Загрязнение воды и его последствия
Интенсивное развитие промышленности, транспорта, перенаселение ряда регионов планеты привело к значительному загрязнению гидросферы. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) около 80% всех инфекционных болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушениями санитарно-гигиенических норм водоснабжения. Загрязнение поверхности водоёмов плёнками масла, жиров, смазочных материалов препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает насыщенность воды кислородом и оказывает отрицательное влияние на состояние фитопланктона и является причиной массовой гибели рыбы и птиц.
По данным ООН, в мире выпускается до 1 млн. наименований продукции, из которых 100 тыс. являются химическими соединениями, в том числе 15 тыс. являются потенциальными токсикантами. По экспертным оценкам, до 80% всех химических соединений, поступающих во внешнюю среду, рано или поздно попадают в водоисточники.
Подсчитано, что ежегодно в мире сбрасывается более 420 км3 сточных вод, которые в состоянии сделать непригодной к употреблению около 7 тыс. км3 чистой воды, что в 1,5 раза больше всего речного стока стран СНГ.
К сожалению, наука еще не в состоянии дать полную картину нанесенного воде ущерба. К примеру, по данным совета Национальной академии наук США, токсикологи обладают относительно полной информацией о влиянии на здоровье человека лишь 10% используемых сейчас пестицидов и 18% используемых лекарств. По меньшей мере 1/3 пестицидов и лекарств не проходила никаких испытаний на токсичность.
В отношении используемых химикатов проблема ещё серьезнее: 80% из них не проходили никаких испытаний. Эта ситуация в сочетании с участившимися утечками, выбросами и авариями техногенного характера потенциально чревата серьезным загрязнением гидросферы планеты и возможностью пагубного воздействия на здоровье населения.
Наиболее интенсивному антропогенному воздействию подвегаются пресные поверхностные воды суши (реки, озера, болота, почвенные и грунтовые воды). Хотя их доля в общей массе гидросферы невелика (менее 0,4%), высокая активность водообмена многократно увеличивает их запасы. Под активностью водообмена понимается скорость возобновления отдельных водных ресурсов гидросферы, которая выражается числом лет или суток, необходимых для полного возобновления водных ресурсов.
Особенно интенсивно используются речные воды. Несмотря на то, что в руслах рек содержится всего 1200 км3 воды, высокая активность водообмена речных вод (1 раз в 11-14 дней) умножает их ресурсы. К этому следует добавить ежегодно возобновляемый полезный объем водохранилищ мира, оцениваемый в 3200 км3.
Ситуация с питьевой водой в России характеризуется как критическая это прямая угроза здоровью ее населения. В связи с этим Государственной Думой разработан проект Федерального закона «О питьевой воде», в котором впервые в нашей стране предпринята попытка правового регулирования в сфере питьевого водоснабжения. В нем предусматриваются государственные гарантии обеспечения граждан и юридических лиц питьевой водой и условия реализации этих гарантий.
Решение проблемы удовлетворения потребностей человека в воде для различных целей тесно связано и с обеспечением ее необходимого качества. Конечно, вопрос о качестве воды рассматривается по-разному в зависимости от ее назначения. Одни требования выдвигаются промышленностью и разными ее отраслями, другие сельским хозяйством, животноводством, рыбным хозяйством и, самые высокие — при использовании воды человеком.
Отдельные производства, такие как пищевое, нуждаются в воде весьма высокого качества. При орошении полей важно, чтобы в воде не было ядовитых химических веществ в концентрациях, которые могут нанести ущерб растениям.
Однако наибольшее значение вопросы качества приобретают для так называемой хозяйственно-питьевой воды, идущей человеку па питьевые, хозяйственно-бытовые и культурные нужды. Это обусловлено тем, что вода может быть причиной развития разных изменений в организме и способствовать возникновению инфекционных и неинфекционных заболеваний человека. Примеси, от которых зависит безопасность ресурсов питьевой воды, подразделяются на три обширные категории:
- неорганические химические вещества, к числу которых относятся ртуть, кадмий, нитраты, свинец и их соединения, а также соединения хрома, меди; органические химические соединения — нефть и нефтепродукты, пестициды, полихлорбифенилы; болезнетворные микроорганизмы, паразиты.
Огромное количество загрязняющих веществ вносится в поверхностные воды со сточными водами предприятий чёрной и цветной металлургии, химической, нефтехимической, нефтяной, газовой, угольной, лесной, целлюлозно-бумажной промышленности, предприятий сельского и коммунального хозяйства, а также поверхностным стоком с прилегающих территорий. Значительое количество биогенных и органических веществ попадает в воду с сельскохозяйственных угодий, пастбищ и животноводческих ферм.
Во многих водных объектах РФ концентрации загрязняющих веществ превышают ГДК, установленные санитарными и рыбоохранными правилами
.
