К гидросфере относятся все водные ресурсы Земли от Мирового океана до ледников и грунтовых вод. Более 95% гидросферы составляют соленые океанические воды, покрывающие 71% земной поверхности. Еще примерно 3-4% гидросферы приходится на подземные воды и ледники, оставшаяся доля – пресные водохранилища. Загрязнение гидросферы происходит в меньшей степени от естественных источников, в большей – от человеческой жизнедеятельности. Это приводит к негативному воздействию на качество и количество пригодной воды, а также на среду обитания живых организмов.

Классификация загрязнений гидросферы

Для выбора мер по предотвращению и исправлению последствий загрязнения выявляют по 3 характеристикам:

  • способ попадания загрязнителей;
  • масштаб распространения;
  • степень устойчивости загрязнителей.

Загрязнители могут попадать в воду постепенно в результате естественных или антропогенных процессов, а также в виде разовых выбросов, связанных с природными катаклизмами и техногенными катастрофами. Масштаб распространения определяется площадью, содержащей загрязнители, а также территорией, на которую они влияют.

Некоторые загрязнители растворяются в агрессивной соленой среде Мирового океана, другие могут накапливаться на берегах или в водоворотах – по этим факторам оценивается устойчивость (нестойкая или стойкая) загрязнения.

Источники загрязнения гидросферы

Вода используется в большинстве видов человеческой деятельности от бытовой до производственной. В соответствии с этим загрязнение гидросферы происходит из многих источников, среди них выделяются:

  • естественные;
  • антропогенные.
Влияние естественных источников незначительно и обычно сопровождается совместным действием с антропогенными факторами.
Например, извержения подземных вулканов приводят к тепловому заражению, характеризующемуся изменению среды под действием новых более высоких температур. Ярче всего естественные причины проявляются во время катаклизмов: разрушается инфраструктура, что приводит к загрязнению вод.

Антропогенные источники

Практически все загрязнители попадают в воду в результате человеческой деятельности. Среди отраслей и видов деятельности, оказывающих негативное воздействие на гидросферу, выделяются:

Вид деятельности или отрасльКак влияетПримеры
Деятельность, связанная с нефтьюПри разливе нефтепродуктов на поверхности образуется тонкая пленка, препятствующая естественным процессам в среде. Кроме этого, такая пленка может быть подвержена возгоранию. Разлив может произойти на любом этапе: добыче, транспортировке, переработке, потреблении.Взрыв нефтеплатформы в Мексиканском заливе (США), объем утечки – почти 800 миллионов литров.
Работа транспортаБолее 70% грузовых перевозок в мире приходится на морской транспорт. Регулярные отходы составляют остатки портовой деятельности, а также топливные выбросы. Кроме этого, возникают нерегулярные утечки отходов, связанные с авариями.Авария нефтетанкера вблизи Аляски (США) в 1989 году, объем нефтяной утечки – 40 миллионов литров.
ТуризмТуристическая деятельность в курортных прибрежных местах провоцирует образование дополнительных жилищно-коммунальных стоков, других отходов, связанных с обеспечением работы курорта.Из-за недостаточного развития инфраструктуры в одном из районов Сочи действует несколько тысяч источников нелегального стока отходов.

Закрытие пляжа в Геленджике из-за прорыва канализации.
Сельское хозяйствоНаибольшее воздействие на пресные водоемы и грунтовые воды оказывает сельское хозяйство. Использующиеся для удобрения пестициды через почву попадают в грунтовые воды, питающие реки и озера.Попадание происходит постепенно без отдельных массовых выбросов.
Промышленные выбросы и стокиМногие предприятия используют воду для технологических нужд: охлаждение реакторов, выработка энергии, сброс отходов. Этим объясняется распространенная практика размещения заводов (чаще всего старых) на берегах водоемов.С 1966 года на берегу Байкала действовал целлюлозно-бумажный комбинат (БЦБК), сбросы которого составляли несколько десятков миллионов тонн отходов. В 2013 году БЦБК закрыли, но на других водоемах подобные предприятия продолжают деятельность.
Жилищно-коммунальные стокиВ большинстве городов отработанная вода не проходит очистку для ее стока в элементы гидросферы. Деятельность по водоснабжению и водоотведению приводит к загрязнению и снижению уровня грунтовых вод.В Санкт-Петербурге действует несколько станций аэрации, которые очищают воду, поступающую из канализации. Более 98% воды проходят очистку перед попаданием в Финский залив. Объем стоков – несколько миллионов тонн воды на каждую из 3 станций.
Человеческая жизнедеятельностьКроме стоковых отходов, в результате человеческой жизнедеятельности гидросфера загрязняется еще обычным мусором. Такой тип загрязнений характерен для городов и мест массового отдыха.Почти в два сократилась популяция рыб в реке Читарум в Индонезии – это самая грязная река в мире. Вдоль ее берегов проживают 5 миллионов жителей, работает более 2000 промышленных предприятий. Ежедневный размер образования отходов: 20 тысяч тонн мусора и 340 тысяч загрязненных сточных вод.
Тепловое загрязнениеПри нагреве воды происходит нарушение естественных условий обитания. Вода используется для охлаждения в энергетике и промышленности. Для этого вблизи объектов строятся отводные каналы, через который проходит отработанная нагретая вода.Температура в отводных каналах электростанций в течение всего года положительная, из-за чего не происходит их замерзание.

