Источники загрязнение воды: Источники загрязнения воды — BWT

43. Загрязнения водоёмов. Типы и источники загрязнения

Под
загрязнением водных ресурсов понимают
любые изменения физических, химических
и биологических свойств воды в водоемах
в связи со сбрасыванием в них жидких,
твердых и газообразных веществ, делающих
воду данных водоемов опасной для
использования, нанося ущерб народному
хозяйству, здоровью и безопасности
населения.

Выделяют
несколько типов загрязнения:

механическое
–
повышение содержания механических
примесей, свойственное в основном
поверхностным видам загрязнений;

химическое
–
наличие в воде органических и неорганических
веществ токсического и нетоксического
действия;

бактериальное
и биологическое –
наличие в воде разнообразных патогенных
микроорганизмов, грибов и водорослей;

радиоактивное
–
присутствие радиоактивных веществ в
поверхностных или подземных водах;

тепловое
–
выпуск в водоемы подогретых вод тепловых
и атомных ЭС.

Источники
загрязнения. Основными
источниками загрязнения водоемов
являются недостаточно очищенные сточные
воды промышленных и коммунальных
предприятий, крупных животноводческих
комплексов, отходы производства при
разработке рудных ископаемых; обработке
и сплаве лесоматериалов; сбросы водного
и железнодорожного транспорта.
Загрязняющие вещества, попадая в
природные водоемы, приводят к качественным
изменениям воды, которые в основном
проявляются в изменении физических
свойств воды, такие как неприятный
запах, привкус; происходит изменении
химического состава воды и появления
в ней опасных веществ.

Производственные
сточные воды загрязнены в основном
отходами и сбросами производств. В
стоках производств содержатся
нефтепродукты, аммиак, смолы и другие
вещества Кроме того, нефть и нефтепродукты,
попадая в водоемы, создают разные формы
загрязнения: растворенные или
эмульгированные в воде, плавающую на
воде нефтяную пленку. Пленка, тормозящая
процессы реаэрации. При поступлении в
воду нефтепродуктов изменяются запах,
вкус, окраска, поверхностное натяжение,
вязкость воды, уменьшается количество
кислорода, появляются вредные вещества,
вода приобретает токсические свойства
и представляет угрозу не только для
человека.

Довольно
опасным загрязнителем промышленных
вод является фенол. При поступлении
таких стоков в водоемы нарушается
процесс самоочищения, вода приобретает
специфический запах карболки.

На
жизнь населения водоемов пагубно влияют
сточные воды целлюлозно-бумажной
промышленности.

Серьезные
последствия у водных организмов возникают
при повышенном содержании в воде тяжелых
металлов.

Причиной
органических загрязнений водоемов,
также являются сточные воды, содержащие
растительные волокна, животные и
растительные жиры, фекальную массу,
остатки плодов и овощей, отходы кожевенной
промышленности, сахарных и пивоваренных
заводов, предприятий мясомолочной и
кондитерской промышленности.

В
большой степени загрязняют водоемы
моющие синтетические средства, широко
используемые в быту. Они находят широкое
применение в промышленности и сельском
хозяйстве. Содержащиеся в них химические
вещества, поступая со сточными водами
в реки и озера, оказывают значительное
влияние на биологический и физический
режимы водоемов.

Большую
опасность для водоемов представляет
поверхностный сток с сельскохозяйственных
угодий, где используются химические
удобрения, так как в их состав часто
входит азот. Один из источников поступления
его в водоемы – земли, подвергнутые
осушительной мелиорации. Все увеличивающееся
применение азотных удобрений, загрязнение
окружающей среды азотсодержащими
промышленными и бытовыми отходами
приводит к возрастанию содержания
аммонийного, нитритного, нитратного
азота в воде, к загрязнению ими воды.

В
водоемы поступает большое количество
загрязняющих веществ, К КОТОРЫМ ОТНОСЯТСЯ
:

1.
Органогалогеновые соединения и вещества,
которые могут образовывать такие
соединения в водной среде.

2.
Фосфорорганические соединения.

3.
Оловоорганические соединения.

6.
Цианиды.

7.
Металлы и их соединения.

8.
Мышьяк и его соединения.

9.
Биоциды и продукты защиты растений.

10.
Взвеси и др

В
связи с опасностью, которую представляют
загрязняющие вещества, попадающие в
окружающую среду, в том числе в водоемы,
в разных странах и в Беларуси осуществляется
экологическое нормирование. Система
нормативно-технического обеспечения
включает нормативы ПДК и ПДС. ПДК
(предельно-допустимая концентрация) –
это количество вредного вещества в
окружающей среде при постоянном контакте
или при воздействии за определенный
промежуток времени, практически не
влияющее на здоровье человека и не
вызывающее неблагоприятных последствий
у его потомства.

На
территории Республики Беларусь действуют
санитарные нормы, правила и гигиенические
нормативы,

Источники загрязнения водных ресурсов как одна из главных проблем рационального природопользования в Казахстане

Авторы:

Берденов Жарас Галимжанович,

Мендыбаев Ерболат Хамзинович,

Джаналеева Гульжан Мухитовна

Рубрика: 7. Экономическая и социальная география

Опубликовано в

международная научная конференция «Науки о Земле: вчера, сегодня, завтра» (Казань, май 2015)

Дата публикации: 03.02.2015

Статья просмотрена:

7351 раз

Скачать электронную версию

Библиографическое описание:

Берденов, Ж. Г. Источники загрязнения водных ресурсов как одна из главных проблем рационального природопользования в Казахстане / Ж. Г. Берденов, Е. Х. Мендыбаев, Г. М. Джаналеева. — Текст : непосредственный // Науки о Земле: вчера, сегодня, завтра : материалы I Междунар. науч. конф. (г. Казань, май 2015 г.). — Казань : Бук, 2015. — С. 78-84. — URL: https://moluch.ru/conf/earth/archive/161/6995/ (дата обращения: 21.11.2022).

В настоящее время проблема загрязнения водных объектов является наиболее актуальной, т. к. всем известно выражение — «вода — это жизнь». Без воды человек не может прожить более трех суток, но даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он всё равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами. В данной статье авторами описаны основные источники поверхностных вод республики, а также основные источники загрязнения вод.

Ключевые слова:водные ресурсы; загрязнение воды; вредные вещества; источники загрязнения; сточные воды.

Вода и водные ресурсы в целом — это поверхностные и подземные воды, которые используются в Мире всеми живыми организмами [1]. В более широком смысле — воды в жидком, твёрдом и газообразном состоянии и их распределение на Земле.

Водные ресурсы — это все воды гидросферы, то есть воды всех морей и океанов, рек, озёр, каналов, водохранилищ; подземные воды, почвенная влага, льды горных и полярных ледников, водяные пары на всех слоях атмосферы.

