تأثير الإنسان على خلاصة الغلاف المائي. التأثيرات البشرية على الغلاف المائي

التأثيرات البشرية على الغلاف المائي.

بسبب التلوث أو الانسداد ، فقدت حوالي 70٪ من الأنهار والبحيرات في روسيا صفاتها كمصدر لإمدادات مياه الشرب. نتيجة لذلك ، يستهلك حوالي نصف السكان مياه ملوثة ذات نوعية رديئة.

الأكثر شيوعًا هو التلوث الكيميائي والبكتيري ، وهو أقل نشاطًا إشعاعيًا وميكانيكيًا وحراريًا.

التلوث الكيميائي- الأكثر شيوعًا واستمرارية وبعيدة المدى. من الممكن ان تكون عضوي(الفينولات ومبيدات الآفات وما إلى ذلك) و غير عضوي(أملاح ، أحماض ، قلويات).

التلوث الجرثومييتم التعبير عنها في ظهور البكتيريا المسببة للأمراض ، والفيروسات ، والأوليات ، والفطريات ، وما إلى ذلك في الماء ، وهذا النوع من التلوث مؤقت.

التلوث النوويالماء خطير جدا حتى مع تركيزات منخفضة جدا من المواد المشعة. الأكثر ضررًا هي العناصر المشعة "طويلة العمر" والمتحركة في الماء (السترونشيوم 90 ، اليورانيوم ، الراديوم 226 ، السيزيوم ، إلخ). تدخل المسطحات المائية عند إلقاء النفايات المشعة ودفنها في القاع وما إلى ذلك ، بينما تدخل المياه الجوفية نتيجة تفاعل المياه الجوفية مع الصخور المشعة.

التلوث الميكانيكيتتميز بدخول العديد من الشوائب الميكانيكية إلى الماء (الرمل ، الحمأة ، الطمي ، إلخ). يمكن أن تؤدي الشوائب الميكانيكية إلى تفاقم المؤشرات الحسية للماء (المؤشرات التي يتم تطبيعها وفقًا لشدة الإدراك البشري).

فيما يتعلق بالمياه السطحية ، يتم أيضًا عزل تلوثها (أو بالأحرى انسدادها). النفايات الصلبة(القمامة) ، ومخلفات تجمع الأخشاب ، والنفايات الصناعية والمنزلية التي تقلل من جودة المياه ، وتؤثر سلبًا على موائل الأسماك ، وحالة النظم البيئية.

التلوث الحرارييرتبط بزيادة درجة حرارة المياه نتيجة اختلاطها بمزيد من الأسطح الساخنة أو مياه المعالجة. مع ارتفاع درجة الحرارة ، يتغير التركيب الغازي والكيميائي للمياه.

المصادر الرئيسية لتلوث المياه السطحية هي: 1) تصريف المياه العادمة غير المعالجة في المسطحات المائية ؛ 2) شطف المبيدات مع هطول أمطار غزيرة ؛ 3) انبعاثات الغازات والدخان. 4) تسرب النفط والمنتجات النفطية.

ينتج أكبر ضرر للمسطحات المائية والمجاري المائية عن إطلاق المياه العادمة غير المعالجة فيها - الصرف الصناعي ، البلدي ، الصرف المجمع ، إلخ.

تلوث مياه الصرف الصناعي النظم البيئية بالفينولات ، والمنتجات النفطية ، والكبريتات ، والفلورايد ، والسيانيد ، والمعادن الثقيلة.

يتم غسل كمية كبيرة من الملوثات الخطرة مثل مبيدات الآفات والأمونيوم ونترات النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم وما إلى ذلك ، بعيدًا عن المناطق الزراعية ، بما في ذلك مجمعات الثروة الحيوانية. تحتوي على نسبة عالية من المواد العضوية والمغذيات والملوثات الأخرى.

الخطرة هي مركبات دخان الغازات (الهباء الجوي ، الغبار ، إلخ) التي تستقر من الغلاف الجوي على سطح مستجمعات المياه ومباشرة على الماء.

حجم التلوث النفطي للمياه الطبيعية هائل. ملايين الأطنان من النفط تلوث سنويًا النظم البيئية البحرية والمياه العذبة في حالة حوادث ناقلات النفط ، في حقول النفط في المناطق الساحلية ، عندما يتم تصريف مياه الصابورة من السفن ، إلخ.

مصادر تلوث المياه الجوفية. يمكن أن تتغلغل الملوثات في المياه الجوفية بطرق مختلفة: من خلال تسرب المياه العادمة الصناعية والمنزلية من مرافق التخزين ، وبرك التخزين ، وخزانات الترسيب ، والآبار المعيبة ، ومن خلال امتصاص الآبار ، والحفر ، إلخ.

ينتشر تلوث المياه الجوفية في اتجاه مجرى النهر لمسافات تصل إلى 20-30 كم أو أكثر من مصدر التلوث.

بعض عواقب تلوث الغلاف المائي

يشكل تلوث النظم البيئية المائية خطرا كبيرا على جميع الكائنات الحية ، وعلى وجه الخصوص على البشر.

تحت تأثير الملوثات في النظم البيئية للمياه العذبة ، هناك انخفاض في استقرارها بسبب انتهاك الهرم الغذائي والعلاقات في التكاثر الحيوي والتلوث الميكروبيولوجي والتغذيات والعمليات السلبية الأخرى.

معالجة إغناء المسطحات المائية بالمغذيات - هذه زيادة في مستوى الإنتاج الأولي للمياه نتيجة زيادة تراكيز العناصر الحيوية فيها ، وخاصة النيتروجين والفوسفور. يميز طبيعي >> صفةو التخثث البشري المنشأ. التخثث الطبيعي يستمر لآلاف السنين بشرية يأتي بشكل أسرع ، لا سيما في الخزانات ذات التدفق البطيء - البحيرات والخزانات والبرك في المنطقة الساحلية للبحار. يحدث تناول العناصر الحيوية نتيجة غسل الأسمدة من الحقول ، وكذلك مع النفايات السائلة الصناعية والبلدية. تأتي المغذيات أيضًا مع هطول الأمطار في الغلاف الجوي ، من التربة (نتيجة تآكلها ، الحرث ، إزالة الغابات). النيتروجين هو عنصر التغذية الرئيسي للمياه البحرية ، والفوسفور (النيتروجين في بعض الأحيان) للمياه العذبة. يساهم إغناء المسطحات المائية بالمغذيات في تدهور جودة المياه. عندما يحدث التخثث ، يحدث "ازدهار" الماء - التطور الشامل للطحالب الدقيقة ، غالبًا الطحالب الخضراء المزرقة. نتيجة "الإزهار" ، تنخفض شفافية الماء ومحتوى الأكسجين فيه. تؤدي الدرجة العالية من التخثث إلى موت الأسماك والكائنات المائية الأخرى. التخثث هو عكسها. الإجراءات الأكثر جذرية لمكافحة التخثث في المسطحات المائية هي: منع وصول العناصر الحيوية إلى الخزان ومعالجة مياه الصرف الصحي والتدابير الزراعية والغابات التي تقلل من إزالة العناصر الحيوية من منطقة مستجمعات المياه. لزيادة محتوى الأكسجين المذاب ، يتم تهوية الخزانات (يتم توفير الهواء) بشكل مصطنع.

في الآونة الأخيرة ، ارتفع معدل الملوثات التي تدخل المحيط العالمي بشكل كبير. يتم تصريف ما يصل إلى 300 مليار متر مكعب من مياه الصرف الصحي في المحيط كل عام ، ولا يخضع 90٪ منها للمعالجة الأولية.تتعرض النظم الإيكولوجية البحرية لتأثيرات بشرية متزايدة من خلال المواد السامة الكيميائية ، والتي ، التي تتراكم بواسطة hydrobionts ، تؤدي إلى موت المستهلكين حتى من الرتب العالية على طول السلسلة الغذائية ، بما في ذلك الحيوانات الأرضية - الطيور البحرية. من بين المواد السامة الكيميائية ، فإن الخطر الأكبر على الكائنات الحية البحرية (مجموعة ثابتة تاريخياً من الكائنات الحية توحدها منطقة توزيع مشتركة) والبشر هي الهيدروكربونات البترولية (خاصة البنزو (أ) البيرين) ومبيدات الآفات والمعادن الثقيلة: الزئبق والرصاص والكادميوم ، إلخ.

تتجلى الآثار الضارة على صحة الإنسان عند استخدام المياه الملوثة إما مباشرة عند الشرب أو نتيجة للتراكم البيولوجي على طول سلاسل الغذاء الطويلة مثل: الماء - العوالق - الأسماك - الإنسان أو الماء - التربة - النباتات - الحيوانات - الإنسان ، إلخ. في الظروف الحديثة ، تزداد مخاطر انتشار الأمراض الوبائية مثل الكوليرا وحمى التيفوئيد والدوسنتاريا وما إلى ذلك نتيجة التلوث الجرثومي للمياه.

نضوب المياه

نضوب المياه- انخفاض غير مقبول في احتياطياتها داخل منطقة معينة (للمياه الجوفية) أو انخفاض في الحد الأدنى للتدفق المسموح به (للمياه السطحية). كلاهما يؤدي إلى عواقب بيئية غير مواتية ، وينتهك الروابط البيئية القائمة في نظام المحيط الحيوي البشري.

يؤدي الاستغلال المكثف للمياه الجوفية في مناطق سحب المياه والصرف القوي من المناجم والمحاجر إلى تغيير العلاقة بين المياه السطحية والجوفية ، وتدهور كبير في تدفق الأنهار ، وتوقف نشاط الينابيع والجداول والأنهار الصغيرة. بالإضافة إلى ذلك ، بسبب الانخفاض الكبير في مستويات المياه الجوفية ، لوحظت أيضًا تغيرات سلبية أخرى في الوضع البيئي: يتم تجفيف الأراضي الرطبة ، وتجف الغابات ، ويموت الغطاء النباتي ، إلخ.

الاكثر جدية مشكلة بيئية- استعادة المحتوى المائي ونقاء الأنهار الصغيرة (أي أنهار لا يزيد طولها عن 100 كيلومتر) ، وهي الحلقة الأكثر عرضة للخطر في النظم البيئية للأنهار. كانوا الأكثر عرضة للتأثيرات البشرية. أدى الاستخدام الاقتصادي الخاطئ لموارد المياه والأراضي المجاورة إلى نضوبها (وغالبًا ما تختفي) ، وضحلة وتلوثها.

تشمل الأنواع الأخرى من تأثير الإنسان على الغلاف المائي إنشاء خزانات كبيرةالتي تغير بشكل جذري البيئة الطبيعية في المناطق المحيطة.

إنشاء الخزانات عن طريق سد مجاري المياه بالسدود هو عواقب سلبية خطيرة على معظم الكائنات المائية. نظرًا لحقيقة أن العديد من مناطق تفريخ الأسماك تقطعها السدود ، فإن التكاثر الطبيعيالعديد من سمك السلمون وسمك الحفش والأسماك الشاذة الأخرى.

تأثير الإنسان على الغلاف الصخري

الجزء العلوي من الغلاف الصخري ، والذي يعمل مباشرة كأساس معدني للمحيط الحيوي ، يخضع لتأثير بشري متزايد باستمرار.

يتم التعبير عن الوظيفة البيئية للغلاف الصخري في حقيقة أنه النظام الفرعي الأساسي للمحيط الحيوي: تقع جميع الكائنات الحية القارية وجميع الكائنات البحرية تقريبًا على قشرة الأرض. دعونا ننظر في التغييرات التكنولوجية في المكونات الرئيسية التالية للغلاف الصخري: 1) التربة ؛ 2) الصخور وكتلها ؛ 3) باطن الأرض.

تجريف التربة- هذا تدهور تدريجي لخصائصها ، ويرافقه انخفاض في محتوى الدبال وانخفاض في الخصوبة (خواص التربة لتوفير احتياجات النباتات من المغذيات والمياه). تسمى التربة "الجسر بين الطبيعة الحية وغير الحية". إنها مادة ماصة بيولوجية ومعادلة للملوثات.

