забруднення гідросфери
Забруднювачів гідросфери багато і вони мало чим відрізняються від забруднювачів атмосфери. Однак і тут є свої особливості, пов'язані з фізико-хімічні процесами і реакціями.
У світовому масштабі в якості основного забруднювача гідросфери сьогодні виступають нафту і нафтопродукти, що потрапляють у водне середовище в результаті видобутку нафти, її транспортування, переробки та використання в якості палива і промислової сировини. Серед інших продуктів промислового виробництва особливе місце по своєму негативному впливу на водне середовище займають детергенти - дуже токсичні синтетичні миючі речовини. Вони погано піддаються очищенню, а тим часом у водойми їх потрапляє не менше половини від початкового кількості. Детергенти часто утворюють у водоймах шари піни, товщина яких на шлюзах і порогах досягає 1 м і більше. «Підступними» промисловими відходами, що забруднюють воду, є важкі метали: ртуть, свинець, цинк, мідь, хром, олово і ін. А також радіоактивні елементи. Особливу небезпеку для водного середовища являє ртуть (метілртутние фракції).
Одним з найбільш значних джерел забруднення водних ресурсів стає сільське господарство. Це проявляється насамперед у змиві добрив і попаданні їх у водойми. У науці широко відомий ефект евтрофікації (або доступ до чистої води міського (А) і сільського (Б) населення в окремих регіонах ефтрофірованія) водойм внаслідок забруднення їх азотними і фосфорними добривами. Нітрати і фосфати служать своєрідними добривами для водних рослин. В результаті водойми пишно «цвітуть», різко збільшуються кормові ресурси (фітопланктон, мікроводорості поверхневого шару), потім зростає кількість риби, ракоподібних і інших організмів. Однак з часом величезні товщі фітомаси відмирають, витрачаючи при цьому всі запаси кисню. У водоймі інтенсивно накопичується сірководень, а сам він, агонізуючи, поступово «вмирає».
Все частіше водні ресурси забруднюються гербіцидами і пестицидами. При цьому ступінь їх накопичення і прояви токсичності в значній мірі залежить від гідродинамічних і термічних характеристик водного об'єкта. Наприклад, в непроточних водоймі ядохимикат акумулюється в донних відкладеннях, які стають джерелом хронічного забруднення. З підвищенням температури токсичний вплив практично всіх отрутохімікатів посилюється.
Іноді в харчових ланцюгах іхтіофауни спостерігається своєрідний ефект посилення концентрації отрутохімікатів. Так, якщо морський планктон містить одну одиницю відомого речовини ДДТ, то мальки риб - вже 25 одиниць, хижа морська птиця - близько 1500 одиниць, а великі морські тварини - набагато більше. Відзначимо також, що представники іхтіофауни, що відрізняються більшою жирністю, представляють для людини значну небезпеку. Так, в тканинах риб, виловлених в Атлантиці, Балтійському і Північному морях і мають жирність менше 6-7%, хлороорганических пестицидів практично не виявлено, в той же час в тканинах риб жирністю 15-20% ці пестициди присутні завжди.
Специфічним видом забруднення гідросфери є термічне. Коли електростанції вживають воду для конденсації відпрацьованої пари, вони повертають її у водойму підігрітою на 10-30 ° С. Це призводить до зменшення вмісту кисню у водному середовищі, збільшення токсичності наявних в ній забруднювачів, зменшення доступу світла до водної рослинності, стимулювання зростання шкідливих синьо-зелених водоростей і т. П.
Зупинимося дещо докладніше на забрудненні водного середовища нафтовими вуглеводнями. Згідно з багатьма джерелами, щорічно в Світовий океан надходить близько 25-30 млн т цих речовин. Шляхи їх потрапляння різні: 23% загальних забруднень нафтою і нафтопродуктами доводиться на злочинний скидання з суден промивних і баластних вод; 28% - на приплив з річковими водами; 17% - на втрати при переливу нафти з танкерів при завантаженні; 16% - на берегові промислові стічні води; 10% - на атмосферні опади; 5% - на катастрофи танкерів і 1% - на шельфові буріння.
Потрапила в морське середовище нафту починає розтікатися, прагнучи потрапити в мономолекулярний шар. Однак практично завжди утворюються плями (злитки) з чистою нафтою в центрі, тоді як на периферії плям з'являється нефтеводная емульсія. Легкі фракції нафти швидко випаровуються. Таким чином, випаровування грає величезну роль в перерозподілі вуглеводнів між океаном і атмосферою. Часто трапляються катастрофи танкерів служать причиною серйозного забруднення не тільки моря, але і атмосфери! Що залишилися після випаровування висококиплячі фракції нафти утворюють смолисті «грудки», здатні занурюватися на дно. Раніше цей ефект широко використовувався за допомогою диспергирующих агентів, що призводять нафту на дно. Однак згодом такий спосіб відкинули, так як диспергирующий агент (т. Е. Хімікат) опинявся більш токсична самої нафти.
Крім розчинення і випаровування нафту, опинившись у водному середовищі, піддається інтенсивному фотохимическому і біологічному окисленню (при цьому для окислення 1 л нафти потрібно стільки кисню, скільки його міститься в 400 ТОВ л води). Неважко зробити висновок, що це призводить до збіднення морської фауни прибережної зони (головним чином через втрату кисню).
Найбільш легко розчинної у водному середовищі частиною нафти є ароматичні вуглеводні, які, до речі, вважаються і найбільш токсичними. Саме вони становлять смертельну небезпеку для риб, особливо мальків. Надзвичайно токсично також дизельне паливо, забруднює в першу чергу портові акваторії внаслідок недбалості (а нерідко - і злочинних дій) команд суден.
Особливо чутливі до нафтового забруднення пернаті. Спроби їх врятувати, як правило, безуспішні, оскільки оперення птахів хоча і гідрофобною, але позбавлене захисту від нафти і нафтопродуктів. Іноді птиці досить нафтової плями в 2-3 см2, щоб вона загинула. При спробі птиці очиститися дзьобом, ці продукти потрапляють до неї в шлунок і летальний результат неминучий. Гинуть також голкошкірі, лангусти, креветки та багато інших молюски.
Довготривалі екологічні наслідки забруднення Океану і взагалі всієї гідросфери нафтою і нафтопродуктами вивчені поки недостатньо. Є аспекти, які ще чекають свого дослідження. Так, відомо, що нафта і нафтопродукти завжди містять поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ), що відрізняються канцерогенну активність. До цих пір вважалося, що головним джерелом таких особливо небезпечних речовин є відпрацьоване машинне масло, що потрапляє у водне середовище з судів. Однак в останні роки в науці сформувалася точка зору, згідно з якою деякі морські організми можуть не тільки акумулювати ПАУ, а й синтезувати їх з сирої нафти. Якщо в подальшому це підтвердиться, то проблем тільки додасться.