Содержание
Вступ
1. Антропогенний вплив на гідросферу
2. Загальні забрудники навколишнього середовища
2.2 Багатоядерні ароматичні вуглеводні
2.4 Пестициди
3. Переваги і недоліки біоремедіації
3.1 Переваги біоремедіації
3.3 Вимоги до біоремедіації
4. Бактеріальна трансформація нафтових вуглеводнів
5. Нафтоокиснювальні властивості мікроорганізмів Pseudоalteromonas citrea, Pseudoalteromonas elyakovii та Oceanisphaera litoralis
5.1 Методика вивчення нафтоокиснювальних властивостей
5.2 Результати та їх обговорення
Список використаної літератури
Забруднення атмосфери, що прийняло великомасштабний характер, нанесло збиток рікам, озерам, водоймищам, ґрунтам. Забруднюючі речовини і продукти їхніх перетворень рано чи пізно з атмосфери попадають на поверхню Землі. Це і без того велике лихо значно погіршується тим, що й на водойми, і на землю безпосередньо йде потік відходів. Величезні площі сільськогосподарських угідь піддаються впливу різних пестицидів і добрив, ростуть території смітників.
Наслідки забруднення небезпечні насамперед для всіх живих мешканців морів і океанів. Ці наслідки різноманітні. Первинні критичні порушення у функціонуванні живих організмів під дією забруднюючих речовин виникають на рівні біологічних ефектів: після зміни хімічного складу клітин порушуються процеси дихання, росту і розмноження організмів, можливі мутації і канцерогенез; порушуються рух і орієнтація в морському середовищі. Морфологічні порушення нерідко виявляються у виді різноманітних патологій внутрішніх органів: змін розмірів, розвитку виродливих форм. Особливо часто ці явища реєструються при хронічному забрудненні. Усе це відбивається на стані окремих популяцій, на їх взаємовідносинах. У такий спосіб виникають екологічні наслідки забруднення. Важливим показником порушення стану екосистем є зміна числа вищих таксонів риб. Істотно змінюється фотосинтезуюча дія в цілому. Росте біомаса мікроорганізмів, фітопланктону, зоопланктону. Це характерні ознаки евтрофікації морських водойм, особливо вони значні у внутрішніх морях. У Каспійському, Чорному, Балтійському морях за останні 10-20 років біомаса мікроорганізмів виросла майже в 10 разів. У Японському морі сущим нещастям стали "червоні припливи", наслідок евтрофікації, при який бурхливо розвиваються мікроскопічні водорості, а потім зникає кисень у воді, гинуть водяні тварини й утворюється величезна маса гниючих залишків, що отруюють не тільки море, але й атмосферу.
Забруднення Світового океану приводить до поступового зниження первинної біологічної продукції. По оцінках учених, вона скоротилася на 10%. Відповідно до цього знижується і щорічний приріст інших мешканців моря.
Відомі такі забруднення води:
1) фізичне забруднення - пісок, мул, глина - наслідки ерозії, пил, радіоактивні домішки, частиною золи від ТЄС;
2) теплове - спуск у водойми води з теплових та атомних електростанцій;
3) біологічне - мікроорганізми, віруси, бактерії, грибки, найпростіші, черви, промисловими біологічними забруднювачами є м’ясокомбінати, цукрові та маслозаводи;
4) хімічне - кислоти, солі, луги;
5) органічне - нафта та її сполуки, відходи тваринництва;
6) поверхневе - активні речовини - миючі засоби, пестициди.
Скидання відпрацьованих забруднених вод у водойми призводить до погіршення якості води. В ріки та інші водоймища скидається майже 450 тис. м3 стічних вод, при цьому майже половина з них без попереднього очищення. Промислові підприємства скидають стічні води прямо в ріки. Стоки з полів також надходять у ріки й озера. Забруднюються і підземні води - найважливіший резервуар прісних вод. Забруднення прісних вод і земель бумерангом знову повертається до людини в продуктах харчування і питний воді. Для того, щоб води зберегли свою здатність до самоочищення, необхідно не менш як десятикратне розведення стоків чистою водою. Забруднена вода не тільки не придатна для використання, але й завдає непоправної шкоди природному середовищу.
У природному стані вода ніколи не вільна від домішок. У ній розчинені різні гази і солі, завислі тверді часточки. Навіть прісною ми називаємо воду зі вмістом розчинених солей до 1 г на літр.
Ріки завжди були джерелом прісної води. Але в сучасну епоху вони стали транспортувати відходи. Відходи на водозбірній території по руслам рік стікають у моря й океани. Велика частина використаної води повертається в ріки і водойми у вигляді стічних вод. Дотепер ріст очисних споруд відставав від росту споживання води. І на перший погляд у цьому полягає корінь зла. Насправді все є набагато серйозніше. Навіть при зробленому очищенні, включаючи біологічне, усі розчинені неорганічні речовини і до 10% органічних забруднюючих речовин залишаються в очищених стічних водах. Така вода знову може стати придатною для споживання тільки після багатократного розведення чистою природною водою. І тут для людини важливо співвідношення абсолютної кількості стічних вод, хоча б очищених, і водяного стоку рік.