ينتج تدهور التربة عن التعرية والتلوث والتملح الثانوي والتشبع بالمياه والتصحر.

تآكل التربة(من اللات. إيروسيو- التعرية - تدمير وهدم الآفاق العليا والأكثر خصوبة والصخور الكامنة بفعل الرياح (تعرية الرياح) أو تدفقات المياه (التعرية المائية).

على سبيل القياس ، هناك أيضًا تآكل صناعي (تدمير التربة أثناء البناء والمحاجر) ، تآكل عسكري (حفر ، خنادق) ، تآكل المراعي (مع الرعي المكثف للماشية) ، الري (تدمير التربة أثناء حفر القنوات وانتهاك قواعد الري) ، إلخ. ومع ذلك ، فإن التعرية المائية تظل بلاء الزراعة في بلدنا وفي العالم (31٪ من الأراضي معرضة لها).

ملوثات التربة الرئيسية: 1) مبيدات الآفات (المواد الكيميائية السامة) ؛ 2) الأسمدة المعدنية. 3) النفايات ومخلفات الإنتاج ؛ 4) انبعاثات الغازات والدخان من الملوثات في الغلاف الجوي ؛ 5) النفط ومنتجاته.

في عملية النشاط الاقتصادي ، يمكن لأي شخص زيادة تملح التربة الطبيعي. تسمى هذه الظاهرة تملح ثانوي ، ويتطور مع الري المفرط للأراضي المروية في المناطق القاحلة.

تشبع التربة بالمياهلوحظ في المناطق المشبعة بالمياه بشدة. يؤدي التشبع بالمياه إلى تفاقم خصائص التربة وتقليل إنتاجية الغابات.

أحد المظاهر العالمية لتدهور التربة ، وفي الواقع البيئة بأكملها بشكل عام ، هو التصحر هي عملية تغيير لا رجوع فيه في التربة والغطاء النباتي وانخفاض في الإنتاجية البيولوجية.

إذا كان من الممكن تسمية التعرية بمرض المناظر الطبيعية ، فإن التصحر هو موتها.

التأثيرات على الصخور وكتلها

إلى العدد التأثيرات البشرية الرئيسيةتشمل الصخور: الأحمال الساكنة والديناميكية والتأثيرات الحرارية والكهربائية وغيرها.

أحمال ثابتة- أكثر أنواع التأثيرات البشرية شيوعًا على الصخور. تحت تأثير الأحمال الثابتة من المباني والهياكل ، يتم تشكيل منطقة تغيير نشط للصخور على عمق حوالي 70-100 متر.

أحمال ديناميكية- الاهتزازات والصدمات والصدمات والأحمال الديناميكية الأخرى النموذجية لتشغيل آلات بناء النقل والصدمات والاهتزازات وآليات المصانع وما إلى ذلك.

الانفجارات هي نوع آخر من الأحمال الديناميكية ، يشبه تأثيرها الأحمال الزلزالية. يتم تدمير الصخور بطريقة متفجرة أثناء إنشاء الطرق والسدود الهيدروليكية والتعدين ، إلخ. في كثير من الأحيان ، تكون الانفجارات مصحوبة بانتهاك التوازن الطبيعي - تحدث الانهيارات الأرضية والانهيارات الأرضية وما إلى ذلك.

التأثير الحراري- زيادة في درجة حرارة الصخور التي لوحظت أثناء تغويز الفحم تحت الأرض ، عند قاعدة الانفجار وأفران الموقد المفتوحة ، إلخ. في بعض الحالات ، ترتفع درجة حرارة الصخور إلى 40-50 درجة مئوية ، وأحيانًا تصل إلى 100 درجة مئوية أو أكثر (عند قاعدة الأفران العالية). في منطقة تغويز الفحم تحت الأرض عند درجة حرارة 1000-1600 درجة مئوية ، تتكلس الصخور ، "تتحول إلى حجر" ، وتفقد خصائصها الأصلية.

تأثير كهربائي. يولد مجال كهربائي اصطناعي تم إنشاؤه في الصخور (النقل المكهرب وخطوط الطاقة وما إلى ذلك) تيارات وحقول شاردة. وهي أكثر وضوحًا في المناطق الحضرية ، حيث توجد أعلى كثافة لمصادر الكهرباء. هذا يغير الموصلية الكهربائية والمقاومة الكهربائية والخصائص الكهربائية الأخرى للصخور.

يؤدي التأثير الديناميكي والحراري والكهربائي على الصخور إلى حدوث "تلوث" فيزيائي للبيئة الطبيعية.

تتعرض كتل الصخور في سياق الهندسة والتنمية الاقتصادية لتأثير قوي من صنع الإنسان. في الوقت نفسه ، هناك عمليات جيولوجية خطيرة مثل انهيارات ارضية (انزلاق الصخور أسفل المنحدر تحت تأثير وزن التربة والحمل) ، كارست (ظاهرة جيولوجية مرتبطة بتفكك المياه من صخور مثل الحجر الجيري والجبس والملح الصخري ، مع تكوين فراغات تحت الأرض والكهوف ويصاحبها انهيار سطح الأرض) ، الفيضانات (رفع مستوى المياه الجوفية إلى القيم الحرجة) ، والهبوط ، وما إلى ذلك ، فإن كتل التربة الصقيعية معرضة بشكل خاص لجميع أنواع الاضطرابات ، لأنها حساسة للغاية لأي تأثير من صنع الإنسان. كل هذه العمليات ، إذا كانت ناجمة عن نشاط بشري وتنتهك التوازن الطبيعي ، تسمى ضار , أي التسبب في أضرار بيئية واقتصادية للبيئة الطبيعية.

التأثيرات على باطن الأرض

التربة التحتية -الجزء العلوي من قشرة الأرض ، حيث يمكن التعدين.

الثروة الطبيعية الرئيسية للتربة هي الموارد المعدنية، بمعنى آخر. مجموع المعادن الموجودة فيها. الغرض الرئيسي من استخدام باطن الأرض هو استخراج (استخراج) المعادن لغرض معالجتها. التربة الجوفية هي مصدر ليس فقط الموارد المعدنية ، ولكن أيضًا احتياطيات الطاقة(الطاقة الحرارية الأرضية). إن باطن الأرض ليس فقط مصدرًا للمعادن أو خزانًا للتخلص من النفايات ، ولكنه أيضًا جزء من الموائل البشرية فيما يتعلق ببناء مترو الأنفاق والمدن تحت الأرض ومنشآت الدفاع المدني ، إلخ.

يتم تحديد الحالة البيئية للتربة التحتية من خلال طبيعة تأثير التعدين والبناء والأنشطة الأخرى عليها. في العصر الحديث ، حجم التأثير البشري على باطن الأرض هائل.

تحتاج التربة التحتية إلى حماية بيئية ثابتة ، خاصة من استنفاد المواد الخام ، وكذلك من التلوث الناجم عن النفايات الخطرة ومياه الصرف الصحي ، إلخ. يكون لتطور باطن الأرض تأثير ضار على جميع مكونات البيئة الطبيعية تقريبًا وجودتها بشكل عام (الشكل).

صورة. العواقب البيئية لتنمية باطن الأرض

لا يوجد قطاع اقتصادي آخر في العالم يمكن مقارنته بصناعة التعدين من حيث قوة التأثير السلبي على النظم البيئية الطبيعية ، ربما باستثناء الكوارث الطبيعية والتي من صنع الإنسان ، مثل حادث وقع في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية.

كان وجود المحيط الحيوي والإنسان دائمًا قائمًا على استخدام المياه. سعت البشرية باستمرار إلى زيادة استهلاك المياه ، مما أحدث تأثيرًا ضخمًا متعدد الأطراف على الغلاف المائي.

في المرحلة الحالية من تطور الغلاف التكنوسفير ، عندما يزداد تأثير الإنسان على الغلاف المائي في العالم ، وفقدت النظم الطبيعية إلى حد كبير خصائصها الوقائية ، من الواضح أن هناك حاجة إلى مناهج جديدة ، تخضير التفكير ، "الوعي بالحقائق والاتجاهات التي ظهرت في العالم فيما يتعلق بالطبيعة ككل ومكوناتها "(لوسيف ، 1989). هذا ينطبق تمامًا على إدراك مثل هذا الشر الفظيع مثل التلوث ونضوب المياه في عصرنا.

تلوث الهواء المائي

يُفهم تلوث المسطحات المائية على أنه انخفاض في وظائف المحيط الحيوي وأهميتها البيئية نتيجة دخول المواد الضارة إليها.

يتجلى تلوث المياه في تغيير الخواص الفيزيائية والحسية (انتهاك للشفافية ، اللون ، الروائح ، الذوق) ، زيادة في محتوى الكبريتات ، الكلوريدات ، النترات ، المعادن الثقيلة السامة ، انخفاض أكسجين الهواء المذاب في الماء ، ظهور العناصر المشعة والبكتيريا المسببة للأمراض وغيرها من الملوثات.

تمتلك روسيا واحدة من أعلى إمكانات المياه في العالم ، حيث يمتلك كل ساكن في روسيا أكثر من 30 ألف متر مكعب / سنة من المياه. ومع ذلك ، في الوقت الحالي ، بسبب التلوث أو الانسداد ، فقدت حوالي 70 ٪ من الأنهار والبحيرات في روسيا صفاتها كمصادر لإمدادات مياه الشرب ، ونتيجة لذلك ، يستهلك حوالي نصف السكان مياه ملوثة ذات نوعية رديئة (تقرير الدولة) "مياه الشرب" ، 1995). في عام 1998 وحده ، قامت الشركات الصناعية والبلدية والزراعية بتصريف 60 كيلومترًا مكعبًا من مياه الصرف الصحي في المسطحات المائية لروسيا ، تم تصنيف 40٪ منها على أنها ملوثة. وخضع عُشرهم فقط للإذن التنظيمي.

اختل التوازن التاريخي في البيئة المائية لبحيرة بايكال ، البحيرة الأكثر تميزًا على كوكبنا ، والتي ، وفقًا للعلماء ، يمكن أن توفر المياه النظيفة للبشرية جمعاء لنحو نصف قرن. على مدى السنوات الخمس عشرة الماضية وحدها ، تلوث أكثر من 100 كيلومتر مكعب من مياه بايكال. تم توفير أكثر من 8500 طن من المنتجات البترولية و 750 طن من النترات و 13 ألف طن من الكلوريدات وغيرها من الملوثات سنويًا إلى منطقة مياه البحيرة. يعتقد العلماء أن حجم البحيرة والحجم الهائل للكتلة المائية ، وكذلك قدرة الكائنات الحية على المشاركة في عمليات التنقية الذاتية ، فقط ينقذ النظام البيئي بايكال من التدهور الكامل.

أهم ملوثات المياه وأنواع التلوث.

ثبت أن أكثر من 400 نوع من المواد يمكن أن تسبب تلوث المياه. إذا تم تجاوز المعيار المسموح به بواحد على الأقل من مؤشرات الضرر الثلاثة: السمية الصحية أو الصحية العامة أو الحسية ، فإن الماء يعتبر ملوثًا.

هناك ملوثات كيميائية وبيولوجية وفيزيائية. من بين الملوثات الكيميائية ، تشمل الملوثات الأكثر شيوعًا الزيوت والمنتجات النفطية ، والمواد الخافضة للتوتر السطحي (المواد الخافضة للتوتر السطحي) ، ومبيدات الآفات ، والمعادن الثقيلة ، والديوكسينات ، وما إلى ذلك. الملوثات البيولوجية مثل الفيروسات ومسببات الأمراض الأخرى ، والمواد المشعة الفيزيائية ، والحرارة وغيرها.

الجدول 3. أنواع التلوث

أهم أنواع التلوث. التلوث الكيميائي والبكتيري الأكثر شيوعًا للمياه. لوحظ التلوث الإشعاعي والميكانيكي والحراري بشكل أقل تكرارًا.

