Загрязнение почвы водным транспортом

Влияние морского и речного транспорта на окружающую среду, как насущная проблема современности

В связи с развитием экономики и возрастающими масштабами хозяйственной деятельности человека увеличиваются перевозки различных грузов водным транспортом, которые составляют 60-67% мирового грузооборота. При этом происходит негативное воздействие на окружающую среду, ее загрязнение, последствия которого сказываются как на существующем поколении, так и могут сказаться на будущем. Поэтому влияние водного транспорта на экологию — актуальная и насущная проблема сегодняшнего дня.

Основные экологические проблемы морского и речного транспорта

Экологическая опасность водного транспорта представлена двумя составляющими — эксплуатационной и аварийной. Причинами загрязнения акватории мирового океана в результате эксплуатации судов являются сточные и нефтесодержащие воды, судовые двигатели. При авариях — нефтепродукты и другие токсичные вещества. Вред экологии наносится выбросами с судов отработавших газов, столкновением с млекопитающими, шумовым загрязнением.

Возможность аварийного загрязнения нефтью и иными токсическими веществами

Аварии судов вызывают 14% нефтяного загрязнения окружающей среды. Основной вклад вносится танкерами. Основные причины аварий:

столкновения;
посадки на мель;
несовершенство конструкции или навигационного оборудования;
взрывы;
пожары;
повреждения двигателей.

Так, при катастрофе, вызванной посадкой на мель танкера «Тори Каньон» возле юго-западного побережья Англии в 1967 году, произошел разлив 117 тыс. тонн нефти. Танкером «Арго Мерчант» у берегов штата Массачусетс Америки в 1977 году потеряно 29 тыс. тонн продукта. В результате столкновения танкера «Эксон Валдез» с рифом возле берегов Аляски в 1989 году вытекло более 45 тыс. тонн нефти. Утечка с греческого танкера «Тазман Спирит» в 2003 году составила 7 тыс. тонн.

Вследствие пожаров в воды вылилось:

33 тыс. тонн нефти в 1976 году по маршруту Перу-Колумбия (танкер «Сан-Петер»);
27 тыс. тонн в 1977 году близ Гавайских островов («Айринз Челленджер»);
90 тыс. тонн в 1977 году на севере Тихого океана (танкер «Хэвайан Пэтриот»).

По причине технической неисправности, приведшей к аварии в проливе Ла-Манш танкера «Амоко Кадис» в 1978 году, в течение 11 суток в море поступала нефть (порядка 200 тыс. тонн).

Разлив 1 тонны нефти создает на поверхности воды сплошную пленку площадью 2.6 кв. км.

Длительность существования нефтяной пленки и пятен зависит от многих факторов и составляет от нескольких часов до нескольких месяцев. Возможно их перемещение на значительные расстояния. При большой плотности продукта происходит погружение на дно. До 40% разлившейся нефти испаряется.

При авариях происходят внезапные залповые сбросы загрязнителей в регионе, ограниченном зоной аварии, при этом регистрируется массовая гибель гидробионтов.

Так, в результате аварии судна «Ариадна» у входа в сомалийский порт в 1985 году существовала угроза заражения опасными токсическими отходами, которых на борту находилось 105 наименований. Чтобы избежать глобальной опасности, был разработан специальный план разгрузки судна, которая длилась 8 месяцев.

При аварийных разломах судов в окружающую среду выбрасываются тяжелые металлы и обломки пластика.

Источник

Воздействие морского и речного транспорта на окружающую среду

Вы будете перенаправлены на Автор24

Специфика водного транспорта

Водный транспорт является самым экономичным, поскольку перемещается по поверхности воды, выполняющей поддерживающую функцию. Исторически водный транспорт использовал мускульную силу человека (гребные суда) или энергию ветра (парусные), являясь, таким образом, экологически чистым. В настоящее время объекты водного транспорта передвигаются на основе энергии двигателей внутреннего сгорания, с чем связано в основном их воздействие на среду.

Водный транспорт используется для перемещения объемных, но несрочных грузов.

Загрязнение окружающей среды под воздействием водного транспорта происходит по двум основным каналам: это загрязнение гидросферы и атмосферы отходами эксплуатационной деятельности и загрязнение (обычно аварийное) токсичными грузами.

Загрязнение среды при нормальной работе водного транспорта

Главными источниками загрязнения среды являются судовые двигатели и вода, используемая для мытья грузовых танков, а также балластная вода.

