Сообщение загрязнение воды. Проблемы воды: источники, загрязнения, решения, очистка

Введение

1. Суть проблемы чистой воды

1.1 Сокращение запасов пресных вод

1.2 Загрязнение воды бытовыми, сельскохозяйственными и промышленными стоками

1.3 Тепловое загрязнение воды

1.4 Нефтяное загрязнение Мирового океана

1.5 Другие загрязнения водных ресурсов

2. Возможные пути решения

2.1 Очищение воды

2.2 Повторное использование воды

2.3 Опреснение солёных вод

Заключение

Список использованных источников

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Можно, пожалуй, сказать, что

назначение человека как бы

заключается в том, чтобы

уничтожить свой род,

предварительно сделав земной шар

непригодным для обитания.

Ж.-Б. Ламарк

Когда-то люди довольствовались водой, которую они находили в реках, озерах, ручьях и колодцах. Но с развитием промышленности и ростом населения появилась необходимость гораздо тщательнее управлять водоснабжением, чтобы избежать вреда для здоровья человека и ущерба окружающей среды.

Прежде неисчерпаемый ресурс - пресная чистая вода - становиться исчерпаемым. Сегодня воды, пригодной для питья, промышленного производства и орошения, не хватает во многих районах мира. Уже сейчас из-за диоксинового загрязнения водоемов в России ежегодно погибает 20 тыс. человек.

Выбранная мною тема в настоящее время актуальна как никогда, ведь если не мы, то уж наши дети точно ощутят в полной мере влияние антропогенного загрязнения окружающей среды. Однако, если во время распознать проблему и следовать путям её решения, то экологической катастрофы можно избежать.

Цель данной работы - познакомиться с проблемой чистой воды как с глобальной экологической проблемой. Существенное внимание при этом будет уделяться причинам, экологическим следствиям и возможным путям решения данной проблемы.

1. Суть проблемы чистой воды

Среди химических соединений, с которыми человеку приходится сталкиваться в своей повседневной жизни, вода, пожалуй, -- самое привычное и в то же время самое странное. Её удивительные свойства всегда привлекали к себе внимание ученых, а в последние годы стали вдобавок и поводом для разнообразных околонаучных спекуляций. Вода -- не пассивный растворитель, как принято считать, это активное действующее лицо в молекулярной биологии; при замерзании она расширяется, а не уменьшается в объеме, как большинство жидкостей, достигая наибольшей плотности при 4 °C. Пока никто из теоретиков, работающих над общей теорией жидкостей, не приблизился к описанию её странных свойств.

Отдельного упоминания достойны слабые водородные связи, благодаря которым молекулы воды образуют на короткое время довольно сложные структуры. Много шума наделала опубликованная в 2004 году в журнале Science статья Ларса Петтерсона (Lars Pettersson) и его коллег из Стокгольмского университета (Stockholm University). В ней, в частности, утверждалось, что каждая молекула воды связана водородными связями в точности с двумя другими. Из-за этого возникают цепи и кольца, длиной порядка сотен молекул. Именно на этом пути исследователи надеются найти рациональное объяснение странностей воды.

Но для жителей нашей планеты вода в первую очередь интересна не этим: без чистой питьевой водывсе они просто вымрут, а доступность её с годами становится все более проблематичной. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в настоящее время 1,2 млрд. человек не имеют её в необходимом количестве, миллионы людей умирают ежегодно от болезней, вызванных растворенными в воде веществами. В январе 2008 года на Всемирном экономическом форуме ООН (World Economic Forum Annual Meeting 2008), проходившем в Швейцарии, утверждалось, что к 2025 году население более половины стран мира будет испытывать недостаток в чистой воде, а к 2050 году -- 75%.

Проблема чистойводы надвигается со всех сторон: так например, ученые предполагают, что в ближайшие 30 лет таяние ледников (одни из основных запасов пресной воды на Земле) приведет к сильным скачкам в уровне многих крупных рек, таких как Брахмапутра, Ганг, Хуанхэ, что поставит полтора миллиарда жителей Юго-Восточной Азии под угрозу нехватки питьевой воды. При этом уже сейчас расход воды, например, из реки Хуанхэ настолько велик, что она периодически не достигает моря.

1.1 Сокращение запасов пресных вод

Пресные водные ресурсы существуют благодаря вечному круговороту воды. В результате испарения образуется гигантский объем воды, достигающий 525 тыс. км3 в год. 86% этого количества приходится на соленые воды Мирового океана и внутренних морей - Каспийского, Аральского и др.; остальное испаряется на суше, причем половина благодаря транспирации влаги растениями. Каждый год испаряется слой воды толщиной примерно 1250 мм. Часть ее вновь выпадает с осадками в океан, а часть переносится ветрами на сушу и здесь питает реки и озера, ледники и подземные воды. Природный дистиллятор питается энергией Солнца и отбирает примерно 20% этой энергии.

Всего 2% гидросферы приходится на пресные воды, но они постоянно возобновляются. Скорость возобновления и определяет доступные человечеству ресурсы. Большая часть пресных вод (85%) сосредоточена во льдах полярных зон и ледников. Скорость водообмена здесь меньше, чем в океане, и составляет 8000 лет. Поверхностные воды суши обновляются примерно в 500 раз быстрее, чем в океане. Еще быстрее, примерно за 10-12 суток, обновляются воды рек. Наибольшее практическое значение для человечества имеют пресные воды рек.

Реки всегда были источником пресной воды. Но в современную эпоху они стали транспортировать отходы. Отходы на водосборной территории по руслам рек стекают в моря и океаны. Большая часть использованной речной воды возвращается в реки и водоемы в виде сточных вод. До сих пор рост очистных сооружений отставал от роста потребления воды. И на первый взгляд в этом заключается корень зла. На самом деле все обстоит гораздо серьезнее. Даже при самой совершенной очистке, включая биологическую, все растворенные неорганические вещества и до 10% органических загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах. Такая вода вновь может стать пригодной для потребления только после многократного разбавления чистой природной водой. И здесь для человека важно соотношение абсолютного количества сточных вод, хотя бы и очищенных, и водного стока рек.

Мировой водохозяйственный баланс показал, что на все виды водопользования тратится 2200 км воды в год. На разбавление стоков уходит почти 20% ресурсов пресных вод мира. Расчеты на 2000 г. в предположении, что нормы водопотребления уменьшатся, а очистка охватит все сточные воды, показали, что все равно ежегодно потребуется 30-35 тыс. км3 пресной воды на разбавление сточных вод. Это означает, что ресурсы полного мирового речного стока будут близки к исчерпанию, а во многих районах мира они уже исчерпаны. Ведь 1 км3 очищенной сточной воды "портит" 10 км3 речной воды, а не очищенной - в 3-5 раз больше. Количество пресной воды не уменьшается, но ее качество резко падает, она становится не пригодной для потребления.

Человечеству придется изменить стратегию водопользования. Необходимость заставляет изолировать антропогенный водный цикл от природного. Практически это означает переход на замкнутое водоснабжение, на маловодную или малоотходную, а затем на "сухую" или безотходную технологию, сопровождающуюся резким уменьшением объемов потребления воды и очищенных сточных вод.

Запасы пресной воды потенциально велики. Однако в любом районе мира они могут истощиться из-за нерационального водопользования или загрязнения. Число таких мест растет, охватывая целые географические районы. Потребность в воде не удовлетворяется у 20% городского и 75% сельского населения мира. Объем потребляемой воды зависят от региона и уровня жизни и составляет от 3 до 700 л в сутки на одного человека.

Потребление воды промышленностью также зависит от экономического развития данного района. Например, в Канаде промышленность потребляет 84% всего водозабора, а в Индии - 1%. Наиболее водоемкие отрасли промышленности - сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. На них уходит почти 70% всей воды, затрачиваемой в промышленности (см. приложение). В среднем в мире на промышленность уходит примерно 20% всей потребляемой воды. Главный же потребитель пресной воды - сельское хозяйство: на его нужды уходит 70-80% всей пресной воды. Орошаемое земледелие занимает лишь 15-17% площади сельскохозяйственных угодий, а дает половину всей продукции. Почти 70% посевов хлопчатника в мире существует благодаря орошению.

Суммарный сток рек СНГ (СССР) за год составляет 4720 км. Но распределены водные ресурсы крайне неравномерно. В наиболее обжитых регионах, где проживает до 80% промышленной продукции и находится 90% пригодных для сельского хозяйства земель, доля водных ресурсов составляет всего 20%. Многие районы страны недостаточно обеспечены водой. Это юг и юго-восток европейской части СНГ, Прикаспийская низменность, юг Западной Сибири и Казахстана, и некоторые другие районы Средней Азии, юг Забайкалья, Центральная Якутия. Наиболее обеспечены водой северные районы СНГ, Прибалтика, горные районы Кавказа, Средней Азии, Саян и Дальнего Востока.