التلوث الكيميائي هو الأكثر شيوعًا واستمرارية وبعيدة المدى. يمكن أن تكون عضوية (الفينولات ، أحماض النفثينيك ، مبيدات الآفات ، إلخ) وغير عضوية (أملاح ، أحماض ، قلويات) ، سامة (الزرنيخ ، مركبات الزئبق ، الرصاص ، الكادميوم ، إلخ) وغير سامة. عندما تترسب في قاع الخزانات أو أثناء الترشيح في الخزان ، يتم امتصاص المواد الكيميائية الضارة بواسطة جزيئات الصخور ، وتتأكسد وتختزل ، وترسب ، وما إلى ذلك ، ومع ذلك ، كقاعدة عامة ، لا تنقي المياه الملوثة ذاتيًا تمامًا. يمكن أن يمتد مصدر التلوث الكيميائي للمياه الجوفية في التربة عالية النفاذية حتى 10 كم أو أكثر.

يتجلى التلوث الجرثومي في ظهور البكتيريا المسببة للأمراض ، والفيروسات (حتى 700 نوع) ، والأوليات ، والفطريات ، وما إلى ذلك في الماء ، وهذا النوع من التلوث مؤقت.

المحتوى في الماء ، حتى بتركيزات منخفضة للغاية ، من المواد المشعة التي تسبب التلوث الإشعاعي خطير للغاية. الأكثر ضررًا هي العناصر المشعة "طويلة العمر" التي تتمتع بقدرة متزايدة على الحركة في الماء (السترونشيوم 90 ، واليورانيوم ، والراديوم 226 ، والسيزيوم ، وما إلى ذلك). تدخل العناصر المشعة إلى المسطحات المائية عند إلقاء النفايات المشعة فيها ، ودفن النفايات في القاع ، وما إلى ذلك. يدخل اليورانيوم والسترونشيوم وعناصر أخرى في المياه الجوفية نتيجة سقوطها على سطح الأرض في شكل مواد مشعة المنتجات والنفايات وما يتبع ذلك من تسرب إلى أعماق الأرض مع المياه الجوية ، ونتيجة لتفاعل المياه الجوفية مع الصخور المشعة.

يتميز التلوث الميكانيكي بدخول العديد من الشوائب الميكانيكية إلى الماء (الرمل ، الحمأة ، الطمي ، إلخ). يمكن أن تؤدي الشوائب الميكانيكية إلى تفاقم الخواص الحسية للماء بشكل كبير.

فيما يتعلق بالمياه السطحية ، فإن تلوثها (أو بالأحرى انسدادها) بالنفايات الصلبة (القمامة) ، ومخلفات الأخشاب العائمة ، والنفايات الصناعية والمنزلية ، مما يؤدي إلى تدهور جودة المياه ، ويؤثر سلبًا على الظروف المعيشية للأسماك ، وحالة النظم البيئية. ، هو أيضا مميز.

يرتبط التلوث الحراري بارتفاع درجة حرارة المياه نتيجة اختلاطها بسطح أكثر دفئًا أو بمياه المعالجة. عندما ترتفع درجة الحرارة ، هل يتغير التركيب الغازي والكيميائي في المياه مما يؤدي إلى تكاثر البكتيريا اللاهوائية ونمو الكائنات المائية وإطلاق الغازات السامة؟ كبريتيد الهيدروجين والميثان. في الوقت نفسه ، هناك "ازدهار" للمياه ، فضلاً عن التطور المتسارع للنباتات الدقيقة والحيوانات الدقيقة ، مما يساهم في تطوير أنواع أخرى من التلوث.

وفقًا للمعايير الصحية الحالية ، يجب ألا ترتفع درجة حرارة الخزان بأكثر من 3 درجات مئوية في الصيف و 5 درجات مئوية في الشتاء ، ويجب ألا يتجاوز الحمل الحراري على الخزان 12-17 كيلوجول / متر مكعب.

المصادر الرئيسية لتلوث المياه السطحية والجوفية. تنجم عمليات تلوث المياه السطحية عن عوامل مختلفة. أهمها ما يلي:

• 1) تصريف المياه العادمة غير المعالجة في المسطحات المائية ؛
• 2) شطف المبيدات مع هطول أمطار غزيرة ؛
• 3) انبعاثات الغازات والدخان.
• 4) تسرب النفط والمنتجات النفطية.

في الوقت الحالي ، لا يتناقص حجم مياه الصرف الصناعي التي يتم تصريفها في العديد من النظم البيئية المائية فحسب ، بل يستمر في النمو. لذلك ، على سبيل المثال ، في البحيرة. يتم تصريف بايكال ، بدلاً من التوقف المخطط لتصريف المياه العادمة من مصنع اللب والورق وتحويلها إلى دورة استهلاك مياه مغلقة كمية كبيرةمياه الصرف الصحي.

تأتي مياه الصرف الصحي البلدية بكميات كبيرة من المباني السكنية والعامة والمغاسل والمقاصف والمستشفيات وما إلى ذلك. هذا النوع من مياه الصرف الصحي تهيمن عليه العديد من المواد العضوية ، وكذلك الكائنات الحية الدقيقة التي يمكن أن تسبب تلوثًا جرثوميًا.

يتم غسل الملوثات الخطرة مثل مبيدات الآفات والأمونيوم ونترات النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم وما إلى ذلك بعيدًا عن المناطق الزراعية ، بما في ذلك المناطق التي تشغلها مجمعات الثروة الحيوانية (الشكل). في الغالب ، تدخل المسطحات المائية والجداول دون أي معالجة ، وبالتالي تحتوي على نسبة عالية من المواد العضوية والمغذيات والملوثات الأخرى.

بالإضافة إلى المياه السطحية ، فإن المياه الجوفية ملوثة باستمرار ، خاصة في مناطق المراكز الصناعية الكبيرة. مصادر تلوث المياه الجوفية متنوعة للغاية.

يمكن أن تتغلغل الملوثات في المياه الجوفية بطرق مختلفة: من خلال تسرب المياه العادمة الصناعية والمنزلية من مرافق التخزين ، وبرك التخزين ، وخزانات الترسيب ، وما إلى ذلك ، من خلال حلقة الآبار المعيبة ، ومن خلال امتصاص الآبار ، والمجاري ، وما إلى ذلك.

تشمل المصادر الطبيعية للتلوث المياه الجوفية عالية المعادن (المالحة والملحية) أو مياه البحر ، والتي يمكن إدخالها إلى المياه العذبة غير الملوثة أثناء تشغيل مرافق سحب المياه وضخ المياه من الآبار.

من المهم التأكيد على أن تلوث المياه الجوفية لا يقتصر على منطقة المنشآت الصناعية ، ومنشآت تخزين النفايات ، وما إلى ذلك ، ولكنه ينتشر في اتجاه مجرى النهر لمسافات تصل إلى 20-30 كم أو أكثر من مصدر التلوث. وهذا يشكل تهديدا حقيقيا لإمدادات مياه الشرب في هذه المناطق.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أيضًا أن تلوث المياه الجوفية له تأثير سلبي على الحالة البيئية للمياه السطحية والجو والتربة والمكونات الأخرى للبيئة الطبيعية. على سبيل المثال ، يمكن أن تنتقل الملوثات الموجودة في المياه الجوفية عن طريق تدفق التسرب إلى المسطحات المائية وتلويثها. كما أكد في.M. Goldberg (1988) ، فإن تداول الملوثات في نظام المياه السطحية والجوفية يحدد مسبقًا وحدة تدابير حماية البيئة والمياه ولا يمكن كسرها. خلاف ذلك ، تدابير لحماية تحت الأرض

النظم البيئية البحرية.

زاد معدل دخول الملوثات إلى المحيطات بشكل كبير في السنوات الأخيرة. في كل عام ، يتم تصريف ما يصل إلى 300 مليار متر مكعب من مياه الصرف الصحي في المحيط ، ولا يخضع 90٪ منها للمعالجة الأولية.

تتعرض النظم الإيكولوجية البحرية لتأثيرات بشرية متزايدة من خلال المواد السامة الكيميائية ، والتي تتراكم بواسطة hydrobionts على طول السلسلة الغذائية ، مما يؤدي إلى موت المستهلكين حتى من الرتب العالية ، بما في ذلك الحيوانات الأرضية والطيور البحرية ، على سبيل المثال.

من بين المواد السامة الكيميائية ، تشكل الهيدروكربونات البترولية (خاصة البنزو (أ) البيرين) ، ومبيدات الآفات ، والمعادن الثقيلة (الزئبق ، والرصاص ، والكادميوم ، وما إلى ذلك) أكبر خطر على الكائنات الحية البحرية والبشر.

يتم التعبير عن العواقب البيئية لتلوث النظم البيئية البحرية في العمليات والظواهر التالية:

• * انتهاك استقرار النظم البيئية.
• * ظهور "المد الأحمر".
• * تراكم المواد الكيميائية السامة في الكائنات الحية ؛
• * انخفاض في الإنتاجية البيولوجية.
• * حدوث الطفرات والتسرطن في البيئة البحرية ؛
• * التلوث الميكروبيولوجي للمناطق الساحلية للبحر.

إلى حد ما ، يمكن للنظم البيئية البحرية أن تتحمل الآثار الضارة للمواد السامة الكيميائية باستخدام وظائف التراكم والمؤكسدة والتمعدن للكائنات المائية. على سبيل المثال ، ذوات الصدفتين قادرة على تجميع أحد أكثر مبيدات الآفات سمية ، DDT ، و الظروف المواتيةقم بإزالته من الجسم. (من المعروف أن مادة الـ دي.دي.تي محظورة في روسيا والولايات المتحدة وبعض الدول الأخرى ؛ ومع ذلك ، فإنها تدخل المحيط العالمي بكميات كبيرة). وقد أثبت العلماء أيضًا وجود عمليات تحول حيوي مكثفة للبنزو (أ) البيرين في مياه المحيط العالمي ، بسبب وجود نباتات دقيقة غير متجانسة في مناطق المياه المفتوحة وشبه المغلقة. لقد ثبت أيضًا أن الكائنات الحية الدقيقة في الخزانات ورواسب القاع لديها آلية مطورة بما فيه الكفاية لمقاومة المعادن الثقيلة ، على وجه الخصوص ، فهي قادرة على إنتاج كبريتيد الهيدروجين والبوليمرات الخارجية خارج الخلية والمواد الأخرى التي تتفاعل مع المعادن الثقيلة وتحولها إلى أشكال أقل سمية.

بالنسبة لصحة الإنسان ، تتجلى الآثار الضارة الناجمة عن استخدام المياه الملوثة ، وكذلك من ملامستها (الاستحمام ، والغسيل ، وصيد الأسماك ، وما إلى ذلك) إما مباشرة عند الشرب ، أو نتيجة للتراكم البيولوجي على طول سلاسل الغذاء الطويلة مثل الماء - العوالق - الأسماك - الإنسان أو الماء - التربة - النباتات - الحيوانات - الإنسان ، إلخ.

في الظروف الحديثة ، يتزايد أيضًا خطر الإصابة بأمراض وبائية مثل الكوليرا وحمى التيفوئيد والدوسنتاريا وما إلى ذلك ، الناتجة عن التلوث الجرثومي للمياه.

المؤسسة التعليمية لميزانية الدولة الفيدرالية للتعليم العالي

جامعة أومسك الحكومية الزراعية. ب. ستوليبين

كلية الكيمياء الزراعية ، علوم التربة ، علم البيئة ، إدارة البيئة واستخدام المياه

قسم البيئة وإدارة الطبيعة وعلم الأحياء

اتجاه الإعداد 05.03.06 - علم البيئة وإدارة الطبيعة

عمل الدورة

حسب التخصص: الجيولوجيا

موضوعات:

تأثير الإنسان على الغلاف المائي. التنقية الذاتية للبيئة المائية

أنجزه: Startseva E.E.

طالب المجموعة 204

فحص بواسطة: Dolgova D.A.

محاضر كبير

أومسك - 2015

نبذة مختصرة

دورة عمل حول موضوع "التأثير البشري على الغلاف المائي. التنقية الذاتية للبيئة المائية "تم إجراؤه في 32 صفحة ، يحتوي على 1 شكل ، 8 جداول ، 5 فصول. عند الكتابة ورقة مصطلحتستخدم 27 مصادر أدبية.