Мировой объем (единовременный запас) водных ресурсов составляет 1390 млн. куб. км, из них около 1340 млн. куб. км — воды Мирового океана. Менее 3 % составляют пресные воды, из них технически доступны для использования — всего 0,3 %.

По данным многих экспертов, по обеспеченности водой Казахстан занимает последнее место среди стран СНГ. На одного жителя региона приходится в год всего 6 тыс. кубических метров воды, в России, например в 6 раз больше. Казахстан, богатый природными, минеральными ресурсами остается бедным на водные запасы. На сегодня более трети населения Казахстана использует привозную воду или колодезную. По расчетам, уже через 40 лет удовлетворить спрос на воду может оказаться невозможным.

Почти половина водных ресурсов в Казахстан приходит по рекам из сопредельных государств: России, Таджикистана, Узбекистана, Кыргызстана и Китая. Большой вопрос в последнее время встает на юге страны. Когда-то это была единый водно-хозяйственный комплекс. За годы независимости пять центральноазиатских государств, так и не смогли окончательно договориться, как использовать водные ресурсы региона. И сегодня Казахстан разрабатывает собственную стратегию развития системы водных ресурсов. И образное выражение «повернуть реки вспять», популярное в 80-е годы прошлого века, может вполне реализоваться к 2020 году [2].

Ресурсы поверхностных вод Республики Казахстан в средний по водности год оцениваются в 100,9 млрд. куб. м., из которых 56,5 формируются на территории Казахстана и 44,4 — поступает из сопредельных территорий (КНР, Республики Узбекистан, Кыргызстан и Российская Федерация) [3].

К поверхностным водам Республики Казахстан относятся сосредоточенные запасы вод в формах рельефа поверхности суши — водных объектах. К их числу относятся: водоёмы (моря и озёра), болота, ледники и водотоки (реки и приравненные к ним каналы) (рис.1).

Совокупность водных объектов в пределах общей водосборной территории образует бассейновые водные системы (аквасистемы). В процессе круговорота воды в природе поверхностные воды гидравлически связаны с подземными водами, образуя единный водный потенциал территории.

Казахстан располагается на обширной территории, охватывающей зоны с различными климатическими характеристиками, сложным геологическим строением и разнообразными гидрологическими условиями. Это предопределило разнообразие факторов формирования качественного состава подземных вод, их количественных показателей и отразилось на распределении ресурсов подземных вод по отдельным регионам [4].

Из-за своего географического положения Республика Казахстан обладает дефицитом водных ресурсов. Большая территория Казахстана относится к бессточным бассейнам внутренних озёр, не имеющих выхода к океану. Поэтому загрязнение водных ресурсов является ключевой экологической проблемой, препятствующей устойчивому развитию Казахстана.

Загрязнение водных ресурсов — это снижение их качества в результате попадания в моря, реки, ручьи, озера, различных физических, химических или биологических веществ. Загрязнение водных ресурсов — это изменение ее химического и физического состояния, а также ее биологических свойств, что приводит к непригодности для употребления. Загрязнение водных ресурсов происходит при прямом или непрямом попадании загрязняющих веществ в воду в отсутствие адекватных мер по очистке и удалению вредных примесей и веществ. В большинстве случаев загрязнение пресных вод остаётся невидимым, поскольку загрязнители растворены в воде. Эти воды нельзя отнести ни к пресным, ни к соленым. Их можно разделить на два вида: первые поступают из городских квартир, из городской канализации, вторые — с промышленных предприятий [5].

Рис. 1. Карта поверхностных вод Республики Казахстан

Рост населения в крупных городах, расширение старых городов значительно увеличили поступление бытовых стоков во внутренние водоемы. Эти стоки стали источником загрязнения рек и озер болезнетворными бактериями и гельминтами. В еще большей степени загрязняют водоемы моющие синтетические средства, широко используемые в быту. Они находят широкое применение также в промышленности и сельском хозяйстве. Удобрения, смываемые с поверхности почвы, попадают в водостоки, ведущие к озерам и морям. Содержащиеся в них химические вещества, поступая со сточными водами в реки и озера, оказывают значительное влияние на биологический и физический режим водоемов. В результате загрязнения снижается способность вод к насыщению кислородом, парализуется деятельность бактерий, минерализующих органические вещества. Все эти причины приводят к сильному загрязнению воды, особенно в замкнутых бассейнах-озерах.

Промышленные сточные воды в Казахстане в основном загрязнены отходами и выбросами горнодобывающих и горно-обогатительных производств. Количественный и качественный состав их разнообразен и зависит от отрасли промышленности.

Ежегодно в водные источники попадают тысячи химических веществ, действие которых на окружающую среду заранее не известно, но есть возможность его прогнозирования с помощью компьютерного моделирования, что является актуальным в настоящее время. Сотни из этих веществ представляют собой новые соединения.

К группе неорганических загрязнителей относятся сточные воды содовых, сульфатных заводов (Западный, Южный Казахстан), обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд (Северный, Центральный, Восточный, Западный Казахстан) и т. д., в которых содержатся кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов и др. Сточные воды этой группы в основном изменяют физические свойства воды.

Нагретые сточные воды тепловых электростанций и других производств причиняют «тепловое загрязнение», которое угрожает довольно серьезными последствиями: в нагретой воде меньше кислорода, резко изменяется термический режим, что отрицательно влияет на флору и фауну водоемов. В результате повышение температуры воды в этих водоемах приводит к ускорению в них некоторых биохимических процессов, происходит нарушение тонко сбалансированных циклов размножения различных организмов, при этом возникают благотворные условия для массового развития в водохранилищах сине-зеленых водорослей — так называемого «цветения воды».

Сточные воды группы органических загрязнителей сбрасывают нефтеперерабатывающие, нефтехимические заводы, предприятия органического синтеза, коксохимические и др. (Западный Казахстан). В стоках содержатся разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и другие вредные вещества. Вредоносное действие сточных вод этой группы заключается главным образом в окислительных процессах, вследствие которых уменьшается содержание в воде кислорода, увеличивается биохимическая потребность в нем, ухудшаются органолептические показатели воды [6].

Вызывает беспокойство загрязнение водоемов пестицидами и минеральными удобрениями, которые попадают с полей вместе дождевой и талой водой. Попадая в водоемы, пестициды накапливаются в планктоне, бентосе, рыбе, а по цепочке питания попадают в организм человека, действуя отрицательно как на отдельные органы, так и на организм в целом.

