Загрязнение пресных вод

Атомные электростанции радиоактивными отходами загрязняют реки. Радиоактивные вещества концентрируются мельчайшими планктонными микроорганизмами и рыбой, затем по цепи питания передаются другим животным. Установлено, что радиоактивность планктонных обитателей в тысячи раз выше, чем воды, в которой они живут.

Сточные воды, имеющие повышенную радиоактивность (100 кюри на 1л и более), подлежат захоронению в подземные бессточные бассейны и специальные резервуары.

Рост населения, расширение старых и возникновение новых городов значительно увеличили поступление бытовых стоков во внутренние водоемы. Эти стоки стали источником загрязнения рек и озер болезнетворными бактериями и гельминтами. В еще большей степени загрязняют водоемы моющие синтетические средства, широко используемые в быту. Они находят широкое применение также в промышленности и сельском хозяйстве. Содержащиеся в них химические вещества, поступая со сточными водами в реки и озера, оказывают значительное влияние на биологический и физический режим водоемов. В результате снижается способность вод к насыщению кислородом, парализуется деятельность бактерий, минерализующих органические вещества.

Вызывает серьезное беспокойство загрязнение водоемов пестицидами и минеральными удобрениями, которые попадают с полей вместе со струями дождевой и талой воды. В результате исследований, например, доказано, что инсектициды, содержащиеся в воде в виде суспензий, растворяются в нефтепродуктах, которыми загрязнены реки и озера. Это взаимодействие приводит к значительному ослаблению окислительных функций водных растений. Попадая в водоемы, пестициды накапливаются в планктоне, бентосе, рыбе, а по цепочке питания попадают в организм человека, действуя отрицательно как на отдельные органы, так и на организм в целом.

В связи с интенсификацией животноводства все более дают о себе знать стоки предприятий данной отрасли сельского хозяйства.

Сточные воды, содержащие растительные волокна, животные и растительные жиры, фекальную массу, остатки плодов и овощей, отходы кожевенной и целлюлозно-бумажной промышленности, сахарных и пивоваренных заводов, предприятий мясомолочной, консервной и кондитерской промышленности, являются причиной органических загрязнений водоемов.

В сточных водах обычно около 60% веществ органического происхождения, к этой же категории органических относятся биологические (бактерии, вирусы, грибы, водоросли) загрязнения в коммунально-бытовых, медико-санитарных водах и отходах кожевенных и шерстомойных предприятий.

Серьёзной экологической проблемой является то, что обычным способом использования воды для поглощения тепла на тепловых электростанциях является прямая прокачка пресной озерной или речной воды через охладитель и затем возвращение её в естественные водоёмы без предварительного охлаждения. Для электростанции мощностью 1000 МВт требуется озеро площадью 810 га, глубиной около 8,7 м.

Электростанции могут повышать температуру воды по сравнению с окружающей на 5-15 С. В естественных условиях при медленных повышениях или понижениях температур рыбы и другие водные организмы постепенно приспосабливаются к изменениям температуры окружающей среды. Но если в результате сброса в реки и озёра горячих стоков с промышленных предприятий быстро устанавливается новый температурный режим, времени для акклиматизации не хватает, живые организмы получают тепловой шок и погибают.

Тепловой шок - это крайний результат теплового загрязнения. Результатом сброса в водоёмы нагретых стоков могут быть иные, более коварные последствия. Одним из них является влияние на процессы обмена веществ.

В результате повышения температуры воды содержание в ней кислорода падает, тогда как потребность в нём живых организмов возрастает. Возросшая потребность в кислороде, его нехватка вызывают жестокий физиологический стресс и даже смерть. Искусственное подогревание воды может существенно изменить и поведение рыб - вызвать несвоевременный нерест, нарушить миграцию

Повышение температуры воды способно нарушить структуру растительного мира водоёмов. Характерные для холодной воды водоросли заменяются более теплолюбивыми и, наконец, при высоких температурах полностью ими вытесняются, при этом возникают благотворные условия для массового развития в водохранилищах сине-зеленых водорослей - так называемого “цветения воды”. Все перечисленные выше последствия теплового загрязнения водоёмов наносят огромный вред природным экосистемам и приводят к пагубному изменению среды обитания человека. Ущербы, образовавшиеся в результате теплового загрязнения, можно разделить на: - экономические (потери вследствие снижения продуктивности водоёмов, затраты на ликвидацию последствий от загрязнения); социальные (эстетический ущерб от деградации ландшафтов); экологические (необратимые разрушения уникальных экосистем, исчезновение видов, генетический ущерб).

