Нефтяное загрязнение
Загрязнение воды нефтью происходит в основном из-за халатного отношения к этому вопросу людей, ответственных за это дело. Иногда воду, после промывки нефтяных танкеров сливают в водоемы, иногда моют машины и выливают в реки даже отработанное машинное масло. Нефть попадает в воду с плавающих механизированных средств и с водного транспорта. Не нужно думать, что нефть безвредна для водоемов. Даже тончайшие слои уменьшают скорость проникновения в воду кислорода. Тонкая пленка нефти может убить нейстон и плейстон. Птицы, испачканные нефтью, обычно погибают. Загрязнение нефтью чревато еще и тем, что охватывает большие площади при незначительных попаданиях в воду. Один литр нефти покрывает поверхностной пленкой полгектара поверхности воды.
Катастрофы, связанные с утечкой нефти, приносят невосполнимые потери. Для примера можно принести случай с гигантским танкером "Тори-Кэньон", из которого при аварии вылилось почти 120000 тонн нефти у поберекья Корнуэлла. За несколько недель нефть распространилась по пляжам Бретани и Корнуэлла. Правительство Великобритании питалось эмульгировать нефть на поверхности воды и вылило 12500 тонн детергентов. Но мероприятие окончилось только тем, что погибло 20000 кайр и 5000 гагарок. От детергентов, о них речь будет ниже, погибли морские желуди и большая часть планктона в этом районе. Ветер унес нефть в море.
Аварии танкеров случаются и в настоящее время. Мировой океан сейчас уже настолько загрязнен нефтью и нефте- продуктами, что далеко в открытом Атлантическом океане участники экспедиции на папирусной лодке "Ра" под руководством Тура Хейердала, встречали постоянно сгустки нефтепродуктов.
Детергенты
За последнее время химическая промышленность выпустила целые серии поверхностно-активных веществ и в таком разнообразии, что многие пресноводные и соленые водоемы уже заполнены ими, хотя до конца еще далеко, не известно, как действуют новые моющие средства на гидробиоценозы.
Выяснено точно, присутствие детергентов снижает количество растворенного кислорода в воде. Микробиологами установлено, что большие концентрации СПАВ убивают живые клетки организмов, частично растворяя жироподобные вещества - липиды, которые являются обязательным компонентом клеточных мембран. Низкие концентрации детергентов действуют подобно ядам и сходны по своему проявлению на организмы при тепловом загрязнении. Они понижают способность гидробионтов противостоять низкому содержанию кислорода в воде.
Исследования американского ученого Хейса показывают, что хлопья пены, образуемые детергентами, способствуют захвату яиц гельминтов в сточных водах и их расселению на большие участки. Помимо всего детергенты разрушают поверхностную пленку натяжения воды, что влечет за собой гибель нейстона. Эпинейстон вообще тонет в воде.
Если рассматривать устойчивые детергенты в воде, то они постоянно будут приносить вред водным сообществам. По этим причинам химическая промышленность пытается выпустить быстро разлагаемые бактериями моющие средства. Такие детергенты уже выпускаются, а представляют собой алкилсульфатные соединения. Однако у этих детергентов есть неприятные для водоемов свойства. Во-первых при разложении подскакивает показатель БПК, во-вторых, образуется большое количество фосфатов, которые приводят к эфтрофикации. Выход из создавшегося положения будет найден, если промышленность создаст быстроразлагаемые бактериями детергенты с малым количеством фосфатов.
Загрязнение воды биологически активными веществами
В настоящее время усиленно развивается медицинская и биохимическая промышленность, изготавливающая биологически-активные вещества, гормоны, ферменты, витамины, лекарственные вещества, содержащие активнодействующие на микрофлору и микрофауну вещества типа антибиотиков. Действие большинства биологически-активных веществ на гидрофауну и гидрофлору не изучено, вот почему к выпуску сточных вод, содержащих биологически активные вещества (БАВ) в водоемы следует подходить с очень большой осторожностью.
Иногда в воде появляются углеводороды, обладающие самыми неожиданными свойствами, они могут быть канцерогенами и не разлагаться в очистных сооружениях, либо разлагаются частично. Так американским исследователям удалось показать, что некоторые полициклические углеводороды загрязненной воды повышают восприимчивость к ультрафиолетовому облучению у инфузорий. Этот факт заставляет насторожиться и считать, что эти вещества стимулируют фоточувствительность и обладают канцерогенностью.