Сток рек изменяется в зависимости от колебаний климата. Вмешательство человека в естественные процессы затронуло уже и речной сток. В сельском хозяйстве большая часть воды не возвращается в реки, а расходуется на испарение и образование растительной массы, так как при фотосинтезе водород из молекул воды переходит в органические соединения. Для регулирования стока рек, не равномерного в течение года, построено 1500 водохранилищ (они регулируют до 9% всего стока). На сток рек Дальнего Востока, Сибири и Севера европейской части страны хозяйственная деятельность человека пока почти не повлияла. Однако в наиболее обжитых районах он сократился на 8%, а у таких рек, как Терек, Дон, Днестр и Урал на 11-20%. Заметно уменьшился водный сток в Волге, Сырдарье и Амударье. В итоге сократился приток воды к Азовскому морю - на 23%, к Аральскому - на 33%. Уровень Арала упал на 12,5 м.

Ограниченные и даже скудные во многих странах запасы пресных вод значительно сокращаются из-за загрязнения. Обычно загрязняющие вещества разделяют на несколько классов в зависимости от их природы, химического строения и происхождения.

1.2 Загрязнение воды быт овыми, сельскохозяйственными и промышленными стоками.

Органические материалы поступают из бытовых, сельскохозяйственных или промышленных стоков. Их разложение происходит под действием микроорганизмов и сопровождается потреблением растворенного в воде кислорода. Если кислорода в воде достаточно и количество отходов невелико, то аэробные бактерии довольно быстро превращают их в сравнительно безвредные остатки. В противном случае деятельность аэробных бактерий подавляется, содержание кислорода резко падает, развиваются процессы гниения. При содержании кислорода в воде ниже 5 мг на 1 литр, а в районах нереста - ниже 7 мг многие виды рыб погибают.

Болезнетворные микроорганизмы и вирусы содержатся в плохо обработанных или совсем не обработанных канализационных стоках населенных пунктов и животноводческих ферм. Попадая в питьевую воду, патогенные микробы и вирусы вызывают различные эпидемии, такие, как вспышки сальмонеллиоза, гастроэнтерита, гепатита и др. В развитых странах в настоящее время распространение эпидемий через общественное водоснабжение происходит редко. Могут быть заражены пищевые продукты, например овощи, выращиваемые на полях, которые удобряются шламами после очистки бытовых сточных вод (от нем. Schlamme - буквально грязь). Водные беспозвоночные, например устрицы или другие моллюски, из зараженных водоемов служили часто причиной вспышек брюшного тифа.

Питательные элементы, главным образом соединения азота и фосфора, поступают в водоемы с бытовыми и сельскохозяйственными сточными водами. Увеличение содержания нитритов и нитратов в поверхностных и подземных водах ведет к загрязнению питьевой воды и к развитию некоторых заболеваний, а рост этих веществ в водоемах вызывает их усиленную эвтрофикацию (увеличение запасов биогенных и органических веществ, из-за чего бурно развиваются планктон и водоросли, поглощая весь кислород в воде).

К неорганическим и органическим веществам также относятся соединения тяжелых металлов, нефтепродукты, пестициды (ядохимикаты), синтетические детергенты (моющие средства), фенолы. Они поступают в водоемы с отходами промышленности, бытовыми и сельскохозяйственными сточными водами. Многие из них в водной среде либо вообще не разлагаются, либо разлагаются очень медленно и способны накапливаться в пищевых цепочках.

Увеличение донных осадков относится к одному из гидрологических последствий урбанизации. Их количество в реках и водоемах постоянно возрастает из-за эрозии почв в результате неправильного ведения сельского хозяйства, сведения лесов, а также зарегулированности речного стока. Это явление приводит к нарушению экологического равновесия в водных системах, пагубно действует донные организмы.

1.3 Тепловое загрязнение воды

Источником теплового загрязнения служат подогретые сбросные воды теплоэлектростанций и промышленности. Повышение температуры природных вод изменяет естественные условия для водных организмов, снижает количество растворенного кислорода, изменяет скорость обмена веществ. Многие обитатели рек, озер или водохранилищ гибнут, развитие других подавляется.

Еще несколько десятилетий назад загрязненные воды представляли собой как бы острова в относительно чистой природной среде. Сейчас картина изменилась, образовались сплошные массивы загрязненных территорий.

1.4 Нефтяное загрязнение Мирового океана

Нефтяное загрязнение Мирового океана, несомненно, есть самое распространенное явление. От 2 до 4% водной поверхности Тихого и Атлантического океанов постоянно покрыто нефтяной пленкой. В морские воды ежегодно поступает до 6 млн. т нефтяных углеводородов. Почти половина этого количества связана с транспортировкой и разработкой месторождений на шельфе. Континентальное нефтяное загрязнение поступает в океан через речной сток.

Реки мира ежегодно выносят в морские и океанические воды более 1,8 млн. т нефтепродуктов.

В море нефтяное загрязнение имеет различные формы. Оно может тонкой пленкой покрывать поверхность воды, а при разливах толщина нефтяного покрытия вначале может составлять несколько сантиметров. С течением времени образуется эмульсия нефти в воде или воды в нефти. Позже возникают комочки тяжелой фракции нефти, нефтяные агрегаты, которые способны долго плавать на поверхности моря. К плавающим комочкам мазута прикрепляются разные мелкие животные, которыми охотно питаются рыбы и усатые киты. Вместе с ними они заглатывают и нефть. Одни рыбы от этого гибнут, другие насквозь пропитываются нефтью и становятся непригодны для употребления в пищу из-за неприятного запаха и вкуса..

Все компоненты нефти токсичны для морских организмов. Нефть влияет на структуру сообщества морских животных. При нефтяном загрязнении изменяется соотношение видов и уменьшается их разнообразие. Так, обильно развиваются микроорганизмы, питающиеся нефтяными углеводородами, а биомасса этих микроорганизмов ядовита для многих морских обитателей. Доказано, что очень опасно длительное хроническое воздействие даже небольших концентраций нефти. При этом постепенно падает первичная биологическая продуктивность моря. У нефти есть еще одно неприятное побочное свойство. Ее углеводороды способны растворять в себе ряд других загрязняющих веществ, таких, как пестициды, тяжелые металлы, которые вместе с нефтью концентрируются в приповерхностном слое и еще более отравляют его. Ароматическая фракция нефти содержит вещества мутагенной и канцерогенной природы, например бензпирен. Сейчас получены многочисленные доказательства наличия мутагенных эффектов загрязненной морской среды. Бензпирен активно циркулирует по морским пищевым цепочкам и попадает в пищу людей.

Наибольшие количества нефти сосредоточены в тонком приповерхностном слое морской воды, играющем особенно важную роль для различных сторон жизни океана. В нем сосредоточено множество организмов, этот слой играет роль "детского сада" для многих популяций. Поверхностные нефтяные пленки нарушают газообмен между атмосферой и океаном. Претерпевают изменения процессы растворения и выделения кислорода, углекислого газа, теплообмена, меняется отражательная способность (альбедо) морской воды.

Больше всего страдаю от нефти птицы, особенно когда загрязняются прибрежные воды. Нефть склеивает оперенье, оно утрачивает теплоизолирующие свойства, и, кроме того, птица, выпачканная в нефти, не может плавать. Птицы замерзают и тонут. Даже чистка перьев растворителями не позволяет спасти всех пострадавших. Остальные обитатели моря страдают меньше. Многочисленные исследования показали, что нефть, попавшая в море, не создаёт ни постоянной, ни долговременной опасности для живущих в воде организмов и не накапливает в них, так что её попадание в человека по пищевой цепи исключено.

По последним данным, значительный вред флоре и фауне может быть нанесен только в отдельных случаях. Например, гораздо опаснее сырой нефти изготовленные из нее нефтепродукты - бензин, дизельное топливо и так далее. Опасны высокие концентрации нефти на литорали (приливно-отливной зоне), особенно на песчаном берегу, в этих случаях концентрации нефти долго остается высокой, и она наносит много вреда. Но к счастью такие случаи редки.

Обычно при катастрофах танкеров нефть быстро расходится по воде, разбавляется, начинается её разложение. Показано, что углеводороды нефти могут без вред для морских организмов проходить через их пищеварительный тракт и даже через ткани: такие опыты проводились с крабами, двустворчатыми моллюсками, разными видами мелкой рыбы, и никаких вредных последствий дляподопытных животных не было обнаружено.

1.5 Другие загрязнения водных ресурсов

Хлорированные углеводороды, широко применяемые в качестве средств борьбы с вредителями сельского и лесного хозяйства, с переносчиками инфекционных болезней, уже многие десятилетия вместе со стоком рек и через атмосферу поступают в Мировой океан. ДДТ и его производные, полихлорбифенилы и другие устойчивые соединения этого класса сейчас обнаруживаются повсюду в Мировом океане, включая Арктику и Антарктику. Они легко растворимы в жирах и поэтому накапливаются в органах рыб, млекопитающих, морских птиц. Будучи ксенобиотиками, т. е. веществами полностью искусственного происхождения, они не имеют среди микроорганизмов своих "потребителей" и поэтому почти не разлагаются в природных условиях, а только накапливаются в Мировом океане. Вместе с тем они остротоксичны, влияют на кроветворную систему, подавляют ферментативную активность, сильно влияют на наследственность.

