Частым явлением стало
так называемое "тепловое загрязнение"
водоемов. Стоки подогретых, пусть
даже незагрязненных вод, могут
совершенно изменить тип водоема,
сделать его незамерзающим зимой,
перегревающимся в летнюю жару,
вызвать буйное развитие несвойственных
данному водоёму организмов, сместить
сроки и места нереста рыб.
Польза или вред для хозяйства
таких явлений должна оцениваться
в каждом конкретном случае. Изменение
теплового режима водоёма происходит,
если его используют в качестве
водоёма-охладителя для ТЭЦ или
АЭС. Такие водоёмы обычно стараются
использовать для выращивания
товарной рыбы в управляемом режиме.
Токсичные (ядовитые)
вещества попадают в водоёмы
при разных видах хозяйственной
деятельности. Ряд веществ используется
специально для борьбы о организмами
как в воде так и на суше. Это ядохимикаты
- прежде всего сельскохозяйственные:
против сорняков - гербициды, против вредных
насекомых - инсектициды, против грибков
– фунгициды. Помимо этого используются
дефолианты - вещества, используемые для
ускорения опадания листвы, например хлопчатника
перед сбором урожая. Некоторые из этих
веществ ядовиты не только для тех организмов,
для которых они предназначены, но и против
других.
Загрязнение водоемов
может возникать при борьбе
с малярийными комарами и другими
кровососущими насекомыми, с грызунами,
с сорной рыбой. Обычно стараются
использовать нестойкие токсиканты,
которые, уничтожив соответствующих вредителей
довольно быстро распадаются под действием
кислорода, воды, солнечных лучей, действия
микроорганизмов и др. причин. Однако многие
сельскохозяйственные ядохимикаты отличаются
высокой персиетентностыо, то есть долго
сохраняют свою токсичность в воде, илах
и даже в теле гидробионта.
Сельскохозяйственные
ядохимикаты используются на
суше, но дождевые потоки рано
или поздно сносят их в водоемы
- озера, болота, реки и моря. Эти
вещества обнаружены даже во
льдах полярных морей. С полей
в водоемы уносится значительная
часть минеральных и органических
удобрений - фосфатов, нитратов, солей
аммония, калия, гуминовых и
альбуминоидных соединений. Эти вещества
мало токсичны, но они могут повышать трофность,
нарушать экологическое равновесие в
водоеме, стимулировать развитие одних
организмов в ущерб другим.
Иногда в водоёмы
поступают отходы и навоз с
животноводческих ферм. Загрязняют
водоемы стоки промышленных предприятий
- металлургических, химических и
прочих. Современные предприятия
оснащаются очистными сооружениями,
но очистка никогда не бывает
полной. Кроме того, нередки аварии
очистных сооружений, аварийные
сбросы неочищенных сточных вод.
Токсиканты могут поступать в водоемы
не только из канализационных труб, но
и с дождевыми каплями. Через заводские
трубы с промышленными дымами в атмосферу
уходит много продуктов горения и летучих
загрязнителей, которые затем выпадают
в виде кислых и загрязненных осадков.
Загрязнение водоемов обусловлено
попаданием в них взвешанных частиц,
растворенных соединений, токсичных и
нетоксичных, механических загрязнений.
Антропогенные стоки поступают в водоёмы
со сточными водами населенных пунктов
и промышленных предприятий, а также с
дождевыми водами. Немалый вред приносит
водоемам спуск в них сточных вод с проходящих
судов.
Атмосферные воды попадают
в водоемы после кратковременного
контакта с поверхностными слоями
почвы. Из почвы вымываются
не только легкорастворимые, но
и труднорастворимые соединения.
Количество взвешаных частиц в дождевом
стоке достигает 1 г/л, а если сток идет
с территории промышленных предприятий,
например сланце перерабатывающего предприятия,
то в нем содержится 30 мг/л летучих фенолов
и до 70 мг/л нелетучих. Такой сток без предварительной
очистки может принести непоправимый
вред рыбохозяйственному водоёму (Голубовская,
I978).
Городские сточные
воды состоят в основном из
хозяйственно-бытовых и промышленных
стоков. Особенностью этих стоков
является высокое содержание
в них микроорганизмов, могут
присутствовать патогенные бактерии.
В таких стоках много взвешенных
частиц и коллоидных соединений.
В них высокий процент содержания растворенных
соединений: аминокислот, минеральных
солей. Присутствие промышленных сточных
вод делает состав воды очень разнообразным.
Промышленные сточные
воды идут от наиболее активных
потребителей воды: черная металлургия,
химическая, нефтеперерабатывающая
промышленность, пищевая промышленность.