В промышленных и сельскохозяйственных сточных водах, которые попадают в водные источники, велико содержание нитратов и фосфатов. Это приводит к пересыщению удобряющими веществами замкнутых водоемов и вызывает в них усиленный рост простейших микроорганизмов-водорослей, что приводит к процессу эвтрофикации, т. е. заболачиванию [7,8].

Часто сложно установить источник загрязнения водных ресурсов, это также может быть несанкционированный выброс вредных веществ предприятием, или загрязнение, обусловленное сельскохозяйственными или промышленными работами [9].

Загрязнение и дефицит водных ресурсов представляет собой серьезную экологическую проблему для устойчивого развития не только Казахстана, но и Земли в целом. И эту проблему стоит решать как в больших масштабах — на уровне государств и предприятий, так и в маленьких — на уровне, региональных и местных властей, а также на уровне каждого человеческого существа.

Литература:

1.         Водные ресурсы России и их использование / Под ред. проф. И. А. Шикломанова. — СПб.: ГГИ, 2008. — 600 с.

2.         Дария Тасирова «Новости Содружества».

3.         Водные ресурсы Казахстана в новом тысячелетии. — Алматы: ПРООН, 2004. -23 с.

4.         Национальны Атлас Республики Казахстан. — Алматы, 2010 г.

5.         Остроумов С. А. Загрязнение, самоочищение и восстановление водных экосистем. Pollution, self-purification and restoration of aquatic ecosystems. М.: Изд-во МАКС Пресс, 2005. — С.63–89

6.         Савон Д. Ю. Роль и значение экологического аудита в экономике России//Учет и статистика, 2005. — № 7. — С. 106–110.

7.         Савон Д. Ю., Бугаец В. В. Экологические проблемы Цимлянского водохранилища и экосистемы нижнего Дона//Образование, наука, производство и управление, 2011. — Т. II. — С. 66–71.

8.         Савон Д. Ю., Гассий В. В. Информационное обеспечение системы экологического мониторинга в экономике природопользования ЮФО//Бизнес. Образование. Право. Вестник Волгоградского института бизнеса, 2012. — № 1. — С. 98–104.

9.         Савон Д. Ю., Гассий В. В. Региональная инвестиционная политика по охране окружающей среды//Вестник Московского университета. Серия 6: Экономика, 2012. — № 2. — С. 45–53.

Основные термины (генерируются автоматически): Казахстан, вод, ресурс, поверхностная вода Республики, вещество, Западный Казахстан, качественный состав, Кыргызстан, Россия, Узбекистан.

Ключевые слова

водные ресурсы,

вредные вещества,

сточные воды,

источники загрязнения,

,

загрязнение воды

Похожие статьи

Проблема очистки сточных

вод в Узбекистане | Статья в журнале. ..

вещество, Россия, Кыргызстан, качественный состав, Западный Казахстан, Узбекистан. Стратегическое планирование в сфере охраны окружающей среды и рационального… Некоторые вопросы экологического образования в Узбекистане.

Исследования состояния и использования

ресурсов подземных…

Ресурсы подземных вод по регионам (вилоятам) республики Узбекистан.

Перебор воды на орошение порождает рост количества высокоминерализованных дренажных вод, которые, возвращаясь в водоисточник, загрязняют поверхностные и подземные воды.

Анализ химического

состава воды термального источника. ..

Казахстан, вод… К поверхностным водам Республики Казахстан относятся сосредоточенные запасы вод в формах рельефа поверхности суши — водных объектах.

Проблема

воды и прогнозирование долгосрочных тенденций…

Таджикистан, Сырдарья, центральная Азия, Узбекистан, Россия, Казахстан, Амударья, Кыргызстан, Туркменистан, пресная вода.

Загрязняющие

вещества в осадках и их влияние на почвы…

Национальный атлас Республики Казахстан. Т.I, II, III. — Алматы: ТОО Институт географии АО «Национальный научно-технологический холдинг «Парасат» МОН РК, 2010.

Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. /

Анализ и оценка экологического состояния

Республики Казахстан

Во время добычи и переработки нефти выделяемые вредные вещества составляют: 70% загрязняют атмосферу, 20% — воды, 5% -землю.

31-я статья Конституция Республики Казахстан. Казахстан и его регионы.

Анализ экологического состояние окружающей среды…

Особенно актуальна проблема загрязнения компонентов природной оболочки (воздух, вода, почва) в горнодобывающих регионах Казахстана.

Общие геологические запасы и прогнозные ресурсы углей Республики Казахстан оцениваются в 150 млрд. тонн.

Изучение динамики химического

состава и органолептических…

Возрастающая интенсивность использования водных ресурсов приводит к тому, что практически на всей территории Республики Казахстан фиксируется накопление загрязняющих веществ в водоемах замедленного стока, в водохранилищах.

Водные

ресурсы на территории Кызылординской области

Остальная территория принадлежит Республикам Кыргызстан, Узбекистан и Таджикистан. Две области Республики Казахстан: Южно-Казахстанская и

Гидрометрические наблюдения за уровнем воды реки Сырдарьи в пределах Республики Казахстан были начаты в 1910–1913…

• Как издать спецвыпуск?
• Правила оформления статей
• Оплата и скидки

Похожие статьи

Проблема очистки сточных

вод в Узбекистане | Статья в журнале…

вещество, Россия, Кыргызстан, качественный состав, Западный Казахстан, Узбекистан. Стратегическое планирование в сфере охраны окружающей среды и рационального… Некоторые вопросы экологического образования в Узбекистане.

Исследования состояния и использования

ресурсов подземных…

Ресурсы подземных вод по регионам (вилоятам) республики Узбекистан.

Перебор воды на орошение порождает рост количества высокоминерализованных дренажных вод, которые, возвращаясь в водоисточник, загрязняют поверхностные и подземные воды.

Анализ химического

состава воды термального источника…

Казахстан, вод… К поверхностным водам Республики Казахстан относятся сосредоточенные запасы вод в формах рельефа поверхности суши — водных объектах.

Проблема

воды и прогнозирование долгосрочных тенденций…

Таджикистан, Сырдарья, центральная Азия, Узбекистан, Россия, Казахстан, Амударья, Кыргызстан, Туркменистан, пресная вода.

Загрязняющие

вещества в осадках и их влияние на почвы…

Национальный атлас Республики Казахстан. Т.I, II, III. — Алматы: ТОО Институт географии АО «Национальный научно-технологический холдинг «Парасат» МОН РК, 2010.

Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши./

Анализ и оценка экологического состояния

Республики Казахстан

Во время добычи и переработки нефти выделяемые вредные вещества составляют: 70% загрязняют атмосферу, 20% — воды, 5% -землю.

31-я статья Конституция Республики Казахстан. Казахстан и его регионы.

