Физическое загрязнение гидросферы: источники, последствия и способы очистки

Человечество загрязняет воду самыми разнообразными способами. Наиболее упоминаемые загрязнители гидросферы — химические и биологические.

В водоёмах обнаруживаются причудливые сочетания химических элементов, попадающих в природные источники в составе промышленных стоков.

Вода может быть прозрачна и визуально чиста, но при этом заражена болезнетворными бактериями и вирусами.

Но есть ещё один, не такой известный, вид промышленного загрязнения гидросферы, при котором изменяются физические свойства воды.

Рассмотрим, чем связан такой вид загрязнения воды, как физическое, и что относится к водоисточникам данного фактора.

Понятие

Нарушение физических параметров воды (температурно-энергетических, волновых, радиационных) называют физическим загрязнением.

Под действием загрязнителя происходит отклонение от привычного диапазона колебаний физических параметров водоёма, нарушаются абиотические факторы среды обитания водных организмов.

Физические загрязнения часто выходят за рамки локальных и ощущаются на глобальном уровне.

Виды загрязнителей

Основные источники физического загрязнения:

• тепловые электростанции;
• атомные станции;
• котельные;
• городские ливневые стоки;
• сточные бытовые и промышленные воды;
• свалки и полигоны промышленных отходов.

С чем связано?

Физическое загрязнение гидросферы обусловлено сбросами хозяйственно-бытовых, технических сточных вод в водоемы и подземные воды.

На крупных производствах используются огромные количества воды, часть из которых неизбежно оказывается загрязнена физически. Использование предприятиями закрытых оборотных систем и водоочистных сооружений не всегда полностью решает проблему попадания в водоёмы «мёртвой» воды.

Что относится к физическим факторам загрязнения водоисточников?

Что же относится к физическим загрязнениям гидросферы?

Тепловое

Электростанции забирают речную или озёрную воду, чтобы прокачать её через охладитель. Затем нагретая вода возвращается в водоём, повышая температуру природных вод на 5 – 15 °С.

В природе не бывает резких колебаний температуры среды. Животные и растения в естественных условиях успевают приспособиться к изменившемуся температурному режиму водоёма.

Горячие стоки с электростанций нагревают воду за короткий промежуток времени, не оставляя живым организмам времени на акклиматизацию. Резкий скачок температуры провоцирует тепловой шок и гибель пресноводной флоры и фауны.

В неестественно тёплой воде снижается содержание кислорода, гибнет высшая водная растительность. На смену привычной флоре приходят бурно развивающиеся сине-зелёные водоросли, которые при разложении выделяют токсины и отравляют водоём.

Перегретая вода непригодна для питья, рыбного хозяйства, промышленности. Стоки с дорог, парковок и других мощеных поверхностей тоже влияют на температуру воды. В летние сезоны асфальт нагревается, что приводит к стоку теплой воды в канализационные системы и водоемы.

Вырубка леса вблизи ручьев и озер лишает водные экосистемы природного затенения и повышает температуру открытых участков водоёма на 10 °С.

Подробнее о тепловом загрязнении гидросферы вы можете прочитать здесь.

Радиоактивное

Атомная энергетика вывела человеческий прогресс на новый уровень, но стала источником мощного и опасного загрязнения окружающей среды.

Радиоактивное сырьё используется:

• на предприятиях военно-промышленного комплекса;
• для получения электроэнергии;
• в промышленности;
• медицине;
• для движения подводных лодок и морских судов.

Образующиеся в процессе добычи, переработки и использования радиоактивного сырья отходы обнаруживаются в Мировом океане, попадая в гидросферу самыми разными способами:

• в составе радиоактивных отходов с предприятий;
• в процессе работы атомных электростанций;
• с судовых атомных двигателей;
• с военных атомных полигонов;
• в результате аварий.

Даже низкие концентрации радиоактивных элементов опасны. Уран, цезий, стронций, радий устойчивы и подвижны в воде. Вода смывает их на свалках и захоронениях или просачиваясь через богатые ими горные породы.

Течения переносят зараженную воду на большие расстояния, увеличивая площадь поражения невидимым и смертоносным загрязнителем.

Зараженные радиацией водные массы непригодны для большинства представителей морской флоры и фауны. Радиоактивную воду нельзя использовать для питья и полива сельскохозяйственных культур.

Радиоактивные частицы в воде претерпевают изменения, концентрируясь, осаждаясь или поглощаясь живыми существами.

Рыба, обитающая в загрязненной радионуклидами водной среде, а также водоросли склонны накапливать «радиацию», повышая тем самым концентрацию «грязных» элементов в своих тканях. Такая рыба – источник высокой дозы радиации, оказавшись на столе человека, спровоцирует мучительные болезни.

Тему радиоактивного загрязнения воды мы раскрыли в этой статье.

Способы очищения воды

В Российской Федерации загрязнение воды расценивается как экологическое преступление. Нарушители природоохранных законов несут уголовную или административную ответственность в зависимости от тяжести последствий загрязнения воды.

Как снизить тепловую нагрузку на водоёмы?

Для защиты гидросферы от теплового воздействия стоков электростанций предпринимается ряд практических действий:

1. Сооружение водоёмов-охладителей, из которых вода снова используется для охлаждения турбин.
2. Внедрение инновационных инженерных решений, исключающих паровую турбину в работе на теплоэлектростанциях.
3. Исследование пределов равновесия биологических систем и температурной устойчивости отдельных видов.

Температура сбрасываемой предприятиями сточной воды контролируется на государственном уровне. По действующему в России нормативу, актуальному для рыбхозов, температура воды под влиянием хозяйственной деятельности (и при сбросе сточных вод) не может превысить естественную температуру объекта более, чем на 5 °С.

Для обычных пород рыб водоем не может прогреваться более, чем до 28 °С в летний период и до 8 °С зимой. В местах обитания холодолюбивых пород рыб вода не должна прогреваться более, чем до 20 °С летом и 5 °С зимой. В местах нереста налима температура воды в результате технической деятельности не должна повышаться более, чем на 2 °С.

Очистка от радиации

Загрязненная радионуклидами вода, согласно требованиям российского законодательства, перед сбросом в водоем должна быть деактивирована на предприятиях, образующих эти стоки.

Варианты очистки радиоактивных сточных вод зависят от периода полураспада и энергии радиоактивного излучения содержащихся в стоках элементов.

1. Воды высокой активности с большим периодом полураспада подвергаются концентрированию и хранению в специальных резервуарах.
2. Концентрированные отходы сплавляют с керамикой или стеклом, а затем захоранивают на глубине.
3. Радиоактивная вода с коротким периодом полураспада изотопов (до 60 дней) обезвреживается сохранением в резервуарах под слоем грунта толщиной до 3 м.

Способы очистки воды от радиации мы свели в таблицу:

Заключение

Физическое загрязнение гидросферы вносит свой опасный вклад в разрушение среды обитания живых существ. Ситуация осложняется «невидимостью» некоторых загрязнителей этого типа.

Радиация может оказаться в кусочке морского окуня на тарелке, а воды ближайшего к электростанции водоема внезапно потеплеют и покроются тельцами мертвой рыбы.

Единственный выход защитить будущие поколения от физического и любого другого загрязнения среды обитания – это ведение хозяйственной деятельности через призму экологического мышления.