Способ решения проблемы загрязнения водоемов

Пути решения проблемы загрязнения воды

Каждый школьник знает о важности воды для человека. Потребление пресной воды в мире растет в геометрической прогрессии как из-за увеличения численности населения, так и из-за смены стандартов гигиенических нужд, роста промышленного производства, необходимости в орошении полей.

Проблема загрязнения водоемов особенно остро стоит в густонаселенных странах. В некоторых регионах планеты не хватает не только питьевой воды, в самых грязных реках она непригодна даже для бытовых нужд.

Экологические проблемы пресных вод

К пресным относят воды с минерализацией менее 0,1 промилле. Около 70% пресных вод залегает в полярных льдах и горных ледниках. Льды менее подвержены влиянию деятельности человека из-за удаленности от густонаселенных районов.

В многовековых залежах льда есть слои, загрязненные пеплом вулканов и сильных пожаров. В остальном глубоко залегающие части ледников чистые. Ученые работают над проектами по доставке айсбергов к засушливым берегам Африки, но пока вода из ледников получается слишком дорогой.

До 30% пресной воды содержится в подземных источниках. Большая часть подземных источников труднодоступны. В районах с высокой плотностью населения грунтовые воды загрязнены стоками, удобрениями с полей.

Глубокие водоносные горизонты и подземные источники слабозаселенных местностей остаются относительно чистыми. Вода, залегающая в толще верхнего слоя земной коры в любом состоянии, относится к полезным ископаемым.

Пресные озера и реки содержат всего 0,3% запасов пресной воды. Но именно их больше всего использует человек для питья и хозяйственной деятельности, в них живут пресноводные растения и животные. Озера и реки более прочих видов пресных водоемов подвержены загрязнению. В то же время, ухудшение качества воды в открытых водоемах в первую очередь влияет на человека.

Основные источники загрязнения водоемов и подземных источников:

• Сточные воды.
  Представляют собой бытовые стоки и ливневую канализацию. Стоки загрязнены моющими средствами, отходами жизнедеятельности человека, остатками пищи, песком. Наиболее опасны растворы бытовой химии и солевые реагенты с улиц.
• Промышленные отходы.
  В одних случаях стоки с производственных предприятий попадают в водоемы из-за пренебрежения очистными сооружениями. В других случаях утечки загрязненной воды происходят из-за поломок и аварий.
• Сельскохозяйственные предприятия.
  Современное земледелие не может обойтись без удобрений и пестицидов. Осадки смывают химические вещества в водоемы и грунтовые воды. Животноводство вносит свою лепту: дожди и паводки способствуют попаданию экскрементов в пресные водоемы. Даже небольшое количество навозосодержащей жидкости вызывает мор рыбы в реках и озерах. Попадают в водоемы и антибиотики, дезинфицирующе средства, стимуляторы роста, которые применяют в животноводстве.
• Утечки нефти.
  Небольшое количество нефтепродуктов содержится в стоках дорог и ливневой канализации. На судоходных реках случаются разливы нефти из танкеров. Нефтяные пятна крайне опасны для речной фауны.
• Твердые отходы.
  В водоемы попадет огромное количество мусора. Часть приносит ветром, часть несознательные граждане выбрасывают прямо в воду. В Азии есть реки, сплошь покрытые слоем плавучих отходов.
• Тепловое загрязнение.
  В озера и реки сливают воду из систем охлаждения тепловых и атомных станций и даже серверных центров. Такая вода не содержит повышенных концентраций загрязняющих веществ. Для экосистемы водоема губительна температура стоков: водоросли разрастаются сверх меры, а животные погибают.
• Атмосферные загрязнения.
  Пепел, сажа вредные атмосферные примеси также попадают в водоемы. Загрязнения воздуха при реакции с водой приводят к кислотным дождям.
• Природные источники загрязнений.
  Вулканический пепел, трупы животных, гниющие остатки растений, подмывание берегов. В поймах рек встречаются залежи ртути, свинца и других опасных веществ.

Экологические проблемы, связанные с загрязнением воды:

1. Ухудшение здоровья людей.
   Высокая концентрация опасных веществ приводит к онкологическим, дерматологическим заболеваниям, кишечным инфекциям и т.д. Опасно употреблять в пищу рыбу из грязных водоемов.
2. Нарушение экосистем водоемов.
   В условиях избытка органики и удобрений водная флора активно растет, а рыба гибнет. Засорение водоемов порой приводит к гибели птиц.
3. Реки несут мусор и растворенные опасные вещества в моря, что приводит к загрязнению Мирового океана.