Анализ экологического состояние окружающей среды…

Особенно актуальна проблема загрязнения компонентов природной оболочки (воздух, вода, почва) в горнодобывающих регионах Казахстана.

Общие геологические запасы и прогнозные ресурсы углей Республики Казахстан оцениваются в 150 млрд. тонн.

Изучение динамики химического

состава и органолептических…

Возрастающая интенсивность использования водных ресурсов приводит к тому, что практически на всей территории Республики Казахстан фиксируется накопление загрязняющих веществ в водоемах замедленного стока, в водохранилищах.

Водные

ресурсы на территории Кызылординской области

Остальная территория принадлежит Республикам Кыргызстан, Узбекистан и Таджикистан. Две области Республики Казахстан: Южно-Казахстанская и

Гидрометрические наблюдения за уровнем воды реки Сырдарьи в пределах Республики Казахстан были начаты в 1910–1913…

Источники загрязнения воды – SJRWMD

Центральные канализационные системы

Ежедневно сточные воды из раковин, посудомоечных машин, стиральных машин и туалетов попадают в канализационные трубы на очистные сооружения. Часто эти частично очищенные сточные воды покидают очистные сооружения и сбрасываются в водоем.

Эти сточные воды можно очистить от вредных организмов и веществ и сделать их безопасными для ирригации и непитьевой (непитьевой) воды. Использование этой очищенной воды является экологически ответственной альтернативой сбросу очищенных сточных вод в поверхностные воды. Практика экономии воды также может помочь уменьшить количество воды, которую необходимо утилизировать из наших домов и предприятий.

Септики

Во Флориде примерно треть населения обслуживается местными системами очистки и удаления сточных вод (OSTDS), известными как септиктенки. Система септических резервуаров состоит из большого водонепроницаемого резервуара, в который поступают сточные воды из водопроводной системы дома. Сточные воды из резервуара поступают в подземное дренажное поле, состоящее из сети перфорированных труб или камер для отвода частично очищенной воды из септика в почву для окончательной очистки и утилизации.

Неправильно расположенная, спроектированная, установленная или обслуживаемая септическая система может позволить жидким отходам загрязнить близлежащие поверхностные и грунтовые воды. Системы септических резервуаров могут выйти из строя, если дренажное поле не удаляет сточные воды так быстро, как они добавляются в систему.

Бюро местных программ очистки сточных вод Департамента здравоохранения Флориды и окружные отделы гигиены окружающей среды регулируют использование септиктенков во Флориде.

Что вы можете сделать:

Чтобы обеспечить правильную работу вашей системы, следуйте рекомендациям Департамента здравоохранения Флориды, в том числе:

• Стандартные септические системы не работают с питательными веществами.
• Подключиться к канализации, где это возможно.
• Рассмотрите возможность модернизации до улучшенной септической системы.

Ливневые стоки

Ливневые стоки — вода, которая стекает или течет по земле после ливня — собирает мусор, химикаты, почву, дворовые отходы, удобрения, моторное масло и другие загрязняющие вещества, перенося загрязняющие вещества в местное хранилище ( ливневых стоков) прудов или непосредственно в местные водотоки через ливневые стоки. Эта вода не проходит очистку на водоочистных сооружениях. Иногда эта вода частично очищается через ливневый пруд. Пруды для ливневых вод обеспечивают временное хранение ливневых стоков и улавливают различные загрязняющие вещества, которые в противном случае стекали бы вниз по склону к водотокам и водно-болотным угодьям.

В 1982 году Законодательное собрание Флориды приняло закон, требующий очистки ливневых вод и сокращения ливневых стоков. С тех пор во всех новых разработках требовалось использовать передовые методы управления (BMP), такие как удерживающие или задерживающие пруды, удерживающие пруды с фильтрацией и болота для минимизации стока во время строительства и очистки ливневых вод после строительства.

Ответственность за выдачу разрешений на использование систем управления ливневыми стоками возлагается на районы управления водными ресурсами и, в некоторых случаях, на Департамент охраны окружающей среды Флориды. После того, как застройщики завершат строительство разрешенных систем в жилых районах, разрешение и юридическая ответственность за обслуживание этих систем обычно передаются ассоциации домовладельцев.

Что вы можете сделать:

У вас может не быть собственности на берегу, но дождь, стекающий с вашей крыши, газона и подъездной дороги, может в конечном итоге попасть в ближайший водоем. Не все ливневые стоки ведут к очистным сооружениям; большинство из них являются прямыми водоводами к пруду для ливневых стоков или естественному водному пути. Уменьшите вредное воздействие ливневых стоков, выполнив следующие действия:

• Поддерживайте свою систему ливневых стоков. Очищайте и расчищайте входные/выходные сооружения, удаляйте мешающую и лишнюю растительность, восстанавливайте разрушенные склоны и убирайте мусор и дворовые отходы во дворе, водосточных желобах и вокруг ливневых стоков.
• Посадите подходящую прибрежную растительность, чтобы уменьшить эрозию, поглощать питательные вещества и снизить уровень грунтовых вод в пруду.
• Избегайте использования пестицидов и гербицидов, которые могут нанести вред людям, домашним животным, полезным организмам. По возможности используйте нетоксичные альтернативы и выдергивайте сорняки вручную.
• Избегайте чрезмерного использования удобрений.
• Не выбрасывайте дворовые отходы и скошенную траву на улицу или в ливневые стоки.
• Устранение автомобильных течей.
• Утилизируйте масла, химикаты и краску надлежащим образом, не выбрасывая их во двор или в ливневые стоки.
• Утилизируйте антифриз, моторное масло и аккумуляторы в специально отведенных центрах сбора.
• Собирайте и правильно утилизируйте отходы домашних животных.

Удобрения и пестициды

Загрязнение азотом происходит из многих источников, включая удобрения, используемые на газонах и в ландшафтном дизайне. Эта богатая нитратами вода попадает в поверхностные воды в виде стока во время дождя или чрезмерного орошения, или она может медленно стекать из почвы с течением времени.

Цветение водорослей в водоемах может быть связано с загрязнением азотом. Использование удобрений только тогда, когда на газонах наблюдается определенный дефицит питательных веществ, и ответственное использование химикатов может принести пользу нашим водоемам.

Что вы можете сделать:

Флоридские газоны после укоренения требуют лишь умеренного количества дополнительных удобрений.