Вместе с речным стоком в океан поступают и тяжелые металлы, многие из которых обладают токсичными свойствами. Общая величина речного стока составляет 46 тыс. км воды в год. Вместе с ним в Мировой океан поступает до 2 млн. т. свинца, до 20 тыс. т. кадмия и до 10 тыс. т. ртути. Наиболее высокие уровни загрязнения имеют прибрежные воды и внутренние моря. Немалую роль в загрязнении Мирового океана играет и атмосфера. Так, например, до 30% всей ртути и 50% свинца, поступающих в океан ежегодно, переносится через атмосферу. По своему токсичному действию в морской среде особую опасность представляет ртуть. Под влиянием микробиологических процессов токсичная неорганическая ртуть превращается в гораздо более токсичные органические формы ртути. Накопленные благодаря биоаккумуляции в рыбе или в моллюсках соединения метилированной ртути представляют прямую угрозу жизни и здоровью людей. Вспомним хотя бы печально известную болезнь "минамато", получившую название от японского залива, где так резко проявилось отравление местных жителей ртутью. Она унесла немало жизней и подорвала здоровье многим людям, употреблявшим в пищу морские продукты из этого залива, на дне которого накопилось немало ртути от отходов близлежащего комбината. Ртуть, кадмий, свинец, медь, цинк, хром, мышьяк и другие тяжелые металлы не только накапливаются в морских организмах, отравляя тем самым морские продукты питания, но и самым пагубным образом влияют на обитателей моря. Коэффициенты накопления токсичных металлов, т. е. концентрация их на единицу веса в морских организмах по отношению к морской воде, меняются в широких пределах - от сотен до сотен тысяч, в зависимости от природы металлов и видов организмов. Эти коэффициенты показывают, как накапливаются вредные вещества в рыбе, моллюсках, ракообразных, планктонных и других организмах. Масштабы загрязнения продуктов морей и океанов так велики, что во многих странах установлены санитарные нормы на содержание в них тех или других вредных веществ. Интересно отметить, что при концентрации ртути в воде, только в 10 раз большей ее естественного содержания, загрязнение устриц уже превышает норму, установленную в некоторых странах. Это показывает, как близок тот предел загрязнения морей, который нельзя переступить без вредных последствий для жизни и здоровья людей.

2. Возможные пути решения

Для того чтобы избежать водного кризиса, разрабатываются новые технологии очистки и дезинфекции воды, её опреснения, а также методы её повторного использования. Однако помимо научных изысканий необходимы действенные методы организации контроля над водными ресурсами стран: к сожалению, в большинстве государств использованием и планированием водных ресурсов занимается несколько организаций (так, в США этим заняты более двадцати разных федеральных агентств). Эта тема стала основной для номера от 19 марта 2007 года научного журнала Nature. В частности, Марк Шеннон (Mark Shannon) и его коллеги из университета Иллинойса в Эрбане-Шампейн (США) провели обзор новых научных разработок и систем нового поколения в следующих областях: дезинфекции воды и удаления патогенов без использования избыточного количества химических реагентов и образования токсичных побочных продуктов; обнаружение и удаление загрязняющих веществ в низкой концентрации; повторное использование воды, а также опреснение морской и воды из внутренних водоемов. Что немаловажно, эти технологии должны быть относительно недорогими и пригодными к использованию в развивающихся странах.

2.1 Очищение воды

Дезинфекция особенно важна в развивающихся странах Юго-восточной Азии и Субсахары: именно там патогены, живущие в воде, чаще всего становятся причиной массовых заболеваний. Наряду с болезнетворными организмами -- такими, как гельминты (глисты), простейшие одноклеточные, грибы и бактерии, повышенную опасность представляют вирусы и прионы. Свободный хлор -- самый распространенный в мире (а также самый дешевый и один из самых эффективных) дезинфектор -- отлично справляется с кишечными вирусами, однако бессилен против вызывающих диарею криптоспоридий С.parvum или микобактерий. Ситуация осложняется и тем, что многие возбудители болезней живут в тонких биопленках на стенках водопроводных труб.

Новые эффективные методы дезинфекции должны состоять из нескольких барьеров: удаление с помощью физико-химических реакций (например, коагуляции, седиментации или мембранной фильтрации) и обезвреживание с помощью ультрафиолета и химических реагентов. Относительно недавно для фотохимического обезвреживания патогенов вновь стали использовать свет видимого спектра, а в некоторых случаях эффективно использование комбинирование УФ с хлором или с озоном. Правда, такой подход иногда вызывает появление побочных вредных веществ: например, от действия озона в воде, содержащей ионы бромида, может появиться канцероген бромат.

В Индии, где потребность в дезинфекции воды ощущается довольно остро, для этих целей применяется жавелевая вода.

В развивающихся странах используется технология дезинфекции водыв бутылях из полиэтилена терефталата (PET) с помощью, во-первых, солнечного света, во-вторых, гипохлорида натрия (этот метод используется в основном в сельской местности). Благодаря хлору удалось снизить частоту желудочно-кишечных заболеваний, однако в областях, где в воде содержится аммиак и органический азот, метод не работает: с этими веществами хлор образует соединения и становится неактивен.

Предполагается, что в будущем методы дезинфекции будут включать действие ультрафиолета и наноструктур. Ультрафиолетовое излучение эффективно в борьбе с бактериями, живущими в воде, с цистами простейших, однако не действует на вирусы. Тем не менее ультрафиолет способен активировать фотокаталитические соединения, например, титана (TiO2), которые в свою очередь способны убивать вирусы. Кроме того, новые соединения, такие как TiO2 с азотом (TiON) или с азотом и некоторыми металлами (палладием), могут активироваться излучением видимой части спектра, на что требуется меньше затрат энергии, чем при облучение ультрафиолетом, или даже просто солнечным светом. Правда, подобные установки для дезинфекции имеют крайне небольшую производительность.

Другой важной задачей в очищении воды является удаление вредных веществ из нее. Существует огромное количество токсичных веществ и соединений (таких как мышьяк, тяжелые металлы, галогенсодержащие ароматические соединения, нитрозоамины, нитраты, фосфаты и многие другие). Список предположительно вредных для здоровья веществ постоянно растет, а многие из них токсичны даже в ничтожных количествах. Обнаружить эти вещества в воде, а потом удалить их в присутствии других, нетоксичных примесей, содержание которых может быть на порядок выше, -- сложно и дорого. А кроме всего прочего, это поиск одного токсина может помешать обнаружению другого, более опасного. Методы мониторинга загрязняющих веществ неизбежно связаны с использованием сложного лабораторного оборудования и привлечением квалифицированного персонала, поэтому очень важно везде, где только возможно, находить недорогие и относительно простые способы идентификации загрязнений.

Важна здесь и своего рода "специализация": например, триоксид мышьяка (As-III) раз в 50 токсичнее пентоксида (As-V), и поэтому необходимо измерять их содержание и вместе, и по отдельности, для последующей нейтрализации или удаления. Существующие же методы измерения или имеют низкий предел точности, или требуют квалифицированных специалистов.

Ученые считают, что перспективным направлением в разработке методов обнаружения вредных веществ является метод молекулярного распознавания (molecular recognition motif), основанном на использовании сенсорных реактивов (вроде знакомой со школы лакмусовой бумажки), вместе с микро- или нанофлюидным управлением (micro/nanofluidic manipulation) и телеметрией. Подобные биосенсорные методы можно применять и к болезнетворным микроогранизмам, живущим в воде. Однако в этом случае надо следить за наличием в воде анионов: их присутствие может нейтрализовать достаточно действенные -- при других условиях -- методы. Так, при обработке воды озоном бактерии гибнут, но если в воде находятся ионы Br-, происходит окисление до BrO3-, то есть один вид загрязнения меняется на другой.

водыс противоположной стороны. В соответствии с законами гидростатики, вода просачивается через мембрану, очищаясь до дороге. В целом существует два способа борьбы с вредными веществами -- влияние на микрозагрязнитель с помощью химических или биохимических реагентов, пока он не перейдет в неопасную форму, или его удаление из воды. Этот вопрос решается в зависимости от местности. Так, в колодцах в Бангладеш используют технологию фильтрации Sono, а на заводах в США -- обратного осмоса (reverse osmosis), для решения одной и той же проблемы -- удаления из воды мышьяка.

Система обратного осмоса, применяющаяся в США: давление воды с той стороны синтетической мембраны, где находятся загрязнители, превосходит давление чистойводыс противоположной стороны. В соответствии с законами гидростатики, вода просачивается через мембрану, очищаясь до дороге.

В настоящее время органические вредные вещества в воде стараются посредством реакций превратить в безобидные азот, углекислый газ и воду. Серьезные анионные загрязнители, такие как нитраты и перхлораты, удаляют с помощью ионообменных смол и обратного осмоса, а токсичные рассолы сливают в хранилища. В будущем, возможно, будут использоваться биметаллические катализаторы для минерализации этих рассолов, а также активные нанокатализаторы в мембранах для трансформации анионов.

2.2 Повторное использование воды

Сейчас специалисты по охране природы самозабвенно мечтают о повторном использовании промышленных и городских сточных вод, предварительно доведенных до качества питьевой воды. Но в этом случае приходится иметь дело с огромным количеством всевозможных загрязнителей и патогенов, а также органических веществ, которые должны быть удалены или трансформированы в безвредные соединения. Следовательно, все операции удорожаются и усложняются.