Двигатели судов выбрасывают отработавшие газы первоначально атмосферу, а уже оттуда токсичные вещества вновь попадают в воды гидросферы. Большинство судов современного флота оборудовано дизельными двигателями.

Объекты водного транспорта на единицу перевозимой массы потребляют относительно немного топлива, они передвигаются на большие расстояния с определенной скоростью, при которой большую часть времени двигатели работают условиях оптимального режима, и поэтому отработавшие газы содержат минимум вредных веществ.

Нефть и нефтепродукты служат основными загрязнителями гидросферы при работе водного транспорта. Их большое влияние определяется технологией промывки емкостей (танков) на судах, перевозящих нефть и нефтепродукты, для удаления остатков предыдущего груза перед каждой следующим загрузкой. Промывочная вода, вместе с остатками груза обычно сбрасывается за борт.

Готовые работы на аналогичную тему

После успешной доставки нефтегрузов по назначению танкеры обычно отправляются в пункт новой загрузки без груза. Поэтому емкости заполняют балластной водой, которая загрязняется нефтяными остатками, а затем также выливается за борт.

Аварийное загрязнение

С ростом перевозок нефтепродуктов и наливного тоннажа все больше этих токсичных веществ стало попадать в океан при авариях. Загрязнение оказывается максимальным на основных морских путях перевозки нефти, хотя аварии могут происходить в любой акватории. Особенно загрязнены акватории Персидского залива, южной оконечности Африки, европейские моря, Северная Атлантика, побережье США, Японии. Особенно неблагоприятна ситуация в Персидском заливе, поскольку здесь начинает свой путь почти две трети нефти, перевозимой морским транспортом.

На аварийные разливы приходится более половины сбросов углеводородов в гидросферу. Наибольшая опасность таких сбросов заключается в их (как и вообще любых аварий) практической непредсказуемости, и из-за современной тенденции к гигантизму – в огромных объемах разовых сбросов. К постепенному загрязнению небольшими дозами нефтепродуктов среда в какой-то степени может приспособиться, в частности, путем увеличения популяций разлагающих нефть микроорганизмов. К аварийному же загрязнению подобное, даже относительное, приспособление оказывается невозможным.

Другие виды воздействия водного транспорта

Водный транспорт является мощным источником не только химического загрязнения, но и физического воздействия на среду. В том числе суда являются источником шума, различных вибраций, находящаяся на них аппаратура формирует электромагнитные поля.

При быстром движении суда формируют волны, которые могут быть причиной гибели многих гидробионтов, в том числе потомства рыб. Как и все виды транспорта, водный транспорт является мощным фактором беспокойства для животных.

Для нужд водного транспорта производится зарегулирование рек, техногенный подъем их уровня (чтобы сделать реки судоходными, затопить пороги и перекаты), устройство шлюзов, дноуглубительные работы и многое другое. Все это крайне разрушительно влияет на водные экосистемы.

Источник

Загрязнение сточными водами: экологические проблемы и пути их решения

Мировой океан – главный компонент экосистемы планеты. Переоценить его значение для всего живого, в том числе и для человека, невозможно.

Но океаны страдают от антропогенного влияния, причем деградация набирает обороты.

Одна из причин – увеличение объема сточных вод, т.е. промышленных и поверхностных стоков, вод с сельскохозяйственных объектов, бытовых стоков прибрежных населенных пунктов.

К чему приводит привнесение чужеродных веществ, находящихся за пределами нормы для экосистемы, каковы пути решения этой проблемы? Постараемся разобраться с этими вопросами.

Источники загрязнения

Загрязнение водоемов СВ становится не меньшей проблемой, чем истощение запасов пресных вод. Стоки, сброшенные в водоем без очистки или недостаточно очищенные, оказывают прямое воздействие на воды Мирового океана, нарушают биологическое равновесие, влияют на климат планеты.

Виды и формы загрязнения разнообразны и в разной степени масштабны:

атмосферные осадки, поверхностные и коллекторно-дренажные воды;
производственные стоки (химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, металлургия, машиностроение);
бытовые (канализационные) стоки;
воды шахт и рудников с включениями отходов при разработке рудных ископаемых;
сельскохозяйственные стоки, содержащие минеральные и органические удобрения, стоки животноводческих комплексов (отходы жизнедеятельности и помывки скота);
воды от первичной обработки льна;
загрязнения обработки и сплава лесоматериалов;
стоки от мойки дорожных покрытий, транспортных средств.