• Вносите удобрения экономно, если вообще вносите, и избегайте чрезмерного использования вблизи кромки воды.
• Знайте факторы применения, такие как виды трав, тип почвы и ее водопроницаемость. Знайте точно, какую площадь (квадратные футы) вашего газона должен покрыть мешок с удобрением.
• Следуйте инструкциям производителя на упаковке.
• Выбирайте удобрения с низким содержанием фосфатов или без них. Почва Флориды естественно богата фосфором, поэтому удобрение без фосфатов подходит для большинства зрелых газонов. Фосфорные удобрения вносятся только при их недостатке. Чтобы узнать подробности в вашем районе, обратитесь в местную Кооперативную службу поддержки округа.
• Выбирайте медленнодействующие удобрения. Лучшие удобрения для оздоровления ландшафта и окружающей среды — это те, которые содержат высокий процент азота с медленным высвобождением. Продукты с медленным высвобождением остаются в почве для постепенного снабжения растений питательными веществами. На этикетке продукта будет указано органический азот с медленным или контролируемым высвобождением, покрытый серой, IBDU (15N-изобутилиден дивреа) или покрытый смолой.
• Используйте тип удобрения, необходимый для устранения определенных симптомов дефицита питательных веществ.
• Удобрять только в период вегетации. Выждите месяц между осенним внесением и первыми отрицательными температурами, что сделает новые побеги менее уязвимыми к морозам.

Используйте химикаты ответственно с этими советами:

• Используйте пестициды, гербициды и фунгициды только при необходимости.
• Следуйте инструкциям на этикетке продукта.
• Наносить только на области, нуждающиеся в лечении.
• Рассмотрите возможность использования органических или нетоксичных продуктов.

Сбросы с сельскохозяйственных угодий

На протяжении поколений по всей Флориде возделывались тысячи акров сельскохозяйственных угодий. Во многих случаях богатая питательными веществами вода с сельскохозяйственных полей сливается или закачивается в естественные водоемы без очистки, что влияет на качество воды. Этот переизбыток питательных веществ способствует цветению водорослей, которые истощают кислород из воды и блокируют доступ солнечного света к подводной растительности, что имеет решающее значение для среды обитания рыб и диких животных.

Район управления водными ресурсами реки Сент-Джонс уже более двух десятилетий работает с сельскохозяйственными предприятиями, чтобы уменьшить количество избыточных питательных веществ, сбрасываемых в региональные водные пути, и восстановить здоровье этих водных путей. Например, работа округа в сельскохозяйственном районе трех округов округов Патнэм, Сент-Джонс и Флаглер включала разработку удобрений с контролируемым высвобождением и новых передовых методов управления для снижения нагрузки фосфора и азота на реку Сент-Джонс. В истоках реки в округах Бревард и Индиан-Ривер округ работал с фермерами над очисткой воды из районов выращивания цитрусовых и предоставлением этой воды для защиты от замерзания и орошения по мере необходимости.

Отложения со строительных площадок

Отложения из почвы со строительных площадок могут смываться в водоемы, создавая проблемы для водных организмов. Мутность — мутная вода, вызванная взвешенными веществами, — уменьшает количество солнечного света, способного достичь подводных растений. Заиление — оседание песка, ила и других взвешенных в воде веществ на дно водоема — разрушает подводные травяные заросли и другие обитающие на дне растения и животных, а также влияет на дренаж и навигацию.

С 1982 года все новые разработки должны были использовать передовые методы управления для минимизации эрозии во время строительства и могут включать в себя необходимость установки очистных сооружений для ливневых стоков.

Что вы можете сделать:

Чтобы уменьшить осадок при озеленении, реконструкции, строительстве новых сооружений или любых земляных работах, вы можете сделать следующее: Не переносите осадок в близлежащий водный путь. Окружите большие кучи грязи тюками сена или заборами из фильтровальной ткани, чтобы свести к минимуму эрозию.

Не изменяйте размер соседней болотистой трясины или пруда с ливневыми стоками. Система ливневой канализации спроектирована и построена в соответствии с размерами. Любое уменьшение объема очистки повлияет на способность пруда удерживать ливневые стоки. Заполнение ливневых прудов, болот и систем удержания может вызвать затопление и поставить под угрозу водные пути.

Промышленность

Загрязнение поверхностных вод обычно классифицируется как точечное или неточечное. При точечном источнике загрязнения причина проблемы может быть отнесена к одному источнику — например, к трубе или водопропускной трубе, отводящей сточные воды с завода. Некоторые промышленные и очистные сооружения подключаются непосредственно к водоему и создают точечные источники загрязнения, но не все трубы создают точечные источники загрязнения.

В прошлом загрязнение от промышленных и бытовых точечных источников было обычным явлением. Однако более строгие правила, новые технологии и более совершенная обработка отходов позволили снизить загрязнение. Эти источники регулируются федеральными, государственными и местными законами. Во Флориде Департамент охраны окружающей среды Флориды и районы управления водными ресурсами штата работают над предотвращением многих видов загрязнения воды, восстановлением природных систем, уже поврежденных загрязняющими веществами, и информируют общественность о предотвращении загрязнения воды.

20.1.1: Загрязнители воды и их источники

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

• Мелисса Ха и Рэйчел Шлейгер
• Колледж Юба и Колледж Бьютт через Инициативу открытых образовательных ресурсов ASCCC

Хотя естественные процессы, такие как извержения вулканов или испарение, иногда могут вызывать загрязнение воды, большая часть загрязнения связана с деятельностью человека на суше. Загрязняющие вещества могут распространяться через разные водоемы по мере того, как несущая их вода проходит через этапы круговорота воды (рисунок \(\PageIndex{a}\)). Время пребывания (среднее время, которое молекула воды проводит в резервуаре) является ключом к проблемам загрязнения, поскольку оно влияет на потенциал загрязнения. Вода в реках имеет относительно короткое время пребывания, поэтому загрязнение обычно бывает кратковременным. Конечно, загрязнение рек может просто переместиться в другой водоем, например в океан, где оно может создать дополнительные проблемы. Подземные воды обычно характеризуются медленным течением и более длительным временем пребывания, что может сделать загрязнение подземных вод особенно проблематичным. Наконец, время пребывания загрязнения может быть намного больше, чем время пребывания в воде, потому что загрязнитель может долгое время поглощаться экосистемой или поглощаться отложениями.

Рисунок \(\PageIndex{a}\): Источники некоторых загрязнителей воды и перенос загрязняющих веществ в различные водоемы круговорота воды (такие как реки и водоносные горизонты). Загрязнение из точечного источника можно проследить до конкретных точек сброса. Загрязнение воздуха является примером загрязнения из неточечных источников, поскольку загрязняющие вещества находятся в воздухе и ландшафте и в конечном итоге попадают в воду из разных мест. Эродированная почва и отложения являются еще одним источником неточечного загрязнения. Изображение Геологической службы США (общественное достояние).