Городские сточные воды обычно проходят обработку в очистных сооружениях, в которых во взвешенном состоянии находятся микробы, удаляющие органику и остатки пищевых веществ, а потом в отстойных резервуарах, где происходит разделение твердых и жидких фракций. Воду после такой очистки можно сбрасывать в поверхностные водоемы, а также использовать для ограниченного полива и на некоторые заводские нужды. В настоящее время одна из активно внедряемых технологий -- мембранные биореакторы (Membrane Bioreactor). Эта технология сочетает использование взвешенной в воде биомассы (как в обычных очистных сооружениях) и водных микро- и ультратонких мембран вместо отстойников. Воду после МБР можно свободно использовать для ирригации и для заводских нужд.

МБР также могут принести большую пользу в развивающихся странах с плохой канализацией, особенно в быстрорастущих мегаполисах: они позволяют обрабатывать непосредственно сточные воды, отделяя из них полезные вещества, чистую воду, азот и фосфор. МБР используют также как предварительную обработку воды для обратного осмоса; если же потом обработать её УФ (или фотокаталитическими веществами, реагирующими на видимый свет), то она будет пригодна для питья. В будущем, возможно, системы для "повторного использования воды" будут состоять только из двух этапов: МБР с нанофильтрационной мембраной (что избавит от необходимости этапа обратного осмоса) и фотокаталитического реактора, который послужит преградой для патогенов и уничтожит органические загрязнители с малой молекулярной массой. Правда, одной из серьезных преград является быстрое засорение мембраны, и успех развития этого направления очистки воды во многом зависит от новых модификаций и свойств мембран.

Немалую преграду составляют и законы об охране окружающей среды: во многих странах строго запрещено повторное использование воды для коммунальных нужд. Однако из-за недостачи водных ресурсов меняется и это: так, в США повторное использование воды ежегодно возрастает на 15%.

2.3 Опреснение солёных вод

Увеличить запасы пресной воды с помощью опреснения вод морей, океанов и засоленных внутренних водоемов -- очень соблазнительная цель, ведь эти запасы составляют 97,5% всей воды на Земле. Технологии опреснения шагнули далеко вперед, особенно за последнее десятилетие, однако до сих пор они требуют много энергии и капиталовложений, что сдерживает их распространение. Скорее всего, доля крупных установок по опреснению воды традиционным (термальным) способом уменьшится: они расходуют слишком много энергии и сильно страдают от коррозии.

Предполагается, что будущее за небольшими системами опреснения, рассчитанными на одну или несколько семей (это касается в основном развивающихся стран).

Современные технологии опреснения используют мембранное разделение с помощью обратного осмоса и температурную дистилляцию. Сдерживающими факторами для развития опреснения являются, как уже было сказано, высокое потребление энергии и эксплуатационные расходы, быстрое загрязнение мембран установок, а также проблема утилизации соляного рассола и присутствие в воде остатков загрязнителей с низким молекулярным весом, например, бора.

Перспективность исследований в этом направлении определяется прежде всего снижением удельных затрат энергии, и тут определенный прогресс налицо: если в 1980-х годах они в среднем составляли 10 кВт·ч/м3, то в настоящее время они сократились до 4 кВт·ч/м3. Но есть и другие важные успехи: создание новых материалов для мембран (например, из нанотрубок из углерода), а также создание новых очистных биотехнологий.

Остается надеяться, что в ближайшие годы наука и технологии действительно сильно шагнут вперед -- ведь даже оставаясь пока для многих почти незаметным, призрак водного кризиса давно уже бродит не только по Европе, но и по всему миру.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проблема обеспечения надлежащего количества и качества воды является одной из наиболее важных и имеет глобальное значение.

В настоящее время человечество использует 3,8 тыс. км3 воды ежегодно, причем можно увеличить потребление максимум до 12 тыс. км3. При нынешних темпах роста потребления воды этого хватит на ближайшие 25-30 лет. Выкачивание грунтовых вод приводит к оседанию почвы и зданий (Мехико, Бангкок) и понижению уровней подземных вод на десятки метров (Манила).

Поскольку численность населения на Земле беспрерывно увеличивается, то неустанно возрастают и потребности в чистой пресной воде. Уже в настоящее время недостаток пресной воды испытывают не только территории, которые природа обделила водными ресурсами, но и многие регионы, ещё недавно считавшиеся благополучными в этом отношении. В настоящее время потребность в пресной воде не удовлетворяется у 20 % городского и 75 % сельского населения планеты.

Ограниченный запас пресных вод ещё больше сокращается из-за их загрязнений.

Главную опасность представляют сточные воды (промышленные, сельскохозяйственные и бытовые). Последние, попадая в поверхностные и подземные источники вод, загрязняют их вредными токсическими примесями, опасными для здоровья человека, вследствие чего сокращаются и без того ограниченные резервы пресной воды. Человеку необходима чистая высококачественная пресная вода и лишь в его силах сохранить её резервы.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Материалы научного журнала Nature за 2007 год

2. Артамонов, В. И. Растения и чистота природной среды. - М.: Наука,1986. - 206 с.

3. Николадзе, Г. И. Технология очистки природных вод. - М.: Высшая Школа, 1987. - 132 с.

4. Подосенова, Е. В. Технические средства защиты окружающей среды. - М., 1980. - 158 с.

5. Воронков, Н. А. Экология. - М.: Агар,2000. - 257 с.

Большая часть водных ресурсов на Земле загрязнена. Даже если наша планета покрыта 70% воды, не вся из них подходит для использования человеком. Быстрая индустриализация, злоупотребление скудными водными ресурсами и многие другие факторы, играют роль в процессе загрязнения воды. Каждый год около 400 миллиардов тонн отходов образуется во всем мире. Большая часть этих отходов сбрасывается в водоемы. Из общего объема воды на Земле, только 3% пресной воды. Если эта пресная вода будет загрязняться постоянно, то водный кризис превратится в серьезную проблему в ближайшем будущем. Поэтому, необходимо должным образом позаботиться о наших водных ресурсах. Факты загрязнения воды в мире, представленные в этой статье, должны помочь в понимании серьезности данной проблемы.

Факты и цифры загрязнения воды в мире

Загрязнение воды является проблемой, которая затрагивает практически все страны мира. Если надлежащие шаги не будут предприняты, чтобы контролировать эту угрозу, это приведет к катастрофическим последствиям в ближайшем будущем. Факты, относящихся к загрязнению воды, представлены с помощью следующих моментов.

Реки в Азиатском континенте являются наиболее загрязненными. В этих реках обнаружено содержание свинца в 20 раз больше, чем в водоемах промышленно развитых стран других континентов. Найденных в этих реках бактерий (из отходов жизнедеятельности человека) больше в три раза, чем в среднем во всём мире.

В Ирландии, химические удобрения и сточные воды являются основными загрязнителями воды. Около 30% рек в этой стране загрязнены.
Загрязнение подземных вод является серьезной проблемой в Бангладеш. Мышьяк, является одним из основных загрязнителей, который влияет на качество воды в этой стране. На около 85% общей площади Бангладеш загрязнены грунтовые воды. Это значит, что более 1,2 миллиона граждан этой страны подвергаются вредному воздействию загрязненной мышьяком воды.
Король — река в Австралии – Муррей, является одной из самых загрязненных рек в мире. В результате 100 000 различных млекопитающих, около 1 миллиона птиц и некоторых других существ погибли из-за воздействия кислой воды, присутствующей в этой реке.

Ситуация в Америке по отношению к загрязнению воды не сильно отличается от остальной части мира. Отмечено, что около 40% рек в США загрязнены. По этой причине нельзя использовать воду из этих рек для питья, купания или любой подобной деятельности. Эти реки не способны поддерживать водную жизнь. Сорок шесть процентов озер в США, являются непригодными для поддержания водной жизни.

Загрязняющие вещества в воде от строительной отрасли включают в себя: цемент, гипс, металл, абразивные материалы и т.д. Эти материалы являются гораздо более вредными, чем биологические отходы.
Повышается тепловое загрязнение воды, вызванное стоком горячей воды с промышленных предприятий. Повышение температуры воды является угрозой для экологического равновесия. Многие водные обитатели лишаются жизни из-за теплового загрязнения.

Дренаж, вызванный дождями, является одной из основных причин загрязнения воды. Отходы материалов, таких как масла, химических веществ, выделяющихся из автомобилей, бытовой химии и т.д., являются основными загрязнителями из городских районов. Минеральные и органические удобрения и остатки пестицидов составляют основную часть загрязняющих веществ.

Разливы нефти в океанах, являются одной из глобальных проблем, на которых лежит ответственность за загрязнение воды в крупных масштабах. Тысячи рыб и других водных существ гибнут от разливов нефти в год. Помимо нефти, также найдены в океанах громаднейшие количества практически не разлагающихся отходов, как всевозможные продукты из пластика. Факты загрязнения воды в мире, говорят о надвигающейся глобальной мировой проблеме и эта статья должна помочь получить более глубокое понимание об этом.

Происходит процесс эвтрофикации, при котором происходит ухудшение воды в водоемах в значительной степени. В результате эвтрофикации начинается чрезмерный рост фитопланктона. Уровень кислорода в воде уменьшается в значительной степени и, таким образом, жизнь рыб и других живых существ воды находятся под угрозой.