الكلمات الأساسية: الغلاف المائي ، المحيط العالمي ، البيئة المائية ، المراقبة الجيوكولوجية ، عملية التنقية الذاتية ، التدخل البشري.

كائنات الدراسة: المحيط العالمي ، الأنهار ، البحيرات ، المياه الجوفية ، الخزانات.

الغرض من العمل: دراسة التأثير البشري على الغلاف المائي للأرض.

مقدمة

معلومات أساسية عن الغلاف المائي ودوره في الطبيعة وحياة الإنسان

مصادر تلوث المياه

عواقب النشاط البشري على الغلاف المائي

1 التأثيرات البيئية العالمية والإقليمية في المحيطات

2 ملامح التلوث والتغيرات في نوعية مياه الغلاف المائي على الأرض

3 عمليات تحمض وإثراء المغذيات

ندرة المياه وإدارة المياه

1 مراقبة المسطحات المائية

2 إجراءات معالجة المياه وحمايتها

التنقية الذاتية للبيئة المائية وطرق تفعيل التنقية الذاتية للمسطحات المائية

خاتمة

فهرس

مقدمة

الماء هو أحد مصادر الحياة على الأرض. بدون هذه المادة ، لا يمكن أن يوجد كائن حي. البشر ما يقرب من 60-70٪ ماء. تشارك في العديد من العمليات الهامة على هذا الكوكب. وبالتالي فإن من أهم المشاكل البيئية هي المياه ونقاوتها. فيما يتعلق بما ورد أعلاه ، لقد اخترت موضوع عمل الدورة.

الغرض من عمل الدورة هو دراسة التأثير البشري على الغلاف المائي للأرض.

1. لدراسة عواقب النشاط البشري على الغلاف المائي

2. دراسة إجراءات تنقية المياه وحمايتها

دراسة الطرق الرئيسية لتفعيل عملية التنقية الذاتية للخزان

للإنسان تأثير سلبي للغاية على حالة الغلاف المائي ، فهو لا يعاني فقط من هذا ، ولكن أيضًا جميع الحيوانات التي تعيش على الأرض. كما أن هناك مشكلة حادة تتمثل في نقص المياه العذبة ، والأهم من ذلك ، المياه النظيفة. بعد كل شيء ، احتياطيات مياه الشرب صغيرة جدًا ، ويتركز معظمها في الأنهار الجليدية ، مما يعني أنه يتعذر على البشر الوصول إليها. بالإضافة إلى ذلك ، لا يؤدي التلوث المكثف للمياه الطبيعية إلى تحسين الوضع على الإطلاق. أيضًا ، نظرًا للتأثيرات البشرية ، انخفض عدد الكائنات المائية بشكل كبير ، وأصبحت المسطحات المائية ضحلة. لذلك ، هذه المسألة وثيقة الصلة وتتطلب دراسة متأنية.

1. معلومات أساسية عن الغلاف المائي ودوره في الطبيعة وحياة الإنسان

الغلاف المائي هو الغلاف المائي للأرض ، والذي يشمل المحيطات والبحار والأنهار والبحيرات والمستنقعات والمياه الجوفية والأنهار الجليدية. تشكل معظم المياه الطبيعية محيط العالم - 94.2٪. هنا تحدث عمليات التبادل وتحويل الطاقة والمادة على الأرض.

تأثر تطور المحيط بالعديد من العمليات الطبيعية: الإشعاع الشمسي ، والعوامل الجيولوجية والكيميائية ، والعمليات البيولوجية. استمرت العمليات البيولوجية نتيجة النشاط الحيوي للكائنات الحية

تراكم الترسيب مع مرور الوقت. لقد لعبوا دورًا مهمًا في تكوين الترسبات العضوية.

الماء ذو ​​قيمة كبيرة ولا يمكن الاستغناء عنه. من الصعب جدًا الحصول عليها بدون أي شوائب. بفضل هذه المادة ، يتم توفير الحياة على الأرض. بالنسبة لمعظم الكائنات الحية ، الماء هو الموطن. لها خاصية خاصة - التجميد على السطح ، مما يحمي الحيوانات التي تعيش فيه من الظروف البيئية المعاكسة. يرتبط الغلاف المائي ارتباطًا وثيقًا بالغلاف الصخري (المياه الجوفية) والغلاف الجوي (الرطوبة البخارية) والمادة الحية للمحيط الحيوي ، حيث يتم تضمينه كمكون إلزامي. دورة المياه هي عملية تنقيتها الذاتية. دورة الماء في الطبيعة (الدورة الهيدرولوجية) هي عملية حركة دورية للمياه في المحيط الحيوي للأرض. وهو يتألف من تبخر المياه ، ونقل البخار عن طريق التيارات الهوائية ، وتكثيفها ، وهطول الأمطار في الغلاف الجوي ، ونقل المياه في الأنهار والخزانات الأخرى. يتبخر معظمه من سطح المحيطات. تتكون هذه العملية من تداول صغير وكبير. تتميز الدورة الصغيرة بحقيقة أن هطول الأمطار يسقط فوق المحيط فقط ، ودورة كبيرة من خلال حقيقة أنها لا تسقط فوق المحيط فحسب ، ولكن أيضًا فوق اليابسة. تتحد العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية المختلفة لتشكل الطبيعة الواحدة للمحيط - أقدم منطقة في المحيط الحيوي للأرض. منذ تكوين المحيط ، تغيرت طبيعته تحت تأثير العمليات الطبيعية المختلفة (الإشعاع الشمسي ، العوامل الجيولوجية والجيوكيميائية) ، والأهم من ذلك ، العمليات البيولوجية. تجلت العمليات البيولوجية وتتجلى في تطور الكائنات الحية ، في استيعاب الطاقة الشمسية وتراكمها طاقة حرةفي أجسام الكائنات الحية نفسها ، في الإنتاجية البيولوجية والترسيب على كامل مساحة قاع المحيط العالمي ، في تكوين أنواع مختلفة من الطمي العضوي.

أهمية الغلاف المائي متعددة الأوجه. يلعب الماء دورًا مهمًا في دورة المواد على الأرض. تشارك المياه في تكوين المناخ والطقس. لها سعة حرارية كبيرة ، تحدد دور المحيطات من الناحية المناخية. المحيطات والبحار ، التي جمعت احتياطيًا من الحرارة في الصيف ، تعمل على تدفئة الغلاف الجوي للأرض بهذه الحرارة. يلعب بخار الماء الموجود في الهواء (جنبًا إلى جنب مع ثاني أكسيد الكربون) دورًا حاسمًا في التوازن الحراري للكوكب ، لأنه يمر بمعظم أشعة الشمس ، ويؤخر إلى حد كبير الإشعاع الحراري للكوكب في الفضاء العالمي. من خطوط العرض الاستوائية ، تحمل التيارات المحيطية الحرارة إلى البحار الشمالية ، مما يؤدي إلى تليين مناخ الكوكب وتسويته.

يعتبر الماء مذيبًا عالميًا ، فهو أفضل مذيب من بين جميع السوائل ، حيث تذوب فيه جميع المواد تقريبًا. الماء هو النحات العظيم الذي يشكل سطح الكوكب. ينشط عمليات تكوين التربة ويشارك في تكوين خصوبة التربة.

الأهمية البيولوجية للمياه كبيرة. نشأت الحياة على الأرض في البيئة المائية وما زالت مرتبطة بالمياه.

بمشاركة الماء في عملية التمثيل الضوئي ، يحدث تكوين المادة العضوية ، بينما يتم إطلاق الأكسجين (هذا هو الأكسجين الموجود في الماء). يتم استخدامه في التنفس وهو أساس العمليات المؤكسدة الشائعة في الطبيعة والمهمة لعملية التمثيل الغذائي. في البيئة المائية ، معظم تفاعلات كيميائيةالمرتبطة التمثيل الغذائي في الجسم. يشمل التمثيل الغذائي ، باعتباره عملية لا غنى عنها ، مضمنة عضوياً - تبادل المياه. بفضل هذه الخاصية ، أصبح الماء هو الناقل للحياة. فقط في الوسط المائي السائل هي عمليات هضم وامتصاص الطعام في الجهاز الهضمي ، وهناك توليفة من المادة "الحية" في خلايا الجسم. الماء جزء من أجسام الكائنات الحية ، وجميع أعضائها وأنسجتها. يؤدي فقدان الجسم للماء إلى وفاته. بالنسبة للفرد ، فإن فقدان الماء في حدود 15-20 ٪ قاتل. الاحتياج الفسيولوجي هو 2.5 لتر ماء في المتوسط ​​يوميا. بشكل عام ، الماء هو الأساس البنيوي والوظيفي للحياة.

يلعب الماء دورًا كبيرًا بالنسبة للإنسان: فهو وسيلة نقل ، ومصدر للطاقة الكهربائية ، ومجموعة متنوعة من المواد الخام ، بما في ذلك المواد الخام الطبية. يتم استخدام المياه بكميات كبيرة للأغراض المنزلية والصحية ، بينما تتزايد الثقافة البشرية ، كما يتزايد استهلاك المياه. إذا تم أخذ المياه في وقت مبكر في دلاء من الآبار ، والمضخات ، وتم استخدام المياه بشكل ضئيل (بمعدل 20 لترًا للفرد في اليوم) ، يوجد الآن في المدن 150-200-250 لترًا من الماء للفرد يوميًا وأكثر. يستخدم الماء على نطاق واسع في الصناعة. بشكل عام ، بالنسبة لجميع أنواع إمدادات المياه ، تستهلك مدينة يبلغ عدد سكانها مليون نسمة 0.5 مليون متر مكعب من المياه يوميًا. أظهرت التوقعات لعام 2000 (M.I. Lvovich ، 1974) أن الكمية الإجمالية للمياه المستهلكة ستزيد بشكل كبير ، كما سيزداد حجم مياه الصرف الصحي ، لتصل إلى 6000 كيلومتر مكعب. في الوقت نفسه ، من المعروف أن مياه الصرف تلوث المياه بنسبة 10-15 مرة أكثر مما يتم تصريفه. لتخفيف هذه الكمية من النفايات السائلة ، سيكون من الضروري استخدام التدفق السنوي المستدام للنهر بأكمله.

لذلك يجب التأكيد على أن كل أشكال الحياة على الكوكب لا يمكن أن تنشأ وتتطور بدون الماء ، فهي شرط لا غنى عنه لتكوين المناخ على سطح الأرض.

2. أهم مصادر تلوث المياه

كما هو معروف بالفعل ، فإن الماء ضروري ببساطة للإنسان لضمان الحياة. والشخص ، بدوره ، يتجاهل هذا المورد الثمين ، غالبًا ما يستخدمه بطريقة غير عقلانية ، مما يؤدي إلى مشاكل كبيرة ليس فقط للشخص نفسه ، ولكن لجميع سكان هذا الكوكب. الموارد المائية هي المياه الصالحة للاستخدام من الأنهار والبحيرات والقنوات والخزانات والبحار والمحيطات. فهي لا تنضب من حيث الكم. ومع ذلك ، فإن أي شخص في سياق أنشطته ، يلوث المياه ويستخدمها بلا مبالاة ، يقلل بشكل حاد من موارد المياه.