Вода может быть загрязнена в результате различных видов деятельности человека или существующих природных объектов, таких как богатые минералами геологические образования. Сельскохозяйственная деятельность, промышленные операции, свалки, животноводство, мелкомасштабные и крупномасштабные процессы очистки сточных вод, помимо всего прочего, могут потенциально способствовать загрязнению. Когда вода течет по земле или проникает в землю, она растворяет материал, оставленный этими потенциальными источниками загрязнения. Риски и тип устранения загрязнения зависят от типа присутствующих химических веществ.

Точечный источник Загрязнение можно отнести к одному определяемому источнику. Например, животноводческие фермы (рисунок \(\PageIndex{b}\)) разводят большое количество и высокую плотность домашнего скота, такого как коровы, свиньи и куры. Комбинированные канализационные системы, имеющие единый комплекс подземных труб для сбора как сточных, так и ливневых стоков с улиц для очистки сточных вод, также могут быть крупными точечными источниками загрязняющих веществ. Во время сильного дождя сток ливневых вод может превышать пропускную способность канализации, что приводит к его резервному копированию. При этом неочищенные сточные воды сливаются прямо в поверхностные воды (рисунок \(\PageIndex{c}\)). Другие примеры включают трубы от заводов, свалок, резервуаров для хранения и разливов химикатов.

Рисунок \(\PageIndex{b}\): Крупные животноводческие фермы часто называют предприятиями по концентрированному кормлению (CFO). Эти фермы считаются потенциальными точечными источниками загрязнения, поскольку неочищенные отходы животноводства могут попадать в близлежащие водоемы в виде неочищенных сточных вод. Предоставлено: ehp.govРисунок \(\PageIndex{c}\): комбинированная канализационная система является возможным основным точечным источником загрязнения воды во время сильного дождя из-за перелива неочищенных сточных вод. Сточные воды из бытовых, коммерческих и промышленных источников поступают в систему через водосточный желоб, а ливневые воды поступают через ливневую канализацию. В сухую погоду (и небольшие штормы) все сточные воды обрабатываются государственными очистными сооружениями (POTW). Плотина предотвращает попадание неочищенных сточных вод в водоем через выпускную трубу. В сырую погоду (сильные штормы) структура рельефа позволяет сбрасывать часть объединенных сточных и ливневых вод без очистки в соседний водоем. Изображение Агентства по охране окружающей среды США (общественное достояние).

Неточечный источник Загрязнение происходит из нескольких рассредоточенных источников. Весь вклад загрязняющих веществ вреден, но отдельные компоненты могут не достигать вредных концентраций. К неточечным источникам загрязнения относятся сельскохозяйственные поля, города и заброшенные шахты. Дождь течет по суше и сквозь землю, собирая загрязняющие вещества со всего водораздела (включая участки земли и более мелкие ручьи, впадающие в определенный водоем). Эти загрязнители могут включать гербициды, пестициды и удобрения с сельскохозяйственных полей и газонов; масло, антифриз, отходы животноводства и дорожная соль из городских районов; кислотные и токсичные элементы из заброшенных шахт. Затем это загрязнение выносится стоком в поверхностные водоемы и подземные воды. Загрязнение из неточечных источников, которое является основной причиной загрязнения воды в США, обычно гораздо сложнее и дороже контролировать, чем загрязнение из точечных источников, из-за его низкой концентрации, множества источников и гораздо большего объема воды.

Согласно отчету за 2016 год, в Соединенных Штатах было зафиксировано 20 912 случаев повреждения водных объектов, что означает, что они не могли ни поддерживать здоровую экосистему, ни соответствовать стандартам качества воды (таблица \(\PageIndex{a}\)). Отдельные причины ухудшения состояния (загрязнители воды) обсуждаются ниже и классифицируются в зависимости от того, возникают ли они в результате химических, биологических или физических процессов.

Химические загрязнители

Химическое загрязнение от сельского хозяйства, промышленности, городов и добычи полезных ископаемых угрожает глобальному качеству воды. Загрязнители воздуха от этих видов деятельности также могут попадать в водоемы (и становиться загрязнителями воды) в виде сухих отложений, осадков и стоков. Некоторые химические загрязнители имеют серьезные и хорошо известные последствия для здоровья, в то время как многие другие имеют плохо изученные долгосрочные последствия для здоровья.

Любая природная вода содержит растворенные химические вещества, некоторые из которых являются важными питательными веществами для человека, а другие могут быть вредными для здоровья человека. Концентрация загрязнителя воды обычно указывается в очень малых единицах, таких как части на миллион ( ppm ) или даже части на миллиард ( ppb ). Концентрация мышьяка 1 ppm означает 1 часть мышьяка на миллион частей воды. Это эквивалентно одной капле мышьяка на 50 литров воды. Чтобы дать вам другой взгляд на оценку малых единиц концентрации, преобразование 1 ppm в единицы длины составляет 1 см (0,4 дюйма) на 10 км (6 миль), а преобразование 1 ppm в единицы времени составляет 30 секунд в году. Общее количество растворенных твердых веществ (TDS) представляет собой общее количество растворенных веществ в воде. Средние значения TDS для дождевой, речной и морской воды составляют около 4 частей на миллион, 120 частей на миллион и 35 000 частей на миллион соответственно.

Органические загрязнители

Органические загрязнители включают гербициды и пестициды, фармацевтические препараты, топливо (например, разливы нефти), промышленные растворители и чистящие средства, а также синтетические гормоны, связанные с фармацевтическими препаратами. Эти синтетические гормоны могут действовать как эндокринные разрушители . Многие  относятся к стойким органическим загрязнителям  (СОЗ), которые долго сохраняются в окружающей среде, биоусиливаются в пищевой цепи и могут быть токсичными. Как упоминалось ранее, ДДТ (пестицид), диоксин (побочный продукт гербицидов) и ПХБ (полихлорированные бифенилы, которые использовались в качестве жидких изоляторов в электрических трансформаторах) являются СОЗ.

Примером загрязнения органическими химическими веществами является канал Лав в Ниагара-Фолс, штат Нью-Йорк (рис. \(\PageIndex{d}\)). С 1942 по 1952 год компания Hooker Chemical Company сбросила более 21 000 тонн химических отходов, включая хлорированные углеводороды, в канал и засыпала его тонким слоем глины. Хлорированные углеводороды представляют собой большую группу органических химических веществ, содержащих функциональные группы хлора, большинство из которых токсичны и канцерогенны для человека (примерами являются ДДТ и ПХБ). Компания продала землю школьному совету Нью-Йорка, который превратил ее в район. После того, как жители начали страдать от серьезных заболеваний и лужи маслянистой жидкости начали подниматься в подвалы жильцов, район пришлось эвакуировать. Этот сайт стал Агентством по охране окружающей среды США Сайт суперфонда , сайт с федеральным финансированием и надзором для обеспечения его очистки.