Контроль загрязнения воды

Необходимо понять, что вода, которую мы загрязняем, может повредить нам в долгосрочной перспективе. После того, как токсичные химические вещества попадут в пищевую цепь, у людей нет выбора, кроме, как жить и нести их в системе организма. Сокращение использования химических удобрений, является одним из лучших способов для очистки воды от загрязняющих её элементов. В противном случае, эти размытые химические вещества будут постоянно загрязнять водоемы на земле. Предпринимаются усилия, чтобы решить проблему загрязнения воды. Тем не менее, эта проблема не может быть полностью решена, потому что необходимо предпринимать эффективные меры для ее устранения. Учитывая скорость, с которой мы нарушаем экосистему, становится необходимостью соблюдать строгие правила в сокращении загрязнения воды. Озера и реки на планете Земля становится все более загрязненными. Здесь приведены факты загрязнения воды в мире и нужно сконцентрировать и организовать усилия людей и правительств всех стран должным образом помочь свести к минимуму проблемы.

Переосмысление фактов про загрязнение воды

Вода – это ценнейший стратегический ресурс Земли. Продолжая тему о фактах загрязнения воды в мире, приведем новые сведения, которые предоставили ученые в контексте данной проблемы. Если брать учет всех водных запасов, то не более 1% воды является чистой и пригодной для питья. Употребление загрязненной воды приводит к смерти 3,4 миллионов человек каждый год, и в дальнейшем наблюдается лишь увеличение этой цифры. Чтобы избежать этой участи, не пейте воду, где попало, а тем более из рек и озер. Если у вас нет возможности купить воду в бутылках, применяйте методы очистки воды. Как минимум это кипячение, но лучше использовать специальные очистительные фильтры.

Очередная проблема – это доступность питьевой воды. Так во многих регионах Африки и Азии очень сложно найти источники чистой воды. Часто чтобы добыть воду, жители этих частей света в день проходят по нескольку километров. Естественно, в этих местах некоторые люди умирают не только от того, что пили грязную воду, но и от обезвоживания организма.

Рассматривая факты о воде, стоит подчеркнуть, что ежедневно теряется свыше 3,5 тысяч литров воды, которая выплескивается и испаряется из речных бассейнов.

Чтобы решить проблему загрязнения и недостатка питьевой воды в мире, к ней нужно привлекать общественное внимание и внимание организаций, способных ее решить. Если правительства всех стран приложат усилие и организуют рациональное использование водных ресурсов, то ситуация во многих государствах значительно улучшится. Однако мы забываем, что все зависит от нас самих. Если люди сами будут экономить воду, мы сможем и дальше пользоваться этим благом. К примеру, в Перу был установлен щит, на котором размещена информация о проблеме чистой воды. Это привлекает внимание населения страны и улучшает их осведомленность в этом вопросе.

По данным Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП), около одной трети населения мира проживает в странах, страдающих от дефицита пресной воды, а менее чем через 25 лет в странах с дефицитом пресной воды будет жить две трети человечества. Страны обладают неравным водным потенциалом. Но привычка думать, что Россия - держава с неисчерпаемыми запасами чистой пресной воды, может сослужить недобрую службу. Вездесущий антропогенный фактор меняет порядок вещей и в нашей богатой водными ресурсами стране. Достаточно вспомнить некогда крупнейший в мире резервуар чистейшей пресной воды озеро Байкал или обширный, едва ли не самый загрязненный в России, Волго-Каспийский бассейн.

Проблемы качества воды не менее серьезны, чем проблемы ее доступности, но им уделяется сравнительно мало внимания. Особенно это касается густонаселенных районов и территорий крупных промышленных предприятий и сельскохозяйственных комплексов.

В России в 2003 году в среднем каждая пятая-седьмая из исследованных проб питьевой воды не отвечала гигиеническим требованиям.

ИСТОЧНИКИ ВОДЫ. ВСЕ ВКЛЮЧЕНО

Вода из природных поверхностных источников все меньше пригодна для непосредственного использования. Будь то производственные цели, сельское хозяйство или потребности человека в питьевой воде. Причины - многолетний сброс неочищенных и недоочищенных стоков промышленных и сельскохозяйственных предприятий, смывы с полей, радиоактивные загрязнения, недостаток систем канализации, тепловые загрязнения и т.д.

На качестве природных источников воды отражается и состояние атмосферы, так как водоемы пополняются за счет осадков, к сожалению, несущих значительное число нежелательных растворенных элементов.

Основными загрязняющими веществами поверхностных источников являются нефтепродукты, фенолы, легкоокисляемые органические вещества, соединения меди и цинка, аммонийный и нитратный азот. Некоторые опасные вещества, например, такие как соли тяжелых металлов, таятся в донных отложениях в стоячих или со слабым течением водоемах и представляют немалую угрозу особенно в случае сильного падения уровня воды.

Вторая половина прошлого века ознаменована появлением еще одной крупной проблемы водопользования. Органические вещества, азот и фосфор, попадая в водоемы с полей с остатками минеральных удобрений, а также с коммунально­бытовыми стоками и стоками животноводческих хозяйств вызывают эвтрофикацию водоемов.

В результате в некоторых случаях грязная вода не может без предварительной обработки поступать даже в производственные системы водооборота, не годится она и для полива сельскохозяйственных угодий и, само собой разумеется, для питья.

Известен пример города Салехарда, стоящего на слиянии огромной реки Оби с ее крупным притоком Полуем и испытывающего сложности с питьевой водой. Загрязнение бассейна рек нефтепродуктами настолько сильно, что водопроводная вода совершенно непригодна для питья, и питьевая вода развозится по городу в цистернах.

По данным ООН, примерно треть населения мира использует для питья воду из подземных источников. Но и этот ресурс оказывается не в состоянии обеспечить нас чистой безопасной водой. Во-первых, подземные источники - это довольно разнородный класс водоносных горизонтов и далеко не всегда артезианских. Анализ лишь незначительного числа скважин у нас в стране показал, что в большинстве из них вода непригодна для питья.

По оценкам ЮНЕП, на 1999 год в России было более 2 700 источников подземных вод, отнесенных к категории загрязненных. В густонаселенных, промышленных и сельскохозяйственных районах почвы до такой степени могут быть насыщены отравляющими веществами, что уже утратили как способность к фильтрации, так и буферные свойства.

Кроме того, система подземных коммуникаций во многих районах небезупречна. Трудно контролируемые и, соответственно, неустраняемые утечки, например из канализационных труб, добавляют проблем. Все это приводит к тому, что все те же нежелательные вещества проникают в подземные воды.

ГЛОТОК. ЭТО МНОГО ИЛИ МАЛО?

Тотальное загрязнение воды сказывается на здоровье людей.

По оценкам международных экспертов, в 2000 году из-за потребления некачественной воды 2 миллиарда человек подверглись риску заражения малярией (при примерном постоянном числе заболевших 100 миллионов и ежегодной смертности от этого заболевания в 1-2 миллионов человек).

Ежегодно в мире регистрируется около 4 миллиардов случаев диареи и 2,2 миллионов смертей вследствие нее, что равнозначно 20 ежедневным катастрофам крупных авиалайнеров. Более 10 % населения развивающегося мира поражено гельминтозными заболеваниями. Около 6 миллионов человек потеряли зрение вследствие трахомы. 200 миллионов человек страдают от шистосомоза. Даже в сравнительно благополучной Европе отмечаются отдельные вспышки кишечных инфекций, связанных с питьевой водой. Причем по статистике, среди пострадавших от неблагоприятных условий среды две трети - дети.

К сожалению, в России качество питьевой воды недопустимо низкое. С этим часто связывают и отставание страны по средней продолжительности жизни населения от других промышленно развитых государств. Цена риска и потери здоровья населения от потребления некачественной питьевой воды в целом по России оценивается примерно в 33,7 миллиардов рублей в год.

В 2003 году, по данным статистической отчетности, в среднем каждая пятая-седьмая из исследованных проб питьевой воды разводящей сети не отвечала гигиеническим требованиям, в том числе на 90 % - по органолептике, 9 % - по содержанию химических веществ, превышающих ПДК по санитарно­токсикологическому признаку вредности; каждая девятая проба - по микробиологическому, причем более 60 % проб из числа отрицательных показывают реальную эпидемическую опасность, так как иногда уровень бактериального загрязнения в 20 и более раз превышает установленный норматив.

Воздействие химического, так же как и радиационного, загрязнения не всегда можно проследить непосредственно. Результат систематического потребления некачественной воды может сказаться много позже. По наблюдениям специалистов, хлориды и сульфаты воздействуют на желудочно-кишечную и сердечнососудистую сферы. Избыток соединений азота и хлора дают осложнения на почки и печень. Алюминий негативно воздействует на центральную и иммунную системы. Железо способствует возникновению аллергических заболеваний.

«КУПАТЬСЯ СТРОГО ЗАПРЕЩЕНО!»

Ежегодно регистрируется около 30 инфекционных вспышек, связанных с водоснабжением.

Неблагополучное состояние водоемов имеет еще одно неприятное следствие. В воде становится небезопасно купаться.

