Антропогенний вплив на гідросферу

План

1 Споживання води у  світі.

2. Стоки промислових  і сільськогосподарських виробництв

З Нафтові плями.

4. Вплив забруднення  води на тваринний і рослинний  свп

Споживання води у  світі

Неможливо уявити собі життя без  води. Однак людина владно вторгається  в природні сховища, знищує все навколо себе, забруднює воду, таку необхідну для неї ж самої. Дуже мало залишилося на Землі річок у їхньому первозданному вигляді. І все це через байдуже ставлення людини до природи, зокрема до водойм. Вона забруднює атмосферу, звідки всі забруднюючі речовини неминуче повертаються на поверхню Землі. До того ж стічні води промислових виробництв, побутові стоки попадають в ті ж ріки, озера, різні водойми. Дістається і підземним водам, які не встигають переробити відходи Усе це повертається до людини у складі питної води й продуктів харчування.

Яким є склад  води? Слід зауважити, що вода ніколи не буває без домішок У ній  містяться різні гази й солі, завислі  тверді частинки. Навіть прісна в нашому розумінні вода містить розчинених солей близько 1 г на 1 л. Запас прісної води не висихає завдяки постійному кругообігу. Обсяг води, що випаровується, близько 525 тис. км на рік. 86 % від цього обсягу припадає на солоні води Світового океану. Інша частина випаровується на суші. Щороку відбувається випаровування великого шару води, товщина якого близько 1250мм. Частина цієї води як опади потрапляє знову в океан, інша частина за допомогою вітрів переноситься на сушу. Тут вона проливається дощем у ріки й озера, живить підземні води й льодовики. Енергією Сонця підживлюється природний дистилятор, який використовує близько 20 % цієї енергії. Прісні води складають усього 2 % гідросфери, однак вони постійно відновлюються. Саме це й дає можливість людині мати запаси прісної води. 85 % запасів прісної води знаходиться в льодах полярних зон і льодовиків. Тут швидкість водообміну набагато нижча, ніж в океані. Вона дорівнює 8000 років. Підраховано, що поверхневі води можуть відновитися практично в 500 разів швидше, ніж в океані. Швидкість відновлення річок ще вища — 10—12 діб. Тому для людини велику роль відіграють саме запаси прісних вод рік

Стоки промислових і  сільськогосподарських виробництв

Споконвіків ріки вважалися головним джерелом прісної води. Однак у  результаті втручання людини вони чимраз більше забруднюються відходами. Ці відходи різними руслами стікають у моря й океани. У вигляді стічних вод повергається в ріки й водойми використана річкова вода. Сьогодні очисні споруди не можуть стовідсотково задовольнити потреби промислового виробництва. Але все не так просто. Навіть якщо провести найдосконаліше очищення, практично всі неорганічні розчинені речовини і близько 10 % органічних забруднюючих речовин зберігаються в так званих очищених водах. Ці води можна буде використовувати тільки при багаторазовому розведенні чистою природною водою. Тому людині важливо знати точне співвідношення абсолютної кількості стічних вод, хоча б і очищених, і водного стоку річок.

Підраховано, що на усі види водокористування витрачається 2200 км3 води на рік. Щоб розбавити стоки, необхідно практично 20 % ресурсів прісних вод світу. Ученими було підраховано, що до 2000 року повинні були скоротитися норми водоспоживання, однак реальність довела, що, як і раніше, людству необхідно приблизно 30—35 тис. км3 прісної води, щоб мати можливість розбавити стічні води. Це свідчить про те, що незабаром ресурси світового річкового стоку будуть практично вичерпані. Хоча кількість прісної води не стає меншою, але якість її погіршується. Скоро її неможливо буде вживати для пиття.

Багато районів не повністю забезпечені водою. Це південь і південний схід європейської частини СНД, Прикаспійська низовина, південь Західного Сибіру й Казахстану і деякі інші райони Середньої Азії, південь Забайкалля, Центр Якутії; у нашій країні це, зокрема, південні області — Одеська, Кримська. Найбільш забезпечені водою північні райони СНД, Прибалтика, гірські райони Кавказу, Середньої Азії, Саянів і Далекого Сходу.

Обмежені й  навіть мізерні в багатьох країнах  запаси прісних вод значно зменшуються  через забруднення. Забруднюючі речовини поділяють на кілька класів у залежності від їхньої природи, хімічної будови й походження.

Органічні матеріали  потрапляють із побутових, сільськогосподарських  або промислових стоків, їхнє розкладання  відбувається під дією мікроорганізмів І супроводжується споживанням розчиненого у воді кисню. Якщо кисню у воді достатньо і кількість відходів невелика, то аеробні бактерії вельми швидко перетворюють їх на порівняно нешкідливі залишки. У протилежному випадку діяльність аеробних бактерій пригнічується, вміст кисню різко падає, розвиваються процеси гниття. При вмісті кисню у воді нижче за 5 мг на 1 літр, а в районах нересту — нижче за 7 мг, багато видів риб гинуть.