Загрязняются реки и во время сплава, при гидроэнергетическом строительстве, а с началом навигационного периода увеличивается загрязнение судами речного флота.

Мировое хозяйство сбрасывает в год 1500 куб. км сточных вод разной степени очистки, которые требуют 50-100-кратного разбавления для придания им естественных свойств и дальнейшего очищения в биосфере. При этом не учитываются воды сельскохозяйственных производств. Мировой речной сток ( 37,5-45 тыс. куб. км в год) недостаточен для необходимого разбавления сточных вод. Таким образом, в результате промышленной деятельности пресная вода перестала быть возобновляемым ресурсом.

Рассмотрим последовательно загрязнение океанов, морей, рек и озер, а также методы очистки сточных вод.

ОСНОВНЫЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ.

Сегодня в понятие бассейн Волги входит многомиллионное население 39-ти субъектов федерации, здесь сконцентрирован огромный промышленный потенциал страны, в том числе гигантские химические предприятия, нефтеперерабатывающие заводы, крупные машиностроительные объединения, тепловые электростанции, не уступающие по мощности гидроэлектростанциям. Волга и её притоки заполнены до предела грузовыми и пассажирскими судами. Здесь ведется добыча углеводородного сырья (нефть, уголь, газ и др.). Десятки ведомств, тысячи организаций имеют свои интересы в Поволжье. Все они и являются загрязнителями Волги. Но на всей огромной территории нет единого хозяина. Никому точно неизвестны перспективы развития региона, нет технико-экономических обоснований развертывания строительства предприятий, роста городов, масштабов сельскохозяйственного производства. На долю Волжского бассейна приходится более трети общего сброса сточных вод в Российской Федерации. При этом действующие очистные сооружения обеспечивают эффективную очистку лишь 8% загрязненных вод. Значительное количество загрязняющих веществ поступает в бассейн Волги с водой рек Ока и Кама и их притоков. Наибольшие объемы загрязненных сточных вод приходятся на долю городов Москва, Нижний Новгород, Ярославль, Казань, Самара, Саратов, Уфа, Волгоград, Балахна, Тольятти, Ульяновск, Череповец, Набережные Челны, Иваново, Стерлитамак. «Причиной экологического кризиса очень часто называют научно-технический прогресс… Если, следуя нашей традиционной технологической практике, игнорировать научно-технический прогресс, мы получим ещё более тяжелые последствия… Главное, о чем следует сегодня говорить, - это ставшая очевидной неприемлемость, более того- гибельность сложившихся методов природопользования.» (Академик Б.Е.Патон) Практически все водные объекты бассейна Волги подвержены антропогенному[3] воздействию. Несмотря на тенденцию сокращения общей массы сброса загрязняющих веществ со сточными водами, степень загрязненности воды реки в целом устойчиво сохраняется на очень высоком уровне. Только 20% экосистем волжского водосбора находятся в нормальном состоянии. Например, для Угличского водохранилища характерна устойчивая, хотя и на уровне ПДК[4], загрязненность воды соединениями железа, марганца, аммонийным и нитритным(соли) азотом в пределах 1-2 ПДК, легко окисляемыми органическими веществами, такими как:

1) алкены, легко окисляющиеся по связи, в связи с этим алкены легко реагируют с водой, образуя спирты, в том числе вредный для живых организмов метанол и т.д.

