Гидросфера как элемент биосферы и природный ресурс

Усиливает засорение рек сброс в них отходов лесозаводов – опилки, кора и др., скапливающиеся большей частью в заводях и протоках. Часть леса тонет, число бревен увеличивается из года в год. Гниющая древесина и кора отравляют воду, она становится "мертвой".

Источником загрязнения вод во многих случаях являются коммунальные сточные воды (канализация, бани, прачечные, больницы и др.).

Растет численность населения, расширяются старые и появляются новые города. К сожалению, не всегда постройка очистных сооружений успевает за темпами жилищного строительства.

Положение осложняется тем, что за последние годы в составе сточных вод резко увеличилось содержание биологически активных и стойких примесей, таких, как новые виды моющих средств, продуктов органического синтеза, радиоактивных веществ и др.

В ряде районов наблюдается загрязнение подземных вод, связанное с просачиванием в водоносные горизонты загрязнений с поверхности. Наибольшую же угрозу жизни водоемов и здоровью людей представляют радиоактивные отходы атомной промышленности. Источником радиоактивного загрязнения водоемов являются заводы по очистке урановой руды и по переработке ядерного горючего для реакторов, атомные электростанции, реакторы.

В настоящее время сточные воды повышенной радиоактивности порядка 100 кюри/л и выше подвергаются захоронению в подземные резервуары или закачиваются в подземные бессточные бассейны.

Установлено, что морская вода способна разъедать контейнеры, их опасное содержимое распространяется в воде. Последствия радиоактивного загрязнения от неправильного захоронения отходов сказались в Ирландском море, где радиоактивными изотопами были заражены планктон, рыбы, водоросли, а также пляжи.

Спуск радиоактивных отходов в моря и реки, как и захоронение их в верхних водонепроницаемых слоях земной коры, нельзя считать разумным решением этой важной современной проблемы. Требуются дополнительные научные исследования способов нейтрализации радиоактивных загрязнений в водоемах.

В организмах растений и животных происходят процессы биологической концентрации радиоактивных веществ на протяжении цепей питания. Концентрированные мелкими организмами эти вещества затем попадают к другим животным, хищникам, где образуют опасные концентрации. Радиоактивность некоторых планктонных организмов может в 1000 раз превышать радиоактивность воды.

Некоторые пресноводные рыбы, представляющие собой одно из высших звеньев в цепи питания, в 20-30 тыс. раз радиоактивнее воды, в которой они живут.

Загрязнения сточных вод делят в основном на две группы: минеральные и органические, в том числе – биологические и бактериальные.

К минеральным загрязнениям относятся сточные воды металлургических и машиностроительных предприятий, отходы нефтяной, нефтеобрабатывающей и горнодобывающей промышленности. Эти загрязнения содержат песок, глинистые и рудные включения, шлак, растворы минеральных солей, кислот, щелочей, минеральные масла и др.

Органические загрязнения вод производятся городскими фекально-хозяйственными стоками, водами боен, отходами кожевенных, бумажно-целлюлозных, пивоваренных и других производств. Органические загрязнения бывают растительного и животного происхождения. К растительным относятся остатки бумаги, растительные масла, остатки плодов, овощей и др. Основным химическим веществом этого рода загрязнений является углерод. К загрязнениям животного происхождения относятся: физиологические выделения людей, животных, остатки жировых и мускульных тканей, клеевые вещества, и пр. Они характеризуются значительным содержанием азота.

Бактериальные и биологические загрязнения представляют собой различные живые микроорганизмы: дрожжевые и плесневые грибки, мелкие водоросли и бактерии, в том числе – возбудители тифа, паратифа, дизентерии, яйца гельминтов, поступающие с выделениями людей и животных и пр. Бактериальную загрязненность сточных вод характеризуют величиной коли-титра, т. е. наименьшим объемом воды в миллиметрах, в котором содержится одна кишечная палочка (бактерия "коли"). Так, если коли-титр равен 10, это значит, что в 10 мл найдена 1 кишечная палочка. Этот вид загрязнений свойствен бытовым водам, а также сточным водам боен, кожевенных заводов, шерстомоек, больниц и др. Общий объем бактериальной массы достаточно велик: на каждые 1000 м3 сточных вод – до 400 л.

Загрязнения большей частью содержат около 42% минеральных веществ и до 58% органических.