مصدر التلوث هو مصدر يدخل العديد من المركبات الضارة والنفايات والكائنات الحية الدقيقة في المياه السطحية والجوفية. المصادر الرئيسية لتلوث المياه هي:

· النفايات المنزلية

· زراعة

· صناعة

النفايات المنزلية . دبليوجزء كبير من النفايات المنزلية هو الصرف الصحي. المياه العادمة هي المياه التي يتم تصريفها في المسطحات المائية بعد استخدامها أو جريان المياه التي تتم من منطقة ملوثة (الجدول 1). يمكن تقسيمها إلى عدة أنواع:

· تكنولوجية ، تحدث أثناء عمليات الغسيل الأولي والغسيل الوسيط والنهائي ، عند استخدام الماء كمذيب ؛

المنزلية (المنزلية والبرازية) ، التي تشكلت في القطاع السكني ، في مجال المطاعم العامة ، والخدمات الصحية والتقنية في الشركات ؛

يتكون أثناء هطول الأمطار ، وذوبان الغطاء الثلجي ، عند تنظيف المناطق الإسفلتية والخرسانية. الأنهار هي الأكثر معاناة من الأنشطة البشرية ، ولا سيما التلوث. والأكثر تلوثًا هي نهر الفولغا ، ودنيبر ، والدانوب ، والراين ، والأورال ، ومياس ، وإيست ، وتوبول في جبال الأورال ، والغانج ، وهوانغ هي ويانغتسي ، وسانت لورانس ، وكولورادو ، وميسيسيبي.

يذهب معظم هذه المياه ، بعد الاستخدام ، إلى محطات معالجة مياه الصرف الصحي البلدية ، حيث ، بعد المعالجة ، يتم تصريفها في الخزانات الطبيعية أو إعادة استخدامها. لا يتم استبعاد إمكانية حدوث البكتيريا المسببة للأمراض في النفايات السائلة المعالجة بالفعل. نتيجة لذلك ، تحدث فاشيات للأمراض المختلفة بشكل دوري في المدن. تدخل مواد كيميائية منزلية مختلفة إلى المجاري جنبًا إلى جنب مع مياه الصرف الصحي المنزلية. المصارف مليئة بورق التواليت وبقايا الطعام وغيرها من القمامة التي يتخلص منها الناس في المرحاض بدلاً من وضعها في سلة المهملات المنزلية. كما تساهم النفايات السائلة التي تدخل المجاري من شوارع المدينة في تلوث المياه. تحتوي على: أوراق الشجر والرمل والمواد الكيميائية التي تسرع ذوبان الجليد والجليد والبولي إيثيلين. يمكن تقسيم المياه العادمة إلى عدة أنواع:

الجدول 1

خصائص مياه الصرف المنزلية والصناعية (وفقًا لـ S.N. Cherkinsky ، 1971)

زراعة.تحتوي مياه الصرف الزراعي على كمية هائلة من المواد الكيميائية ، وأحيانًا تكون خطيرة جدًا على البشر والحيوانات ، وكذلك جزيئات التربة. تشمل المواد الملوثة للمياه "الزراعية": البوتاسيوم والفوسفور ؛ الأسمدة العضوية وغير العضوية ، والتي تشمل النيتروجين ؛ مبيدات الآفات ومبيدات الأعشاب المستخدمة لمكافحة الحشائش ؛ مبيدات الفطريات ومبيدات الحشرات و "الكيمياء" الأخرى التي يمكن أن تسبب التسمم الحاد وحتى وفاة الشخص. بالإضافة إلى ذلك ، فإن جزءًا من الجريان السطحي الزراعي عبارة عن مياه من مزارع اللحوم والألبان ومزارع الدواجن ، والتي تحتوي على العديد من المخلفات العضوية والفضلات. من المستحيل من الناحية الفنية تمرير المياه المستخدمة لري الأراضي الزراعية من خلال مرافق المعالجة ، حيث أنه بعد سقي الحقول تتدفق إلى الأرض ، وتتغلغل من هناك إلى المياه الجوفية. مع معالجة مياه الصرف الصحي في مزارع الماشية والدواجن ، يصبح الأمر أسهل قليلاً ، لأن تركيب منشآت لمعالجة مياه الصرف الصحي لا يمثل مشكلة خطيرة. لكن لا ينفق جميع مالكي هذه المؤسسات الزراعية الأموال على تركيب أنظمة المعالجة ، أو تصريف المياه في خزانات الترسيب الخاصة أو في أقرب خزان طبيعي.

صناعة.في البلدان ذات الإنتاج الصناعي المتقدم ، المستهلكون الرئيسيون للمياه وملوثاتهم هم شركات من مختلف قطاعات الاقتصاد. كمية مياه الصرف الصحي الخاصة بهم أعلى بثلاث مرات تقريبًا من مياه الصرف الصحي البلدية (الجدول 1). في الإنتاج ، يتم استخدام المياه في كل مكان ويمكن أن تكون بمثابة مادة خام ، أو مبرد ، أو سخان ، أو تعمل كشريان نقل ، وكذلك أن تكون جزءًا من محطات الفرز والغسيل. بالإضافة إلى ذلك ، يتم أيضًا إزالة جزء من النفايات من معظم الشركات باستخدام المياه. لهذه الأغراض ، يتم استخدامه في كل مكان تقريبًا - صناعة تكرير النفط ، والهندسة الميكانيكية ، والمؤسسات الكيميائية والغذائية ، إلخ. (الجدول 2). نظرًا لارتفاع تكلفة معالجة النفايات السائلة الصناعية والتخلص منها ، تقوم العديد من الشركات بتصريف النفايات السائلة الملوثة في المسطحات المائية الطبيعية أو في المجاري البلدية. معظم النفايات السائلة الصناعية هي نفايات من المعادن الحديدية وغير الحديدية ، ومؤسسات التخليق العضوي ، وتكرير النفط وصناعات اللب والورق. وعلى الرغم من أن معظم هذه المصارف لا تضر بالبشر ، إلا أنها تنتهك التوازن البيئي للخزانات الطبيعية والاصطناعية.

الجدول 2

الملوثات ذات الأولوية للنظم الإيكولوجية المائية حسب الصناعة

وبالتالي ، يرتبط كل نشاط بشري بحقيقة أن الشخص يؤثر سلبًا على الغلاف المائي ، مما يؤدي إلى تلويثه بأنواع مختلفة من النفايات. مهمة البشرية هي تقليل شدة العواقب السلبية.

3. عواقب النشاط البشري على الغلاف المائي

العوامل البشرية - مجموعة من العوامل البيئية التي تسببها الأنشطة العرضية أو المتعمدة للبشرية خلال فترة وجودها. تؤثر هذه العوامل حاليًا بشكل مباشر على بنية النظام الإيكولوجي والتغيرات في التركيب الكيميائي والنظام ، بما في ذلك الغلاف المائي. أدى النشاط البشري إلى عواقب سلبية مثل:

1. نضوب احتياطيات المياه السطحية والجوفية.يرتبط نضوب المياه الجوفية والسطحية بعاملين: الأول هو الخسارة السنوية غير القابلة للاسترداد للمياه عند استخدامها لتلبية الاحتياجات المنزلية. والثاني هو إنشاء الخزانات ، وكذلك شلالاتها بأكملها. الخزانات هي خزانات لفقد المياه بشكل لا يمكن استرجاعه. يتم التعبير عن نضوب المياه الجوفية في انخفاض مستواها ، خاصة في المدن الكبيرة نتيجة تناول المياه بقوة ، مما يؤدي بدوره إلى جفاف المسطحات المائية الصغيرة: الينابيع والأنهار والجداول. أيضا ، هناك جفاف للغابات ، والمستنقعات ، وموت الغطاء النباتي ، وما إلى ذلك.

3. التلوث الحراري.يرتبط تلوث المياه الحرارية بتشغيل محطات الطاقة الحرارية والنووية. الجزء الأكبر من المياه المستخدمة في الطاقة الحرارية مخصص لتبريد التوربينات والمولدات. في الوقت نفسه ، يتم فقدان حوالي 5٪ من الماء بشكل غير قابل للإصلاح ، ويتحول إلى بخار. منتشر منذ منتصف القرن العشرين. استقبلت أحواض تبريد خاصة في محطات توليد الطاقة الحرارية. تبريد نظام التوربينات والمولدات ، يتم تصريف المياه الساخنة في البرك ، حيث يتم خلق ظروف حرارية مواتية للتكاثر الجماعي للعوالق النباتية. يحدث التخثث في الماء.

4. تغيير أنظمة الأنهار والضحلة.أدى إنشاء الخزانات الاصطناعية ومحطات الطاقة الكهرومائية إلى انتهاك النظام الهيدرولوجي للأنهار. النتائج السلبية لإنشاء خزانات كبيرة:

إغراق الأراضي الخصبة ؛

انخفاض حاد في تكاثر الأسماك ؛

فيضانات المناطق المجاورة ، إلخ.

5. النشاط الزلزالي للخزانات الاصطناعية.تم تسجيل النشاط الزلزالي في مناطق الخزانات المنشأة بشكل مصطنع. هذا يرجع إلى حقيقة أن البيئة تحت الخزان موجودة تحت تأثير قوى الجاذبية. تحت ضغط عمود الماء ، يتغير توتر صخور قاع الخزان. نتيجة لذلك ، تحدث الزلازل.

6. تلوث المسطحات المائية بالنويدات المشعة.إن المستوى الإجمالي للتلوث الإشعاعي للمياه أعلى الآن بعشرين مرة مما كان عليه قبل عام 1986 ، والرواسب السفلية - 6700 مرة. تحمل الأسماك التي تعيش في خزان كييف نشاطًا إشعاعيًا يزيد بمقدار 100-300 مرة عما كان عليه قبل وقوع الحادث. يبدأ البلوتونيوم والسيزيوم في الهجرة من الخزان مع كل من الطحالب الخضراء المزرقة وجزيئات الرواسب الدقيقة. بعد 4 سنوات من وقوع الحادث ، حملت مياه نهر بريبيات ونهر دنيبر في الخزان ، ومن هناك إلى أسفل نهر الدنيبر ، إجمالي هطول الأمطار بنشاط يزيد عن 10 آلاف Ci. 80٪ من النويدات المشعة مختلطة مع رواسب القاع ، و 20٪ دخلت البحر الأسود ، الذي لا يزال يحتوي على جزيئات مشعة ترسبت خلال اختبارات الغلاف الجوي للأسلحة النووية. في المجموع ، تراكمت 60 مليون طن من الغبار الإشعاعي في قاع خزان كييف ، وتسربت إلى خزانات أخرى من سلسلة دنيبر ، مما يهدد العدوى والموت في المنطقة التي يعيش فيها 40 مليون شخص.

يحدث هذا التأثير عند استخدام المياه التقنية ومياه الشرب. المستهلكون الرئيسيون للمياه السطحية في روسيا هم: الصناعة - 35٪ ؛ الزراعة - 26٪ ؛ هندسة الطاقة الحرارية - 24٪. يتم إنفاق ما يقرب من 4٪ من المياه على المرافق العامة ، و 1٪ على الثروة السمكية.

الغلاف المائي البيئي العالمي البشري المنشأ

3.1 التأثيرات البيئية العالمية والإقليمية في المحيطات

حاليا ، هناك تنمية مكثفة للمحيطات العالمية من قبل الدول البحرية. تم تطوير ما يقرب من 35 ٪ من مساحة منطقة المحيطات العالمية. يقع أكبر حمولة بشرية المنشأ على هذه المنطقة.

الأسباب الرئيسية لتلوث مياه البحار والمحيطات:

· تصريف مياه الصرف الصناعية والمنزلية في البحار وفي الأنهار التي تصب فيها ؛

· تصريف النفايات السائلة التي تحتوي على مواد مستخدمة في الزراعة والحراجة.

· التخلص من الملوثات ، بما في ذلك المشعة.

· عمليات الإطلاق والتفريغ العرضية للسفن من خطوط الأنابيب تحت الماء.

· التعدين؛

· ترسب الملوثات من هطول الأمطار في الغلاف الجوي ، وكذلك من الأمطار الحمضية ؛

· تنمية الموارد الترفيهية.

مثال رئيسي على التلوث هو البحر الأبيض المتوسط. يغسل 15 دولة. من حيث التلوث النفطي في المحيط الهادئ ، فإن التركيز هو الأدنى والأعلى في الهند. أكثر البحار تلوثًا بالنفط هي بحر الشمال وبحر اليابان وغيرها. يشكل النفط أكبر خطر على الكائنات المائية ، حيث إن طنًا واحدًا من الزيت قادر على تغطية طبقة رقيقة من الماء بمساحة 12 كم 2 ، وفي هذه الحالة لا تسمح طبقة الزيت لأشعة الشمس بالمرور ، و تتوقف عملية التمثيل الضوئي ، ويعرض الجدول 3 المكونات الرئيسية التي تلوث مياه المحيطات.

