Неорганическое загрязнение

Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные ядовитые химические сое-динения. Это соедине-ния мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Боль-шинство из них попадает в воду в результате человеческой дея-тельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а за-тем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным ор-ганизмам. Токсический эффект некоторых наиболее распростра-ненных загрязнителей гидросферы представлен в таблице:

ВЕЩЕСТВО ПЛАНКТОН РАКООБРАЗНЫЕ МОЛЛЮСКИ РЫБЫ

1. Медь +++ +++ +++ +++

2. Цинк + ++ ++ ++

3. Свинец - + + +++

4. Ртуть ++++ +++ +++ +++

5. Кадмий - ++ ++ ++++

6. Хлор - +++ ++ +++

7. Роданид - ++ + ++++

8. Цианид - +++ ++ ++++

9. Фтор - - + ++

10. Сульфид - ++ + +++

Степень токсичности (примечание):

Сре-ди основных источников загрязнения гидросферы ядовитыми химическими отходами следует упомянуть предпри-ятия пищевой промышленности и сельское хозяйство. С орошаемых земель ежегодно вымывается около 6 млн.т. солей. К 2005 году возможно увеличение их массы до 12 млн.т./год. Отходы, содер-жащие ртуть, свинец, медь локализованы в отдельных районах у берегов, однако некоторая их часть выносится далеко за преде-лы территориальных вод. Загрязнение ртутью значительно снижа-ет первичную продукцию морских экосистем, подавляя развитие фитопланктона. Отходы, содержащие ртуть, обычно скапливаются в донных отложениях заливов или эстуариях рек. Дальнейшая ее миграция сопровождается накоплением метиловой ртути и ее включением в трофические цепи водных организмов. Так, печаль-ную известность приобрела болезнь Минамата, впервые обнару-женную японскими учеными у людей, употреблявших в пищу рыбу, выловленную в заливе Минамата, в который бесконтрольно сбра-сывали промышленные стоки с техногенной ртутью.

Органическое загрязнение.

Среди вносимых в океан с суши растворимых веществ большое значение для обитателей водной среды имеют и органические остатки (300-380 млн.т./год). Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагуб-но влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедея-тельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе само-очищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как серово-дород, которые приводят к загрязнению всей воды в реке. На-личие суспензий затрудняют также проникновение света в глубь воды и замедляет процессы фотосинтеза.

Нефть и нефтепродукты

Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод - все это обусловливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей. Большие массы неф-ти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками. Объем загрязнений из этого источника составляет 2,0 млн.т./год. Со стоками промышленности ежегодно попадает 0,5 млн.т. нефти.

Нефть состоит преимущественно из насыщенных алифотических и гидроароматических углеводородов. Основные компо-ненты нефти - углеводороды (до 98%) - подразделяются на 4 класса:

а) Парафины (алкены). - (до 90% от общего состава) - устойчивые вещества. Легкие парафины обладают макси-мальной летучестью и растворимостью в воде.

б) Циклопарафины. - (30 - 60% от общего состава) насыщенные циклические соединения. Кроме циклопентана и циклогексана, в нефти встречаются бицик-лические и полициклические соединения этой группы. Эти соеди-нения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.

в) Ароматические углеводороды. - (20 - 40% от общего состава) - ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, со-держащие в кольце на 6 атомов углерода меньше, чем циклопара-фины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулой в виде одинарного кольца (бензол, толуол, ксилол), затем бицик-лические (нафталин), полуциклические (пирен).

г) Олефины (алкены). - (до 10% от общего состава) - ненасыщенные нециклические соединения.