При рассмотрении вопроса о составе сточных вод одним из важных понятий является концентрация загрязнения, т. е. количество загрязнений в единице объема воды, исчисляемом в мг/л или г/м3.

Концентрацию загрязнений сточных вод определяют химическими анализами. Большое значение  имеет рН сточных вод, особенно при процессах их очистки. Оптимальной средой для биологических процессов очистки являются воды с рН около 7-8. Бытовые сточные воды имеет слабощелочную реакцию, производственные – от сильнокислой до сильнощелочной.

Загрязнение водоемов характеризуется следующими признаками: появление плавающих веществ на поверхности воды и отложение на дне осадка; изменение физических свойств воды, как-то: прозрачности и цветности, появление запахов и привкусов; изменение химического состава воды (реакции, количества органических и минеральных примесей, появление ядовитых веществ и др.), уменьшение растворенного в воде кислорода; изменение видов и количества бактерий и появление болезнетворных бактерий за счет поступления их со сточными водами.

Вода обладает чрезвычайно ценным свойством непрерывного самовозобновления под влиянием солнечной радиации и самоочищения. Оно заключается в перемешивании загрязненной воды со всей ее массой и в дальнейшем процессе минерализации органических веществ и отмирания внесенных бактерий. Агентами самоочищения являются бактерии, грибы и водоросли. Установлено, что в ходе бактериального самоочищения через 24 ч остается не более 50% бактерий, через 96 ч – 0,5%. Процесс бактериального самоочищения сильно замедляется зимой, так что через 150 ч сохраняются еще до 20% бактерий.

Чтобы обеспечить самоочищение загрязненных вод, необходимо их многократное разбавление чистой водой.

Если же загрязнения настолько велики, что самоочищение воды не происходит, существуют специальные методы и средства для ликвидации загрязнений, поступающих со сточными водами.

В промышленности – это главным образом строительство цеховых и общезаводских сооружений по очистке сточных вод, совершенствование технологического процесса производства и строительство утилизационных установок для извлечения ценных веществ из сточных вод.

На речном транспорте наибольшее    значение имеет борьба с потерями нефтепродуктов при погрузке, выгрузке и транспортировке на судах речного флота, оборудование судов емкостями для сбора загрязненных вод.

При лесном сплаве основными методами борьбы с засорением рек является строгое соблюдение технологии сплава леса, очистка русел рек от затонувшей древесины, прекращение молевого сплава леса на реках, имеющих рыбохозяйственное значение.

Проблемы качества воды и здоровье населения в регионе Приаралья.

Критическая  ситуация сложилась и в приаральной зоне интенсивного опутывания, засоления  и дефляции. В настоящее время уровень Аральского моря понизился на 18 м соленость воды достигло 70г\л (данные 2000года) обсохла и стала опустыниваться акватория моря на территории 3,5 миллионом га и 2 миллионов га в Казахстанской части.

Аральское море, 1973 год (фото со спутника).

Аральское море, 1997 год (фото со спутника).

В связи с воздействием, осуществляемых в бассейне Аральского моря водохозяйственных мероприятий, периоды с 1960 по 1990 г. при дальнейшем возрастании изъятия стока рек Амударьи и Сырдарьи привели к гибели Аральского моря и последовавшей деградации окружающей среде на территории Приаралья. При этом резко ухудшилось санитарно-эпидемиологическое состояние, наступил катастрофический экологический кризис в регионе.

Море являлось уникальным естественным очистителем поверхностных вод, поступающих из рек Сырдарьи и Амударьи, и оно сыграло огромную роль в поддержании устойчивого экологического равновесия в бассейне и его климатообразующем значении. С усыханием моря, ее природорегулирующие функции утрачены, акватория моря уменьшилась на 52%, объем воды на 75%, уровень снизился более чем на 17-19 метров, образовалась пустынная площадь около 40 тыс. км, а соленость воды увеличилась с 10% до 60%.

Условия обитания и хозяйственная целостность человека, несомненно, находятся в тесной зависимости от имеющихся запасов водных ресурсов. В Приаралье, где испытывается дефицит водных ресурсов, нарастает прямое и косвенное влияние водного фактора и его влияния на здоровье человека.