الجدول 3

. 2 ملامح التلوث والتغيرات في نوعية مياه الأرض

مع التدخل البشري في الغلاف المائي للأرض ، تتغير جودة مياه الأنهار والبحيرات والمياه الجوفية. الصناعات التي تستهلك معظم المياه هي الصناعات الكيميائية والطاقة ولب الورق والورق والصناعات المعدنية. يمكن تمييز أنواع التلوث التالية:

· التلوث الميكانيكي هو تلوث بالجسيمات الصلبة (مادة طينية). مع الجسيمات المعلقة في شكل كثف ، يتم نقل العديد من المواد السامة واستقرارها في القاع.

· التلوث الكيميائي هو التلوث بالمركبات العضوية وغير العضوية. قد يكون هناك تلوث مع البولي فينيل كلوريد ثنائي الفينيل ، ومبيدات الآفات ، والزيوت والمنتجات النفطية ، والكلوريدات ، والمعادن الثقيلة ، وهناك نوع من التلوث مثل تمعدن المياه ، والتلوث بالمنظفات. المنظفات عبارة عن مواد اصطناعية نشطة السطح تُستخدم في الحياة اليومية وفي الصناعة كمنظفات ومستحلبات. إحدى المجموعات الرئيسية للمواد التي تلوث المسطحات المائية ، حيث يصعب تحللها بواسطة الكائنات الحية الدقيقة.

· التلوث البيولوجي - التلوث بالعناصر الغذائية ومسببات الأمراض. مسببات الأمراض هي كائنات دقيقة مسببة للأمراض تسبب أمراضًا مختلفة.

· التلوث المادي ظاهرة خطيرة للغاية تؤدي إلى نتائج سلبية. مع هذا التلوث ، تستخدم الخزانات لتبريد التوربينات والمحركات. الماء في نفس الوقت يرفع درجة الحرارة كثيرا. في ظل هذه الظروف ، تتطور البكتيريا المسببة للأمراض ، وتموت hydrobionts ، وغالبًا ما يوجد نقص في الأكسجين في الماء.

· التلوث الإشعاعي - مع هذا التلوث ، يتم تصريف نفايات الشركات في المسطحات المائية. كما تعرض نهرا بريبيات ودنيبر للتلوث الإشعاعي خلال الحادث الذي وقع في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية.

يدخل الكبريت والنيتروجين إلى مياه الأرض. يدخل الفوسفور إلى المسطحات المائية بمياه الصرف الصحي المنزلية. وأيضًا دور كبير في تلوث المياه السطحية والجوفية تلعبه المواد التي تتساقط مع هطول الأمطار.

.3 عمليات التحمض والتغذية

التحمض هو عملية طبيعية ناتجة عن نشاط بشري وتؤدي إلى زيادة تفاعل الحمض في البيئة.

تعتمد جميع العمليات البيولوجية في المسطحات المائية اعتمادًا كليًا على الرقم الهيدروجيني.

أفضل قيمة pH هي 6-8. في هذه الحالة ، يحدث تطور الطحالب والكائنات الحية الدقيقة ، واضمحلال الكائنات الحية الدقيقة ، والنترة ونزع النتروجين. عند الرقم الهيدروجيني = 6 ، تموت العوالق الحيوانية والحشرات والقشريات وبعض الطحالب. مع زيادة الحموضة ، تزداد حركة أيون Al. الألمنيوم سام للأسماك. أقل من الرقم الهيدروجيني 5.5 ، تنخفض أعداد الأسماك بشكل كبير.

في ظل الظروف الطبيعية ، يكون لهطول الأمطار تفاعل محايد أو حمضي قليلاً. أقل من الرقم الهيدروجيني 5 ، يعتبر الترسيب حمضيًا. المكونات الرئيسية للترسيب الحمضي هي أيروسولات الأمونيا والكبريت وأكاسيد النيتروجين ، والتي تتفاعل مع الغلاف المائي لتكوين أحماض الكبريتيك والنتريك وغيرها. مصادر ترسيب الأحماض البشرية هي عمليات احتراق الوقود الأحفوري ، والفحم ، ومحطات الطاقة الحرارية ، وفي بيوت الغلايات ، وفي علم المعادن ، وصناعة البتروكيماويات ، وفي النقل ، وما إلى ذلك. مصدر آخر هو الزراعة. يتم استخدام كمية كبيرة من الأسمدة النيتروجينية في التربة. مع جريان المياه من الأراضي الزراعية ، تدخل مركبات النيتروجين الخزانات. نتيجة لذلك ، يتأكسد الماء.

عند التجيير ، يصبح التفاعل قريبًا من المحايد ، وتتحسن الحالة الكيميائية للماء بشكل ملحوظ.

التخثث هو زيادة في الإنتاجية البيولوجية للمسطحات المائية بسبب تراكم العناصر الحيوية في الماء. قد تكون أسباب ذلك عدة ظواهر. الأول هو دخول المسطحات المائية لكمية كبيرة من مركبات النيتروجين والفوسفور. هذا يؤدي إلى تطور قوي للنباتات المائية ، بما في ذلك الطحالب والنباتات الكبيرة. والثاني يتعلق بتشغيل محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة النووية. تستخدم بعض المسطحات المائية لتبريد التوربينات والمولدات. نتيجة لذلك ، يتم إنشاء ظروف حرارية مواتية لتطوير العوالق النباتية. السبب الثالث هو التلوث النفطي.

ونتيجة لذلك ، يتناقص التنوع البيولوجي ، ويموت عدد كبير من الأسماك ، وتتدهور جودة المياه. لم تعد تستخدم الخزانات كمصادر ترفيهية ، وتم حظر مستجمعات المياه بسبب الكتلة الكبيرة من الطحالب.

4. ندرة المياه وإدارة المياه

هناك العديد من المناطق في العالم تعاني من ندرة المياه. هذه هي أستراليا وأفريقيا وآسيا الأجنبية (الجدول 4). في روسيا ، هذا هو الجزء الأوروبي وجبال الأورال. لحل هذه المشكلة ، يقوم الإنسان ببناء الهياكل الهيدروليكية. هذا ، بالطبع ، يؤدي إلى الحل المتوقع للقضية ، ولكنه يتسبب أيضًا في أضرار بيئية خطيرة.

لكن المشكلة الرئيسية هي النقص في المياه العذبة ، والأهم من ذلك ، النقص في المياه النظيفة. يتم تجميد 70٪ من المياه العذبة في الأنهار الجليدية والتربة الصقيعية (الجدول 5).

الجدول 4

أمن القارات مياه عذبة(وفقًا لـ K.P. Voskresensky ، 1971)

الجدول 5

المياه العذبة للغلاف المائي (وفقًا لـ M.I. Lvovich ، 1974)

لتلبية الاحتياجات الفسيولوجية يحتاج الشخص 400 لتر / سنة. لكن إذا أخذنا الصناعة في الحسبان ، يجب أن يكون هذا الرقم أعلى من ذلك بكثير ، وبالتالي فإن مستوى 500 م 3 للفرد سنويًا منخفض للغاية. كل عام عدد البلدان مع مستوى حرجإمدادات المياه العذبة. بحلول عام 2025 ، قد يصل عدد هذه البلدان إلى 45 دولة.

في العديد من المناطق ، هناك أزمات في توفير المياه وجودتها. غالبًا ما تتطور مثل هذه الأزمات إلى كوارث. نشأ نقص المياه العذبة للأسباب التالية:

زيادة واسعة في الصناعات التي تتطلب نفقات كبيرة لموارد المياه.

تقليص جريان الأنهار نتيجة فقدان المياه العذبة.

مطلوب إجراء فوري لمعالجة هذه القضايا. ولكن إذا تمت إدارة موارد المياه بشكل صحيح ، فيمكن تحسين جودة المياه. للحد من نقص المياه ، يستخدمون حماية المسطحات المائية وترشيد استخدامها ، ومنع التلوث ، واستخدام تقنيات توفير المياه ، وكذلك الفصل بين مياه الشرب والمياه الصناعية. يستخدمون مؤشرات مثل MPC لمادة (أقصى تركيز مسموح به) ، MPD (أقصى تفريغ مسموح به) و BHC (طلب الأكسجين الكيميائي الحيوي).

4.1 مراقبة المسطحات المائية

نظرًا للحمل المتزايد للأنشطة البشرية على مكونات الطبيعة ، فإن المراقبة البيئية ضرورية. الرصد عبارة عن مجموعة من التدابير لتنظيم وجمع ومعالجة بيانات المراقبة حول مؤشرات الخصائص البيئية. موضوع مراقبة الغلاف المائي هو التركيب الكيميائي والنويدات المشعة ، والتلوث الحراري ، والمواد المعلقة ورواسب قاع المياه السطحية والجوفية ، وكذلك تجميع مياه الصرف الصحي ومياه الأمطار.

تشمل مراقبة المسطحات المائية مراقبة المؤشرات: الرائحة ، درجة الحرارة ، التوصيل الكهربائي ، التعكر ، اللون ، قيمة الرقم الهيدروجيني ، التركيب الجزئي للمعلقات ، محتوى المركبات الكيميائية ، محتوى الكائنات الحية الدقيقة.

المهام الرئيسية للرصد:

1. استخدام التحديد الآلي لمؤشرات جودة المياه الطبيعية في نقاط المراقبة

2. إنشاء قاعدة بيانات للمعلومات

3. التنبؤ بجودة المياه الطبيعية

4. مقترحات لإدارة جودة المياه الطبيعية

يشمل الرصد أيضًا الخبرة البيئية - وهو إجراء إلزامي لحماية البيئة ، والذي يحدد اعتماد قرار اقتصادي للتحقق من سلامة البيئة ، أي أنها آلية قانونية تنظيمية لحماية البيئة الطبيعية.

عند مراقبة تلوث البحر ، يتم استخدام المحطات البحرية ، وتنقسم إلى ثلاث فئات حسب الأهمية الاقتصادية للجسم المائي.

يستخدم الأول للكشف عن التلوث في المنطقة الاقتصادية للتأثير البشري ، والتي تشكل 35 ٪ من أراضي المحيط العالمي. والثاني هو تحديد شدة التلوث في أماكن مثل المدن والموانئ والمياه الساحلية والخلجان والخلجان. والثالث هو تحديد مستوى التلوث حسب تغير الموسم والسنة.

4.2 إجراءات معالجة المياه وحمايتها

يتم معالجة مياه الصرف الصحي بالطرق الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية والبيولوجية وغيرها. للقضاء على التلوث الجرثومي ، يتم استخدام تطهير أو تطهير مياه الصرف الصحي. تتكون هذه الطريقة من حقيقة أن الشوائب الميكانيكية تتم إزالتها من مياه الصرف الصحي عن طريق الترسيب والترشيح. يتم التقاط الجسيمات الخشنة بواسطة حواجز شبكية وغرابيل ذات تصميمات مختلفة ، ويتم التقاط الملوثات السطحية بواسطة مصائد الزيت ، ومصائد الزيت ، ومصائد القار ، وما إلى ذلك. يمكن أن تحقق المعالجة الميكانيكية فصلًا عن مياه الصرف الصحي المنزلية بنسبة تصل إلى 60٪ من الشوائب غير القابلة للذوبان ، وعن الإنتاج - حتى 95٪.

تتمثل المعالجة الفيزيائية والكيميائية في إضافة الكواشف الكيميائية إلى مياه الصرف الصحي التي تتفاعل مع الملوثات وتساهم في ترسيب المواد غير القابلة للذوبان والقابلة للذوبان جزئيًا. تستخدم المواد الطبيعية (الطين والجفت) والاصطناعية (الكربون المنشط) كمواد ماصة. من الطرق الفيزيائية والكيميائية ، يتم استخدام تنقية المياه من الملوثات بالكلور على نطاق واسع. يقتل الكلور الكائنات الدقيقة ويتفاعل مع الأمونيا (الشكل 1). يذوب الكلور الزائد المتبقي في الماء ، وبالتالي يحمي الماء من أي مصدر جديد للتلوث.