Пестициды

Пестициды составляют группу искусственно созданных ве-ществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями рас-тений. Пестициды делятся на следующие группы: инсектициды - для борьбы с вредными насекомыми, фунгициды и бактерициды - для борьбы с бактериальными болезнями растений, гербициды - против сорных растений. Установлено, что пестициды, уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подры-вают здоровье людей и животных. В сельском хозяйстве давно уже сто-ит проблема перехода от химических (загрязняющих среду) к би-ологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителя-ми. В настоящее время на мировой рынок поступает более 5 млн.т. пестицидов. Про-мышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще других встречаются представители инсектицидов, фунгецидов и гербицидов. Синтезированные инсек-тициды делятся на три основных группы: хлороорганические, фосфороорганические и карбонаты. Хлороорганические инсектици-ды получают путем хлорирования ароматических и гетероцикли-ческих жидких углеводородов. К ним относятся ДДТ и его произ-водные, в молекулах которых устойчивость алифатических и аро-матических групп в совместном присутствии возрастает, всевоз-можные хлорированные производные хлородиена (элдрин). Эти ве-щества имеют период полураспада до нескольких десятков лет и очень устойчивы к биодеградации. В водной среде часто встре-чаются полихлорбифенилы - производные ДДТ без алифатической части, насчитывающие 210 гомологов и изомеров. Полихлорбифенилы (ПХБ) попадают в окружающую среду в ре-зультате сбросов промышленных сточных вод и сжигания твердых отходах на свалках. Последний источник поставляет ПБХ в ат-мосферу, откуда они с атмосферными осадками выпадают во все районах Земного шара.

Синтетические поверхностно-активные вещества.

Детергенты (СПАВ) относятся к обширной группе веществ, понижающих поверхностное натяжение воды. Они входят в состав синтетических моющих средств (СМС), широко применяемых в быту и промышленности. Вместе со сточными водами СПАВ попадают в материковые воды и морскую среду. СМС содержат полифосфаты натрия, в которых растворены детергенты, а также ряд добавоч-ных ингредиентов, токсичных для водных организмов: ароматизи-рующие вещества, отбеливающие реагенты (персульфаты, пербора-ты), кальцинированная сода, карбоксиметилцеллюлоза, силикаты натрия. Присутствие СПАВ в сточных водах про-мышленнрсти связано с использованием их в таких процессах, как флотационное обогащение руд, разделение продуктов химичес-ких технологий, получение полимеров, улучшение условий буре-ния нефтяных и газовых скважин, борьба с коррозией оборудова-ния. В сельском хозяйстве СПАВ применяется в составе пестици-дов.

Соединения с канцерогенными свойствами.

Канцерогенные вещества - это химически однородные соединения, проявляющие трансформирующую активность и способность

вызывать канцерогенные, тератогенные (нарушение процессов эмбрионального развития) или мутагенные изменения в организ-мах. В зависимости от условий воздействия они могут приводить к ингибированию роста, ускорению старения, нарушению индиви-дуального развития и изменению генофонда организмов. К ве-ществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся хло-рированные алифатические углеводороды, винилхлорид, и особен-но, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Основные антропогенные источники ПАУ в окружающей среде - это пиролиз органических веществ при сжи-гании различных материалов, древесины и топлива.

Тяжелые металлы.

Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышь-як) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных про-мышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероп-риятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозов на-иболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу. При выветрива-нии осадочных и изверженных пород ежегодно выделяется 3,5 тыс.т. ртути. В составе атмосферной пыли содержится около 12 тыс.т. ртути, причем значительная часть - антропогенного про-ихождения. Около половины годового промышленного производства этого металла (910 тыс.т./год) различными путями попадает в океан. В районах, загрязняемых промышленными водами, концент-рация ртути в растворе и взвесях сильно повышается. При этом некоторые бактерии переводят хлориды в высокотоксичную ме-тилртуть. Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного населения. К 1977 году насчи-тывалось 2800 жертв болезни Миномата, причиной которой послу-жили отходы предприятий по производству хлорвинила и ацеталь-дегида, на которых в качестве катализатора использовалась хлористая ртуть. Свиней - типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, живых ор-ганизмах. Наконец, свиней активно рассеивается в окружающую среду в процессе хозяйственной деятельности человека. Это выбросы с промышленными и бытовыми стоками, с дымом и пылью промышленных предприятий, с выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания. Миграционный поток свинца с континента в океан идет не только с речными стоками, но и через атмосфе-ру.

Страницы: 1, 2, 3, 4