Основные загрязнители гидросферы

Сложность в очистке водоемов и определении степени загрязнения заключается в физико-химических характеристиках загрязнителей гидросферы. Некоторые из них растворяются в воде, из-за чего их сложно обнаружить визуальным способом. Другие погружаются под воду в твердом состоянии или плавают в воде – зависит от плотности вещества относительно воды.

Покрытый нефтью лебедьЗагрязнители, оказывающие наибольший урон гидросфере:

  • нефть и нефтепродукты;
  • тяжелые металлы (самые опасные – кадмий и свинец);
  • детергенты (бытовая химия);
  • минеральные вещества (соли, кислоты, щелочи, пестициды);
  • пластик и полимеры;
  • биологические загрязнители (микробы);
  • радиоактивные элементы.

В зависимости от источника в гидросферу загрязнители могут попадать отдельными видами или совместно с другими компонентами. При попадании в гидросферу они влияют на состав воды: физический, температурный, бактериологический, химический.

Для определения отклонений от естественного состояния или выявления содержания посторонних компонентов используются меры мониторинга воды.

Возможные последствия загрязнения

Балластные воды

Сброс балластных вод

Степень воздействия на гидросферу зависит от физико-химических характеристик загрязнителя, площади поражения, частоты утечек. Загрязнители негативно влияют на состояние воды, делая ее непригодной для обитания живых организмов и для хозяйственного применения. Несколько групп последствий загрязнения гидросферы:

  • воздействие на живые организмы;
  • нарушение естественной экосистемы;
  • сокращение пригодных водных ресурсов.
Все последствия загрязнения связаны друг с другом: например, сокращение водных ресурсов приводит к нарушению экологического баланса, из-за чего живые организмы подвергаются заражению или погибают.

Влияние на живые организмы

Наибольшее влияние загрязнители оказывают на работоспособность живых организмов обитателей вод. Через них по пищевой цепочке отрицательное воздействие может передаваться человеку. Изменения в организме, вызванные загрязнением гидросферы:

  • изменение структуры ДНК;
  • ухудшение репродуктивной способности;
  • канцерогенный эффект (мутации и онкология);
  • замедление энергообмена в организме, что ускоряет старение;
  • нейротоксическое воздействие (нарушение работы нервных клеток).
Степень воздействия на конкретный организм зависит от условий обитания, устойчивости к определенным веществам, частоты и размера вредного влияния.
Например, в малопригодном для жизни бассейне Мексиканского залива смогли сохраниться рыбы гольф-киллифиш. Они приспособились к агрессивной среде, в которой активно ведется человеческая жизнедеятельность, связанная с нефтедобычей. По предположениям ученых, у этих рыб произошли генетические изменения, способствовавшие их выживанию.

Вымирание представителей животного и растительного мира

Рыба принимает пластик за пищуКрайняя стадия воздействия на живые организмы – смерть. Она возникает в результате прямого чрезмерного воздействия или постепенного изменения в экосистеме. Такие изменения приводят к нарушениям естественных биологических процессов, что вынуждает живые организмы адаптироваться к новым агрессивным условиям или мигрировать. При миграции даже при отсутствии загрязнения на новом месте организмы снова вынуждены адаптироваться к среде. Кроме живых организмов, гибель грозит и растениям, участвующим в пищевой цепи.

В российских водоемах поставлены под угрозу популяции многих видов рыбы: волжская сельдь, кумжа, вырезуб, шемая.
Одна из основных причин почти полного вымирания этих видов – изменения экосистемы, вызванные строительством гидроэлектростанций. У рыб изменились места обитания и стали ограничены возможности к миграции.

Изменения в водных экосистемах

Смена условий существования в пределах заражения приводит к сокращению популяции одних видов, повышению – других. Под воздействием загрязнения меняется доступ к поверхности, свету, пищевым ресурсам. Например, в Нью-Йорке метод утилизации старых вагонов метро – затопление в океане. Из потопленных вагонов образовался искусственный риф Рэдберд на дне океана, ставший благоприятным местом для обитания рыб: их популяция выросла в 4 раза.