يتم أيضًا معالجة المياه العادمة الملوثة بطريقة التحليل الكهربائي (بالتمرير التيار الكهربائيمن خلال المياه الملوثة) باستخدام الموجات فوق الصوتية والأوزون وراتنجات التبادل الأيوني والضغط العالي.

تتكون طريقة المعالجة البيولوجية من تمعدن تلوث المياه العادمة العضوية باستخدام العمليات الكيميائية الحيوية الهوائية. بعد أن يصبح الماء شفافًا وغير متحلل ويحتوي على الأكسجين المذاب والنترات.

مصادر التغذية والتطور السريع لكائنات الحمأة المنشطة هي تلوث مياه الصرف الصحي بالمواد العضوية والأكسجين الزائد الذي يدخل الهيكل مع تيار من الهواء المزود. تلتصق البكتيريا معًا في رقائق وتفرز الإنزيمات التي تمعدن التلوث العضوي. يستقر الطمي مع الرقائق بسرعة ، ويفصل عن الماء النقي. أصغر الحيوانات (ciliates ، و Flagellates ، و amoeba ، و rotifers ، وما إلى ذلك) ، تلتهم البكتيريا التي لا تلتصق ببعضها البعض في رقائق ، وتجدد الكتلة البكتيرية للحمأة. وتجدر الإشارة إلى أنه في غضون بضع دقائق بعد ملامسة الحمأة بمياه الصرف ، ينخفض ​​تركيز المواد العضوية فيها عادة بأكثر من النصف.

أرز. 1. - تنقية المياه من الملوثات بالكلور

في ظل الظروف الطبيعية ، تُستخدم البرك البيولوجية وحقول الري أو حقول الترشيح للمعالجة البيولوجية اللاحقة لمياه الصرف الصحي. الأحواض البيولوجية عبارة عن خزانات أرضية ضحلة ، عادة ما تكون 0.5-1 متر ، حيث تحدث نفس العمليات كما هو الحال في التنقية الذاتية للخزانات. تعمل عند درجة حرارة لا تقل عن 6 درجات مئوية. عادة ما يتم ترتيبها في شكل سلسلة 4-5 على تضاريس منحدرة. يتم ترتيبها في درجات بحيث يتم توجيه المياه من البركة العلوية عن طريق الجاذبية إلى الحوض السفلي. مجالات الترشيح مخصصة فقط للمعالجة البيولوجية اللاحقة (المعالجة) لمياه الصرف الصحي. في مجالات الري ، في نفس الوقت مع تنقية المياه ، تزرع محاصيل العلف أو الحشائش.

تتطلب أنواع معينة من مياه الصرف الصناعي التخلص منها. يُسمح بتوفير التربة التحتية للتخلص من المواد الخطرة ومخلفات الإنتاج وتصريف المياه العادمة في حالات استثنائية ويخضع لمتطلبات خاصة.

بالنظر إلى تدابير حماية الموارد المائية ، ينبغي التأكيد مرة أخرى على أن الحفاظ على مصادر المياه الطبيعية من الناحيتين الكمية والنوعية هو مطلب أساسي يحدد تكتيكات واستراتيجيات أنشطة إدارة المياه.

إن حل مشكلة منع تلوث المسطحات المائية بمياه الصرف الصحي هو إنشاء عمليات تكنولوجية خالية من النفايات. الإنتاج الزراعي هو أحد أهم مستهلكي المياه وملوثاته. الماء هو أحد عوامل المحاصيل. ومن هنا لا بد من المحافظة على المياه في الأراضي المروية بكل الوسائل والوسائل مع المحافظة على نظافة الأنهار والبحيرات. يجب عدم السماح بانجراف التربة والكيماويات الزراعية التي تدخل الأنهار والبحيرات ، كما يجب مكافحة التسرب وغير ذلك من فاقد المياه.

في الأراضي غير المروية ، يكون لاستخدام التكنولوجيا الزراعية العالية أهمية خاصة في الحفاظ على نقاء الموارد المائية. الحرث الذي يتم إجراؤه بشكل صحيح ، وبشكل عام ، الحراثة فيما يتعلق بالظروف المحددة ، تساهم إجراءات الحراجة الزراعية في تراكم الرطوبة في التربة وضمان نقاء المياه. في الحفاظ على نظافة المسطحات المائية في المؤسسات الزراعية ، يجب الانتباه إلى تنظيم مكان لسقي الحيوانات الأليفة ، وبناء الماشية والمباني الزراعية الأخرى ، والتخلص من السماد الطبيعي ، وما إلى ذلك. أصبح استخدام نظام إمداد المياه المتداول أو إعادة استخدام المياه ذا أهمية متزايدة في المؤسسات الصناعية.

تعتمد طرق تحسين الجودة ومرافق معالجة المياه على متطلبات جودة المياه (الجدول 6).

إن إستراتيجية الاستخدام الفعال وغير المدمر للمياه للبيئة الطبيعية تملي أيضًا تكتيكات أنشطة إدارة المياه الحديثة: الإثبات العلمي والتنبؤ طويل الأجل لإدارة المياه في المدينة والمنطقة والمنطقة والتغيرات ذات الصلة في البيئة الطبيعية ؛ التخطيط الأمثل والتنفيذ المتسق لبناء إدارة المياه المعقولة ؛ نهج منظم لحل المشكلات. تلعب النمذجة الرياضية والرصد والتنبؤ دورًا مهمًا وإيجابيًا للغاية في تنفيذ هذه المهام.

الجدول 6

الاشتراطات العامة لتكوين وخصائص المياه في المسطحات المائية في المنافذ المنزلية والشرب واستخدامات المياه الثقافية والمنزلية

5. التنقية الذاتية للبيئة المائية وطرق تفعيل عمليات التنقية الذاتية للمسطحات المائية

التنقية الذاتية للمياه - خاصية الخزانات والمصارف ليتم تحريرها تدريجياً من التلوث نتيجة تحلل وتمعدن المركبات العضوية. هذا رابط لا غنى عنه في دورة المياه في الطبيعة. هناك 3 مجموعات من عوامل التنقية الذاتية:

مجموعة - كيميائية. وتشمل أكسدة المواد العضوية وغير العضوية. غالبًا ما يتم تقييم التنقية الذاتية لجسم مائي فيما يتعلق بالمواد العضوية التي تتأكسد بسهولة أو من حيث المحتوى الكلي للمواد العضوية. يتم أيضًا تقييم التنقية الذاتية بمحتوى مركبات معينة أو مجموعاتها (الفينولات ، الهيدروكربونات ، الراتنجات).

مجموعة - بيولوجية. تشمل العوامل البيولوجية للتنقية الذاتية للخزان الطحالب والعفن وفطريات الخميرة. ومع ذلك ، لا يكون للعوالق النباتية دائمًا تأثير إيجابي على عمليات التنقية الذاتية: في بعض الحالات ، يمكن اعتبار التطور الهائل للطحالب الخضراء المزرقة في الخزانات الاصطناعية بمثابة عملية تلوث ذاتي. يشارك بعض ممثلي عالم الحيوان ، مثل المحار ، الأميبا ، الرخويات ، في تنقية الخزانات.

مجموعة - جسدية. بمساعدة أشعة الشمس فوق البنفسجية ، يتم تطهير المياه. للأشعة فوق البنفسجية تأثير ضار على الخلايا الميكروبية والجراثيم والفيروسات.

تشمل عمليات التنظيف الأخرى الترسيب الميكانيكي للمعلقات ، وامتصاص الملوثات المختلفة بواسطة رواسب القاع والنباتات المائية ، وما إلى ذلك. التفاعل يزيل الملوثات غير المحافظة. يوجد أيضًا في المسطحات المائية تنقية ذاتية من المعادن الثقيلة.

يحدث التنقية الذاتية البيولوجية لمياه المحيط العالمي نتيجة لعمليات الاستخراج البيولوجي والتراكم الأحيائي والتغذية الحيوية للملوثات. النظام البيئي البحري مقاوم تمامًا للتأثيرات البشرية المعتدلة. هذا بسبب الاستتباب - قدرة النظام البيئي على العودة إلى حالته الأصلية. لكن التوازن غير قادر على مقاومة التدخل البشري النشط والمستمر.

في المياه الجوفية ، تحدث عملية التنقية الذاتية بسبب المرشحات الطبيعية التي تتدفق من خلالها باستمرار.

أيضًا ، غالبًا ما يكون التدخل البشري مطلوبًا لتنشيط العمليات الطبيعية للتنقية الذاتية للخزانات. تعتبر أعمال حماية البيئة التي تهدف إلى استعادة النباتات العشبية والشجيرة المستدامة فعالة للغاية. هذا يقلل بشكل كبير من عمليات التآكل والتلوث. ويشمل هذا العمل استصلاح مدافن النفايات وإعادة تأهيل المواقع الملوثة.

يتم تنظيف الأنهار الضحلة بالطرق التالية:

تركيب أجهزة تهوية لتشبع الماء بالأكسجين ؛

بناء سدود الترشيح

· ترتيب المرشحات الحيوية المأهولة بكائنات دقيقة للتنظيف.

· جهاز المرشحات الحيوية المكونة من موادها الفعالة كيميائياً للتنقية من ملوثات معينة.

خاتمة

النشاط البشري له تأثير سلبي للغاية على حالة الغلاف المائي. يؤدي إلى تلوث المياه ، وتجفيف المسطحات المائية بشكل ضحل وكامل ، مما يؤدي إلى تغيير النظام الهيدرولوجي لمنطقة معينة ، ونقص مياه الشرب ، واضطهاد الكائنات المائية أو حتى موتها ، فضلاً عن العمليات السلبية مثل التحمض و التخثث. بالإضافة إلى ذلك ، فإن هذا يؤثر سلبًا على الشخص نفسه ، أولاً ، يتم استنفاد احتياطيات المياه العذبة النقية ، وثانيًا ، يمكن أن تعيش البكتيريا والفيروسات الممرضة المختلفة في المياه الملوثة ، مما يتسبب في أمراض خطيرة للإنسان.

سوف تتفاقم هذه المشاكل مع النمو السكاني ، ونمو المدن والمدن الكبرى ، مع زيادة أخرى في المنطقة الاقتصادية للمحيطات ، إلخ. بالإضافة إلى ذلك ، لا ترغب العديد من المؤسسات والشركات في إنفاق الأموال على معالجة مياه الصرف الصحي باهظة الثمن ، وصبها مباشرة في الخزانات الطبيعية.

بالطبع ، بدون تطوير الصناعة والزراعة يصعب تخيل حياة البشرية. ومع ذلك ، لا يتم إيلاء اهتمام كبير لمشكلة التأثير البشري السلبي على الغلاف المائي ، لأنه من الأفضل منع المشكلة بدلاً من حلها عندما تكون قد ظهرت بالفعل. تتطلب العديد من المشكلات الكبيرة والواسعة النطاق إجراءات فورية لمعالجتها. إنه تقدير الحالة البيئية، عمل منظم وواسع النطاق لتنظيف المسطحات المائية. بعد كل شيء ، حتى أبسط الإجراءات لحل هذه المشاكل يمكن أن تحقق نتائج إيجابية ضخمة.

فهرس

1. إيغورنكو ، ل. - حماية البيئة: كتاب مدرسي. البدل / L.I. إيجورينكوف. - م: المنتدى ، 2013. - 256 ص.

كورونوفسكي ، نيفادا - الجيولوجيا: كتاب مدرسي. بدل لطلاب التعليم العالي. كتاب مدرسي المؤسسات التي تدرس في اتجاه "إدارة البيئة والطبيعة" / N.V. كورونوفسكي ، ج. بريانتسيفا ، ن. ياسمانوف. - م: الأكاديمية ، 2011. - 384 ص.