Пути решения проблемы загрязнения воды

Основной источник загрязнения вод – деятельность человека. Пути решения проблемы лежат в области очистки стоков, недопущения попадания загрязняющих веществ в водоемы и грунт. Чтобы полностью решить проблему загрязнения водных объектов, нужно применять комплексный подход.

Играет роль и работа над сокращениями вредных выбросов в атмосферу, и личная культура водопользования. Поскольку проблема глобальная, необходимы совместные усилия всех стран.

Загрязнение воды в России относится к экологическим преступлениям, влечет ответственность от административной до уголовной.

Очистка промышленных и бытовых сточных вод

Загрязненные стоки промышленных предприятий попадают в реки. В водоемы ведут канализационные коллекторы. Не везде применяют полноценную очистку сточных вод. Органические остатки менее опасны для природы, чем химические вещества. Но биологические сбросы представляют опасность для городов, расположенных ниже по течению реки.

Во избежание загрязнения водоемов стоками разрабатывают и внедряют новые технологии очистки. Очистные сооружения называют «станции аэрации», хотя аэрация на них – далеко не единственный процесс.

Этапы очищения стоков:

1. Механическая очистка.
   Стоки проходят через решетки, песколовки, жироловки, первичные отстойники, фильтры и септики.
2. Биологическая очистка.
   Активный ил, представляющий собой комбинацию бактерий и простейших, удаляет органические включения.
3. Физико-химический этап.
   Нужен для удаления растворенных веществ и взвешенных частиц. Включает аэрацию, флотацию, центрифугирование и другие методы.
4. Дезинфекция очищенных стоков.
   Для обеззараживания применяют ультрафиолетовое облучение, озонирование, обработку хлором и его соединениями.

Обеззараживание природных вод с помощью химических реактивов

Популярный способ уничтожить нежелательные микроорганизмы – добавление в воду реагентов-окислителей. С этой целью часто применяются хлор, диоксид хлора, озон, гипохлорит натрия. Недостаточное количество реагента не окажет желаемого эффекта, а избыточное навредит здоровью.

Некоторые из обеззараживающих веществ уменьшают содержание солей металлов: окислитель реагирует с примесями, вследствие чего они выпадают в осадок в виде хлопьев. Точно рассчитанное количество реактивов убивает даже те бактерии, которые попадают в воду после обеззараживания.

Откачка загрязненных вод в специальные резервуары

Для откачки сильнозагрязненной воды применяют поверхностные и глубинные дренажные насосы. Откачивают жидкость в таких случаях:

• при прорывах канализационных труб;
• удаление воды из подвалов и погребов;
• очистка загрязненных водоемов;
• осушение луж после дождей, паводков и прорывов труб;
• откачка выгребных ям.

Опасные жидкости, которые невозможно очистить, хранят в резервуарах. К таким жидкостям относится вода, загрязненная радиоактивными элементами. Железобетонные и металлические резервуары расположены на поверхности, под землей или заглублены. Они имеют сложную систему защиты от протечек и повреждений при землетрясениях.

Использование в производстве технологий оборотного водоснабжения, не требующего дополнительного водозабора и стока вод

Химическая, металлургическая, нефтеперерабатывающая отрасли используют от 90 до 98% оборотной воды. Электростанции, автомойки, пищевые комбинаты тоже очищают и используют воду повторно.

Если воду используют как охладитель, ей достаточно дать остыть в выделенном резервуаре. Жидкость после мытья деталей, автомобилей, продуктовых полуфабрикатов нуждается в многоступенчатой очистке. Технологии очищения зависят от вида загрязнений. Обычно обработка включает такие этапы:

• механическая очистка: процеживание через решетки и пескоуловители, отстаивание;
• обессоливание в установке обратного осмоса.

Применение технологий оборотного водоснабжения многократно уменьшает количество вредных выбросов, снижает фактическое водопотребление, на производствах сокращает потери компонентов сырья. В процессе очистки из загрязненной жидкости извлекают ценные вещества, попавшие в воду в процессе производства.

Обработка осадков сточных вод: методы очистки и сушки

Очистка сточных вод предприятий: методы и оценка эффективности

Сброс сточных вод: залповый, на рельеф, в канализацию

Что относится к сооружениям механической и биологической очистки сточных вод?

Методы очистки сточных вод: механические, химические, биологические

Производственные сточные воды: ПДК, состав и способы утилизации

Экологические проблемы озера Байкал

Аэробная и анаэробная биологическая очистка сточных вод

Основные источники загрязнения воды

Методы обеззараживания и очистки сточных вод

Бытовые сточные воды: как образуются, состав, очистка

Флотационная очистка сточных вод: виды и установки

Да уж, проблема с загрязнением воды и правда серьезная. Я вот в прошлом году на свой пляж пришел и был в шоке. Бутылок плавает в водоеме больше, чем рыбы. А самое ведь главное, что виноваты в этом не предприятия, а самые обычные посетители. Мол, ну кину я бутылку, от одной же ничего не будет. Если так каждый будет думать – то скоро и купаться летом будет негде. Самый лучший вариант решения проблемы, как по мне – это просто сменить собственное отношение к природе.

