразиты могут проникнуть в кожу и вызвать тяжелые заболевания, особенно характерные для тропиков и субтропиков.

    В современных условиях увеличивается опасность и таких эпидемических заболеваний, как холера, брюшной тиф, дизентерия и др., вызванных бактериальным загрязнением воды.

    studfiles.net

    Экологические последствия загрязнения гидросферы

    Загрязнение водных экосистем представляет огромную опасность для всех живых организмов и, в частности, для человека.

    Пресноводные экосистемы. Под влиянием загрязняющих веществ в пресноводных экосистемах отмечается снижение их устойчивости, вследствие нарушения пищевой пирамиды и ломки сигнальных связей в биоценозе, микробиологического загрязнения, эвтрофирования и других негативных процессов, снижающих темпы роста, плодовитость гидробионтов, а в ряде случаев могущих привести их к гибели.

    Наиболее изучен процесс эвтрофирования водоемов. Антропогенная эвтрофикация связана с поступлением в водоемы значительного количества биогенных веществ — азота, фосфора и других элементов в виде удобрений, моющих веществ, отходов животноводства, атмосферных аэрозолей и т.д. Антропогенная эвтрофикация водоемов протекает в непродолжительные сроки - до нескольких десятилетий, в то время как сроки естественной эвтрофикации — столетия и тысячелетия.

    Процессы антропогенной эвтрофикации охватывают многие крупные озера мира — Великие Американские озера, Балатон, Ладожское, Женевское и др., а также водохранилища и речные экосистемы, в первую очередь малые реки. На этих реках, кроме катастрофически растущей биомассы сине-зеленых водорослей, с берегов происходит зарастание их высшей растительностью.

    На пресноводные экосистемы, помимо избытка биогенных веществ, губительное воздействие оказывают и другие вещества: тяжелые металлы (свинец, кадмий, никель и др.), фенолы, СПАВ и др. Так, например, загрязнение этими компонентами Байкала привело к обеднению гидробионтов, уменьшению биомассы зоопланктона, гибели значительной части численности популяции байкальской нерпы и др.

    Морские экосистемы. Скорости поступления загрязняющих веществ в Мировой океан в последнее время резко возросли. Ежегодно в океан сбрасывается до 300 млрд м3 сточных вод, 90% которых не подвергается предварительной очистке. Морские экосистемы подвергаются все большему антропогенному воздействию посредством химических токсикантов, которые, аккумулируясь гидробионтами, по трофической цепи приводят к гибели консументов даже высоких порядков, в том числе и наземных животных — морских птиц, например. Среди химических токсикантов наибольшую опасность для морской биоты и человека представляют нефтяные углеводороды (особенно бенз(а)пирен), пестициды и тяжелые металлы: ртуть, свинец,

    кадмий и др.

    До определенного предела морские экосистемы могут противостоять вредным воздействиям химических токсикантов, используя накопительную, окислительную и минерализующую функции гидробионтов. Так, например, двухстворчатые моллюски способны аккумулировать один из самых токсичных пестицидов — ДДТ и при благоприятных условиях выводить их из организма.

    В то же время в океан поступают все новые и новые токсичные загрязняющие вещества, все более острый характер приобретают проблемы эвтрофирования и микробиологического загрязнения прибрежных зон океана.

    Экологические последствия истощения вод

    Истощение вод следует понимать как недопустимое сокращение их запасов в пределах определенной территории (подземных вод) или уменьшение минимально допустимого стока (для поверхностных вод). И то и другое приводит к неблагоприятным экологическим последствиям, нарушает сложившиеся экологические связи в системе человек - биосфера.

    Интенсивная эксплуатация подземных вод в районах водозаборов и мощный водоотлив из шахт, карьеров приводит изменению взаимосвязи поверхностных и подземных вод, значительному ухудшению речного стока, к прекращению деятельности тысячи родников, многих десятков ручьев и небольших рек. Кроме того, в связи со значительным снижением уровней подземных вод наблюдаются и другие негативные изменения экологической обстановки: осушаются заболоченные территории с большим видовым разнообразием растительности, иссушаются леса, гибнет влаголюбивая растительность - гидро- и гигрофиты и др.

    Истощение поверхностных вод проявляется в прогрессирующем снижении их минимально допустимого стока. На территории России поверхностный сток воды распределяется крайне неравномерно. Около 90% общего годового стока с территории России выносится в Северный Ледовитый и Тихий океаны, на бассейны внутреннего стока (Каспийское и Азовское море где проживает свыше 65% населения России, приходится менее 8% общего годового стока. Это главная причина появления проблемы переброски вод северных рек на юг.

    Именно в этих районах наблюдается истощение поверхностных водных ресурсов, и дефицит пресной воды продолжает расти. При превышении безвозвратного изъятия объемов поверхностного стока более чем в 2 раза создается ситуация экологического бедствия.

