Мировой океан и все наземные и подземные источники воды на суше, включая снег, почвенную влагу и ледники входят в состав гидросферы.

Большинство вредных веществ попадает в водоёмы в результате деятельности человека.

Но Земля – это динамичный организм, который постоянно находится в движении, меняется.

В результате процессов выветривания, тектонических подвижек, вулканической активности, обменных процессов животных и растений образуются естественные или природные источники загрязнения гидросферы, также нарушающие баланс в водной оболочке нашей планеты.

Что такое естественные источники загрязнения воды?

К естественным источникам загрязнения воды относятся природные вещества, живые организмы, явления или процессы, вызывающие изменение:

  • химического состава;
  • цвета;
  • запаха;
  • температуры;
  • вкуса;
  • жёсткости воды в объектах гидросферы.

Фото 2

Они отличаются друг от друга по продолжительности действия, степени токсичности, интенсивности и вызывают различные виды загрязнения.

Химическое

Химические источники – это вещества, изменяющие состава воды и вызывающие наиболее стойкое загрязнение гидросферы.

Одни из природных источников – горные породы, почвы, грунт, слагающие дно, берега и окрестности водоёмов.

Растворяясь в воде, элементы, содержащиеся в земле, загрязняют реки, озёра, подземные резервуары и моря. Наибольшую опасность представляет нефть. Попадая в воду, она образует токсичные соединения, и быстро распространяется по большой площади.

Биологическое и бактериальное

В водоёмах идёт постепенное естественное накопление фосфора, органических соединений, азота, связанное с жизнедеятельностью живых организмов. Когда насыщение биогенными веществами достигает критической массы, происходит бурное развитие водорослей, вода «зацветает».

Резко увеличивается количество цианобактерий, выделяющих токсины, отравляющие людей, млекопитающих, рыбу. Возникает дефицит кислорода, водоём заболачивается. Видовой состав водных экосистем сильно обедняется или растения и животные полностью исчезают.

Их замещают низшие формы – анаэробные бактерии, которым для жизнедеятельности не нужен кислород. Такой процесс называется эвтрофикацией. Без вмешательства человека он занимает более 50 лет.

За время, пока один водоём заболачивается, в результате выхода на поверхность родников, вымывания грунта или карстовых воронок образуются молодые водные объекты с чистой водой. Баланс в гидросфере не нарушается.

Механическое

Механическое загрязнение гидросферы – это засорение частицами пыли, мусора, песком, обломками камней, не вступающими с водой в химические реакции.

Фото 3

Они изменяют прозрачность воды, мешают проникновению солнечных лучей в глубинные слои водоёмов, могут ухудшать качество питьевой воды, но не наносят экосистемам непоправимого ущерба.

Природными источниками механического загрязнения являются:

  1. Разрушающиеся под действием осадков, ветра и перепадов температуры горные породы.
  2. Смываемые в прибрежной зоне в воду песок и почва.
  3. Частички выбросов вулканических пород после извержения.
  4. Обломки породы, попавшие в водоём в результате землетрясения.

Радиоактивное

Радионуклиды природного происхождения являются источниками ионизирующего излучения, создающими естественный радиационный фон на земле.

Уран, торий, актиний содержатся в граните, почве, вулканическом стекле. Радиоактивные вещества обычно попадают в наземные водоёмы с подземными водами.

Также насыщение воды радионуклидами зависит от климата. Чем выше степень выветривания горных пород (основных поставщиков излучающих радиацию элементов), тем больше будет заражение воды радиацией.

В жарких областях, где быстрее происходят процессы испарения, в бессточных озёрах концентрация радиоизотопов обычно выше, чем в дождливых областях и в проточных реках.

Тепловое

Тепловое загрязнение – это повышение температуры воды, по сравнению с естественными показателями. В природе встречается редко. Возникает либо если в океан, реки, озёра попадает раскалённая лава извергающихся вулканов, либо из-за лесных пожаров.

Также в водоём или на поверхность земли могут выходить геотермальные источники, подогретые магмой в сейсмических районах, вблизи действующих вулканов.

В результате влияния источников теплового загрязнения на гидросферу, повышается температура воды, исчезают холодолюбивые виды животных и растений.

Ускоряется процесс эвтрофикации водоёмов. В местах выхода геотермальных источников создаётся свой, более тёплый, чем в окрестностях, микроклимат.

Что относится к природным источникам?

К природным источникам загрязнения водоемов относятся естественные объекты, вещества и живые организмы, на деятельность которых человек обычно не может повлиять.

Природных факторов много, но лишь некоторые из них вызывают значимые изменения состава и органолептических свойств воды.

