3.Какое значение имеет повышенное содержание в воде ионов железа,
свинца, ртути?
4.Из каких источников можно использовать воду для питья?
5.Вода из каких источников нуждается в обеззараживании?
6.Назовите соединения, присутствие которых в источниках свидетельствует об их загрязнении?
7.Какие заболевания может принести людям употребление воды из конкретных источников?
8.Какие методы обеззараживания воды могут быть применены к конкретным источникам?
Органолептические наблюдения
Это метод определения состояния водного объекта путем его непосредственного осмотра. При этом особое внимание обращается на явления, необычные для данного водоема и свидетельствующие о его загрязнении: гибель рыб и водных растений, выделение пузырьков газа из донных отложений, повышенная мутность, посторонние окраска, .запахи,
цветение воды, наличие водяной пленки и т.п. Запах, мутность, цветность
и прозрачность
Запах - свойство воды вызывать у человека и животных специфическое раздражение слизистой оболочки носовых ходов. Измеряется в баллах. Запах воды вызывают летучие пахнущие вещества, поступающие в воду в результате жизнедеятельности водных организмов, их разложении, при химическом взаимодействии содержащихся в воде компонентов, а также промышленные, сельскохозяйственные и бытовые стоки. Острота запаха зависит от температуры.
Мутность природных вод вызвана присутствием тонко дисперсных примесей, обусловленных нерастворимыми и коллоидными органическими или неорганическими веществами различного происхождения. При этом определение качества воды проводится описательно: сильная опалесценция ,
опалесценция, слабая опалесценция. В соответствии с гигиеническими
26
требованиями к качеству питьевой воды ее мутность не должна 1,5 гр/дм куб по каолину.
Цветность - показатель качества воды, характеризующий интенсивность окраски воды и обусловленный содержанием окрашенных соединений. Цветность определяется путем сравнения окраски испытуемой воды с эталонами. Цветность выражается в градусах платиново-кобальтовой шкалы и колеблется от единицы до тысяч градусов. Предельная допустимая величина цветности питьевой воды составляет 35 градусов.
Цветность обусловлена присутствием гумусовых веществ и соединений
Fe(III) и зависит от геологических условий водоносных горизонтов, характера почв, наличия болот в бассейне реки. Сточные воды могут давать различной интенсивности окраску воды. Высокая цветность оказывает отрицательное воздействие на жизнь водных организмов, так как резко снижает концентрацию растворенного в воде кислорода, который расходуется на окисление железа и гумуса.
Прозрачность природных вод обусловлена их цветом и мутностью, то есть содержанием в них различно окрашенных и взвешенных частиц. Мерой прозрачности служит высота столба воды, при которой можно наблюдать опускаемую в водоем белую пластину определенных размеров - диск Секи или различить на белой бумаге шрифт средней жирности высотой 3,5 мм.
Результаты выражаются в сантиметрах с указанием способа измерения.
Ослабление прозрачности приводит к большому поглощению солнечной энергии вблизи от поверхности, а появление более теплой воды у поверхности уменьшает перенос кислорода из воздуха в воду. Уменьшение потока света уменьшает эффективность фотосинтеза.
Особое место среди вредных веществ, попадающих в водоемы,
занимают металлы, используемые в промышленных технологиях. Большие массы металлов, применяемых в химической, бумажной, электротехнической и иных отраслях промышленности. Теми или иными путями попадают в промышленные стоки. Значительное количество металлов добывается с целью
27
их дальнейшего рассеивания по поверхности земли. Например, алкиды свинца применяются в качестве добавок в бензин для автомобильного транспорта, а
такие ядовитые вещества как мышьяк и ртуть используются в ядохимикатах для сельского хозяйства.