Рисунок \(\PageIndex{d}\): Канал любви в Ниагра-Фолс, Нью-Йорк. Изображение Агентства по охране окружающей среды (общественное достояние).

Неорганические загрязнители

Неорганические загрязнители (рисунок \(\PageIndex{e}\)) включают такие питательные вещества, как нитраты (NO ₃ ^— ) и фосфаты (PO ₄ ^{3 — 9036), тяжелые металлы, хлорид (Cl —) и радиоактивные изотопы, выброшенные в результате горных работ или ядерных аварий (такие как цезий, йод, уран и газ радон). Питательные вещества могут быть получены из геологического материала, такого как богатая фосфором горная порода, но чаще всего их получают из удобрений и отходов животных и человека. Неочищенные сточные воды и сельскохозяйственные стоки концентрируют азот и фосфор, необходимые для роста микроорганизмов. Питательные вещества, такие как нитраты и фосфаты в поверхностных водах, могут способствовать росту микробов, таких как сине-зеленые водоросли (цианобактерии), которые, в свою очередь, истощают растворенный кислород (O ₂ ) и вырабатывают токсины. Этот процесс известен как эвтрофикация (обсуждается ниже, а также ранее в разделах Биогеохимические циклы, Угрозы биоразнообразию и Промышленное сельское хозяйство).}

Рисунок \(\PageIndex{e}\): этот ученый демонстрирует, как проверять качество воды, и часть этого включает измерение уровня неорганических загрязнителей. Изображение Эрин Глисон (CC-BY).

Примеры тяжелых металлов включают мышьяк, ртуть, свинец, кадмий и хром, и они могут биоаккумулироваться и биомагнифицироваться в пищевой цепи. Мышьяк (As) попадает в воду естественным образом в результате выветривания богатых мышьяком минералов и в результате деятельности человека, такой как сжигание угля и плавка металлических руд. Худший случай отравления мышьяком произошел в густонаселенной бедной стране Бангладеш, где ежегодно 100 000 человек умирают от диареи и холеры в результате употребления поверхностных вод, зараженных патогенами из-за неправильной очистки сточных вод. В 19В 70-х годах Организация Объединенных Наций оказала помощь миллионам мелководных колодцев, что привело к резкому снижению числа болезнетворных болезней. К сожалению, вода многих скважин богата мышьяком. К сожалению, в Бангладеш около 77 миллионов человек (около половины населения) могли непреднамеренно подвергнуться воздействию токсичных уровней мышьяка. Всемирная организация здравоохранения назвала это самым массовым отравлением населения в истории.

Ртуть попадает в водоснабжение естественным образом в результате выветривания богатых ртутью минералов и, как и ртуть, в результате деятельности человека, такой как сжигание угля и обработка металлов. Известный случай отравления ртутью в Минамате, Япония, связан с промышленными выбросами с высоким содержанием метилртути, которые вызвали высокие уровни содержания ртути в рыбе. Жители местных рыбацких деревень ели рыбу до трех раз в день на протяжении более 30 лет, что привело к гибели более 2000 человек. За это время ответственная компания и национальное правительство мало что сделали для смягчения, облегчения или даже признания проблемы.

Соль, обычно хлорид натрия, является распространенным неорганическим загрязнителем. Он может попасть в грунтовые воды из природных отложений или из антропогенных источников, таких как соли, наносимые на дороги зимой для предотвращения образования льда (рисунок \(\PageIndex{f}\)). Загрязнение солью также может происходить из-за интрузии соленой воды , когда конусы депрессии вокруг пресных подземных вод, откачиваемых у берегов океана, вызывают проникновение соленой воды в пресноводный объект.

Рисунок \(\PageIndex{f}\): снегоочиститель и грузовик для внесения соли, который используется для очистки дорог от снега и льда для повышения безопасности дорожного движения и пешеходов. Использование соли для удаления льда с тротуаров может нанести вред водной флоре и фауне в городских ручьях. Изображение и подпись (измененные) из Геологической службы США (общественное достояние).

Кислотность или щелочность водоема также может влиять на его качество. pH   – это мера концентрации ионов водорода (протонов) в растворе, которая определяет, насколько кислым или основным (щелочным) является раствор. Кислые растворы имеют высокую концентрацию ионов водорода и рН менее 7, а щелочные растворы имеют рН более 7. рН пресной воды обычно колеблется от 5 до 9, а соленая вода слабощелочная (рН = 8,2) в здоровом организме. экосистема. Когда условия слишком кислые, некоторые водные животные не могут размножаться, а структуры карбоната кальция (моллюски, улитки, кораллы и т. д.) растворяются. Кислотное осаждение обсуждается далее в этой главе, а подкисление океана обсуждается в следующей главе.

Жесткая вода содержит большое количество кальция и магния, что снижает ее способность образовывать мыльную пену и увеличивает образование накипи (минералы карбоната кальция и магния) на оборудовании для горячего водоснабжения. Умягчители воды удаляют кальций и магний, что позволяет воде легко пениться и предотвращает осаждение минералов на поверхности (рисунок \(\PageIndex{g}\)). Жесткая вода образуется естественным путем в результате растворения минералов карбоната кальция и магния в почве; он не оказывает отрицательного воздействия на здоровье человека.

Рисунок \(\PageIndex{g}\): Чрезмерно жесткая вода (с высоким содержанием кальция) может привести к образованию пленки на стеклянной посуде. Изображение Лиз Мейманн / Университет штата Айова. (всеобщее достояние).

Биологические загрязнители

Патогены (инфекционные микроорганизмы или вирусы) попадают в воду в основном с фекалиями человека и животных из-за неадекватной очистки сточных вод. Во многих слаборазвитых странах сточные воды сбрасываются в местные воды либо без очистки, либо после элементарной очистки. В развитых странах сброс неочищенных сточных вод может происходить из-за переполнения комбинированных канализационных систем, плохо управляемых животноводческих ферм и негерметичных или неисправных систем сбора сточных вод. Вода с болезнетворными микроорганизмами может быть очищена путем добавления хлора или озона (O ₃ ), кипячением или в первую очередь очисткой сточных вод.