2) альдегиды, очень  легко окисляющиеся до соответствующей карбоновой

кислоты (или ее соли, если реакция идет в щелочной среде), низшие кислоты – жидкости с резким запахом, при попадании на кожу или внутрь организма дают ожог. Практически все низшие карбоновые кислоты до бесконечности растворяются в воде, из-за чего альдегиды и их производные являются очень опасными загрязнителями воды.

3) амины, окисляются  даже кислородом воздуха.

4) фенолы, окисляются  так же легко, как и амины  даже кислородом воздуха (хинон)

5) анилин, очень легко  окисляется (с разрушением ароматического  кольца), в зависимости от условий  окисление приводит к хинону, либо к окрашенным веществам  сложного строения.

Вода Угличского водохранилища в целом оценивается как «очень загрязненная», большинства притоков – «весьма загрязненная» и «очень загрязненная». Реки, протекающие по Московской области, - как «грязные» и «очень грязные». Загрязненность воды Рыбинского водохранилища в последние годы практически не изменяется. Вода водоема относится к разряду 4 класса качества и характеризуется как «грязная», в отдельных створах относится к разряду 3 класса и характеризуется как «загрязненная». К наиболее характерным загрязняющим веществам водохранилища относятся нефтепродукты (все органические вещества), соединения меди (главную опасность представляют соли меди), легко окисляемые органические вещества. В качестве критических показателей загрязненности воды выделяются соединения меди, реже нефтепродукты. Анализы, проведенные в 2000 году, выявили единичные случаи дефицита растворенного в воде кислорода у п. Мышкино, с. Брейтово, с. Мякса, п. Переборы. Наиболее загрязненным притоком является река Кошта, которая на протяжении ряда лет характеризовалась как «чрезвычайно грязная».

К неорганическим и органическим веществам относятся соединения тяжелых металлов, нефтепродукты, пестициды (ядохимикаты), синтетические детергенты[5], фенолы. Они поступают в реку с отходами промышленности, бытовыми и сельскохозяйственными стоками. Многие из них в водной среде либо вообще не разлагаются, либо разлагаются очень медленно. Разложение органических материалов происходит под действием микроорганизмов и сопровождается потреблением растворенного в воде кислорода. Если кислорода в воде достаточно и количество отходов невелико, то аэробные бактерии довольно быстро превращают их в сравнительно безвредные стоки. В противном случае деятельность аэробных бактерий подавляется, содержание кислорода резко падает, развиваются процессы гниения. При содержании кислорода в воде ниже 5 мг на 1 литр, а в районах нереста ниже 7 мг многие рыбы погибают.

Экологические проблемы реки Волги. Справка

Крупнейший водоем Европы – площадь Волжского бассейна составляет 8% территории России (1 миллион 360 тысяч квадратных километров) – один из самых грязных в России. Согласно исследованию Всемирного банка, крупные притоки Волги, такие как Ока и Кама, оцениваются как "очень грязные", а местами даже как "чрезвычайно грязные".

Волга – река в Европейской части России, одна из крупнейших рек земного шара и самая большая в Европе. Длина реки – 3530 километров (до постройки водохранилищ – 3690 километров).

Крупнейший водоем Европы – площадь Волжского бассейна составляет 8% территории России (1 миллион 360 тысяч квадратных километров) – один из самых грязных в России. Согласно исследованию Всемирного банка, крупные притоки Волги, такие как Ока и Кама, оцениваются как "очень грязные", а местами даже как "чрезвычайно грязные".

Согласно исследованию ученых Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США), опубликованному в журнале Conservation Letters, устье Волги вошло в первую десятку списка самых загрязненных береговых зон.

В настоящее время в бассейне Волги сосредоточено около 45% промышленного и примерно 50% сельскохозяйственного производства России. Из 100 городов страны с наиболее загрязненной атмосферой 65 расположены в бассейне Волги. Объем загрязненных стоков, сбрасываемых в бассейны региона, составляет 38% от общероссийского.