Кроме того, реки загрязняются при гидроэнергетическом строительстве. В период навигации увеличивается объем стоков с судов речного и морского флота.

Вклад в органическое загрязнение СВ привносят:

растительные волокна;
животные и растительные жиры;
фекальные массы;
остатки плодов и овощей;
отходы кожевенных, целлюлозно-бумажных производств;
побочные продукты сахарных, пивоваренных заводов.

Загрязняющие вещества, в том числе ядовитые и токсичные примеси, оказываясь в природных водоемах, меняют физические и химические свойства воды. К чему приводит загрязнение, связанное с различными видами утилизации или с работой промышленных предприятий, читайте ниже.

Промышленные стоки

Самые опасные СВ – стоки металлургических, химических и целлюлозных производств. Отходы производства и потребления, загрязнения в выбросах и сбросах от технологических производственных процессов оказываются в ближайших водоемах, откуда опасные вещества неизбежно попадают в Мировой океан, отравляя флору и фауну.

Количественный и качественный состав промышленных стоков определяется отраслью.

По концентрации загрязнений их можно разделить на 2 основные группы:

Содержащие неорганические примеси, в том числе токсические. Это СВ сульфатных, азотных, содовых производств, обогатительных комбинатов. В стоках выявляются высокие концентрации кислот, щелочей, тяжелых металлов. Главное воздействие заключается в изменении физических свойств воды.
Содержащие яды. Стоки этой группы сбрасывают предприятия органического синтеза, предприятия коксо- и нефтехимической, нефтеперерабатывающей отраслей. В таких СВ большой процент нефтепродуктов, фенола, аммиака, альдегидов, смол и других опасных соединений и веществ. В результате поглощается кислород, изменяются органолептические свойства воды.

Хозяйственно-бытовые

Рост населения планеты приводит к постоянному увеличению поступления канализационных стоков во внутренние водоемы. В результате реки и озера загрязняются моющими синтетическими составами, биологическими отходами, заражаются болезнетворными бактериями и гельминтами.

Итог – снижается насыщаемость вод кислородом, прекращается деятельность бактерий, минерализующих органику.

Сточные воды с сельскохозяйственных угодий

Сельское хозяйство – серьезный фактор антропогенного загрязнения водоемов.

Биогенные элементы, поступающие со СВ с полей, садов и огородов, влияют на качество воды в водных объектах не меньше, чем загрязнения в промышленных и хозяйственно-бытовых водах.

Естественно, влияние отрицательное.

Азотные удобрения вредны для человека и животных. При использовании для орошения и полива сточных вод, обогащенных азотом, интенсивном внесении азотных удобрений в почве и растениях аккумулируются в большом количестве опасные для человека нитраты.

Фосфорные удобрения – источник поступления токсичного фтора в окружающую среду, что в результате приводит к дефициту в почве цинка, марганца и железа.

Избыток удобрений на основе хлорида калия приводит к накоплению хлора, негативно влияющего на большинство растений, а также к снижению концентрации в растениях необходимых концентраций натрия, кальция, бора.

Биогенные элементы (особенно фосфор и азот), содержащиеся в СВ сельхозугодий, способствуют быстрому развитию в малопроточных водоемах сине-зеленых водорослей, чья токсичность не уступает пестицидам.

Атмосферные осадки

Важный источник поступления опасных веществ из СВ в почву, растения и водоемы – атмосферные осадки.

Свинец и кадмий оказываются в атмосфере в результате сжигания нефтепродуктов, отходов производства, при производстве стали и цветных металлов, при эксплуатации транспорта. В удаленных от промышленных объектов концентрация свинца в снеге и дожде примерно 1,6-1,7 мкг/л, а в крупных городах – 350 мкг/л.

Ртуть попадает в атмосферный воздух при сжигании твердого топлива на предприятиях цветной металлургии, затем с атмосферными осадками она оказывается в почве и водоемах.

Микроорганизмы превращают соединения ртути в очень токсичное органическое вещество – метилртуть.

Антропогенное загрязнение атмосферных осадков свинцом, кадмием, оксидом серы и продуктами ее трансформации, а также пестицидами и другими опасными веществами делает их серьезной причиной загрязнения водных объектов, снижения плодородия почв и качества сельскохозпродукции.

Тепловое загрязнение

От тепловых электростанций и отдельных производств в водоемы поступают нагретые СВ.