نيكولايكين ، ن. - علم البيئة: كتاب مدرسي. للجامعات / N.I. نيكولايكين ، ن. نيكولايكينا ، أو.بي. مليخوف. - الطبعة الثانية ، المنقحة. وإضافية - م: بوستارد ، 2003. - 624 ص.

Revel P. - موطننا / P. Revel. - م: مير ، 1994 - 1995. - في 4 كتب. الكتاب الثاني: تلوث الهواء والماء. - 1995. - 296 ص.

سيمين ، ف. - أسس الاستخدام الرشيد للمياه وحماية البيئة المائية: كتاب مدرسي. البدل / V.A. سيمين. - م: العالي. المدرسة ، 2001. - 320 ص.

سميتانين ، ف. - ترميم وتنقية المسطحات المائية: كتاب مدرسي. بدل للجامعات / V.I. سميتانين. - م: KolosS، 2003. - 160 ص.

ستاركوف ، في. - أساسيات علم البيئة الإشعاعية: كتاب مدرسي / V. ستاركوف. - تيومين ، 2001. - 208 ص.

ستيبانوفسكيك ، أ. - علم البيئة التطبيقية: حماية البيئة: كتاب مدرسي. للجامعات / أ. ستيبانوفسكي. - م: UNITI ، 2003. - 752 ص.

خوتونتسيف ، يو. - علم البيئة و سلامة البيئة: دراسات. بدل للجامعات / Yu.L. خوتونتسيف. - الطبعة الثانية ، المنقحة. - م: الأكاديمية 2004. - 480 ص.

Botanical_dicticnary.academic.ru

dic.academic.ru

علم البيئة

لقد أدى تلوث الغلاف الجوي ، الذي اتخذ طابعًا واسع النطاق ، إلى إتلاف الأنهار والبحيرات والخزانات والتربة ، وعاجلاً أم آجلاً تدخل الملوثات من الغلاف الجوي إلى سطح الأرض. تتفاقم هذه المحنة الكبيرة بالفعل بسبب حقيقة وجود تيار من النفايات مباشرة في كل من المسطحات المائية وعلى الأرض.
تصريف النفايات على الأنهار المختلفة
تقوم المؤسسات الصناعية بإلقاء المياه العادمة مباشرة في الأنهار. تتدفق النفايات السائلة من الحقول أيضًا إلى الأنهار والبحيرات. كما أن المياه الجوفية ملوثة - وهي أهم خزان للمياه العذبة. يعود تلوث المياه العذبة والأراضي بواسطة ذراع الرافعة مرة أخرى إلى البشر في الغذاء ومياه الشرب.
قبل بضعة عقود ، كانت المياه الملوثة مثل الجزر في بيئة طبيعية نظيفة نسبيًا. الآن تغيرت الصورة ، تشكلت مصفوفات صلبة
المناطق الملوثة ، على الرغم من حقيقة أن العديد من الشركات تقوم بتشغيل مرشحات التنظيف وتقوم بعمليات معالجة المياه المختلفة.

تنقية المياه

حتى الآن ، تخلف نمو محطات معالجة مياه الصرف الصحي عن النمو في استهلاك المياه. وللوهلة الأولى ، هذا هو أصل الشر. في الواقع ، كل شيء أكثر خطورة. حتى مع العلاج الأكثر تقدمًا ، بما في ذلك المعالجة البيولوجية ، تظل جميع المواد غير العضوية الذائبة وما يصل إلى 10٪ من الملوثات العضوية في مياه الصرف الصحي المعالجة. يمكن أن تصبح هذه المياه مناسبة للاستهلاك مرة أخرى فقط بعد التخفيف المتكرر بالماء الطبيعي النقي.
عادة ما يتم تقسيم الملوثات إلى عدة فئات حسب طبيعتها ، التركيب الكيميائيوالأصل. تأتي المواد العضوية من النفايات السائلة المنزلية أو الزراعية أو الصناعية. يحدث تحللها تحت تأثير الكائنات الحية الدقيقة ويرافقه استهلاك الأكسجين المذاب في الماء. إذا كان هناك ما يكفي من الأكسجين في الماء وكانت كمية النفايات صغيرة ، فإن البكتيريا الهوائية تحولها بسرعة إلى بقايا غير ضارة نسبيًا.
سيتعين على البشرية تغيير استراتيجية استخدام المياه. تجبرنا الضرورة على عزل دورة المياه البشرية المنشأ عن تلك الطبيعية. في الممارسة العملية ، يعني هذا الانتقال إلى إمدادات المياه المعاد تدويرها ، إلى مياه قليلة أو منخفضة النفايات ، ثم إلى تقنية "جافة" أو خالية من النفايات ، مصحوبة بانخفاض حاد في حجم استهلاك المياه والمياه العادمة المعالجة .

التلوث النفطي

بالإضافة إلى تلوث النفايات ، تعاني مياه كوكبنا من التلوث النفطي. التلوث النفطي للمحيطات هو بلا شك الظاهرة الأكثر انتشارًا. من 2 إلى 4 ٪ من سطح المياه في المحيطين الهادئ والأطلسي مغطاة باستمرار ببقعة زيتية.
يتخذ التلوث النفطي أشكالاً عديدة في البحر. يمكن أن تغطي سطح الماء بغشاء رقيق ، وفي حالة الانسكابات ، يمكن أن يصل سمك طلاء الزيت في البداية إلى عدة سنتيمترات. بمرور الوقت ، يتشكل مستحلب زيت في ماء أو ماء في زيت. في وقت لاحق ، تظهر كتل من أجزاء ثقيلة من النفط ، والتي يمكن أن تطفو على سطح البحر لفترة طويلة. ترتبط حيوانات صغيرة مختلفة بكتل عائمة من زيت الوقود ، تتغذى عليها الأسماك وحيتان البالين عن طيب خاطر. جنبا إلى جنب معهم ، يبتلعون الزيت.
النفط له خاصية جانبية أخرى غير سارة. الهيدروكربونات الخاصة به قادرة على إذابة عدد من الملوثات الأخرى ، مثل مبيدات الآفات والمعادن الثقيلة ، والتي تتركز مع النفط في الطبقة القريبة من السطح وتسممها أكثر. يحتوي الجزء العطري من الزيت على مواد ذات طبيعة مطفرة ومسرطنة ، مثل البنزبرين.
لسوء الحظ هذه اللحظةالطريقة الوحيدة لتوطين التلوث الزيتي هي مبادرة موظفي غرينبيس

إحصائيات

أظهر الميزان المائي العالمي أنه يتم إنفاق 2200 كيلومتر من المياه سنويًا على جميع أنواع استخدامات المياه. يستخدم ما يقرب من 20٪ من موارد المياه العذبة في العالم لتخفيف المياه العادمة. أظهرت حسابات عام 2000 ، على افتراض أن معدلات استهلاك المياه ستنخفض وأن المعالجة ستغطي جميع مياه الصرف الصحي ، أظهرت أن 30-35 ألف كيلومتر من المياه العذبة ستظل مطلوبة سنويًا لتخفيف مياه الصرف الصحي. هذا يعني أن موارد التدفق الإجمالي للأنهار في العالم ستكون قريبة من النفاد ، وقد استنفدت بالفعل في أجزاء كثيرة من العالم. بعد كل شيء ، 1 كيلومتر من مياه الصرف الصحي المعالجة "تفسد" 10 كيلومترات من مياه النهر ، ولم تتم معالجتها - 3-5 مرات أكثر.
لا تلبى الحاجة إلى المياه 20٪ من سكان الحضر و 75٪ من سكان الريف في العالم. يعتمد حجم المياه المستهلكة على المنطقة ومستوى المعيشة ويتراوح من 3 إلى 700 لتر في اليوم للفرد.
يعتمد استهلاك المياه من قبل الصناعة أيضًا على النمو الإقتصاديمن هذه المنطقة. على سبيل المثال ، في كندا ، تستهلك الصناعة 84٪ من إجمالي استهلاك المياه ، وفي الهند - 1٪. في المتوسط ​​، تستهلك الصناعة حوالي 20٪ من إجمالي المياه المستهلكة في العالم. المستهلك الرئيسي للمياه العذبة هو الزراعة: 70-80٪ من المياه العذبة تستخدم لتلبية احتياجاتها.

خاتمة

بشكل عام ، بالنسبة للمحيط العالمي ، من المتوقع أن يزيد تلوثه بمقدار 1.5 إلى 3 مرات خلال العشرين إلى 25 سنة القادمة. وبناءً على ذلك ، فإن الوضع البيئي سوف يزداد سوءًا أيضًا. يمكن أن تصل تركيزات العديد من المواد السامة إلى مستوى عتبة ، ومن ثم سيتدهور النظام البيئي الطبيعي. من المتوقع أن ينخفض ​​الإنتاج البيولوجي الأساسي للمحيطات في عدد من المناطق الكبيرة بنسبة 20-30٪ مقارنة بالمناطق الحالية.
أصبح المسار الذي سيسمح للناس بتجنب المأزق البيئي واضحًا الآن. هذه هي تقنيات غير نفايات ومنخفضة النفايات ، وتحويل النفايات إلى موارد مفيدة. لكن الأمر سيستغرق عقودًا لإحياء الفكرة.

الأساسية مباشرةالتأثيرات البشرية على الغلاف المائي هي: بناء خزانات كبيرة ، وقنوات الري ، وأنظمة نقل المياه ؛ كمية المياه من المياه السطحية والجوفية للإنتاج الصناعي ، وري الأراضي ، وكذلك للمرافق العامة ؛ تصريف المياه العادمة التي تحتوي على ملوثات في الأنهار والبحار والمحيطات.

بشكل غير مباشريتأثر التوازن المائي للإقليم وحالة المياه الطبيعية بما يلي: إزالة الغابات وحرث الأرض على نطاق واسع أثناء التنمية الزراعية للإقليم ؛ استخدام الأسمدة والمبيدات في الزراعة ؛ انبعاثات الملوثات في الغلاف الجوي ، مما يؤدي إلى تلوث هطول الأمطار في الغلاف الجوي ، وكذلك المياه السطحية والجوفية.

على مدى المائة عام الماضية ، زاد استخدام المياه السطحية والجوفية للاحتياجات المنزلية ، أي لاستهلاك المياه على الأرض ، بنحو تسعة أضعاف. وفي نفس الوقت ، يتم إنفاق 65٪ من المياه على الزراعة ، أي على ري الأراضي التي تصل مساحتها الآن إلى 340 مليون هكتار. الاستخدام الأكثر كثافة لموارد المياه هو في آسيا ، حيث توجد مناطق الري الرئيسية (60٪ من الاستهلاك العالمي للمياه) ، وكذلك في أمريكا الشمالية (15٪) وأوروبا (13٪). يبلغ إجمالي استهلاك المياه في روسيا 117 كم 3 / سنة. تستحوذ الصناعة على 53٪ من المياه المستعملة والزراعة 20٪ والخدمات البلدية 15٪.

يتم تحويل الغلاف المائي من قبل الإنسان ، في المقام الأول من خلال بناء الخزانات وأنظمة الري. عادة ما يكون للخزانات غرض معقد ، أي أنها تحل مشاكل الطاقة ، وإمدادات المياه الصناعية والمنزلية ، والملاحة ، وري الأراضي ، وصيد الأسماك ، ومناطق الترفيه ، وما إلى ذلك. يوجد الآن 30 ألف خزان في العالم بحجم إجمالي يبلغ 6000 كم 3 من المياه. من بين هؤلاء ، 2442 خزانًا كبيرًا بحجم يزيد عن 100 مليون م 3 لكل منها. معظمهم في أمريكا الشمالية - 887 ، بما في ذلك في الولايات المتحدة - 689 ، وكذلك في آسيا - 647 ، بما في ذلك في الهند - 202 ، والصين - 147. اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية السابق- 237 خزانا. بما في ذلك أكبر خزان في العالم - خزان براتسك بحجم 169.3 كيلومتر مكعب. من حيث المساحة ، فإن خزان فولتا (غانا) هو الأكبر - 8480 كيلومتر مربع. يبلغ طول الشريط الساحلي لهذا الخزان 7 آلاف كيلومتر.