Перепечатка материалов разрешена только с указанием первоисточника

Источник

Причины экологического загрязнения воды и действенные способы решения проблемы

Загрязнение воды — это глобальная экологическая проблема, которая набирает обороты с каждым годом. Водный ресурс Земли скоро может стать дефицитным. И одна из причин такой катастрофы — загрязнение морей и океанов пластиковым мусором, отходами и токсичными веществами.

Основные причины загрязнения

Экология воды — это важнейшая составляющая экосистемы. Водный ресурс постоянно загрязняется, причём, источником мусора может служить как сама природа, так и человек.

Естественные источники

Природа активно загрязняет сама себя. Источником мусора, который приводит к порче питьевой воды, становятся обыкновенные дожди. Они приносят с собой мусор, пыль, остатки удобрений из ферм.

Другими источниками загрязнения служат:

• эрозия почвы и попадание в реки прибрежного грунта;
• извержение вулканов;
• гниение остатков животных и водорослей;
• продукты жизнедеятельности организма.

Природные источники загрязнений не опасны. Остатки растений и животных съедают паразиты, часть мусора перегнивает. В ходе круговорота воды водоёмы очищаются самостоятельно.

Загрязнение водоёмов человеком

Другое дело — продукты антропогенной деятельности. Стремясь к новым промышленным открытиям, человек загрязняет питьевую воду, что в дальнейшем может привести к дефициту. Заводы и фабрики сбрасывают свои отходы в водоёмы, а жители некоторых стран оставляют в Мировом Океане тонны пластика.

Основные факторы промышленного загрязнения воды:

• Бытовой. Сюда относят слив моющих средств, пищевых добавок и прочей бытовой химии.
• Сельскохозяйственный. Водоёмы засорены пестицидами и токсичными удобрениями.
• Индустриальный. В воду попадают отходы промышленности.

Загрязнение водоёмов человеком несёт в себе большую опасность. Природа не может очиститься от токсичных отходов самостоятельно. Высокая концентрация мусора приводит к гибели растений и животных, развитию хронических заболеваний у всех живых организмов.

Виды загрязнений

Выделяют несколько факторов риска, приводящих к загрязнению гидросферы.

Все отходы можно условно поделить на:

• механические — мусор, пластик;
• тепловые — тепло, вырабатываемое электростанциями;
• химическое — следствие выброса отходов от предприятий;
• радиоактивное;
• биологическое — опасными микробами и вирусами.

Тяжёлыми металлами

Загрязнение воды тяжёлыми металлами, в том числе ртутью, — одна из главных проблем промышленности.

Основными источниками опасного мусора являются предприятия авто- и металлургической промышленности.

Элемент	Содержание металлов (мкг/л)
	Морская вода	Речная вода
Ртуть	0,03	0,03-2,8
Медь	3,0	1,0-20,0
Свинец	0,03	1-23,0
Железо	10,0	10,0-67,0
Мышьяк	10,0	30,0-64,0

Попадая в организм, тяжёлые металлы и их соединения вызывают сильнейшую интоксикацию. В большой концентрации они приводят к массовой гибели людей и животных.

Радиоактивными веществами

Загрязнение воды радиоактивными веществами стали отмечать сравнительно недавно, но уже сейчас эта проблема стала масштабной. В ходе работы предприятий вырабатываются радиоактивные изотопы, которые попадают в воду. Местные водоёмы и реки часто используются для охлаждения ядерных реакторов.

Основные источники загрязнения:

• АЭС;
• ядерные испытания;
• корабли, работающие на ядерном топливе.

Употребление заражённой воды приводит к развитию онкологии, появлению «сломанных» генов, мутациям.

Распространение радиоактивной воды в следствие действия Фукусимы.

Яркий пример такого загрязнения — Фукусима. Под деактивированной станцией находится 360 тонн радиоактивной воды, которая попадает в океан из-за постоянных утечек.

Неорганические загрязнения

Неорганические загрязнения — это щелочи и кислоты. Они напрямую влияют на качество воды, делая её непригодной к употреблению.

• выброс отходов предприятий в реку;
• аварии на заводах;
• аварии на подземных шахтах.

Такие утечки приводят к серьёзным последствиям — массовой гибели флоры и фауны, отравлениям людей.