Сокращение водных ресурсов

Сокращение популяций рыб и числа растений приводит к нарушению процессов обогащения водоемов, из-за чего они становятся уязвимы к негативному воздействию. Это приводит к сокращению площади водоемов на Земле. Некоторые из них обмеляются, еще одни заражаются, другие – полностью высыхают. Например, обмеление Оки неоднократно (2007, 2014, 2015) приводило к приостановке судоходства в ее акватории. В Челябинской области есть озеро Карачай, использовавшееся для захоронения радиоактивных отходов с 50-х годов.

Пример обмеления целого моря – Арал. Площадь Аральского моря менее чем за полвека сократилась более чем в 8 раз, а водоем разделился на два озера.

Дефицит пресной воды

Пресная водаПресные источники воды без учета ледников составляют менее 3% от общего объема гидросферы, поэтому их загрязнение сильнее всего сказывается на человеке. Отсутствие доступа к чистой пресной воде у каждого жителя Земли – одна из глобальных проблем человечества. В одних случаях недостаток воды связан с засушливым климатом (Африка), в других – с ее загрязнением (Юго-Восточная Азия). Примерно 40% жителей Земли не имеют регулярного доступа к чистой пресной воде.

Цифра может возрасти до 60-70%, потому что на эти регионы приходятся самые большие темпы роста численности населения.

Меры борьбы с загрязнением

Для предотвращения или ликвидации загрязнения используются меры в двух направлениях:

  • сокращение негативного воздействия у источников загрязнения;
  • очистка загрязненных водоемов.
Очистка гидросферы возможна, если применять действия в обоих направлениях, потому что они взаимосвязаны: с ростом степени воздействия от источников возрастает и площадь для очистки.
Конкретные меры, которые чаще всего принимаются для борьбы с загрязнением гидросферы: сокращение выбросов, фильтрация и очистка вод, физическое уничтожение мусора.

Сокращение и регулирование выбросов

Наибольший урон гидросфере наносится при выбросах отходов в водоемы. Сокращение и регулирование выбросов позволит вернуть водные ресурсы в хозяйственное пользование, а также позволит экосистеме самостоятельно восстановиться. Для этого государствами должны внедряться законодательные ограничения допустимого уровня выбросов, средства мониторинга состояния воды. Предприятиями и городами должны внедряться технологические средства по очистке образующихся отходов.

Фильтрация и очищение сточных вод

Кроме твердых бытовых и промышленных отходов в гидросферу попадает зараженная или загрязненная вода. Основной источник поступления – сточные воды. В городах и промышленных предприятиях образуется отработанная вода, которая по канализации попадает в водохранилища. В зависимости от развития инфраструктуры такая вода подвергается очистке. Вся масса воды должна пройти несколько стадий, чтобы быть пригодной для возврата в гидросферу. Очистка бывает физической, химической или биологической. На каждом из этапов в зависимости от метода очистки на воду оказывается воздействие: фильтров или решеток, химикатов, бактерий. Под физическим воздействием отсеивается твердый мусор, а вредные химические или биологические компоненты уничтожаются.

Уничтожение мусора в морях и океанах

Наибольший объем мусора в Мировой океан попадает из стран Юго-Восточной Азии. В них расположены основные производственные предприятия Земли, а также сосредоточено две трети населения. За счет особенностей течения Тихого океана этот мусор накапливается в водовороте, а само явление называется Большое тихоокеанское пятно.

Общий объем отходов составляет по разным оценкам до 100 миллионов тонн, а площадь – примерно 1,5 миллиона км2.
 Очистка осложняется тем, что твердые отходы разлагаются в недостаточной степени, чтобы раствориться, в достаточной – чтобы оставаться на поверхности. Из-за сильного измельчения частицы распределяются по большой площади, поэтому попытки очистки со специальных кораблей оказались не очень удачными: было собрано не более 40 тонн таких отходов.

Другие эффективные методы

Наиболее эффективные меры по очистке гидросферы должны применяться в источниках образования или в прибрежной зоне. На эти участки приходится более 80% загрязнения гидросферы. При попадании в открытый океан мусор под действием агрессивной соленой воды и течений измельчается и рассеивается по большой площади. Из-за этого очистка становиться экономически нецелесообразной или даже невозможной.

Понравилась ли Вам статья?

Нажмите на звездочку =)

Средний рейтинг 0 / 5. Голосов: 0

Стань первым! Голосов еще нет.

Нам очень жаль, что статья вам не понравилась!

Помогите нам улучшить контент!

Подскажите, пожалуйста, как мы можем ее улучшить?

0 0 vote
Article Rating