Таблица 7.4. Характеристика состояния водных объектов в РФ
Загрязнители | Доля проб воды, загрязнённых выше ПДК,% | Масса сброшенных загрязняющих продуктов, тыс.т. |
Нефтепродукты | 40-50 | 30,3 |
Органические вещества | 30-35 | - |
Взвешенные вещества | - | 1203 |
Фенолы | 45-60 | 0,3 |
Анион-активные детергенты | 6-8 | 11 |
Амонийный азот | 25-40 | 190,7 |
Соединения: меди цинка железа |
70-75 30-35 - |
0,8 2,1 49,2 |
Возможность переноса с водой носителей острых кишечных инфекций очень велика, что грозит нарушению здоровья и вызывает, как правило, массовый характер заболевания. Доказана возможность передачи через воду холеры, брюшного тифа и салмонеллезов, дизентерии, туляремии, бруцеллеза, вирусного гепатита (болезнь Боткина) и ротавирусного энтерита. В источниках водоснабжения могут находиться вирусы полиомиелита, различные адено- и энтеровирусы.
Патогенные микробы попадают н водоисточники с выделениями людей и животных. Наиболее подвержены бактериальному загрязнению поверхностные водоемы, особенно в густонаселенных и урбанизированных районах. Крайне опасны в этом отношении необеззаражнные стоки инфекционных и ветеринарных больниц, городские бытовые стоки и отходы предприятий по переработке животного сырья.
Патогенные микробы проникают в открытые водоемы также при сбросе нечистот с речных судов, при загрязнении берегов и смывании загрязнений с поверхности почвы атмосферными осадками, при водопое скота, стирке белья и купании.
Вода может стать также источником заражения человека животными паразитами - гельминтами или глистами. С загрязненной фекалиями водой к человеку могут попасть их яйца, которые в кишечнике превращаются во взрослых паразитов -таковы аскариды, власоглав, острицы и др. Заражение человека животными-паразитами происходит и более сложным путем, через так называемого промежуточного хозяина (рачка-циклопа, рыбу при дифиллоботриозе и описторхозе).
Инфекционная заболеваемость населения, связанная с водоснабжением, достигает 500 млн. случаев в год. Поэтому качество воды является одной из важнейших проблем.
Серьезная опасность для здоровья населения связана также с химическим составом воды. В природе вода никогда не встречается в виде химически чистого соединения. Обладая свойствами универсального растворителя, она постоянно несет большое количество различных элементов и соединений, соотношение которых определяется условиями формирования воды, составом водоносных пород.
Большое влияние па состав природных вод как поверхностных, так и подземных оказывает их техногенное загрязнение. Поэтому роль воды в развитии заболеваний неинфекционной природы определяется содержанием в ней химических примесей, наличие и количество которых обусловлено техногенными и антропогенными факторами.
В результате экспериментальных и клинико-медицинских исследований установлено неблагоприятное влияние на организм жесткости воды, вызванное суммарным содержанием в ней солей кальция и магния. Высокая жесткость может играть этиологическую роль в развитии мочекаменной болезни человека. Урологами выделяются даже так называемые «каменные» зоны - территории, на которых уролитиаз может считаться эндемическим заболеванием.
В последние годы высказано предположение, что воды с низким содержанием солей жесткости способствуют развитию сердечно-сосудистых заболеваний.
В настоящее время широко известно возникновение патологических изменений в организме, связанных с повышенным количеством в воде нитратов. Последние (при их восстановлении в нитриты) способствуют образованию в крови метгемоглобина, препятствующего нормальному окислительному процессу в организме. Результатом является метгемоглобинемия (токсический цианоз), весьма тяжелое заболевание. Особенно страдают от метгемоглобинемии грудные дети, питающиеся пищевой молочной смесью, приготовленной на воде с повышенным содержанием нитратов. В последние годы внимание ученых привлекают нитрозамины — вещества, образующиеся при взаимодействии нитратов с алифатическими и ароматическимиа ами- нами. Эти соединения широко используются в промышленности; доказана возможность их синтеза в природных водоемах, а также в организме человека. Нитрозамины являются весьма активными канцерогенами. Многообразие возможных путей проникновения их в питьевую воду, хорошая растворимость их, а также высокая стабильность делают воду одним из основных источников поступления нитрозаминов в организм человека.
Наиболее изучено влияние на организм человека фтора. Недостаток фтора в рационе способствует развитию кариеса зубов, при котором нарушается связь между органическими и неорганическими элементами эмали и дентина зубов.
При повышенном поступлении в организм фтора развивается флюороз, характеризующийся появлением пятен и эрозии эмали на зубах, повышением их стираемости и хрупкости. Большие количества фтора могут нарушать обмен веществ в организме, вызывать изменения в костях (типа остеосклероза) и тугоподвижность суставов.