Согласно оценкам, купание в загрязненных морях ежегодно вызывает около 250 миллионов случаев гастроэнтерита и заболевания верхних дыхательных путей, что влечет экономический ущерб, равный 1,6 миллиардов долларов США в год. Что и говорить о водоемах гораздо меньшего размера, да еще и со стоячей водой?

Нельзя упустить из виду и «отравление» водой продуктов питания. Известный пример - превышающий установленные гигиенические регламенты уровень нитратов в растениеводческой продукции. Обнаруживают также и соли тяжелых металлов, и радионуклиды.

Употребление в пищу моллюсков и ракообразных, обитающих в загрязненных стоками водах, ежегодно становится причиной 2,5 миллионов случаев инфекционного гепатита. Около 25 тыс. случаев этого заболевания заканчивается смертью, еще столько же - серьезным поражением печени и длительной утратой работоспособности.

Согласно расчетам, ежегодное воздействие таких «деликатесов» на здоровье населения мира эквивалентно трудовым потерям на уровне 3,2 миллионов человеко-лет и обходится мировому сообществу в 10 миллиардов долларов США.

ПРОБЛЕМЫ ОЧИСТКИ

Очистка воды остается актуальнейшей задачей.

Более того, задача эта усложняется день ото дня: соответствующие инженерные сооружения порядком изношены, перестают удовлетворять требованиям сегодняшнего дня и технологии. Созданная десятилетия назад система водоочистки не была рассчитана на современные объемы и состояние очищаемой субстанции. А тот факт, что необходимые действия по поддержанию существующей системы в функционирующем состоянии не производятся или производятся в недостаточном объеме, приводит к тому, что многие элементы водохозяйственного комплекса становятся угрожающе небезопасными для населения.

В России приблизительно 50 % разводящей водопроводной сети пребывает в аварийном или близком к тому состоянии в основном из-за коррозии и органических и химических отложений, насыщающих воду нежелательными, а подчас и вредными элементами.

Порой коррозия приводит к появлению брешей в трубопроводах. Если такой трубопровод подземный, через отверстия будет поступать грязь. Все это приводит к тому, что вода на выходе, даже при оптимальной очистке, не соответствует стандартам питьевой.

На парламентских слушаниях 18 марта 2003 года «О национальной программе природопользования РФ на долгосрочную перспективу» первый заместитель министра природных ресурсов Николай Тарасов, подводя итог обсуждению основных проблем водного хозяйства Российской Федерации, особо отметил неудовлетворительное состояние хозяйственного питьевого водоснабжения, связанное с низким качеством подаваемой населению воды из-за загрязнений поверхностных и подземных вод, неудовлетворительного состояния водопроводных сетей, а также, что важно, недостаточного использования современных методов очистки питьевой воды.

На заседании Президиума Госсовета РФ летом 2003 г. было указано, что экологическое состояние многих водных объектов в наиболее населенных и промышленно развитых районах России неудовлетворительно.

Основные реки: Волга, Дон, Кубань, Днепр, Северная Двина, Печора, Урал, Обь, Енисей, Лена, Колыма, Амур - оцениваются как «загрязненные», местами - как «очень грязные»; крупные притоки: Ока, Кама, Томь, Иртыш, Тобол, Миасс, Исеть, Тура - как «очень грязные», а местами как «чрезвычайно грязные». Экологическое состояние ряда менее крупных рек признано катастрофическим. Хотя подземные воды в среднем отличаются меньшей загрязненностью, чем поверхностные, однако сейчас наблюдается тенденция к ухудшению и их экологического состояния.

Санитарное состояние водоемов 1 и 2 категории водопользования по России остается неудовлетворительным. Почти половина источников централизованного водоснабжения из открытых водоемов не соответствует санитарным нормам. Объем сточных вод, сбрасываемых в поверхностные водные объекты, составляет более 55 куб. км, при этом «нормативную очистку» проходит лишь 11 %.

В 2001 г. 22 % проб воды в местах водозаборов из открытых водоемов не отвечало гигиеническим нормативам по микробиологическим показателям, и 28 % - по химическим. Возрастает доля проб воды с выделением возбудителей инфекционных заболеваний, в 2002 г. она достигла почти 1,5 %. В целом по стране только 1 % исходной воды поверхностных источников соответствует тем нормативам, которые гарантируют получение питьевой воды надлежащего качества. 34 % водопроводов с водозабором из открытых водоемов не имеют полного комплекса очистных сооружений, и 20 % - обеззараживающих установок. Крайне медленно внедряются современные технологии водоочистки, сохраняется высокая изношенность разводящих сетей - до 60 %. В 2001 г. 19,5 % проб воды, поступающей непосредственно потребителям, не отвечало гигиеническим требованиям по санитарно­химическим показателям.

Самые высокие показатели микробного загрязнения водоемов 1 категории характерны для Санкт-Петербурга: 80,3 % нормативных проб (с выделением возбудителей инфекционных заболеваний в 12,3 % при среднем проценте по стране 2,27). В результате употребления недоброкачественной, загрязненной питьевой воды в стране ежегодно регистрируется от 15 до 30 вспышек острых кишечных инфекций, брюшного тифа и вирусного гепатита А с числом пострадавших до 2,5-3 тысяч человек.
www.regnum.ru

ДОЛГ ПЛАТЕЖОМ КРАСЕН

Любая природная система всегда стремится к самоочищению. Но ресурсы ее все же ограничены. Слишком сильное загрязнение она не в состоянии «погасить», особенно, когда дело касается веществ не природного происхождения, а изобретенных человеком. Поэтому, чтобы избежать проблем в будущем, стоит поставить мощный заслон дальнейшему отравлению источников воды.

Опыт западноевропейских стран показал, что очистка сточных вод может быть весьма эффективной. Так, например, с начала 80-х годов прошлого века на 50-80 % уменьшился сброс фосфора в природные водоемы со стоками городских водоочистных сооружений, что привело к существенному снижению содержания фосфора во многих «неблагополучных» по этому показателю озерах.

К сожалению, Россия пока не предприняла ощутимых шагов в создании действенной системы сбора и очистки сточных вод, и, более того, к концу прошлого столетия сброс загрязненных вод в реки увеличился.

Это особенно прискорбно в связи с тем, что, по некоторым данным, в целом производство в России стало более «грязным». Причина кроется в устаревшем оборудовании, некачественном сырье с повышенным содержанием вредных веществ.

Ясно, что на таких отсталых предприятиях плохо или вовсе не функционируют системы водоочистки. Встречаются и вовсе недопустимые случаи сброса промышленного стока непосредственно в водоемы или в городскую канализацию, которая не приспособлена для очистки таких вод, что приводит к ухудшению работы ее систем очистки.

Сложившаяся и утвердившаяся в прошлом столетии неблагоприятная тенденция усугубления проблем, связанных с водой, ставит перед мировым сообществом безотлагательную задачу по выходу из кризиса. И поиск новых, экономичных способов очистки воды, как технического назначения, так и питьевой - одна из составляющих программы необходимых действий по стабилизации экологической ситуации.

Интересные факты:

ВОЗ: миллиард человек пьют грязную воду. Эксперты бьют тревогу: более одного миллиарда человек на Земле пьют грязную, не отвечающую требованиям безопасности воду, а 2,6 миллиарда - почти 40 процентов населения планеты - живут в антисанитарных условиях, сообщает Reuters.

Исполнительный директор UNICEF Кэрол Беллами (Carol Bellamy) и эксперты Всемирной организации здравоохранения (WHO) указали в своем отчете, что такая ситуация представляет наибольшую опасность для детей.

Около 1,8 миллиона человек ежегодно гибнут от кишечных инфекций, большинство из них - дети в возрасте до 5 лет, говорится в отчете.

Проблема приобретает большую актуальность в связи с появившимися сообщениями о том, что через 20 лет количество воды, требуемой для производства пищи, возрастет на четверть, и многие быстро развивающиеся страны не смогут добыть ее без разрушительного воздействия на экосистемы.
Агентство Mednovosti.ru, 26.08.04

Цунами­2. Инфекционные болезни - привычные спутники природных катастроф. Они отмечались после больших наводнений в Судане в 1980 году, в Западной Бенгалии - в 1998 году, в Мозамбике - в 2000 году. И по количеству жертв были сопоставимы с самими наводнениями.

Причины очевидны: после природных катаклизмов разрушены коммуникации и жилье, массы людей вынуждены скученно жить в походных условиях, водные источники и системы подготовки питьевой воды загрязнены, местные медицинские службы парализованы. А агрессивные микроорганизмы, вышедшие из-под контроля, только и ждут возможности завоевать новые пространства. Наибольшую опасность представляют кишечные инфекции: дизентерия, гепатит А, холера, брюшной тиф.
Т. Батенева, Известия Науки, 19.01.05

Микробное и вирусное загрязнение питьевой воды как централизованного, так и нецентрализованного водоснабжения создает риск возникновения заболеваний населения кишечными инфекциями, прежде всего вирусным гепатитом А.
ИА Regions.ru, 25.01.2005

Непрерывный технический прогресс, продолжающееся порабощение природы человеком, индустриализация, до неузнаваемости изменившая поверхность Земли, стали причинами глобального экологического кризиса. В настоящее время перед населением планеты особенно остро стоят такие проблемы окружающей среды как загрязнение атмосферы, разрушение озонового слоя, кислотные дожди, парниковый эффект, загрязнение почвы, загрязнение вод мирового океана и перенаселение.