Світовий водогосподарчий баланс показав, що на усі види водокористування витрачається 2200 тис. м3 води в рік. На розбавлення стоків іде майже 20% ресурсів прісних вод світу. Розрахунки на 2000 р. у положенні, що норми водоспоживання зменшаться, а очищення охопить усі стічні води, показали, що все рівно щорічно буде потрібно 30 - 35 тис. м3 прісної води на розведення стічних вод. Це означає, що ресурси повного світового річкового стоку будуть близькі до вичерпання, а в багатьох районах світу вони уже вичерпані. Адже 1 м3 очищеної стічної води псує 10 м3 річкової води, а не очищеної в 3-5 разів більше. Кількість прісної води не зменшується, але її якість різко падає, вона стає не придатною для споживання.
Людству прийдеться змінити стратегію використовування води. Необхідність змушує ізолювати антропогенний водяний цикл від природного. Практично це означає перехід на замкнуте водопостачання, на маловодну чи маловідходну, а потім на "суху" чи безвідхідну технологію, що супроводжується різким зменшенням обсягів споживання води і очищених стічних вод.
Запаси прісної води потенційно великі. Однак у будь-якому районі світу вони можуть виснажитися через нераціональне чи використання чи забруднення. Число таких місць росте, охоплюючи цілі географічні райони. Потреба у воді не задовольняється в 20% міського і 75% сільського населення світу. Обсяг споживаної води залежать від регіону і рівня життя і складає від 3 до 700 л на добу для однієї людини.
Споживання води промисловістю також залежить від економічного розвитку даного району. Наприклад, у Канаді промисловість споживає 84% усього водозабору, а в Індії 1%. Найбільш водоємні галузі промисловості: сталеварна, хімічна, нафтохімічна, целюлозно-паперова і харчова. На них іде майже 70% усієї води, затрачуваної в промисловості. У середньому у світі на промисловість іде приблизно 20% усієї споживаної води. Головний же споживач прісної води сільське господарство: на нього іде 70-80% усієї прісної води. Зрошуюче землеробство займає лише 15-17% площі сільськогосподарських угідь, а дає половину всієї продукції. Майже 70% посівів бавовнику у світі існує завдяки зрошенню.
Сумарний стік рік СНД за рік складає 4720 м3. Але розподілені водяні ресурси вкрай нерівномірно. У найбільш обжитих регіонах, де знаходиться до 80% промислової продукції і 90% придатних для сільського господарства земель, частка водяних ресурсів складає всього 20%. Багато районів країни недостатньо забезпечені водою. Це південь і південний схід європейської частини СНД, Прикаспійська низовина, південь Західного Сибіру і Казахстану, і деякі інші райони Середньої Азії, південь Забайкалля, Центральна Якутія. Найбільш забезпечені водою північні райони СНД, Прибалтика, гірські райони Кавказу, Середньої Азії, Саянів і Далекого Сходу.
Стік рік змінюється в залежності від коливань клімату. Вплив людини на природні процеси торкнувся вже і річкового стоку. У сільському господарстві велика частина води не повертається в ріки, а іде на випар і утворення рослинної маси, тому що при фотосинтезі водень з молекул води переходить в органічні сполуки. Для регулювання стоку рік, не рівномірного протягом року, побудовано 1500 водоймищ (вони регулюють до 9% усього стоку). На стік рік Далекого Сходу, Сибіру і Півночі європейської частини країни господарська діяльність людини поки майже не вплинула. Однак у найбільш обжитих районах він скоротився на 8%, а в таких рік, як, Дон, Дністер і Урал, на 11-20%. Помітно зменшився водяний стік у Волзі, Сирдар’ї й Амудар'ї. У підсумку скоротився приплив води до Азовського моря на 23%, до Аральського на 33%. Рівень Аралу упав на 12,5 м. Обмежені і навіть убогі в багатьох країнах запаси прісних вод значно скорочуються через забруднення.
Звичайно забруднюючі речовини розділяють на кілька класів у залежності від їхньої природи, хімічної будови і походження. Забруднення надходять з побутових, сільськогосподарських чи промислових стоків. Їхнє розкладання відбувається під дією мікроорганізмів і супроводжується споживанням розчиненого у воді кисню. Якщо кисню у воді досить і кількість відходів невелика, то аеробні бактерії досить швидко перетворюють їх у порівняно нешкідливі залишки. У противному випадку діяльність аеробних бактерій придушується, вміст кисню різко падає, розвиваються процеси гниття. При вмісті кисню у воді нижче 5 мг на 1 літр, а в районах нересту нижче 7 мг багато видів риб гинуть.
Хвороботворні мікроорганізми і віруси містяться в погано оброблених чи зовсім не оброблених каналізаційних стоках населених пунктів і тваринницьких ферм. Потрапляючи в питну воду, патогенні мікроби і віруси викликають різні епідемії, такі, як спалахи сальмонеліозу, гастроентеріту, гепатиту й ін. У розвинених країнах в даний час поширення епідемій через суспільне водопостачання відбувається рідко. Можуть бути заражені харчові продукти, наприклад овочі, вирощувані на полях, що удобрюються шлаками після очищення побутових стічних вод. Водяні безхребетні, наприклад устриці чи інші молюски, із заражених водойм служили часто причиною спалахів черевного тифу.