Из других микроэлементов, которые способны вызывать патологические изменения в организме человека, можно назвать свинец, мышьяк и стронций.
За последние десятилетия во всем мире отмечается интенсивный рост техногенного химического загрязнения водоемов, используемых населением. Развитие химической промышленности, химизация сельского хозяйства, широкое использование новых препаратов в быту и на производстве резко обострили вопрос о предупреждении попадания повышенных концентраций этих веществ в организм человека с водой.
Основным источником химического загрязнения водоемов являются промышленные предприятия и, в первую очередь, химические производства, предприятия нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, производства новых синтетических материалов, ядохимикатов, моющих средств, заводы по термической обработке твердого и жидкого топлива. Их сбросы неочищенных или плохо очищенных стоков могут представлять значительную угрозу для здоровья населения.
Уровень загрязнения воды определяется присутствием органических отходов (пестициды, нитраты, фосфаты, полихлорбифенилы). Источниками таких отходов могут быть фабрики, заводы, города, сельское хозяйство.Органические отходы окисляются бактериями и другими микроорганизмами. Для окисления микроорганизмам необходим кислород, растворенный в воде, который не всегда в достаточном количестве содержится в загрязненных водоемах, что подавляет жизнедеятельность этих микроорганизмов и приводит к образованию фотосинтезирующих водорослей.
Известны трагические случаи острых отравлений тяжелыми металлами, возникающие в результате промышленного загрязнения природных вод. Массовое отравление кадмием наблюдалось в Японии среди жителей побережья р. Инитай; заболело около 200 человек, причем в половине случаев со смертельным исходом. Причиной отравления послужили сточные воды кадмиевого рудника, использовавшиеся для орошения рисовых нолей. Описаны случаи возникновения дерматитов при пользовании подземной водой, загрязненной солями хрома в Венгрии. Массовые отравления ртутью в Японии были вызваны сбросом промышленных сточных вод в Иокогамский залив и р. Агано.
- Тема 1. Введение
- Тема 2. 2. Предмет природопользования и его основные дефиниции: объект, субъект. Принципы и методы рационального использования и воспроизводства природных ресурсов
- Тема 3. Изменение природной среды и эволюция «человечества».
- Тема 4. Природные ресурсы и их классификация: критерии и группировка. Возобновляемые и невозобновляемые природные ресурсы
- 1.Понятие «Природные ресурсы».
- Классификации природных ресурсов
- Тема 5. Природно-ресурсный потенциал территории. Неравномерность запасов природных ресурсов по территории. Размещение производства
- Тема 6. Почвенные ресурсы. Понятие деградации почвенных ресурсов (эрозия, подтопление, загрязнение, нарушение и пр.) и ее причины.
- Использование земельных ресурсов, их деградация.
- Тема 7. Водные ресурсы. Запасы водных ресурсов в мире и в России и их структура. Загрязнение водных ресурсов и его тенденции. Охрана водных ресурсов: основные направления.
- Удельная водообеспеченность экономических районов России
- Динамика объемов оборотной воды
- Загрязнение воды и его последствия
- Тема 8. Лесные ресурсы. Функции лесных ресурсов.
- Глава 9. Сохранение биоразнообразия. Особо охраняемые природные территории.
- Тема 9. Сохранение биологического разнообразия, как условие нормального функционирования и развития экосистем
- 10. Особо охраняемые природные территории: заповедники, заказники, национальные парки и их роль в рациональном природопользовании
- Тема 11. Минеральные ресурсы: состав и структура.
- 11.2. Добыча и использование руды
- Образование и использование отходов при выплавке стали (млн. Т)
- Экспорт железной руды и продуктов ее переработки (1995 г.) без стран снг
- Тема 12. Топливно-энергетическИе ресурсы
- 12.1. Тенденции изменения запасов топливно-энергетических ресурсов и их добыча
- 13. Альтернативные энергетические ресурсы (энергия солнца, ветра, приливов и отливов, геотермальная энергия) и проблема расширения их использования
- Стоимость производства электроэнергии при различных технологиях
- Тема 14. Экологическое регулирование, прогнозирование и последствия природопользования. Естественный базис природопользования
- 15. Экономика природных ресурсов. Оценка воздействий на окружающую среду.
- Тема 16. Проблема отходов. Техногенный тип современного природопользования.
- Тема 17. Стандарты качества окружающей среды
- Санитарно-гигиенические нормативы
- Комплексные нормативы качества
- Тема 18. Опыты прогнозирования отрицательных воздействий на окружающую среду
- Тема19. Комплексное использование сырья, топлива и материалов. Понятие ресурсосбережения. Безотходные (малоотходные) технологии.
- 2. Биотехнология переработки отходов
- 20. Концепция устойчивого развития общества
- Кризис и обратные связи
- Россия в контексте устойчивого развития