Екологія довкілля. Охорона природи - Грицик В. - Мінеральне забруднення

3.5.1. Джерела забруднення гідросфери

Будь-яка водойма чи водне джерело пов'язані з оточуючим їх природним середовищем. На них справляють вплив умови формування поверхневого чи підземного водного стоку, різноманітні природні явища, індустрія, промислове й комунальне будівництво, транспорт, господарська й побутова діяльність людини. Наслідками цих впливів є внесення у водне середовище нових, невластивих йому речовин, які погіршують якість води. Звичайно виділяють хімічне, фізичне і біологічне забруднення води.

Хімічне забруднення полягає у зміні природних хімічних властивостей води за рахунок підвищення вмісту в ній шкідливих домішок як неорганічної (мінеральні солі, кислоти, луги, глинисті частинки), так і органічної природи (нафта і нафтопродукти, органічні рештки, поверхнево-активні речовини, пестициди та ін.).

Фізичне забруднення пов'язане із зміною фізичних параметрів водного середовища і визначається тепловими, механічними та радіоактивними домішками.

Біологічне забруднення полягає у зміні властивостей водного середовища внаслідок збільшення кількості невластивих йому видів мікроорганізмів, рослин і тварин (бактерій, грибів, найпростіших, червів), занесених ззовні.

Основними джерелами забруднення і засмічення водойм є:

- стічні води промислових і комунальних підприємств,

- відходи від розробки рудних і нерудних копалин,

- води рудників, шахт і нафтопромислів,

- змивання міндобрив, пестицидів та інших хімікатів, що використовуються в сільському господарстві, а також ґрунту та органічних відходів тваринництва у водойми внаслідок поверхневого стоку і зрошення земель,

- викиди водного, залізничного та автомобільного транспорту,

- відходи деревини при заготівлі, обробці і сплаві лісових матеріалів (кора, тирса, тріски, колоди, хмиз),

- кислотні дощі.

Загалом найінтенсивнішими забруднювачами поверхневих вод є великі целюлозно-паперові, хімічні, нафтопереробні, харчові і текстильні підприємства, гірничорудні й металургійні комбінати, а також сільськогосподарське виробництво.

Розглянемо найбільш небезпечні види забруднення водойм.

Мінеральне забруднення

Основними мінеральними забруднювачами прісних і морських вод є різноманітні неорганічні сполуки, токсичні для мешканців водного середовища. Це сполуки миш'яку, свинцю, кадмію, ртуті, хрому, міді, фтору тощо. Більшість із них потрапляє у воду внаслідок людської діяльності. Важкі метали поглинаються фітопланктоном, а потім передаються по трофічних ланцюгах до більш високоорганізованих організмів. Це супроводжується ефектом кумуляції, наслідком якого є зростання концентрації токсичних речовин у тканинах тварин-консументів в міру просування по трофічному ланцюгу. Токсичний ефект деяких найпоширеніших забруднювачів гідросфери представлений у табл. 3.5.

Крім перелічених у таблиці хімічних речовин, до небезпечних забруднювачів водного середовища відносять неорганічні кислоти і основи, які зумовлюють широкий діапазон рН промислових стоків (1,0 - 11,0) і здатні змінювати рН водного середовища до значень нижче 5,0 або вище 8,0, в той час як риба в прісній і морській воді може існувати тільки в інтервалі рН 5,0-8,5.

Закислення водойм відбувається також при випаданні кислотних дощів. Ним уражена значна частина озер у Канаді, СІЛА, Великобританії, Норвегії та Швеції. У таких водоймах зменшується кількість і видовий склад організмів. їхні рештки нагромаджуються на дні, отруюючи воду. З донних відкладів починається вилуговування отруйних металів: алюмінію, ртуті, свинцю, кадмію, олова, берилію, нікелю та ін. Внаслідок цього риба гине від ураження зябер. Далі розвиваються ацидофільні (кислолюбні) мохи, гриби і водорості, які пригнічують решту рослинності. При високій концентрації кислоти у воді вимирають практично всі гідробіонти - комахи, земноводні, риби, мікроорганізми. Залишаються лише анаеробні бактерії, котрі виділяють вуглекислий газ, метан і сірководень.

Таблиця 3.5. Токсичний ефект неорганічних забруднювачів гідросфери

Примітка. Ступінь токсичності: 1 - дуже слабкий, 2 - слабкий, 3 - сильний, 4 - дуже сильний, - дані відсутні.

Серед головних джерел забруднення гідросфери мінеральними речовинами і біогенними елементами слід згадати підприємства харчової промисловості (табл. 3.6) і сільське господарство.

Зростаюче споживання мінеральних добрив у сільському і лісовому господарстві в останні роки суттєво змінило і продовжує змінювати масу біогенних елементів, які поступають з річковим стоком. Коло 1/3 внесених міндобрив вимивається з ґрунтів і виноситься в моря й океани. Природне і антропогенне надходження азоту й фосфору в океан складає коло 62 млн. т на рік, у т.ч. азоту - коло 35 млн. т. Ці речовини викликають надмірне розростання водної рослинності, особливо в невеликих прісних водоймах, що призводить до зменшення вмісту кисню у воді, "цвітіння" водойм, загибелі риби й погіршення якості води. Зі зрошуваних земель щороку вимивається понад 6 млн. т солей, а застосування пестицидів і великих доз міндобрив додатково збільшує мінералізацію і забруднення вод.

Таблиця 3.6. Склад стічних вод підприємств харчової промисловості, г/м3

Відходи, що містять ртуть, звичайно накопичуються в донних відкладах заток та естуаріїв рік. Подальша її міграція супроводжується накопиченням метилової ртуті і включенням її в трофічні ланцюги водних організмів (особливо крабів і риб). Зокрема, сумнозвісно відомою стало хвороба мінамата, вперше виявлена японськими вченими в людей, які вживали в їжу рибу, виловлену в затоці Мінамата, куди безконтрольно скидали промислові стоки з техногенною ртуттю. У хворих порушувалася мова, послаблювався зір, розвивався параліч.