Во многих случаях непосредственное
попадание сточных вод в водоем
может привести к гибели живых
организмов, составляющих биоценоз.
В настоящее время в промышленных
сточных водах содержится около
500 000 веществ, о действии которых
биологи очень мало знают и
на которые надо установить
нормы их содержания в водоемах.
Загрязнение водной среды
солями.
Большинство стоков содержит
в себе неорганические соли. Особенно
много солей содержится в стоках
промышленных предприятий. Соли образуются
в стоках главным образом за счет
нейтрализации кислот и щелочей,
которые в очень больших количествах
применяются в промышленных процессах.
Вредность солей для
гидробионтов проявляется прежде всего
в нарушении осмотического равновесия.
Большинство простейших выводит их из
своих клеток за счет откачивания сократительными
вакуолями. Вода постоянно насасывается
осмосом в цитоплазму, а сократительные
вакуоли выводят ее во внешнюю среду. Уже
изменение концентрации соли в воде на
0,3% ведет к нарушению экскреции. В то время
как рыбы мало реагируют на повышение
солей в воде, беспозвоночные животные,
которыми они питаются, очень чувствительны
к повышению содержания солей.
Среди сточных вод
особо большим содержанием солей
отличаются воды сбрасываемые кожевенными
заводами, которые для отделки кожи применяют
различные соли. В результате количество
сульфатов доходит почти до 2000 мг/л, а хлоридов
- почти до 8000 мг/л. Солевое загрязнение
пресных водоемов может происходить не
только за счет промышленных стоков, но
и за счет проникновения морской воды
в пресные водоемы. Подобная ситуация
может сложиться в водоемах, расположенных
недалеко от моря и связанных с ним протоками.
Если в пресном водоеме уровень воды снизится,
то морская вода может войти в водоемы
и погубить часть фауны и флоры.
Нефтяное загрязнение.
Загрязнение воды нефтью происходит
в основном из-за халатного отношения
к этому вопросу людей, ответственных
за это дело. Иногда воду, после промывки
нефтяных танкеров сливают в водоемы,
иногда моют машины и выливают в
реки даже отработанное машинное масло.
Нефть попадает в воду с плавающих
механизированных средств и с
водного транспорта. Не нужно думать,
что нефть безвредна для водоемов.
Даже тончайшие слои уменьшают скорость
проникновения в воду кислорода.
Тонкая пленка нефти может убить
нейстон и плейстон. Птицы, испачканные
нефтью, обычно погибают. Загрязнение
нефтью чревато еще и тем, что
охватывает большие площади при
незначительных попаданиях в воду.
Один литр нефти покрывает поверхностной
пленкой полгектара поверхности воды.
Катастрофы, связанные
с утечкой нефти, приносят невосполнимые
потери. Для примера можно принести
случай с гигантским танкером
"Тори-Кэньон", из которого при аварии
вылилось почти 120000 тонн нефти у поберекья
Корнуэлла. За несколько недель нефть
распространилась по пляжам Бретани и
Корнуэлла. Правительство Великобритании
питалось эмульгировать нефть на поверхности
воды и вылило 12500 тонн детергентов. Но
мероприятие окончилось только тем, что
погибло 20000 кайр и 5000 гагарок. От детергентов,
о них речь будет ниже, погибли морские
желуди и большая часть планктона в этом
районе. Ветер унес нефть в море.
Аварии танкеров случаются
и в настоящее время. Мировой
океан сейчас уже настолько
загрязнен нефтью и нефте- продуктами,
что далеко в открытом Атлантическом океане
участники экспедиции на папирусной лодке
"Ра" под руководством Тура Хейердала,
встречали постоянно сгустки нефтепродуктов.
Детергенты.
За последнее время
химическая промышленность выпустила
целые серии поверхностно-активных
веществ и в таком разнообразии,
что многие пресноводные и соленые
водоемы уже заполнены ими, хотя
до конца еще далеко, не известно,
как действуют новые моющие средства
на гидробиоценозы.
Выяснено точно, присутствие
детергентов снижает количество
растворенного кислорода в воде.
Микробиологами установлено, что
большие концентрации СПАВ убивают
живые клетки организмов, частично растворяя
жироподобные вещества - липиды, которые
являются обязательным компонентом клеточных
мембран. Низкие концентрации детергентов
действуют подобно ядам и сходны по своему
проявлению на организмы при тепловом
загрязнении. Они понижают способность
гидробионтов противостоять низкому содержанию
кислорода в воде.