Вулканы

По разным классификациям на Земле находится 800-900 действующих вулканов, количество подводных вулканов неизвестно. Из них ежегодно извергаются 20-30. В воздух выбрасываются тонны пепла, а окрестности заливают раскалённые потоки лавы.

Фото 4

Это оказывает губительное влияние на природу:

  1. Во время извержения в атмосферу выбрасывается смесь газов с пеплом, на 50-80% состоящая из водяного пара, на 10% из углекислого, 5% сернистого газа. В выбросах могут содержаться метан, сероводород, фтористый водород, газообразная сера. Если начинается дождь, то эти вещества, вступая в реакцию между собой, образуют опасные соединения и попадают с осадками в водоёмы. Углекислый газ вытесняет из воды кислород. Выходя пузырями на поверхность, он убивает оказавшихся рядом животных. В 1986 году при таких выбросах погибло более 3,5 тыс. голов домашнего скота возле озера Ньос в Камеруне.
  2. При соединении воды, диоксида серы и сероводорода образуется серная кислота, в высокой концентрации отравляющая все живые организмы в водоёмах.
  3. Во время извержения вулкана раскалённые потоки лавы спускаются вниз по долинам, в которых часто находятся русла горных рек. Попадая в воду, лава застывает, а небольшие реки, часто являющиеся единственными источниками питьевой воды для местных жителей, совсем исчезают или превращаются в грязевые ручейки.
  4. В магме содержатся соединения кремния, железа, алюминия, фосфора, титана и других элементов. При попадании её в водоёмы происходит не только загрязнение частичками туфа, но и изменение химического состава воды, губительно сказывающееся на флоре и фауне.

Вулканы извергаются не только на суше, но и под водой. При взрывных извержениях происходит распад магмы на мельчайшие частицы. Дно оказывается засыпано толстым слоем пепла, а поверхность морей усеяна кусками плавающей пемзы.

Так, при извержении вулкана Подводная гора Гавр в 2012 году 400 км2 океана северо-западнее Новой Зеландии оказались покрыты фрагментами плавающей пемзы.

Во время извержений температура лавы превышает 400° C. Это может изменять тепловые характеристики подводных течений и способствовать повышению температуры Мирового океана.

Горные породы и почва

В результате выветривания, вымывания с поверхностным и внутрипочвенным стоком частички горных пород попадают в водоёмы и меняют их свойства.

Механическое загрязнение обычно влияет лишь на прозрачность воды. Если во время паводка в реку смывается пойменный гумус, вода приобретает коричневый оттенок, в ней не образуются опасные для биоты соединения.

Попавший в водоём песок абсорбирует вредные вещества, делает воду прозрачнее, улучшая её качество.

При попадании горных пород в водоём, химическое загрязнение воды теми или иными элементами напрямую зависит от загрязнителя. В Шатурском районе многие реки и ручьи протекают по территориям, где земля богата оксидами и гидроксидами железа.

Вымываясь в воду, соединения железа придают ей насыщенный красный или оранжевато-коричневый цвет, оседают на дне, для человека такая вода представляет опасность.

По данным ВОЗ, при превышении уровня содержания железа 2-3 мг/л она может спровоцировать заболевания ЖКТ, аллергии, снижение иммунитета.

Нефть

Нефть – углеводородное топливо, залежи которого образуются в природе. Это один из наиболее опасных источников загрязнения гидросферы.

Фото 5

После его воздействия на водные ландшафты, на восстановление устойчивого баланса в экосистемах может уйти не одно десятилетие. На природные источники загрязнения приходится около 10% от общих выбросов углеводородов.

Естественным путём нефть попадает в моря, океаны и пресные источники воды, просачиваясь через дно, в результате эрозии горных пород или во время землетрясений, когда вскрываются подземные резервуары.

Главная опасность загрязнения нефтью состоит в том, что оно действует сразу в 3 направлениях:

  • образует непроницаемую для кислорода плёнку на поверхности водоёма;
  • вступает в химическую реакцию с водой, образуя токсичные соединения;
  • оставляет на дне ядовитый осадок.

В состав углеводородного топлива входят такие опасные вещества, как бензол, толуол, ксилол, вызывающие аутоиммунные заболевания и злокачественные образования, а в больших концентрациях являющиеся смертельно опасными для морских и речных обитателей.

Водные растения и животные

Представители флоры и фауны загрязняют водоёмы продуктами своей жизнедеятельности и отмершими останками. Такое загрязнение не опасно, так как с ним легко справляются сапрофиты (гидробионты, грибы, микроорганизмы), питающиеся органическими отходами.

Вред водным экосистемам также наносят инвазивные животные и растения. Проникая в водоём, виды, ранее не обитавшие на данной территории, начинают конкурировать с коренными жителями за кормовую базу и местообитания.