Хвороботворні мікроорганізми й віруси знаходяться в погано оброблених або зовсім не оброблених каналізаційних стоках населених пунктів І тваринницьких ферм. Потрапляючи в питну воду, патогенні мікроби й віруси є збудниками різних епідемій, таких як спалахи сальмонельозу, гастроентериту, гепатиту й ін. Розвинуті країни сьогодні можуть з полегшенням зітхнути, вони практично позбулися поширення епідемій через громадське водопостачання Однак існує небезпека зараження через харчові продукти, наприклад овочі, що вирощуються на полях, які удобрюються шламами (від нім. Schlamme — буквально «бруд») після очищення побутових стічних вод. Водні безхребетні.

наприклад устриці  або інші молюски, що живуть у заражених  водоймах, дуже часто ставали причиною спалахів черевного тифу.

Поживні елементи, в основному сполуки Нітрогену  й Фосфору, потрапляють у водойми з побутовими й сільськогосподарськими стічними водами. Підвищення вмісту нітритів і нітратів у поверхневих і підземних водах стає причиною забруднення питної води й розвитку деяких захворювань, а зростання кількості цих речовин у водоймах породжує їх посилену евтрофікацію (підвищення запасів біогенних і органічних речовин, через шо бурхливо розвиваються планктон і водорості, поглинаючи весь кисень у воді).

Різновидом неорганічних і органічних речовин є сполуки  важких металів, нафтопродукти, пестициди (отрутохімікати), синтетичні детергенти (миючі засоби), феноли. Вони надходять у водойми з відходами промисловості, побутовими й сільськогосподарськими стічними водами. Чимало з них у водному середовищі або взагалі не розкладається, або цей процес занадто повільний, тому ці речовини здатні накопичуватися в харчових ланцюжках.

Одним із наслідків  урбанізації є збільшення донних осадів. Число їх у водоймах невпинно зростає через ерозію грунтів, що виникає через неправильне ведення  сільського господарства, вирубку лісів і завантаженість річкових стоків. Усе це стає причиною виникнення екологічного дисбалансу водних систем і має негативний вплив на донні організми.

Підігріті стічні води є джерелом теплового забруднення. Збільшення температури природних  вод стає причиною зміни природних умов для організмів, що живуть у водах, а також зменшує кількість розчиненого кисню, змінюючи при цьому швидкість обміну речовин. Врешті-решт більшість мешканців водойм гине, чимало з них припиняє свій розвиток.

Кілька десятиліть назад забруднених вод було не так уже й багато. Вони складали лише малу частину від великої кількості чистої води. У наш час картина набагато страшніша: забрудненої води чимраз більше, а чистої — чимраз менше.

Нафтові плями

Найпоширенішим явищем на сьогодні є нафтове забруднення Світового океану. Нафтова плівка безперестанку знаходиться на 2—4 % водної поверхні Атлантичного й Тихого океанів. Щороку в моря скидають приблизно 6 млн т нафтових вуглеводнів. Половина цієї кількості є результатом транспортування й розробки родовищ на шельфі. Континентальне нафтове забруднення потрапляє в океан через річковий стік. Ріки світу щороку переносять у морські й океанічні води більше 1,8 млн т нафтопродуктів.

У морі нафтове забруднення буває різних форм. Воно може тонкою плівкою покривати поверхню води, а при розливах товщина нафтового покриття спочатку може складати кілька сантиметрів. Поступово формується емульсія нафти у воді або води в нафті Потім з'являються грудочки важкої фракції нафти, нафтові агрегати, які можуть протягом тривалого часу плавати на поверхні моря. До грудочок мазуту, прикріплюються різні дрібні тварини, якими охоче годуються риби і вусаті кити. Разом із ними вони ковтають І нафту. Одні риби від цього гинуть, інші насичуються нафтою і стають непридатними для вживання в їжу через неприємний запах і смак

Усі компоненти нафти токсичні для  морських організмів. Нафта впливає  на структуру угруповання морських тварин. При нафтовому забрудненні  трансформується співвідношення видів і знижується їхня розмаїтість. Швидко формуються мікроорганізми, що харчуються нафтовими вуглеводнями, а біомаса цих мікроорганізмів отруйна для багатьох морських жителів. Уже відомо, що дуже небезпечним є тривалий вплив навіть невеликих концентрацій нафти. При цьому поступово знижується первинна біологічна продуктивність моря. До неприємних побічних дій нафти можна зарахувати те, що її вуглеводні можуть розчиняти в собі ряд інших забруднюючих речовин, таких як пестициди, важкі метали, які разом із нафтою накопичуються в приповерхневому шарі й ще більше отруюють його. В ароматичній фракції нафти знаходяться речовини мутагенної й канцерогенної природи, наприклад бензпірен. Зараз є безліч підтверджень тому, що бензпірен є причиною мутагенних ефектів забрудненого морського середовища. Він активно циркулює у морських харчових ланцюжках і опиняється в їжі людей.