По данным экспертов, нагрузка на водные ресурсы Волги в восемь раз выше, чем нагрузка на водные ресурсы в среднем по России. Это неизменно сказывается на экологии одной из главных водных артерий страны. По словам директора Института экологии Волжского бассейна РАН Геннадия Розенберга, в основном, загрязнение Волги идет за счет бесхозных стоков. "Так называемые организованные стоки, принадлежащие крупным промышленным предприятиям, на данный момент представляют меньше угрозы, поскольку за ними проще организовать контроль", – поясняет директор Института экологии.

Ещё недавно Волго-Каспийский бассейн давал до 90% мирового вылова рыб осетровых пород, сегодня же общая добыча рыбы сократилась в сотни и тысячи раз. Волга, как река, окончательно прекратила своё существование ещё в 1958 году. 
 
Волго-Каспийский бассейн еще совсем недавно давал до 90% мирового вылова рыб осетровых пород. Общая добыча ценных пород рыб, составлявшая в 1913 г. свыше 6000 тыс. центнеров (шесть миллионов центнеров), сократилась здесь по некоторым видам рыб в сотни и тысячи раз. 
 
Конкретный пример вылова волжской сельди, в настоящее время почти исчезнувшей: в уловистые годы (1912—1917) добыча этой сельди достигала 2000 тыс. (два миллиона) центнеров в год; именно эта сельдь составляла основу и славу каспийского сельдяного промысла. В настоящее время волжская сельдь практически исчезла: в 2007 г. было выловлено не более 1000 центнеров – сокращение уловов более чем в 2000 раз. 
 
Уловы каспийских осетровых снизились со 159 тыс. центнеров в 1966—1970 гг. до 2 тыс. центнеров в 1996 г. В 2007 г. вылов осетровых составил 850 центнеров, т.е. сократился в сравнении с 1970 годом в 300 раз. 850 центнеров недостаточно даже для искусственного воспроизводства осетровых. Осетровые повторяют судьбу мамонтов. 
 
Сегодняшние села волжского понизовья уже не назовешь рыболовецкими: дети не наследуют больше рыбацкие традиции и навыки отцов. 
 
Волга, как река, окончательно прекратила своё существование ещё в 1958 году. В связи с зарегулированием стока Волги плотинами Волгоградской ГЭС (1956 г.), Куйбышевской (1958 г.) когда-то великая русская река превратилась в цепь болот (по-научному – водохранилищ) с застойной, непрозрачной от постоянного зеленого цветения водой. А с 1985 года остатки рыбного стада в дельте Волги и Северном Каспии поголовно стали больными – началось вырождение бесценной, уникальной в мировом масштабе Волго-Каспийской системы. 
 
До 1970 года официальные цифры вылова рыбы в Каспии не предвещали беды. Общий вылов рыбы составлял (в тыс. центнеров): Но достаточно небольшого анализа, чтобы заметить скрытое нарастание общего неблагополучия. Из указанного общего количества вылова количество ценных пород рыб уже давно имело тенденцию к снижению. 
 
Но достаточно небольшого анализа, чтобы заметить скрытое нарастание общего неблагополучия. Из указанного общего количества вылова количество ценных пород рыб уже давно имело тенденцию к снижению. Оптимизм неистощимости биологических ресурсов Каспия поддерживался переходом на добычу малоценных пород, в основном кильки, которая, между прочим, является кормом для осетровых. 
 
В 80-х годах уловы кильки резко сократились, и в 1996 г. вылов кильки снизился до 1167 тыс. ц. В 2001 году погибло более 40% всего килечного стада Каспийского моря – не менее 2 270 000 (два миллиона двести семьдесят тысяч) центнеров. Тогда ученые КаспНИРХа (Каспийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства) констатировали 81-кратное превышение предельно допустимой концентрации (ПДК) по углеводородам в каспийской воде, т.е. констатировали катастрофическое загрязнение нефтью Каспийского моря. При превышении ПДК по циклическим углеводородам в 81 раз, как писала пресса, «не только маленькая килька, при таких концентрациях сапоги в воде растворятся». 
 
Один грамм нефти загрязняет один кубометр воды, 10 граммов делают один кубометр воды высокотоксичным соединением. Мертвая акватория в зоне морской многолетней нефтедобычи Азербайджаном никого ничему не научила.