Происходит вытеснение ранее находившихся здесь представителей флоры и фауны более агрессивными и жизнестойкими формами.

Примером инвазивного вида является небольшая «сорная» рыбка ротан. Этот прожорливый хищник, попадая в небольшие озёра и реки, начинает активно поедать икру и мальков всех представителей ихтиофауны.

В результате он способен полностью истребить другие виды более ценных рыб, живущих с ним по соседству, обедняя фауну водоёма.

Патогенные организмы

В эту группу входят патогенные организмы и микроорганизмы:

  • бактерии;
  • вирусы;
  • кишечные палочки;
  • простейшие;
  • грибы.

Они попадают в водоёмы с фекалиями или слюной (во время водопоя) больных животных, или уже присутствуют в воде и с наступлением благоприятных условий начинают активно размножаться.

Фото 6

Из-за бактериального загрязнения гидросферы возникают эпидемии (холера, брюшной тиф) и эпизоотии, приводящие к гибели людей и животных.

Для экосистем прудов, болот, небольших озёр и рек с медленным течением микроорганизмы также опасны. Бурно размножаясь, они поглощают кислород.

При снижении содержания кислорода до 2-3 мг/л (норма 4 мг/л) происходит гибель высших растений и животных, их замещение анаэробными бактериями. В воде появляется метан, сероводород, она становится не пригодной для питья.

Морская вода и солёные озёра

Как ни странно, даже самая чистая солёная вода морей и озёр может быть источником химического загрязнения. В результате приливов, повышения уровня Мирового океана, волн, наступления морей и нагонных процессов солёная вода проникает в подземные воды, увеличивая их солёность.

В колодцы и скважины начинает поступать солоноватая вода, которая при высокой степени засоления становится не пригодной для питья и полива полей и садов.

На солоноватый привкус питьевой воды жалуются жители западного Крыма, окрестностей озера Дед-Хулсун в Калмыкии.

Также морская вода может подниматься вверх по руслам рек, становясь стрессовым фактором для привыкших к обитанию в пресной воде растений и животных.

Нарушаются метаболические процессы организмов, деревья и кустарники в прибрежной полосе гибнут, происходит смена видового состава в речных экосистемах.

Область распространения

При оценке степени опасности источников природного загрязнения гидросферы важно учитывать такие параметры, как:

  • продолжительность;
  • постоянство их воздействия на объект и масштаб;
  • площадь, на которую они оказывают влияние.

Все естественные источники загрязнения водоемов делятся на несколько типов:

  1. Сосредоточенные (точечные). Локализуются в одной точке. Это может быть гейзер, постоянно выпускающий фонтаны горячей воды в одном месте.
  2. Рассредоточенные (рассеянные). Не ограничиваются каким-либо районом. Например, водораздел, с которого ручьи периодически смывают в реку песок и фрагменты горных пород.
  3. Линейные. Источники загрязнения перемещаются по какой-то линии. Так, попав в верховья реки, нефть распространяется вниз по течению в пределах узкого русла.
  4. Стационарные. Находятся в одном месте и не перемещаются в пространстве (вулканы).
  5. Передвижные. Не стоят в одной точке. Это могут быть инвазивные животные, захватывающие новые водоёмы, или заражённые патогенными организмами рыбы, распространяющие бактериальное загрязнение по акватории.
  6. Площадные. Источники, загрязняющие определённый, достаточно большой участок. Например, биологические организмы, способствующие эвтрофикации озера или болота, не выходящие за его пределы. В эту группу могут также входить несколько источников загрязнения, находящихся на какой-либо площади.

Фото 7

Также, теоретически, могут появиться глобальные источники природного загрязнения, например, сильное землетрясение на большой территории или быстрое повышение температуры и уровня Мирового океана из-за резкого потепления климата, но вероятность их возникновения крайне мала.

В заключении

В отличие от антропогенных, природные источники загрязнения гидросферы редко наносят непоправимый ущерб.

Так, после схода крупного селя 3 июня 2007 года в Долину гейзеров образовалась запруда на реке Гейзерной. В результате из 42 геотермальных источников осталось лишь 20 (средних и крупных, не считая небольших).

Примерно через 3 месяца, 20 сентября, снова пробился из-под земли основной гейзер Большой. В сентябре 2013 года прошёл новый сель, не только восстановив, но и увеличив число геотермальных источников в уникальном ландшафтном заповеднике.

Водоёмы – саморегулирующиеся объекты со сложившимися экосистемами и в случае естественного загрязнения в них включаются отработанные столетиями механизмы самоочистки.

Даже после серьёзных природных катастроф, таких, как в Долине гейзеров на Камчатке, водные биотопы способны к самостоятельному восстановлению.