Глобальная экологическая проблема №1: Загрязнение атмосферы

Ежедневно среднестатистический человек вдыхает порядка 20 000 литров воздуха, содержащего, помимо жизненно важного кислорода, целый перечень вредных взвешенных частиц и газов. Загрязнители атмосферы условно делятся на 2 типа: естественные и антропогенные. Последние превалируют.

С химической промышленностью дела обстоят не лучшим образом. Заводы выбрасывают такие вредные вещества, как пыль, мазутная зола, различные химические соединения, окислы азота и многое другое. Замеры воздуха показали катастрофическое положение атмосферного слоя, загрязненный воздух становится причиной многих хронических заболеваний.

Загрязнение атмосферы – экологическая проблема, не понаслышке знакомая жителям абсолютно всех уголков земли. Особенно остро её ощущают представители городов, в которых функционируют предприятия чёрной и цветной металлургии, энергетики, химической, нефтехимической, строительной и целлюлозно-бумажной промышленности. В некоторых городах атмосферу также сильно отравляют автотранспорт и котельные. Всё это примеры антропогенного загрязнения воздуха.

Что же касается естественных источников химических элементов, загрязняющих атмосферу, то к ним относятся лесные пожары, извержения вулканов, ветровые эрозии (развеивание почв и частиц горных пород), распространение пыльцы, испарения органических соединений и естественная радиация.


Последствия загрязнения атмосферы

Атмосферное загрязнение воздуха отрицательно сказывается на здоровье человека, способствуя развитию сердечных и лёгочных заболеваний (в частности, бронхита). Кроме того, такие загрязнители атмосферы как озон, оксиды азота и диоксид серы разрушают естественные экосистемы, уничтожая растения и вызывая смерть живых существ (в частности, речной рыбы).

Глобальную экологическую проблему загрязнения атмосферы, по словам учёных и представителей власти, можно решить следующими путями:

  • ограничение роста численности населения;
  • сокращение объёмов использования энергии;
  • повышение энергоэффективности;
  • уменьшение отходов;
  • переход на экологически чистые возобновляемые источники энергии;
  • очистка воздуха на особо загрязнённых территориях.

Глобальная экологическая проблема №2: Истощение озонового слоя

Озоновый слой – тонкая полоска стратосферы, защищающая всё живое на Земле от губительных ультрафиолетовых лучей Солнца.

Причины экологической проблемы

Ещё в 1970-х гг. экологи обнаружили, что озоновый слой разрушается под воздействием хлорфторуглеродов. Эти химические вещества входят в состав охлаждающих жидкостей холодильников и кондиционеров, а также растворителей, аэрозолей/спреев и огнетушителей. В меньшей степени истончению озонового слоя способствуют и другие антропогенные воздействия: запуск космических ракет, полёты реактивных самолётов в высоких слоях атмосферы, испытания ядерного оружия, сокращение лесных угодий планеты. Существует также теория, согласно которой, истончению озонового слоя способствует глобальное потепление.

Последствия разрушения озонового слоя


В результате разрушения озонового слоя ультрафиолетовое излучение беспрепятственно проходит через атмосферу и достигает поверхности земли. Воздействие прямых УФ-лучей пагубно сказывается на здоровье людей, ослабляя иммунную систему и вызывая такие заболевания как рак кожи и катаракта.

Мировая экологическая проблема №3: Глобальное потепление

Подобно стеклянным стенам парника, углекислый газ, метан, окись азота и водяной пар позволяют солнцу нагревать нашу планету и одновременно препятствуют выходу в космос отражающегося от поверхности земли инфракрасного излучения. Все эти газы ответственны за поддержание температуры, приемлемой для жизни на земле. Однако повышение концентрации углекислого газа, метана, оксида азота и водяного пара в атмосфере – это очередная мировая экологическая проблема, именуемая глобальным потеплением (или парниковым эффектом).

Причины глобального потепления

В течение XX века средняя температура на земле выросла на 0,5 – 1 ?C. Главной причиной глобального потепления считается повышение концентрации углекислого газа в атмосфере вследствие увеличения объёмов сжигаемого людьми ископаемого топлива (уголь, нефть и их производные). Однако по заявлению Алексея Кокорина , руководителя климатических программ Всемирного фонда дикой природы (WWF) России, «наибольшее количество парниковых газов образуется в результате работы электростанций и выбросов метана в ходе добычи и доставки энергоресурсов, в то время как дорожный транспорт или сжигание попутного нефтяного газа в факелах наносят сравнительно небольшой вред окружающей среде» .

Другими предпосылками глобального потепления являются перенаселение планеты, сокращение площади лесных массивов, истощение озонового слоя и замусоривание. Однако не все экологи возлагают ответственность за повышение среднегодовых температур целиком на антропогенную деятельность. Некоторые считают, что глобальному потеплению способствует и естественное увеличение численности океанического планктона, приводящее к повышению концентрации всё того же углекислого газа в атмосфере.

Последствия парникового эффекта


Если температура в течение XXI века увеличится ещё на 1 ?C – 3,5 ?C, как прогнозируют учёные, последствия будут весьма печальными:

  • поднимется уровень мирового океана (вследствие таяния полярных льдов), возрастёт количество засух и усилится процесс опустынивания земель,
  • исчезнут многие виды растений и животных, приспособленные к существованию в узком диапазоне температур и влажности,
  • участятся ураганы.

Решение экологической проблемы

Замедлить процесс глобального потепления, по словам экологов, помогут следующие меры:

  • повышение цен на ископаемые виды топлива,
  • замена ископаемого топлива экологически чистым (солнечная энергия, энергия ветра и морских течений),
  • развитие энергосберегающих и безотходных технологий,
  • налогообложение выбросов в окружающую среду,
  • минимизация потерь метана во время его добычи, транспортировки по трубопроводам, распределения в городах и сёлах и применения на станциях теплоснабжения и электростанциях,
  • внедрение технологий поглощения и связывания углекислого газа,
  • посадка деревьев,
  • уменьшение размеров семей,
  • экологическое просвещение,
  • применение фитомелиорации в сельском хозяйстве.

Глобальная экологическая проблема №4: Кислотные дожди

Кислотные дожди, содержащие продукты сжигания топлива, также представляют опасность для окружающей среды, здоровья человека и даже для целостности памятников архитектуры.

Последствия кислотных дождей

Содержащиеся в загрязнённых осадках и тумане растворы серной и азотной кислот, соединения алюминия и кобальта загрязняют почву и водоёмы, пагубно воздействуют на растительность, вызывая суховершинность лиственных деревьев и угнетая хвойные. Из-за кислотных дождей падает урожайность сельскохозяйственных культур, люди пьют обогащённую токсичными металлами (ртутью, кадмием, свинцом) воду, мраморные памятники архитектуры превращаются в гипс и размываются.

Решение экологической проблемы

Во имя спасения природы и архитектуры от кислотных дождей, необходимо минимизировать выбросы окислов серы и азота в атмосферу.

Глобальная экологическая проблема №5: Загрязнение почвы


Ежегодно люди загрязняют окружающую среду 85 млрд. тоннами отходов. Среди них твёрдые и жидкие отходы промышленных предприятий и транспорта, с/х отходы (в том числе ядохимикаты), бытовой мусор и атмосферные выпадения вредных веществ.

Главную роль в загрязнении почвы играют такие компоненты техногенных отходов как тяжёлые металлы (свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, таллий, висмут, олово, ванадий, сурьма), пестициды и нефтепродукты. Из почвы они проникают в растения и воду, даже родниковую. По цепочке токсичные металлы попадают в организм человека и не всегда быстро и полностью из него выводятся. Часть из них имеет свойство накапливаться в течение долгих лет, провоцируя развитие тяжёлых заболеваний.

Глобальная экологическая проблема №6: Загрязнение воды

Загрязнение мирового океана, подземных и поверхностных вод суши – глобальная экологическая проблема, ответственность за которую целиком и полностью лежит на человеке.

Причины экологической проблемы

Главными загрязнителями гидросферы на сегодняшний день являются нефть и нефтепродукты. В воды мирового океана эти вещества проникают в результате крушения танкеров и регулярных сбросов сточных вод промышленными предприятиями.

Помимо антропогенных нефтепродуктов, индустриальные и бытовые объекты загрязняют гидросферу тяжёлыми металлами и сложными органическими соединениями. Лидерами по отравлению вод мирового океана минеральными веществами и биогенными элементами признаются сельское хозяйство и пищевая промышленность.

Не обходит стороной гидросферу и такая глобальная экологическая проблема как радиоактивное загрязнение. Предпосылкой её формирования послужило захоронение в водах мирового океана радиоактивных отходов. Многие державы, обладающие развитой атомной промышленностью и атомным флотом, с 49 по 70-й годы XX века целенаправленно складировали в моря и океаны вредные радиоактивные вещества. В местах захоронения радиоактивных контейнеров нередко и сегодня зашкаливает уровень цезия. Но «подводные полигоны» не единственный радиоактивный источник загрязнения гидросферы. Воды морей и океанов обогащаются радиацией и в результате подводных и надводных ядерных взрывов.

