Доклад по химии

Загрязнение природных вод

©2000 Филипп КЕКС

г. Таллинн

05.01.2000

В

оздействия человеческого общества на гидросферу приводят к увеличению уровня содержания вредных веществ в гидросфере, появлению новых химических соединений, частиц и чужеродных предметов, чрезмерному повышению температуры, радиоактивности и т. д.

Загрязнение водоемов угрожает здоровью человека и состоянию окружающей среды, ограничивает возможности дальнейшего развития человеческого общества. Почти все стороны деятельности человека влекут те или иные формы загрязнения. Исходные причины – стихийный рост промышленности, энергетики, транспорта, широкая химизация сельского хозяйства и быта, быстрый рост народонаселения планеты.

Ежегодно в гидросферу сбрасывается около 6 · 10¹¹ тонн промышленных и бытовых стоков, около 10¹⁰ тонн нефти и нефтепродуктов; на разбавление сточных вод расходуется 40% объема мировых ресурсов устойчивого речного стока; в сельском хозяйстве используется 10¹¹ тонн минеральных удобрений, которые смываются в водоемы.

Масштабы загрязнения так велики, что естественные процессы метаболизма и разбавляющая способность гидросферы в ряде районов мира не в состоянии нейтрализовать вредное влияние хозяйственной деятельности человека. Накопление стойких веществ, которые почти не разрушаются в природе (пестициды, полихлорбифенилы и др.), а также веществ, имеющих естественные механизмы разложения или усвоения (удобрения, тяжёлые металлы и др.), в количествах, превышающих способность гидросферы к их переработке, нарушает сложившиеся в ходе длительной эволюции природные системы и связи, подрывает способность природных комплексов к само регуляции. Введение в круговорот веществ гидросферы миллионы тонн хлорорганических соединений, в том числе пестицидов, приводит к тому, что, с одной стороны, сокращается численность видов животных, а с другой – происходит неконтролируемое размножение организмов, легко вырабатывающих устойчивые формы (на пр. людей на планете уже ок. 6 · 10⁹ ). Соединение оксидов азота и серы с водой приводит к выпадению кислотных дождей, изменяющих pH среды и приводящих к гибели живые организмы.

SO₃ + H₂ O ® H₂ SO₄

SO₂ + H₂ O ® H₂ SO₃

2NO₂ + H₂ O ® HNO₃ + HNO₂

Загрязнение континентальных и океанических вод углеводородами, возникающими в результате многих факторов, связанных с добычей транспортировкой нефти и нефтепродуктов, является одним из основных видов загрязнения гидросферы. Поступление в водоёмы сельскохозяйственных, промышленных и бытовых стоков стимулирует процессы, приводящие к ухудшению качества воды, к дефициту O₂ в ней. Антропогенному воздействию подвергаются большинство озёр и водохранилищ, замкнутые и полузамкнутые моря. Одна из крупных проблем – радиоактивное загрязнение окружающей среды в результате ядерных испытаний, накопления радиоактивных отходов, а также на атомных предприятиях. Радиоактивное загрязнение мирового океана составляет 1,9 · 10¹⁷ Бк (беккерелей).

Перед обществом стоит актуальная проблема разработки методов и способов сознательного регулирования обмена веществом и энергией между человечеством и биосферой, включения человеческой деятельности в биохимические циклы с учётом важнейших закономерностей развития биосферы. Прежде чем направить воду в водоём, её следует подвергнуть очистке. Питьевую воду получают на специальных водоочистительных станциях, где из воды удаляют вредные вещества, различные примеси и микроорганизмы. Для этого в воду добавляют озон (O₃ ) и хлор (Cl₂ ), которые способствуют уничтожению микробов.

O₃ ® O₂ + O

Cl₂ + H₂ O ® HCl + HClO

HClO ® HCl + O