В настоящее время количество техногенных металлов, поступающих в природную среду, сопоставимо с процессами массообмена (таблица 1):
Таблица 1
Массы тяжелых металлов, вовлекаемых в техногенную и природную миграцию, 103 т/год
(по В.В. |
Годовая |
Выделение |
Захват годовым |
Вынос |
Добровольскому, |
добыча |
при |
приростом |
растворенны |
1998)Элемент |
|
сжигании кам. |
растительности |
форм с речны |
|
|
угля (1980 |
|
стоком |
|
|
г.) |
|
|
|
|
|
|
|
Mn |
8500 |
430 |
41400 |
410 |
Ca |
6000 |
30 |
1376 |
287 |
|
|
|
|
|
Zn |
4400 |
140 |
5160 |
820 |
|
|
|
|
|
Pb |
2400 |
27 |
211 |
44 |
Cr |
2000 |
49 |
309 |
41 |
Ni |
560 |
14 |
344 |
123 |
Sn |
180 |
3 |
43 |
21 |
Mo |
73 |
6 |
86 |
37 |
Co |
26 |
5 |
86 |
10 |
Cd |
26 |
2 |
8,5 |
8,2 |
|
|
|
|
|
Из сравнения данных следует, что количества марганца и хрома,
поступающие в биосферу при сжигании каменного угля, близки к их количествам, выносимым в растворимых формах годовым речным стоком со всей суши. Годовая же добыча меди, свинца, олова и кадмия превышает их
28
массы выноса растворенных форм и захвата годовым приростом растительности.
Проблема усложняется тем обстоятельством, что техногенные тяжелые металлы осаждаются вокруг источников происхождения, и, следовательно,
вокруг предприятий-загрязнителей формируются биогеохимические аномалии с большими нагрузками на живые организмы.
В средине прошедшего века к наиболее опасным металлам относились ртуть, свинец и кадмий. Но уже на исходе века к ним прибавились кобальт,
марганец, медь, молибден, никель, олово, хром. В этой связи эксперты ООН проблему загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами поставили на второе место после накопления в атмосфере углекислого газа.
В рамках биогеохимической аномалии обычно образуются две зоны.
Первая непосредственно примыкает к источнику выброса тяжелых металлов,
где отсутствует растительность, разрушена биокосная система почвы,
уничтожена в значительной степени почвенная фауна и микроорганизмы.
Вторая - более обширная, где угнетение биоты наблюдается, но в менее значительной степени. По мере удаления от источников выбросов тяжелых металлов интенсивность пылевидных частиц сульфидов и оксидов
уменьшается, и, напротив, возрастает, к примеру, относительное содержание водорастворимых форм свинца: от 55% на расстоянии 1,5 км до
80% на расстоянии 4 км.
Источниками рассеивания тяжелых металлов служат не только предприятия металлообрабатывающей промышленности. Так сырье для производства фосфорных удобрений содержит примеси меди, свинца, урана,
цинка. Производство бумаги сопровождается рассеиванием ртути. Мощные тепловые электростанции кроме тяжелых металлов рассеивают оксиды серы в радиусе 10-20км. Даже сам по себе город является источником рассеивания тяжелых металлов в радиусе до 2-3 км.
Аномалии свинца образуются вдоль автомагистралей, и концентрация его в почве, прилегающих водоемах напрямую зависит от интенсивности
29
движения автотранспорта по этим магистралям. Наиболее сильное загрязнение придорожной растительности наблюдается на расстоянии до 510
м от обочин. Максимум загрязнения свинцом в придорожных посадках приходится на высоту 1-2 м, а выше начинает спадать.
Смена сухого периода на дождливый, изменение направления ветра изменяет конфигурацию аномалий тяжелых металлов. Содержание придорожного свинца в условиях интенсивного загрязнения возрастает от весны к осени. То же наблюдается и у растений на протяжении вегетационного периода.
Между тем практически невозможно определить влияние конкретных загрязнителей на биосферу в целом, так как она велика по сравнению с источниками загрязнения, теми же промышленными предприятиями,
концернами, корпорациями и т.д. Нельзя также не учитывать того, что биосфера является динамической системой, подтверждение чему мы находим в истории Земли. Известно, что на протяжении существования планеты происходили значительные изменения концентрации многих химических элементов, находящихся в форме водных растворов, газовых смесей,
минеральной. На отдельных участках земной коры изменились даже концентрации отдельных элементов.
Однако изменение общей экологической обстановки не всегда можно характеризовать как катастрофическое и видеть причину лишь в техногенной деятельности человека. Развитие техногенных процессов конечно можно сопоставлять особенно в последние десятилетия с глобальными геологическими и геохимическими природными явлениями. И в то же время экологические катастрофы последнего времени нельзя целиком относить к последствиям техногенных изменений с мутациями и вымиранием определенных видов организмов, поскольку в истории Земли подобное встречалось.
В настоящее время можно лишь констатировать, что в биосфере под воздействием различных факторов как техногенного, так и природного
30