Физические источники загрязнения

Мусор, отложения и тепловое загрязнение возникают из физических источников загрязнения (рисунок \(\PageIndex{h}\)). Мусор широко обсуждался в «Управлении твердыми отходами». Избыточные отложения попадают в водоемы, когда различные виды землепользования, такие как добыча полезных ископаемых, вырубка лесов и сельское хозяйство, усиливают эрозию. Отложения могут нести с собой токсины или избыток питательных веществ, а также замутнять воду (что приводит к мутность ). Мутность препятствует доступу водных растений к достаточному количеству солнечного света. Тепловое загрязнение происходит, когда температура воды превышает ее естественный диапазон. Многие электростанции (например, угольные, газовые, атомные и т. д.) используют для охлаждения воду из окружающей среды. Эта вода выбрасывается обратно в водоемы при более высокой температуре, чем обычно. Высокая температура разрушает водные организмы по нескольким причинам; во-первых, более теплые воды не могут содержать столько растворенного кислорода (см. ниже; рисунок \(\PageIndex{i}\)). Плотины также могут повышать температуру воды в ущерб живущим там организмам.

Рисунок \(\PageIndex{h}\): Загрязнение воды. Явное загрязнение воды в виде плавающего мусора; невидимые загрязнители воды иногда могут быть гораздо более вредными, чем видимые. Изображение Стивена Кодрингтона (CC-BY). Рисунок \(\PageIndex{i}\): Температура воды влияет на концентрацию растворенного кислорода в водоемах. С января по декабрь 2017 года температура воды (синяя) в летние месяцы повышается, а затем снижается. Уровень растворенного кислорода (оранжевый) падает летом при повышении температуры. Изображение и подпись (измененные) из Геологической службы США (общественное достояние).

Биохимическая потребность в кислороде, гипоксия и эвтрофикация

Потребляющие кислород отходы являются чрезвычайно важным загрязнителем экосистем. Большая часть поверхностных вод, контактирующих с атмосферой, содержит небольшое количество растворенного кислорода, необходимого водным организмам для клеточного дыхания. Редуценты, такие как бактерии и грибы, также проводят клеточное дыхание и потребляют кислород, по мере того, как они разрушают мертвое органическое вещество.

Слишком большое количество разлагающихся органических веществ в воде является загрязнителем, поскольку они удаляют кислород из воды, что может привести к гибели рыб, моллюсков и водных насекомых. Количество кислорода, используемого аэробное (в присутствии кислорода) разложение органического вещества называется биохимическим потреблением кислорода (БПК). Основным источником мертвого органического вещества во многих природных водах являются сточные воды; трава и листья являются меньшими источниками.

Незагрязненный по БПК водный объект – бурная река, протекающая через естественный лес. Турбулентность постоянно приводит воду в контакт с атмосферой, где содержание растворенного кислорода восстанавливается. Содержание растворенного кислорода в такой реке колеблется от 10 до 14 ppm. Когда биологическая потребность в кислороде низкая, процветают чистоводные рыбы, такие как форель (рисунок \(\PageIndex{j}\)).

Рисунок \(\PageIndex{j}\): Слева: такие рыбы, как радужная форель, развиваются при низкой биологической потребности в кислороде и достаточном уровне растворенного кислорода. Справа: такие рыбы, как карп, процветают при высокой биологической потребности в кислороде и низком уровне растворенного кислорода. Изображение слева: Энгбретсон Эрик/США. Служба рыболовства и дикой природы (общественное достояние). Изображение справа от X posid (общественное достояние).

Загрязненный по БПК водный объект – стоячее, глубокое озеро в городской черте с объединенной системой канализации. Эта система способствует высокому поступлению мертвого органического углерода из сточных вод и ограниченной возможности циркуляции воды и контакта с атмосферой. В таком озере содержание растворенного кислорода составляет ≤ 5 частей на миллион. Биологическая потребность в кислороде высока, и преобладают рыбы, устойчивые к низким уровням кислорода, такие как карп и сом (рисунок \(\PageIndex{k}\)).

Избыточные питательные вещества, особенно азот (N) и фосфор (P), являются загрязнителями, тесно связанными с кислородопотребляющими отходами. Растениям и водорослям для роста требуется 15-20 питательных веществ, большинство из которых содержится в воде. Однако азот и фосфор называются ограничивающими питательными веществами , потому что они обычно присутствуют в воде в низких концентрациях и, следовательно, ограничивают общий объем роста растений. Это объясняет, почему азот и фосфор являются основными компонентами большинства удобрений.

Высокие концентрации лимитирующих питательных веществ, особенно азота (N) и фосфора (P), из антропогенных источников (в основном, сельскохозяйственных и городских стоков, включая удобрения, сточные воды и моющие средства на основе фосфора) могут вызывать культурную эвтрофикацию, что приводит к быстрому росту водных производителей, особенно водорослей. Толстые маты плавающих водорослей или укоренившихся растений приводят к загрязнению воды, которое наносит ущерб экосистеме, забивая жабры рыб и блокируя солнечный свет (рисунок \(\PageIndex{k}\)). Небольшой процент видов водорослей вырабатывает токсины, которые могут убить животных, в том числе людей. Экспоненциальный рост этих водорослей называется цветение токсичных водорослей .

Рисунок \(\PageIndex{k}\): Цианобактерии (сине-зеленые водоросли) цветут в озере Эри в результате загрязнения удобрениями. Изображение НАСА (общественное достояние).

Когда плодовитый слой водорослей отмирает, он становится отходами, требующими кислорода, что может создавать очень низкие концентрации кислорода в воде (< 2 частей на миллион), состояние, называемое гипоксией. В результате образуется мертвая зона, поскольку она вызывает смерть от удушья организмов, которые не могут покинуть эту среду (рисунок \(\PageIndex{l}\)). Приблизительно 50% озер в Северной Америке, Европе и Азии страдают от эвтрофикации. С эвтрофикацией и гипоксией трудно бороться , потому что они вызваны в первую очередь загрязнением из неточечных источников, которое трудно регулировать, а азот и фосфор трудно удалить из сточных вод.

Рисунок \(\PageIndex{l}\): Процесс эвтрофикации. Во время эвтрофикации увеличение количества питательных веществ вызывает рост фотосинтезирующих микробов, что приводит к разложению большего количества биомассы. При разложении используется больше кислорода, что приводит к гибели более крупных организмов. Рост фотосинтезирующих микробов также приводит к образованию токсинов (например, образующихся во время красных приливов), что также приводит к гибели более крупных организмов.

Attributions

Изменено Мелиссой Ха из следующих источников:

• Загрязнение воды от Введение в геологию Johnson et al. (под лицензией CC-BY-NC-SA)
• Загрязнение воды из Экологическая биология Мэтью Р. Фишера (лицензия CC-BY)
• Индустриализация природы: современная история (с 1500 г. по настоящее время) из Устойчивое развитие: всеобъемлющая основа Тома Тейса и Джонатана Томкина, редакторов. Скачать бесплатно на CNX. (под лицензией CC-BY)

Эта страница под названием 20.1.1: Загрязнители воды и их источники распространяется в соответствии с лицензией CC BY-NC-SA 4.