    Серьезнейшая экологическая проблема — восстановление водности и чистоты малых рек (рек длиной не более 100 км) — самого уязвимого звена в речных экосистемах. Именно они оказались наиболее восприимчивыми к антропогенному воздействию. Непродуманное хозяйственное использование водных ресурсов и прилегающих земельных угодий вызвало их истощение (а нередко и исчезновение), обмеление и загрязнение.

    В настоящее время состояние малых рек и озер, особенно на европейской части России, в результате резко возросшей антропогенной нагрузки на них, катастрофическое. Сток малых рек снизился более чем наполовину, качество воды неудовлетворительное. Многие из них полностью прекратили свое существование.

    К весьма серьезным экологическим последствиям может приводить изъятие на хозяйственные цели большого количества воды из впадающих в водоемы рек. Примером может служить трагедия Аральского моря, когда «человек убил целое

    море». Уровень некогда многоводного Аральского моря с 60-х гг. XX в. катастрофически понижается в связи с недопустимым объемом забора воды из питающих Арал рек — Амударьи и Сырдарьи.

    Осушенное дно Аральского моря становится сегодня крупнейшим источником пыли и солей. В дельте Амударьи и Сырдарьи на месте гибнущих тугайных лесов и тростниковых зарослей появляются бесплодные солончаки. Перезабор воды из Амударьи и Сырдарьи и сокращение моря вызвали такие экологические изменения приаральского ландшафта, которые могут быть охарактеризованы как опустынивание. Приведенные данные свидетельствуют об антропогенном нарушении закона целостности биосферы, которое значительно коварнее природного, так как в отличие от него носит ациклический и, по существу, необратимый характер.

    studfiles.net

    Экологические последствия загрязнения гидросферы | Экология

    Загрязнение водных экосистем представляет огромную опас­ность для всех живых организмов, и в частности для человека.

    Пресноводные экосистемы. Установлено, что под влия­нием загрязняющих веществ в пресноводных экосистемах от­мечается падение их устойчивости вследствие нарушения пи­щевой пирамиды и ломки сигнальных связей в биоценозе, мик­робиологического загрязнения, эвтррфирования и других край­не неблагоприятных процессов. Они снижают темпы роста гидробионтов, их плодовитость, а в ряде случаев приводят к их гибели.

    Наиболее изучен процесс эвтрофирования водоемов. Этот естественный процесс, характерный для всего геологического прошлого планеты, обычно протекает очень медленно и посте­пенно, однако в последние десятилетия, в связи с возросшим антропогенным воздействием, скорость его развития резко уве­личилась.

    Ускоренная, или так называемая антропогенная эвтрофи-кация связана с поступлением в водоемы значительного коли­чества биогенных веществ — азота, фосфора и других элемен­тов в виде удобрений, моющих веществ, отходов животновод­ства, атмосферных аэрозолей и т. д. В современных условиях эвтрофикация водоемов протекает в значительно менее продол­жительные сроки — несколько десятилетий и менее.

    Антропогенное эвтрофирование весьма отрицательно влияет на пресноводные экосистемы, приводя к перестройке структу­ры трофических связей гидробионтов, резкому возрастанию био­массы фитопланктона благодаря массовому размножению си-незеленых водорослей, вызывающих «цветение» воды, ухуд­шающих ее качество и условия жизни гидробионтов (к тому же выделяющих опасные не только для гидробионтов, но и для человека токсины). Возрастание массы фитопланктона сопро­вождается уменьшением разнообразия видов, что приводит к невосполнимой утрате генофонда, уменьшению способности экосистем к гомеостазу и саморегуляции (Яблоков, 1983).

    Процессы антропогенной эвтрофикации охватывают мно­гие крупные озера мира — Великие Американские озера, Бала­тон, Ладожское, Женевское и др., а также водохранилища и речные экосистемы, в первую очередь малые реки. На этих ре­ках, кроме катастрофически растущей биомассы сине-зеленых водорослей, с берегов происходит зарастание их высшей рас­тительностью. Сами же сине-зеленые водоросли в результате своей жизнедеятельности производят сильнейшие токсины, представляющие опасность для гидробионтов и человека.

    Помимо избытка биогенных веществ на пресноводные экоси­стемы губительное воздействие оказывают и другие загрязняю­щие вещества: тяжелые металлы (свинец, кадмий, никель и др.), фенолы, СПАВ и др. Так, например, водные организмы Байкала, приспособившиеся в процессе длительной эволюции к естествен­ному набору химических соединений притоков озера, оказались неспособными к переработке чуждых природным водам химиче­ских соединений (нефтепродуктов, тяжелых металлов, солей и др.). В результате отмечено обеднение гидробионтов, уменьшение биомассы зоопланктона, гибель значительной части популя­ции байкальской нерпы и др.

