Нарушено исторически сложившееся равновесие в водной среде Байкала – уникальнейшем озере нашей планеты, которое по подсчетам ученых могло бы обеспечить чистой водой все человечество в течение полустолетия. Только за последние 15 лет загрязнено более 100 км3 байкальской воды. На акваторию озера ежегодно поступает более 8500 т нефтепродуктов, 750 т нитратов, 13 тыс. т хлоридов и других загрязнителей. Только размеры озера и огромный объем водной массы, а также способность биоты участвовать в процессах самоочищения спасают экосистему Байкала от загрязнения.
Вода считается загрязненной, если допускается превышение допустимой нормы хотя бы по одному из трех показателей вредности: санитарно-токсикологическому, общесанитарному или органолептическому. Различают химические, биологические и физические загрязнители. К наиболее распространенным химическим загрязнителям относят нефть и нефтепродукты, синтетические поверхностно-активные вещества, пестициды, тяжелые металлы, диоксиды и др. Очень опасны биологические загрязнители, например вирусы и другие болезнетворные микроорганизмы. Не менее вредны и физические загрязнители – радиоактивные вещества, тепло, шум и т.д. Главные загрязнители воды приведены в таблице 7.4.
Таблица 7.4
Главные загрязнители воды.
| Химические загрязнители | Биологические загрязнители | Физические загрязнители |
| Кислоты | Вирусы | Радиоактивные элементы |
| Оксиды | Бактерии | Взвешенные твердые |
| Щелочи, гидроксиды | Другие болезнетворные | частицы |
| Соли | Организмы | Тепло |
| Нефть, нефтепродукты | Водоросли | Органолептические |
| Пестициды | Лигнины | загрязнители |
| Диоксины | Дрожжевые и плесневые | Песок |
| Тяжелые металлы | Грибки | Ил |
| Фенолы | Глина | |
| Аммонийный и нитритный | ||
| азот | ||
| Синтетические | ||
| Поверхностно-активные | ||
| вещества (СПАВ) |
Наиболее распространенными являются химическое и бактериальное загрязнения, значительно реже наблюдается радиоактивное, механическое и тепловое загрязнение.
Химическое загрязнение считается наиболее распространенным, стойким и далеко распространяющимся. Оно может быть органическим (фенолы, нафтеновые кислоты, пестициды и др.); неорганическим (соли, кислоты, основания) и металлорганическим (диметилртуть, тетраэтилсвинец и т.д.). Хорошо растворимые в воде вредные химические вещества будут растворяться в воде, малорастворимые будут сорбироваться взвешенными частицами или осаждаться на дно. Полного самоочищения химически загрязненных вод не происходит.
Бактериальное загрязнение выражается в появлении в воде патогенных бактерий, вирусов (до 700 видов), простейших грибов и др. Этот вид загрязнений, как правило, носит временный характер.
Очень опасно радиоактивное загрязнение, вызванное содержанием в воде радиоактивных веществ. Наиболее вредны, так называемые «долгоживущие» радиоактивные элементы, обладающие сравнительно большим значением периода полураспада (стронций-90, уран- ,радий-226, цезий-137). Радиоактивные элементы попадают в поверхностные водоемы при сбрасывании в них радиоактивных отходов или их захоронении.
Механическое загрязнение характеризуется попаданием в воду различных механических примесей (песок, шлам, ил и др.), которое значительно ухудшают органолептические показатели вод. Применительно к поверхностным водам возможно также их загрязнение твердыми промышленными и бытовыми отходами.
Тепловое загрязнение связано с повышением температуры вод в результате их смешивания с более нагретыми поверхностными или технологическими водами. Например, вблизи Кольской атомной станции через 7 лет после начала эксплуатации температура подземных вод повысилась с 6 до 19 0С вблизи главного корпуса. При повышении температуры происходит изменение газового и химического состава в водах, что ведет к размножению анаэробных бактерий, росту гидробионтов и выделению ядовитых газов – сероводорода, метана. Одновременно происходит ускоренное развитие микрофлоры и микрофауны, что способствует развитию других видов загрязнения. По существующим санитарным нормам температура водоема не должна повышаться более чем на 3 0С летом и 5 0С зимой, а тепловая нагрузка на водоем не должна превышать 12-17 кДж/м3.
Основные источники загрязнения поверхностных и подземных вод.