Найбільша кількість  нафти сконцентрована в тонкому  приповерхневому шарі морської води, що відіграє значну роль для різних аспектів життя океану. У ньому знаходиться безліч організмів, цей шар відіграє роль «дитячого садку» для багатьох популяцій. Поверхневі нафтові плівки розладнують газообмін між атмосферою й океаном. Відбуваються великі зміни в процесах теплообміну, розчинення й виділення кисню, вуглекислого газу, трансформується відбивна здатність (альбедо) морської води.

Хлоровані вуглеводні, які широко застосовуються для боротьби зі шкідниками сільського і лісового господарства, з переносниками інфекційних  хвороб, уже багато десятиліть разом із стоком рік і через атмосферу попадають у Світовий океан. ДДТ і його похідні, поліхлорбіфеніли й інші стійкі сполуки цього класу зараз виявляються всюди у Світовому океані, включаючи Арктику й Антарктику. Вони досить легко розчиняються в жирах, тому концентруються в органах риб, ссавців, морських птахів. Це ксенобіотики, тобто речовини, які є повністю штучними. Вони не розкладаються, поступово накопичуючись у Світовому океані. Ці речовини дуже токсичні. Відомим є їхній вплив на кровотворну систему, вони пригнічують ферментативну активність і сильно впливають на спадковість.

Річкові стоки  зносять в океан і важкі  метали, які є дуже токсичними. Загальна величина річкового стоку дорівнює 46 тис. км3 води на рік. Разом із ним у Світовий океан потрапляє до 2 млн т свинцю, до 20 тис. т кадмію і до 10 тис т ртуті. Найбільш забрудненими виявляються прибережні води і внутрішні моря. Атмосфера теж впливає на забруднення. Відомо, що приблизно ЗО % ртуті й 50 % свинцю надходить в океан через атмосферу.

Особливо небезпечною  для морського середовища є ртуть. Токсична неорганічна ртуть у  результаті мікробіологічних процесів стає сильно токсичною формою органічної ртуті. Накопичені завдяки біоакумуляції  у рибі або в молюсках сполуки  Меркурію стають джерелом прямої загрози життю й здоров'ю людей.

Ртуть, кадмій, свинець, мідь, цинк, хром, миш'як та інші важкі  метали не тільки накопичуються в  морських організмах, отруюючи у такий  спосіб морські продукти харчування, але й мають негативний вплив  на мешканців моря. Коефіцієнт накопичення токсичних металів, тобто концентрація їх на одиницю ваги в морських організмах відносно морської води, коливається в широких межах — від сотень до сотень тисяч, у залежності від природи металів І видів організмів. Ці коефіцієнти показують, як накопичуються шкідливі речовини в рибі, молюсках, ракоподібних, планктонних та інших організмах

Масштаби забруднення  продуктів морів і океанів  настільки великі, шо в багатьох країнах визначені санітарні  норми на вміст у них тих  або інших шкідливих речовин. Слід зауважити, шо при концентрації ртуті у воді, тільки в 10 разів більшій за її природний вміст, забруднення устриць уже перевищує норму, що встановлена в деяких країнах. Це зайвий раз переконує в тому, що близькою є та межа забруднення морів, через яку не можна буде переступити без шкідливих наслідків для життя й здоров'я людей.

Вплив забруднення води на тваринний  і рослинний світ

Забруднення дуже небезпечні. Але  насамперед вони є небезпечними саме для мешканців водойм. Відомо, що спочатку критичні порушення у функціонуванні живих організмів під дією забруднюючих речовин з'являються на рівні біологічних ефектів. Як тільки клітини змінили свій хімічний склад, моментально порушуються процеси дихання, росту і розмноження живих організмів. Як наслідок, виникають мутації й канцерогенез. Далі порушуються рухи й орієнтація в морській воді. На морфологічному рівні відбуваються зміни у вигляді різних патологій внутрішніх органів: зміна розмірів, розвиток виродливих форм. Часто ці явища можна спостерігати, якщо відбувається постійне забруднення водойм.

Усе це позначається на стані окремих популяцій, на їхніх  взаєминах. Так починають виявлятися екологічні наслідки забруднення. Істотним показником порушення стану екосистем  стає зміна кількості вищих таксонів — риб. Збільшується біомаса мікроорганізмів, фітопланктону, зоопланктону. Це стає характерними ознаками евтрофікації морських водойм, особливо вони значні у внутрішніх морях, морях закритого типу. У Каспійському, Чорному, Балтійському морях за останні 10—20 років біомаса мікроорганізмів зросла майже в 10 разів. У Японському морі великої біди завдають «червоні приливи». Це черговий наслідок евтрофікації, при якій бурхливо дозрівають мікроскопічні водорості, а потім зникає кисень у воді, гинуть водні тварини й утворюється величезна маса гниючих залишків, які отруюють не тільки море, але й атмосферу.