Основные источники загрязнения, их характеристика.
Загрязнение рек, озёр, морей и даже океанов происходи с нарастающей скоростью, так как в водоёмы поступает огромное количество взвешенных и растворённых веществ (неорганических и органических).
В настоящее время все источники загрязнения гидросферы принято делить на четыре основные группы:
1. Атмосферные воды. Приносят в гидросферу массу загрязнителей промышленного происхождения. Вымывают из воздуха оксиды серы и азота, образуя кислотные дожди. При стекании со склонов атмосферные и талые воды увлекают с городских улиц и промышленных предприятий мусор, нефтепродукты, кислоты, фенолы и др.
2. Городские сточные воды, включающие преимущественно бытовые стоки, содержащие фекалии, моющие средства (детергенты), микроорганизмы, в том числе патогенные.
3. Промышленные сточные воды, образующиеся в самых разнообразных отраслях промышленности. Наиболее активно потребляют и загрязняют воду черная металлургия, химическая, лесохимическая, нефтеперерабатывающая промышленность, энергетика. Внутри предприятий сточные воды подразделяются на сильно загрязненные, слабо загрязненные, условно чистые (охлаждающие воды), специфические чрезвычайно концентрированные стоки (кубовые остатки, маточные растворы), бытовые и хозяйственно-фекальные стоки.
4. Сельскохозяйственные стоки, содержащие смытые в процессе эрозии частицы почвы, биогены, входящие в состав удобрений, пестициды, помет сельскохозяйственных животных.
Все эти загрязнения, так или иначе, являются результатом деятельности человека.
Среди загрязнителей гидросферы выделяют: биологические (органические микроорганизмы), вызыв. брожение воды; химические, изменяющие химический состав воды; физические, изменяющие прозрачность (мутность) воды, температуру и другие показатели.
Биологические загрязнения попадают в водоемы с бытовыми и промышленными стоками, в основном предприятий пищевой, медико-биологической, целлюлозно-бумажной промышленности. Например, целлюлозно-бумажный комбинат загрязняет воду также, как город с населением 0,5 млн. человек.
Химические загрязнения поступают в водоемы с промышленными, поверхностными и бытовыми стоками. К ним относятся: нефтепродукты, тяжелые металлы и их соединения, минеральные удобрения, пестициды, моющие средства. Наиболее опасны свинец, ртуть и кадмий
Загрязнение водных систем представляет большую опасность, чем загрязнение атмосферы, по следующим причинам: процессы регенерации, или самоочищения, протекают в водной среде гораздо медленнее, чем в воздухе; источники загрязнения водоемов более разнообразны. Естественные процессы, осуществляющиеся в водной среде и подвергающиеся действию загрязнений, более чувствительны сами по себе и имеют большее значение для обеспечения жизни на Земле, чем те, которые протекают в атмосфере.
Понятие об устойчивости водных экосистем.
Устойчивость водной экосистемы – способность водной экосистемы противостоять внешним естественным и антропогенным воздействиям и внутренним процессам, которые нарушают структуру и нормальное функционирование как всей экосистемы, так и отдельно ее абиотической и биотической частей. Степень подверженности водной экосистемы внешним факторам, нарушающим ее структуру и функционирование, называется уязвимостью водной экосистемы (УВЭ). Концепция УВЭ в гидроэкологии пока окончательно не разработана.
Подходы к оценке УВЭ: 1) Концепция лимитирующего элемента питания ("закон минимума" Ю.Либиха), согласно которой выносливость организма определяется тем элементом питания, доступные количества которого наиболее близки к необходимому минимуму. Этот подход сугубо биологичен, не учитывает влияния абиотических компонентов среды и не применим ко всей экосистеме. 2) Концепция толерантности (по Ю.Одуму), согласно которой функционирование организмов определяется некоторыми "пределами толерантности", т.е. диапазоном внешних условий, например, света, температуры и солености воды, содержания кислорода. Этот подход не учитывает всего многообразия условий водных объектов (и водных экосистем), т.е. уровня воды, глубины, площади акватории и т.д. 3) Концепция "ассимиляционной емкости" (по Ю.А.Израэлю), основанная на учете допустимого количества загрязняющего вещества, которое может быть накоплено, разрушено, биологически или химически трансформировано или выведено путем седиментации, диффузии за единицу времени или любого другого переноса за пределы экосистемы без нарушения ее нормального функционирования и продуктивности. 4) Подход с использованием нормированных предельно допустимых концентраций (ПДК) в местах водопользования или предельно допустимых сбросов (ПДС) в точечных источниках загрязнения вод. Этот подход не учитывает физических, химических и биологических процессов в водных объектах и очень утилитарен.
Разработка концепции УВЭ может вестись применительно, во-первых, ко всей водной экосистеме; при этом должны учитываться связи между абиотической и биотической ее частями и определяться пределы воздействия внешних естественных и антропогенных факторов на всю экосистему, при которых структура и функционирование экосистемы не нарушатся; во-вторых, лишь в абиотической части водной экосистемы, при этом учитываются нарушения гидрологических процессов под влиянием внешних воздействий, например, в результате естественного или антропогенного изменения речного стока, наносов, солей, тепла и т.д.; в-третьих, лишь к биологической части водной экосистемы; при этом учитываются пределы воздействия нарушения трофических цепей на структуру и функционирование водной биоты, например, вследствие болезней организмов, периодических "взрывов" популяций и т.д.