Гидросфера. Загрязнение гидросферы. Понятие ХПК, БПК

Гидросфера - водная оболочка Земли. Вода находятся в виде паров и облаков в земной атмосфере, формируют океаны и моря, существуют в замороженном состоянии в высокогорных районах континентов и в виде мощных ледяных панцирей покрывают полярные участки суши. Вода способна растворять в себе многие в-тва, поэтому любые воды гидросферы можно рассматривать в качестве естественных растворов различной степени концентрации. Даже наиболее чистые атмосферные воды содержат 10 -50 мг/л растворенных в-тв. При концентрации солей до 1г/кг вода считается пресной, до 25 г/кг – солоноватой, более 25 г/кг – соленой. В пресных водах обычно преобладают ионы HCO3(-), Ca(2+), Mg(2+). По мере роста минерализации увеличивается концентрация SO4(-), Cl(-), Na(+), K(+). Пресная вода — 1% от общей массы.

Последствием отрицательного антропогенного влияния на воды является привнесение в водную среду новых, несвойственных ей в-тв - загрязнителей, ухудшающих качество воды. Загрязнения, поступающие в водную среду, классифицируют по разному, в зависимости от подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое, физическое и биологические загрязнения. Химические загрязннтели представляет собой изменение естественных химических свойств воды за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы (нефть и нефтепродукты, органические остатки, пестициды). Биологические загрязннтели: вирусы, бактерии, другие болезнетворные организмы, водоросли, дрожжевые и плесневые грибы; Физические: радиоактивные элементы, взвешенные твердые частицы, тепло, шлам, песок, ил, глина, органолептические (цвет, запах).

Загрязнители:

1. Целлюлозно-бумажный комплекс, деревообработка: органические в-тва (смолы, жиры, лигнины, фенол), аммонийный азот, сульфаты, вывешенные в-тва.

2. Нефтегазодобыча: нефтепродукты, СПАВ, фенолы, аммонийный азот, сульфиды.

3. Машиностроение, металлообработка, металлургия: тяжелые металлы, взвешенные в-тва, цианиды, аммонийный азот, нефтепродукты, смолы, фенолы, фотореагенты.

4. Химическая, нефтехимическая промышленность: фенолы, нефтепродукты, полициклические ароматические углеводороды, бензапирен, взвешенные в-тва.

5. Горнодобывающая, угольная: флотореагенты, минеральные взвешенные в-тва, фенолы.

6. Легкая, текстильная, пищевая: нефтепродукты, органические красители, органические в-тва.

Существуют разные параметры характерезующие степень загрязнения вод. В том числе: Химическая потребность в кислороде (ХПК) - количество кислорода необходимое для полного химического окисления сточных вод т. е. количество кислорода, необходимое для окисления всех восстановителей, содержащихся в воде. Биологическая потребность в кислороде (БПК) - количество кислорода, необходимое для полного биологического окисления загрязнений содержащихся в сточных водах, показатель загрязнения воды.

Загрязнение морей

Землю по праву называют «голубой планетой». Мировой океан покрывает около 70 % её поверхности. Регулируя важнейшие процессы на Земле, он поддерживает существование жизни на нашей планете: в океане образуется более половины кислорода, потребляемого живыми существами; взаимодействие океана с атмосферой во многом определяет погоду и климат. А для человека Мировой океан - это ещё и транспортные пути, источник пищи, кладовая полезных ископаемых, в том числе нефти и газа.

Однако бесконтрольное использование ресурсов морей и океанов ставит под угрозу здоровье этой гигантской экосистемы. Китобойный и рыболовный промысел, добыча моллюсков и водорослей уничтожают биологические ресурсы океана. Нефть, пестициды, свинец, ртуть, сотни других ядовитых в-тв и просто мусор загрязняют водную толщу и дно. Затопление радиоактивных отходов создает «мины замедленного действия», которые «сработают» спустя годы или десятилетия...

Одна из главных опасностей для здоровья океана — нефть. Ежегодно из скважин, пробурённых на шельфе, выкачивают около 30 % её мировой добычи. И как бы аккуратно ни старались работать нефтяники, полностью избежать разливов и утечек не удаётся.

Большинство хлорорганических соединений до сих пор используются в качестве пестицидов: ДДТ и его производные. Хотя применяются эти в-тва на суше, но ветры и реки быстро переносят их в океан. Помимо прямого действия на организм (снижение жизнестойкости, способности к размножению и т. д.), ксенобиотики вызывают изменения в наследственном аппарате, предвидеть которые весьма сложно. Однако особенно опасно то, что хлорорганические соединения почти не разлагаются и накапливаются в организмах, занимающих верхние уровни пищевой цепи (хищные рыбы, морские млекопитающие, рыбоядные птицы). Концентрация пестицидов в организмах морских животных в десятки и сотни тысяч раз превышает содержание этих в-тв в морской воде. Часто это становится причиной их гибели.

К числу опасных для жизни загрязнителей относятся и тяжёлые металлы (свинец, ртуть, кадмий). Они поступают в Мировой океан со сточными водами промышленных предприятий, выносятся с суши реками и особенно ветрами. К химическому загрязнению океана отходами промышленности добавляются и бытовые сточные воды городов, посёлков, пассажирских судов. Пр., их сброс в мелководное Северное море уже грозит гибелью морской фауне. Даже мусор, выбрасываемый пассажирами круизных лайнеров, может обернуться трагедией для морских обитателей. Массовая гибель морских черепах вызывает заглатывание десятков и сотен выброшенных в воду полиэтиленовых пакетов, принимая их за съедобных медуз.

При отравление передозировками ядовитых в-тв трудно определить, какое именно предприятие привело к катастрофе. Сводки о выбросившихся на берег морских млекопитающих(дельфинов и китов) становятся привычными. Учёные установили, что главной причиной гибели животных стало загрязнение воды ядовитыми сбросами промышленных предприятий. Подобные случаи отмечаются нередко, но найти конкретного виновника, как правило, не удаётся. А ведь гибель одного-двух видов организмов может привести к распаду пищевых цепей, а следовательно, к разрушению всей морской экосистемы.

XX век создал ещё одну проблему: захоронение на морском дне (в том числе на мелководном шельфе) радиоактивных отходов, которое продолжается и сейчас. В 50-60-х гг. в моря сбрасывали жидкие радиоактивные отходы, контейнеры с твёрдыми отходами, а также отработавшие реакторы.