Канализации

Канализационные отходы попадают в стоки, после чего накапливаются и сбрасываются в местные водоёмы. В такой воде есть не только отходы жизнедеятельности организма, но и опасные химикаты.

Попадая в воду, они приводят к отравлению и серьёзным заболеваниям. Заражённая вода — переносчик малярии, дизентерии, брюшного тифа, паразитов.

Она является прекрасной средой для размножения бактерий и вирусов.

Удобрения

Сельскохозяйственная деятельность также вносит свой вклад в загрязнение гидросферы. В воду попадают нитраты, фосфаты и пестициды, которые должны были бороться с сорняками.

Зачастую утечку удобрений в воду видно невооруженным взглядом — она меняет свой цвет.

Это приводит к интенсивному росту сине-зелёных водорослей, которые уничтожают других представителей подводной флоры и фауны.

В такой среде не могут жить рыбы, что приводит к отсутствию пищи для животных. Вода, загрязнённая удобрениями, со временем превращается в болото.

Процесс перемещения загрязнителей в воде

Главная опасность загрязнения водного пространства в том, что загрязнители могут перемещаться на большие расстояния за короткий промежуток времени.

Твёрдые отходы попадают в течение и переносятся в другие реки, после чего оказываются в Мировом Океане. То же самое происходит с жидким мусором.

Отходы попадают в организм рыб и водорослей. После этого они вклиниваются в пищевую цепь, заражают птиц, зверей и человека. В результате даже небольшая утечка становится глобальной проблемой для всего региона.

Оценка степени загрязнения

Экологи регулярно проводят оценки степени загрязнения воды, позволяющие не пропустить начало экологической катастрофы.

Для анализа состояния гидросферы используются следующие параметры:

1. УКИЗВ. В соответствии с удельным индексом, водоёмы делятся на 16 классов опасности.
2. ПДК. Устанавливается для каждого типа вещества в отдельности.
3. Биохимическое потребление кислорода. Показывает уровень кислорода, необходимого для разложения соединений.
4. Щёлочность. Показывает количество кислот в воде.
5. Процент взвешенных веществ. К ним относятся песок, планктон, ил, глина и так далее.
6. Количество водорода. На этот показатель ориентируются в первую очередь.

Оценку степени загрязнения воды проводят регулярно. Кроме того, учёные обязательно берут пробу на содержание болезнетворных бактерий.

К чему приводит загрязнение воды

Последствия загрязнения воды могут быть катастрофическими. Уже сегодня состояние гидросферы стало глобальной проблемой, которая требует немедленного решения.

Дефицит пресной воды

Одно из самых страшных последствий — это нехватка чистой питьевой воды. По состоянию на 2021 год около нескольких миллиардов людей сталкиваются с таким дефицитом. Большая часть приходится на страны Африки.

Глобальный уровень дефицита воды по странам.

Причина дефицита — массовое загрязнение водоёмов и грунтовых вод, а также отсутствие эффективных систем очистки.

Если проблема не будет решена, спустя 2 столетия она превратится в глобальную катастрофу.

Эпидемии

Наличие в воде тяжёлых металлов, солей, кислот, опасных вирусов и бактерий приводит к развитию острых и хронических заболеваний.

Загрязнение воды может вызвать:

• проблемы с сердцем;
• заболевания ЖКТ;
• болезни печени и почек;
• нарушения в работе опорно-двигательного аппарата;
• глистную инвазию;
• брюшной тиф;
• холеру.

Воздействие на живые организмы

Регулярное употребление грязной воды приводит к накоплению токсичных соединений и тяжёлых металлов в организме.

В долгосрочных последствиях это вызывает развитие тяжёлых нарушений в работе всех органов и систем.

Нарушение строения ДНК

Сейчас нарушение строения ДНК можно пронаблюдать на рыбах. Постоянно употребляя заражённую воду, они мутируют. Это приводит к нарушениям в работе организма, патологиям внутренних органов, различным деформациям.

В дальнейшем такие последствия грозят и человеку.

Нарушение репродуктивной функции

Грязная вода с тяжёлыми металлами негативно влияет на состояние репродуктивной системы. Токсичные соединения годами накапливаются в организме, становясь причиной различных патологий.

В результате употребление заражённой воды приводит к бесплодию.

Нарушение энергообмена

Токсичные соединения приводят к поражению мембраны митохондрий. Клетки теряют способность вырабатывать энергию и потреблять полезные вещества, что приводит к истощению организма.

Нейротоксичное воздействие

Тяжёлые металлы — главный враг нервной системы. Накапливаясь в организме, они могут привести к нарушениям слуха, координации, чувствительности. Для больного характерна потеря памяти, развитие психических заболеваний.