Процессы загрязнения поверхностных вод обусловлены различными факторами. К основным из них относятся:
1) сброс в водоемы неочищенных сточных вод;
2) смыв загрязняющих веществ ливневыми осадками;
3) газодымовые выбросы и их поступление в водоемы;
4) утечки и смыв нефти и нефтепродуктов.
Наибольший вред водоемам и водотокам причиняет выпуск в них неочищенных сточных вод – промышленных, коммунально-бытовых, коллекторно-дренажных и др. Промышленные сточные воды загрязняют экосистемы самыми разнообразными компонентами (таблица 7.5).
Огромные количества таких опасных загрязняющих веществ, как пестициды, аммонийный, нитритный и нитратный азот, соединения фосфора и калия, смываются с сельскохозяйственных территорий, включая площади, занимаемые животноводческими комплексами. Эти вещества попадают в водоемы и водотоки без какой-либо очистки и поэтому имеют высокою концентрацию органических веществ, биогенных элементов и других загрязнителей.
Таблица 7.5
Приоритетные загрязнители водных экосистем по отраслям промышленности.
| Отрасль промышленности | Преобладающий вид загрязняющих |
| компонентов | |
| Нефтегазодобывающая и | Нефтепродукты, СПАВ, фенолы, |
| нефтеперерабатывающая | аммонийные соли, сульфиды |
| Целлюлозно-бумажный | Сульфаты, органические вещества, |
| Комплекс, лесная промышленность | лигнины, смолистые и жирные |
| вещества, азотистые вещества | |
| Машиностроение,металлообработка, | Тяжелые металлы, временные вещества, |
| металлургия | фториды, цианиды, аммонийный азот, |
| нефтепродукты, фенолы, смолы | |
| Химическая промышленность | Фенолы, нефтепродукты, СПАВ, |
| ароматические углеводороды, | |
| неорганические вещества | |
| Горнодобывающая, уголная | Флотореагенты, неорганические вещества, |
| промышленность | фенолы, взвешенные вещества |
| Легкая, текстильная, пищевая | СПАВ, нефтепродукты, органические |
| промышленность | Красители, другие органические вещества |
Значительную опасность представляют газодымовые соединения (аэрозоли, пыль и т.д.), оседающие из атмосферы на поверхность водосборных бассейнов и непосредственно на водные поверхности. Плотность выпадения аммонийного азота на европейской территории России оценивается в среднем 0,3 т/км2, а серы 0,25-2,0 т/км2.
Огромны масштабы нефтяного загрязнения природных вод. Миллионы тонн нефти ежегодно загрязняют морские и пресноводные экосистемы при авариях нефтеналивных судов, на нефтепромыслах в прибрежных зонах, при сбросе с судов балластных вод и т.д.
Кроме поверхностных вод постоянно загрязняются и подземные воды, в первую очередь в районах крупных промышленных центров. Загрязняющие вещества могут проникать к подземным водам различными путями: при просачивании промышленных и хозяйственно-бытовых стоков из хранилищ, прудов-накопителей, отстойников и т.д.
Следует также иметь в виду, что загрязнение подземных вод негативно сказывается и на экологическом состоянии поверхностных вод, атмосферы, почв и
других компонентов природной среды.
7.5. Земельные ресурсы и их рациональное использование.
Загрязнение земель и почв
Земля – важнейшая часть окружающей среды, характеризующаяся пространством, рельефом, климатом, почвенным покровом, растительностью, водами. Современный мировой земельный фонд характеризуется следующими данными: пахотные земли – 10%, луга и пастбища – 20%, леса – 30%, прочие земли, включая ледники, пустыни, тундры и т.п. – 40%. За период своего развития человечество потеряло из-за водной, ветровой эрозии и других разрушительных процессов почти 2 млрд. га продуктивных земель. Темпы современного опустынивания по данным ООН, составляют около 6 млн. га в год.
Одним из главных компонентов земли, обусловливающих ее плодородие, является почва. Под почвой понимается естественно-историческое органоминеральное природное тело, возникшее на поверхности земли в результате длительного воздействия абиотических и антропогенных факторов и имеющее специфические генетико-морфологические свойства и признаки, создающие условия для роста и развития растений. Почва формируется в естественных условиях со скоростью 0,4 см в год или 12,5 т/га в год. Почва состоит из минеральных, органических, органоминеральных соединений, воды, воздуха, солей и гумуса (перегноя) – основа плодородия почв.