    Морские экосистемы. Скорости поступления загрязняю­щих веществ в Мировой океан в последнее время резко возрос­ли. Ежегодно в океан сбрасывается до 300 млрд м3 сточных вод, 90% которых не подвергается предварительной очистке. Морские экосистемы подвергаются все большему антропоген­ному воздействию посредством химических токсикантов, ко­торые, аккумулируясь гидробионтами по трофической цепи, приводят к гибели консументов даже высоких порядков, в том числе и наземных животных — морских птиц, например. Сре­ди химических токсикантов наибольшую опасность для мор­ской биоты и человека представляют нефтяные углеводороды (особенно бенз(а)пирен), пестициды и тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий и др.).

    По Ю. А. Израэлю (1985), экологические последствия за­грязнения морских экосистем выражаются в следующих про­цессах и явлениях

    нарушении устойчивости экосистем;

    прогрессирующей-эвтрофикации;

    появлении «красных приливов»;

    накоплении химических токсикантов в биоте;

    снижении биологической продуктивности;

    возникновении мутагенеза и канцерогенеза в морской среде;

    микробиологическом загрязнении прибрежных районов моря.

    До определенного предела морские экосистемы могут про­тивостоять вредным воздействиям химических токсикантов, ис­пользуя накопительную, окислительную и минерализующую функции гидробионтов. Так, например, двустворчатые моллю­ски способны аккумулировать один из самых токсичных пес­тицидов — ДДТ и при благоприятных условиях выводить его из организма. (ДДТ, как известно, запрещен в России, США и некоторых других странах, тем не менее он поступает в Миро­вой океан в значительном количестве.) Ученые доказали и су­ществование в водах Мирового океана интенсивных процессов биотрансформации опасного загрязнителя — бенз(а)пирена, бла­годаря наличию в открытых и полузакрытых акваториях гете­ротрофной микрофлоры. Установлено также, что микроорга­низмы водоемов и донных отложений обладают достаточно раз­витым механизмом устойчивости к тяжелым металлам, в ча­стности, они способны продуцировать сероводород, внеклеточ­ные экзополимеры и другие вещества, которые, взаимодейст­вуя с тяжелыми металлами, переводят их в менее токсичные формы.

    В то же время в океан продолжают поступать все новые и новые токсичные загрязняющие вещества. Все более острый характер приобретают проблемы эвтрофирования и микробио­логического загрязнения прибрежных зон океана. В связи с этим важное значение имеет определение допустимого антропоген­ного давления на морские экосистемы, изучение их ассимиля­ционной емкости как интегральной характеристики способно­сти биогеоценоза к динамическому накоплению и удалению за­грязняющих веществ.

    На здоровье человека неблагоприятные последствия при ис­пользовании загрязненной воды, а также при контакте с ней (купание, стирка, рыбная ловля и др.) сказываются либо непо­средственно при питье, либо в результате биологического на­копления по длинным пищевым цепям типа: вода — планк­тон — рыбы — человек или вода — почва — растения — жи­вотные — человек, и др.

    При непосредственном контакте человека с бактериально загрязненной водой, а также при проживании или нахождении близ водоема различные паразиты могут проникнуть в кожу и вызвать тяжелые заболевания, особенно характерные для тро­пиков и субтропиков. В современных условиях увеличивается опасность и таких эпидемических заболеваний, как холера, брюшной тиф, дизентерия и др.

    ibrain.kz

    Экологические последствия загрязнения гидросферы

    Загрязнение водных экосистем представляет огромную опасность для всех живых организмов и, в частности, для человека.

    Пресноводные экосистемы. Под влиянием загрязняющих веществ в пресноводных экосистемах отмечается снижение их устойчивости, вследствие нарушения пищевой пирамиды и ломки сигнальных связей в биоценозе, микробиологического загрязнения, эвтрофирования и других негативных процессов, снижающих темпы роста, плодовитость гидробионтов, а в ряде случаев могущих привести их к гибели.

    Наиболее изучен процесс эвтрофирования водоемов. Антропогенная эвтрофикация связана с поступлением в водоемы значительного количества биогенных веществ — азота, фосфора и других элементов в виде удобрений, моющих веществ, отходов животноводства, атмосферных аэрозолей и т.д. Антропогенная эвтрофикация водоемов протекает в непродолжительные сроки - до нескольких десятилетий, в то время как сроки естественной эвтрофикации — столетия и тысячелетия.

    Процессы антропогенной эвтрофикации охватывают многие крупные озера мира — Великие Американские озера, Балатон, Ладожское, Женевское и др., а также водохранилища и речные экосистемы, в первую очередь малые реки. На этих реках, кроме катастрофически растущей биомассы сине-зеленых водорослей, с берегов происходит зарастание их высшей растительностью.