Вымирание животных

Грязная вода буквально убивает представителей водной флоры и фауны.

В океанах происходит следующее:

• нефть и нефтепродукты разрушают жировой слой на перьях птиц, от чего те гибнут от холода;
• рыбы поедают мелкий мусор вместо корма и погибают;
• температура воды в водоёмах повышается, что негативно сказывается на состоянии рыб и животных, привыкших к холоду;
• цветение водорослей уничтожает кислород в водоёме, в результате чего рыбы задыхаются.

Около 400 видов животных оказались на грани вымирания.

Кислотные дожди

Испаряясь, токсичные соединения из воды попадают в атмосферу, где смешиваются с влагой. Такой круговорот приводит к выпадению токсичных дождей. Осадки не разъедают все живое, но губительно сказываются на состоянии почвы.

Схема образования кислотных дождей.

Дожди повышают кислотность водоёмов и почвы, что приводит к гибели мальков и насекомых, нарушая пищевую цепочку и баланс фауны.

Острова мусора

Большое количество пластика в океане стало причиной образования так называемых «мусорных островов».

Это целые скопления отходов, которые плавают в воде, загрязняя гидросферу.

Самый крупный остров ежедневно пополняется трёмястами тоннами мусора. И таких островков очень много.

Пути решения проблем

Существует несколько путей борьбы с загрязнением воды. Рассмотрим самые эффективные.

Очистка воды

Один из способов сократить объёмы загрязнения гидросферы — заняться очисткой.

Сейчас внедрены следующие методы:

• Механический. Трубы сливов оснащены решётками, которые задерживают тяжёлые компоненты, не позволяя им попадать в водное пространство.
• Химический. В водоёмы засыпают компоненты, которые нейтрализуют химические соединения. Однако сама вода от этого становится жёсткой и непригодной к употреблению.
• Третичный. В водоёмы добавляются специальные порошки, которые позволяют очищать воду от бактерий, кислот и тяжёлых соединений.

Все эти способы несовершенные и не позволяют решить проблему на глобальном уровне.

Охрана водных ресурсов

В мире активно внедряются меры об охране водных ресурсов от человеческого вмешательства. Многие крупные водоёмы и озёра уже взяты на контроль и отнесены к заповедной территории. Доступ к такой воде строго ограничен, а слив отходов и выброс мусора запрещён.

Помимо этого, экологи стараются привить уважительное отношение к пресной воде и выработать у человека культуру умеренного и бережного потребления ресурса.

Решение вопроса на законодательном уровне

Справиться с проблемой загрязнения воды невозможно без государственной поддержки. В законодательстве должны быть предусмотрены меры за выброс мусора, слив отходов и другие действия, которые грозят водным запасам.

Кроме этого, в РФ имеется целый водный кодекс, который направлен на сохранение водных ресурсов страны.

Как предупредить процесс загрязнения

Каждый человек может самостоятельно повлиять на состояние водных ресурсов, уменьшив бытовые выбросы.

Экологи дают следующие рекомендации:

• не использовать бытовую химию для уборки;
• правильно утилизировать и сортировать мусор;
• не смывать лекарства и мусор в канализацию;
• сократить потребление воды в быту;
• отказаться от пестицидов и гербицидов.

Проблему загрязнения воды можно решить совместными действиями и слаженной работой.

Текущая ситуация в мире

Загрязнение воды в мире давно стало актуальной проблемой. На её решение брошены все силы государства.

В России

Статистика в России неутешительна — ежегодно в России фиксируется около 3 тысяч случаев загрязнения водоёмов. Наиболее заражёнными считаются реки Обь, Волга и Амур, на которые приходится 70% всех отходов.

Хуже всего ситуация в Свердловской, Московской и Нижегородской области.

Основные источники загрязнения в России:

• сточные воды;
• промышленные отходы;
• сельское хозяйство;
• отходы нефтепромышленности;
• твёрдый мусор;
• тепловое загрязнение.

В других странах

В мире обстановка также не лучшая.

Экологи приводят следующие факты:

• Реки в Азии — самые загрязнённые. В них повышено содержание свинца, бактерий, отходов жизнедеятельности.
• 30% рек в Ирландии грязные. Они заражены пестицидами и химическими удобрениями.
• 85% грунтовых вод в Бангладеше заражены мышьяком.
• На реке Мюррей из-за кислот погибло около 1 миллиона птиц и зверей.
• 40% рек в США загрязнены.

Загрязнение воды — это серьёзная проблема, требующая повышенного внимания со стороны экологов.

Источник