Последствия радиоактивного загрязнения воды

Нефтяное загрязнение гидросферы приводит к разрушению естественной среды обитания сотен представителей океанической флоры и фауны, гибели планктона, морских птиц и млекопитающих. Для здоровья человека отравление вод мирового океана также представляет серьёзную опасность: «заражённая» радиацией рыба и прочие морепродукты могут запросто попасть к нему на стол.


не публикуется

(+) (нейтральный) (-)

Вы можете приложить к своему отзыву картинки.

Добавить... Загрузить всё Отменить загрузку Удалить

Добавить комментарий

Ян 31.05.2018 10:56
Чтобы этого всего не было нужно это все решать не за бюджет государства а бесплатно!
И кроме того нужно добавить в свою конституцию своей страны законы о защите экологии
а именно строгие законы которые должны сделать хотя бы 3% загрязнения экологии не
только своей родины но и всех стран мира!

24werwe 21.09.2017 14:50
Причина загрязнения воздуха воды почвы криптоевреи. На улицаходни дегенераты с признаками евреев. Гринписовцы и экологи подлыекриптоерейские тв-ри. Занимаются по Катехизису еврея в СССР (по Талмуду) вечнойкритикой. Пропагандируют дозированные отравления. Не называют причину –преднамеренное уничтожение скрывающимися под ярлыками «народов» евреями всегоживого.Выход один: уничтожение евреев с их сельским хозяйством иостановка производства.

С младших классов нас учат, что человек и природа едины, что нельзя отделить одно от другого. Мы познаем развитие нашей планеты, особенности ее строения и устройства. Эти сферы влияют на наше благополучие: атмосфера, почва, вода Земли - это, пожалуй, самые главные составляющие нормальной жизни человека. Но почему тогда каждый год загрязнение окружающей среды идет все дальше и выходит на все большие масштабы? Давайте рассмотрим основные проблемы окружающей среды.

Загрязнение окружающей среды, под которой понимаются также природная среда и биосфера - это повышенное содержание в ней физических, химических или биологических реагентов, не характерных для данной среды, занесенных извне, наличие которых приводит к негативным последствиям.

Ученые уже несколько десятилетий подряд бьют тревогу о близкой экологической катастрофе. Проведенные исследования в разных областях приводят к выводу, что мы уже сталкиваемся с глобальными изменениями климата и внешней среды под воздействием деятельности человека. Загрязнение океанов из-за утечек нефти и нефтепродуктов, а также мусора дошло до огромных масштабов, что влияет на сокращение популяций многих видов животных и экосистему в целом. Растущее число машин каждый год приводит к большому выбросу в атмосферу, что, в свою очередь, ведет к осушению земли, обильным осадкам на материках, уменьшению количества кислорода в воздухе. Некоторые страны уже вынуждены привозить воду и даже покупать консервированный воздух, поскольку производство испортило окружающую среду в стране. Многие люди уже осознали опасность и весьма чутко реагируют на негативные изменения в природе и основные экологические проблемы, но мы всё еще воспринимаем возможность катастрофы, как нечто несбыточное и далекое. Так ли это на самом деле или угроза близка и немедленно нужно что-то предпринять - давайте разбираться.

Виды и основные источники загрязнения окружающей среды

Основные виды загрязнений классифицируют сами источники загрязнения окружающей среды:

  • биологическое;
  • химическое
  • физическое;
  • механическое.

В первом случае загрязнители окружающей среды - это деятельность живых организмов или антропогенные факторы. Во втором случае происходит изменение естественного химического состава загрязненной сферы путем добавления в него других химических веществ. В третьем случае меняются физические характеристики окружающей среды. К этим видам загрязнений относятся тепловое, радиационное, шумовое и другие виды излучений. Последний вид загрязнения также связан с деятельностью человека и выбросами отходов в биосферу.

Все виды загрязнений могут присутствовать как отдельно сами по себе, так и перетекать из одного в другой или существовать вместе. Рассмотрим, как они влияют на отдельно взятые области биосферы.

Люди, прошедшие долгий путь в пустыне, наверняка смогут называть цену каждой капли воды. Хотя скорее всего эти капли будут бесценны, ведь от них зависит жизнь человека. В обычной жизни, мы, увы, придаем воде не такое большое значение, поскольку ее у нас много, и доступна она в любое время. Только в перспективе это не совсем так. В процентном соотношении незагрязненными остались только 3% от всего мирового запаса пресной воды. Понимание важности воды для людей не мешает человеку загрязнять важный источник жизни нефтью и нефтепродуктами, тяжелыми металлами, радиоактивными веществами, неорганическими загрязнениями, канализационными стоками и синтетическими удобрениями.

В загрязненной воде содержится большое количество ксенобиотиков - веществ, чуждых организму человека или животного. Если такая вода попадает в пищевую цепочку, это может привести к серьезным пищевым отравлениям и даже летальному исходу всех участников цепи. Конечно, содержатся и в продуктах вулканической деятельности, которые загрязняют воду и без помощи человека, но превалирующее значение имеет деятельность металлургической промышленности и химических заводов.

С появлением ядерных исследований природе нанесен довольно значительный вред во всех сферах, в том числе и воде. Попавшие в нее заряженные частицы несут большой вред живым организмам и способствуют развитию онкологических заболеваний. Сточные воды заводов, суда с ядерными реакторами и просто дождь или снег в зоне проведения ядерных испытаний могут привести к заражению воды продуктами разложения.

Канализационные стоки, несущие в себе множество мусора: моющие средства, остатки пищи, мелкие бытовые отходы и другое, в свою очередь способствуют размножению другим патогенным организмам, которые при попадании в организм человека дают ряд заболеваний, таких как брюшной тиф, дизентерия и других.

Пожалуй, не имеет смысла объяснять, насколько почва является важной частью жизни человека. Большую часть еды, которой питается человек, приносит почва: от злаковых культур до редких видов фруктов и овощей. Чтобы так продолжалось и дальше, необходимо поддерживать состояние грунта на должном уровне для нормального круговорота воды. Но антропогенное загрязнение уже привело к тому, что 27% земель планеты подвержены эрозии.

Загрязнение почвы - это попадание в нее токсичных химических веществ и мусора в высоких количествах, препятствующих нормальному протеканию круговорота грунтовых систем. Основные источники загрязнения почвы:

  • жилые дома;
  • промышленные предприятия;
  • транспорт;
  • сельское хозяйство;
  • атомная энергетика.

В первом случае загрязнение почвы происходит из-за обычного мусора, который выбрасывается в неположенных местах. Но главной причиной следует назвать именно свалки. Сжигаемые отходы ведут к засорению больших территорий, а продукты горения портят почву безвозвратно, засоряя всю окружающую среду.

Промышленные предприятия выбрасывают множество токсичных веществ, тяжелых металлов и химических соединений, влияющих не только на почву, но и на жизнь живых организмов. Именно этот источник загрязнения ведет к техногенному загрязнению почвы.

Транспортные выбросы , углеводорода, метана и свинца, попадая в почву, влияют на пищевые цепочки - попадают в организм человека через продукты питания.
Чрезмерное выпахивание земли, пестициды, ядохимикаты и удобрения, в которых содержится достаточно ртути и тяжелых металлов, приводят к значительной эрозии почвы и опустыниванию. Обильное орошение также нельзя назвать положительным фактором, поскольку это ведет к засолению почвы.

Сегодня хоронят в земле до 98% радиоактивных отходов атомных станций, в основном продуктов расщепления урана, что ведет к деградации и истощению земельных ресурсов.

Атмосфера в виде газообразной оболочки Земли имеет большую ценность, поскольку защищает планету от космической радиации, воздействует на рельеф, определяет климат Земли и ее тепловой фон. Нельзя сказать, что состав атмосферы был однородным и только с появлением человека начал меняться. Но именно после начала активной деятельности людей неоднородный состав «обогатился» опасными примесями.

Основными загрязнителями в данном случае выступают химические заводы, топливно-энергетический комплекс, сельское хозяйство и автомобили. Они приводят к появлению в составе воздуха меди, ртути, и других металлов. Разумеется, в промышленных зонах загрязнение воздуха чувствуется больше всего.


Теплоэлектростанции несут в наши дома свет и тепло, однако, параллельно они выбрасывают огромное количество углекислого газа, и сажу в атмосферу.
Причиной кислотных дождей являются отходы, выбрасываемые с химических заводов, например, оксид серы или азота. Эти оксиды могут вступать в реакцию с другими элементами биосферы, что способствует появлению более губительных соединений.

Современные автомобили достаточно хороши по дизайну и техническим характеристикам, но проблему с в атмосферу решить до сих пор не удалось. Зола и продукты переработки топлива не только портят атмосферу городов, но и оседают на почве и приводят к ее негодности.

Во многих индустриальных и промышленных районах использование стало неотъемлемой частью жизни именно по причине загрязнения окружающей среды заводами и транспортом. Поэтому, если Вы обеспокоены состоянием воздуха в своей квартире, с помощью бризера Вы сможете создать здоровый микроклимат дома, что, к сожалению, не отменяет планерных проблем загрязнения окружающей среды, но хотя бы позволяет защитить себя и близких.

Поделиться с друзьями:
Похожие публикации