    На пресноводные экосистемы, помимо избытка биогенных веществ, губительное воздействие оказывают и другие вещества: тяжелые металлы (свинец, кадмий, никель и др.), фенолы, СПАВ и др. Так, например, загрязнение этими компонентами Байкала привело к обеднению гидробионтов, уменьшению биомассы зоопланктона, гибели значительной части численности популяции байкальской нерпы и др.

    Морские экосистемы. Скорости поступления загрязняющих веществ в Мировой океан в последнее время резко возросли. Ежегодно в океан сбрасывается до 300 млрд м3 сточных вод, 90% которых не подвергается предварительной очистке. Морские экосистемы подвергаются все большему антропогенному воздействию посредством химических токсикантов, которые, аккумулируясь гидробионтами, по трофической цепи приводят к гибели консументов даже высоких порядков, в том числе и наземных животных — морских птиц, например. Среди химических токсикантов наибольшую опасность для морской биоты и человека представляют нефтяные углеводороды (особенно бенз(а)пирен), пестициды и тяжелые металлы: ртуть, свинец,

    кадмий и др.

    До определенного предела морские экосистемы могут противостоять вредным воздействиям химических токсикантов, используя накопительную, окислительную и минерализующую функции гидробионтов. Так, например, двухстворчатые моллюски способны аккумулировать один из самых токсичных пестицидов — ДДТ и при благоприятных условиях выводить их из организма.

    В то же время в океан поступают все новые и новые токсичные загрязняющие вещества, все более острый характер приобретают проблемы эвтрофирования и микробиологического загрязнения прибрежных зон океана.

    Экологические последствия истощения вод

    Истощение вод следует понимать как недопустимое сокращение их запасов в пределах определенной территории (подземных вод) или уменьшение минимально допустимого стока (для поверхностных вод). И то и другое приводит к неблагоприятным экологическим последствиям, нарушает сложившиеся экологические связи в системе человек - биосфера.

    Интенсивная эксплуатация подземных вод в районах водозаборов и мощный водоотлив из шахт, карьеров приводит изменению взаимосвязи поверхностных и подземных вод, значительному ухудшению речного стока, к прекращению деятельности тысячи родников, многих десятков ручьев и небольших рек. Кроме того, в связи со значительным снижением уровней подземных вод наблюдаются и другие негативные изменения экологической обстановки: осушаются заболоченные территории с большим видовым разнообразием растительности, иссушаются леса, гибнет влаголюбивая растительность - гидро- и гигрофиты и др.

    Истощение поверхностных вод проявляется в прогрессирующем снижении их минимально допустимого стока. На территории России поверхностный сток воды распределяется крайне неравномерно. Около 90% общего годового стока с территории России выносится в Северный Ледовитый и Тихий океаны, на бассейны внутреннего стока (Каспийское и Азовское море где проживает свыше 65% населения России, приходится менее 8% общего годового стока. Это главная причина появления проблемы переброски вод северных рек на юг.

    Именно в этих районах наблюдается истощение поверхностных водных ресурсов, и дефицит пресной воды продолжает расти. При превышении безвозвратного изъятия объемов поверхностного стока более чем в 2 раза создается ситуация экологического бедствия.

    Серьезнейшая экологическая проблема — восстановление водности и чистоты малых рек (рек длиной не более 100 км) — самого уязвимого звена в речных экосистемах. Именно они оказались наиболее восприимчивыми к антропогенному воздействию. Непродуманное хозяйственное использование водных ресурсов и прилегающих земельных угодий вызвало их истощение (а нередко и исчезновение), обмеление и загрязнение.

    В настоящее время состояние малых рек и озер, особенно на европейской части России, в результате резко возросшей антропогенной нагрузки на них, катастрофическое. Сток малых рек снизился более чем наполовину, качество воды неудовлетворительное. Многие из них полностью прекратили свое существование.

    К весьма серьезным экологическим последствиям может приводить изъятие на хозяйственные цели большого количества воды из впадающих в водоемы рек. Примером может служить трагедия Аральского моря, когда «человек убил целое

    море». Уровень некогда многоводного Аральского моря с 60-х гг. XX в. катастрофически понижается в связи с недопустимым объемом забора воды из питающих Арал рек — Амударьи и Сырдарьи.

    Осушенное дно Аральского моря становится сегодня крупнейшим источником пыли и солей. В дельте Амударьи и Сырдарьи на месте гибнущих тугайных лесов и тростниковых зарослей появляются бесплодные солончаки. Перезабор воды из Амударьи и Сырдарьи и сокращение моря вызвали такие экологические изменения приаральского ландшафта, которые могут быть охарактеризованы как опустынивание. Приведенные данные свидетельствуют об антропогенном нарушении закона целостности биосферы, которое значительно коварнее природного, так как в отличие от него носит ациклический и, по существу, необратимый характер.

    studfiles.net