Исследования американского
ученого Хейса показывают, что хлопья
пены, образуемые детергентами, способствуют
захвату яиц гельминтов в сточных водах
и их расселению на большие участки. Помимо
всего детергенты разрушают поверхностную
пленку натяжения воды, что влечет за собой
гибель нейстона. Эпинейстон вообще тонет
в воде.
Если рассматривать
устойчивые детергенты в воде,
то они постоянно будут приносить
вред водным сообществам. По
этим причинам химическая промышленность
пытается выпустить быстро разлагаемые
бактериями моющие средства. Такие
детергенты уже выпускаются, а
представляют собой алкилсульфатные
соединения. Однако у этих детергентов
есть неприятные для водоемов свойства.
Во-первых при разложении подскакивает
показатель БПК, во-вторых, образуется
большое количество фосфатов, которые
приводят к эфтрофикации. Выход из создавшегося
положения будет найден, если промышленность
создаст быстроразлагаемые бактериями
детергенты с малым количеством фосфатов.
Загрязнение воды биологически
активными веществами.
В настоящее время усиленно
развивается медицинская и биохимическая
промышленность, изготавливающая биологически-активные
вещества, гормоны, ферменты, витамины,
лекарственные вещества, содержащие
активнодействующие на микрофлору и
микрофауну вещества типа антибиотиков.
Действие большинства биологически-активных
веществ на гидрофауну и гидрофлору
не изучено, вот почему к выпуску сточных
вод, содержащих биологически активные
вещества (БАВ) в водоемы следует подходить
с очень большой осторожностью.
Иногда в воде появляются
углеводороды, обладающие самыми
неожиданными свойствами, они могут
быть канцерогенами и не разлагаться
в очистных сооружениях, либо
разлагаются частично. Так американским
исследователям удалось показать,
что некоторые полициклические
углеводороды загрязненной воды
повышают восприимчивость к ультрафиолетовому
облучению у инфузорий. Этот
факт заставляет насторожиться
и считать, что эти вещества
стимулируют фоточувствительность
и обладают канцерогенностью.
Радиоактивные вещества.
Радиоактивные вещества оказывают
вредное воздействие на организм
в результате излучений, возникающих
при самопроизвольном распаде ядер
радиоактивных элементов. Эти излучения
разрушают и изменяют химические
соединения, составляющие организм (нуклеиновые
кислоты, белки, жировые вещества и
т.п.) и нарушают строение биологических
структур (хромосом, мембран и других
клеточных органелл). Радиоактивные
вещества содержатся в больших количествах
в рудных телах и могут загрязнять
водоемы при "урановых разработках"
и переработке радиоактивного сырья.
Отдельные этапы ядерного
топливного горючего предусматривают
потребление больших количеств
воды, которая в результате использования
в технологических процессах
оказывается радиоактивно загрязненной.
Такую воду сбрасывают в специальные
водоемы, где она испаряется
или фильтруется через землю.
Дополнительная очистка предусмотрена
только в том случае, если воду
сбрасывают в реки или другие
водоемы многоцелевого назначения.
Неполное решение проблемы
захоронения радиоактивных отходов
и отсутствие безаварийной технологии
на всех этапах ядерного топливного
цикла, в том числе на АЭС
может приводить к локальному
радиоактивному загрязнению среды.
Выпадающие на землю с дождем
и снегом радиоактивные осадки
накапливаются в водоемах озерного
типа. Конечным этапом миграции
радиоактивных веществ является
Мировой океан. Концентрация радионуклидов
в водоемах-охладителях АЭС не
превышает ПДК (предельно-допустимых
концентраций) и в них разрешен
промышленный лов рыбы и садковое
рыбоводство. В случае аварийной
утечки радиоактивных веществ
водоем исключается из водопользования
(например, Чернобыльская авария). На
гидробионтов влияют как радионуклиды,
находящиеся в воде и грунте (оказывая
внешнее облучение), так и вещества, накапливающиеся
в теле (внутреннее облучение).
Совершенно избежать
облучений невозможно, т.к. все
живое подвержено космическому
излучению (около 0,1 милирентгена
в сутки), а также и облучению естественных
радиоактивных веществ - прежде всего
калия - 40 и полония - 210 (общая радиоактивность
порядка 10-10 Кюри/л). Общая мощность дозы
этих источников достигает 10-5 рад/сут.
Опытным путем установлены допустимые
уровни радиоактивности и облучения (4
рад в год). Устойчивость к радиоактивному
излучению позволяет существовать естественным
популяциям без существенных изменений
при уровнях облучения до 1 рад/сут. ПДК
радионуклидов, таких как стронций - 90
составляют 10-10 Кюри/л.