Радиоактивные вещества
Радиоактивные вещества оказывают вредное воздействие на организм в результате излучений, возникающих при самопроизвольном распаде ядер радиоактивных элементов. Эти излучения разрушают и изменяют химические соединения, составляющие организм (нуклеиновые кислоты, белки, жировые вещества и т.п.) и нарушают строение биологических структур (хромосом, мембран и других клеточных органелл). Радиоактивные вещества содержатся в больших количествах в рудных телах и могут загрязнять водоемы при "урановых разработках" и переработке радиоактивного сырья.
Отдельные этапы ядерного топливного горючего предусматривают потребление больших количеств воды, которая в результате использования в технологических процессах оказывается радиоактивно загрязненной. Такую воду сбрасывают в специальные водоемы, где она испаряется или фильтруется через землю. Дополнительная очистка предусмотрена только в том случае, если воду сбрасывают в реки или другие водоемы многоцелевого назначения.
Неполное решение проблемы захоронения радиоактивных отходов и отсутствие безаварийной технологии на всех этапах ядерного топливного цикла, в том числе на АЭС может приводить к локальному радиоактивному загрязнению среды. Выпадающие на землю с дождем и снегом радиоактивные осадки накапливаются в водоемах озерного типа. Конечным этапом миграции радиоактивных веществ является Мировой океан. Концентрация радионуклидов в водоемах-охладителях АЭС не превышает ПДК (предельно-допустимых концентраций) и в них разрешен промышленный лов рыбы и садковое рыбоводство. В случае аварийной утечки радиоактивных веществ водоем исключается из водопользования (например, Чернобыльская авария). На гидробионтов влияют как радионуклиды, находящиеся в воде и грунте (оказывая внешнее облучение), так и вещества, накапливающиеся в теле (внутреннее облучение).
Совершенно избежать облучений невозможно, т.к. все живое подвержено космическому излучению (около 0, 1 милирентгена в сутки), а также и облучению естественных радиоактивных веществ - прежде всего калия - 40 и полония - 210 (общая радиоактивность порядка 10-10 Кюри/л). Общая мощность дозы этих источников достигает 10-5 рад/сут. Опытным путем установлены допустимые уровни радиоактивности и облучения (4 рад в год). Устойчивость к радиоактивному излучению позволяет существовать естественным популяциям без существенных изменений при уровнях облучения до 1 рад/сут. ПДК радионуклидов, таких как стронций - 90 составляют 10-10 Кюри/л.
Значительными источниками радиоактивного загрязнения являются взрывы ядерных устройств в атмосфере и гидросфере. Однако сейчас такие взрывы могут проводить Франция и Китай, не присоединившиеся к Московскому договору о проведении испытательных ядерных взрывов под землей. Наиболее опасны долгоживущие и медленно выводимые из организма изотопы, такие как стронций-90, накапливающиеся в костях. Распространенными загрязнителями являются изотопы иттрия, цезия, йода, кобальта, марганца, цинка.
Тяжелые металлы
Тяжелые металлы имеют атомную массу более 60 Д. В качестве токсикантов в водоемах обычно встречаются: ртуть, свинец, кадмий, олово, цинк, марганец, никель, хотя известна высокая токсичность других тяжелых металлов - кобальта, серебра, золота, урана и других. Высокая токсичность для живых существ - это характерное свойство соединений и ионов тяжелых металлов. В металлическом виде они нетоксичны.
Тяжелые металлы поступают в водоемы в токсических концентрациях обычно со стоками горнодобывающих и металлургических предприятий, а также предприятий химической и легкой промышленности, где их соединения используют в различных технологических процессах. Например, много солей хрома сбрасывают предприятия по дублению кожи, хром и никель используются для гальванического покрытия поверхностей металлических изделий. Соединения меди, цинка, кобальта, титана используются в качестве красителей и т.д. Тяжелые металлы имеют много общего в биологическом действии и судьбе в водоемах. Как уже было сказано, они очень токсичны, хотя многие из них необходимы в микроколичествах различным организмам /медь, марганец, хром, молибден, ванадий/. Они легко образуют соединения и комплексы с органическими веществами в растворах и в организме, хорошо усваиваются организмами из воды и передаются по пищевой цепи.
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованы ма