Водные ресурсы р. Сырдарьи в основном формируются на территории Кыргызстана, проходя через территорию Таджикистана и Узбекистана поступают в Казахстан. Качество речных вод, поступающих с горных территорий их формирований по мере продвижения в низ резко ухудшаются, поэтому после выхода рек из гор и в среднем и в нижнем течение присуща повышенная минерализация(1-2 т/л), высокая концентрация других вредных элементов. При этом главными поставщиками загрязнений являются гербициды, пестициды, минеральные удобрения, а также сумма ионов формирующих общую минерализацию воды, является орошаемое земледелие и сельхозпроизводство, также загрязняют промышленные коммунально-бытовые объекты в основном тяжелыми металлами, фенолами, нефтепродуктами и т.д.

Особое напряженное положение в последние годы отмечается в связи с резким ухудшением качества воды малых рек Ферганской долины (Касансай, Надша-Ата, Исфайрам, Сох, Исфара, Ахангаран, Чирчик). В последние 15-20 лет имеет место высокий рост численности населения в этом регионе и как правило народонаселение осуществлялось в долинах вышеуказанных рек, что привело к резкому увеличение нагрузки на экологическое состояние природных и водных объектов. Почти все сточные воды населенных пунктов из этого региона без очистки сбрасывается в реки, тем самым, создавая сложную санитарно-эпидемическую обстановку.

В открытых водоемах низовий р. Сырдарьи присутствие пестицидов сверх предельно допустимой концентрации(ПДК) отмечается в одной из 100-222 проб колодезной воде соответственно в 5-30, в водопроводной вод 20-35 проб. В продуктах питания наиболее часто пестициды встречаются во фруктах в каждой 50-й пробе, в кормах в каждой 30-50 пробе.

Большая часть подземных вод в пределах межпородных котловин и долин, а также на предгорных равнинах, в долинах и дельтах рек целиком связана с поверхностным стоком. Сокращение объема поверхностных речных вод и ухудшения их качества непосредственно отражалось на соответствующих показателях подземных вод, что наблюдаются в настоящее время. При этом гидравлическая взаимосвязь поверхностных вод с подземными провели к полной потере нормального качества так же  и подземных вод, особенно в низовьях рек и в зонах развитого орошения.

 Главной причиной ухудшении  состоянии качества речных вод  явилось резкое увеличение площадей орошения земель, при этом водные заболеваемости ресурсы были не только практически исчерпаны, но и качественно истощены. Речной сток практически весь начал разбираться на орошение уже в местах выхода их из горной стокообразующей зоны. В среднем течение рек начал поступать лишь их избыточный сток и сток коллекторно-дренажной сети. Общий объем коллекторно-дренажных вод в бассейне р. Сырдарьи достиг 12-14 км в год из которых 10 куб. км сбрасываются обратно в реку, а 2-4 км отводится в естественные понижения. Минерализация этих вод в верхнем течении колеблется в пределах  1.45 – 7.6 г/л, в среднем – 3.3-15.9 г/л, в нижнем течении 5-8 г/л.

В соответствии с этим изменился гидрологический, гидрохимический режим рек. Весь этот неполноценный сток реки средней части долин вторично начал изыматься для орошения уже в верхней части их нижнего течения. В результате в эксплуатирующих энергетический камуфляж потенциал вод собственно  в нижнем течении природный сток перестал  поступать. Русло реки здесь стало главным приемником дренажного и сбросного стока.

С развитием экологической трагедией в регионе стали катастрофически стали нарастать масштабнее по размерам и глубине отрицательные последствий, жизнь тысяч людей проживающих в Казахстанской части Приаралья,  а это немного немало 1.5 млн.  человек, резко ухудшилось и оказалось в опасности.

 По сложившейся к  настоящему моменту медико-экологической  ситуации территорию Приаралья  справедливо считают зоной бедствия, о чем свидетельствуют показатели инфекционный, паразитарной, природно-очаговой и соматической заболеваемости населения. Из каждой ста рожениц – 70 больны малокровием, от больной матери рождаются больной ребенок, каждый девятый младенец не доживает до года, один из 4 – 5 призывников не годен к строевой службе по физическим данным. На протяжении 20 лет Кызылординская обл.  является неблагополучной а Республики Казахстан и характеризуется по медико-биологическим показателем высоким уровнем заболеваемости  брюшным тифом в 29 раз, вирусным гепатитом в 7 раз, паратифом в 4 раза, заболеваемости болезнями крови 1.57 раз, острыми кишечными инфекциями в 2 раза.  В последние годы особенно тревожными становятся все более высокими заболеваемости патологией сердечнососудистой системы, органов выделения, пищеварения, кровообращения, заболеваемости раком и туберкулезом.