Возникает «тепловое загрязнение» с негативными для гидросферы, постепенно нарастающими последствиями:

Уменьшается концентрация кислорода в водоемах.
Резко изменяется термический режим.
Страдает флора и фауна водных объектов.
Появляются благотворные условия для «цветения воды» в связи с ростом сине-зеленых водорослей.

Загрязнение гидросферы, мирового океана

Мировой океан – главный «орган» Земли, определяющий ее климат.

Он взаимодействует с атмосферным воздухом, управляет круговоротом воды, излучает и поглощает тепло, формирует облака и осадки, производит кислород и даже смягчает последствия глобального потепления.

Согласно исследованиям, всего 13 % акватории Мирового океана не затронуты человеческой активностью (в основном в отдаленных частях Тихого океана, Арктике и Антарктике). Под особой охраной находятся всего 5 % «первозданных» морских территорий.

Технологический прогресс отвел Мировому океану роль гигантской «мусорной свалки». В воду ежегодно поступают миллиарды тонн загрязняющих отходов – нефти, промышленных и канализационных стоков, мусора, радиоактивных отходов, тяжелых металлов. Главным бедствием для океана является нефть и нефтепродукты.

Попадая в водоемы, они, а также нефтесодержащие стоки, принимают различные формы загрязнения, в частности:

пленка, плавающая на поверхности;
смесь – растворенная или эмульгированная;
осевшие на дно тяжелые фракции.

Всего 12 г нефти, попавшие в водоем, делают непригодной для использования и жизни морских организмов целую тонну воды.

Следующие по значимости вреда – сточные воды. Если в воду попадает небольшой объем СВ, это даже приносит пользу – вода обогащается, увеличивается рост растений и обитателей водоема. Но большие объемы разрушают экосистемы, приводят к гибели морских организмов.

Ученые выделяют две основные причины загрязнения Мирового океана:

Проявление глобальных процессов планетарного масштаба, связанных с изменением климата и теплоэнергетического баланса, загрязнением атмосферы в целом и атмосферных осадков в частности.
Деятельность человека — сточные воды, включая коллекторно-дренажные, поверхностные воды, сельскохозяйственные и животноводческие стоки.

Основные загрязнители океанов — это СВ, содержащие:

пестициды;
гербициды;
химические удобрения;
моющие средства;
нефтепродукты;
полимеры и другие твердые частицы.

Сброс неочищенных СВ создает опасность для здоровья, приводит к кислородному истощению.

Основные источники СВ, поступающих в море:

городские канализации;
очистные сооружения;
суда.

Сброс СВ в моря и океаны – распространенная практика наших дней. Мегаполисы с помощью многокилометровых труб отправляют канализационные и промышленные стоки в глубины морей. Но приходит время задуматься о последствиях.

Экологические проблемы

Такие источники, как:

поверхностные стоки;
дренажные воды;
промышленность;
транспорт;
энергетика;
стоки животноводческих комплексов и сельскохозяйственных угодий

загрязняют водные объекты:

тяжелыми металлами;
нефтепродуктами;
биогенами;
пестицидами;
фенолами;
радионуклидами;
ПАВ и другими опасными веществами.

Интенсивное развитие сельского хозяйства и массовое использование азотных и фосфорных удобрений привело к тому, что вещества в колоссальных объемах попадают в океаны и становятся причиной появления «мертвых» зон.

Происходит эвтрофикация – азот и фосфор чрезмерно насыщают воду морей питательными соединениями, что приводит к чрезмерному развитию одних водорослей и гибели других.

В результате одноклеточные водоросли (а среди них много токсичных) интенсивно размножаются и закрывают солнечный свет для других растений и животных. Затем водоросли отмирают и разлагаются, опускаясь на дно и потребляя растворенный в воде кислород.

Итог – воды морей становятся мутными и безжизненными, флора и фауна вынуждены мигрировать на другие территории, а многие организмы просто погибают.

На жизнь обитателей водоемов особенно пагубно воздействуют СВ целлюлозно-бумажной промышленности. Древесные массы, содержащиеся в стоках, окисляются, поглощая большие объемы растворенного кислорода. В результате погибают икра, мальки и взрослые рыбы. Волокна древесины, засоряя воду, ухудшают ее физические и химические показатели.

Атомные электростанции тоже вносят свой вклад в загрязнение водоемов СВ с радиоактивными отходами в составе. Радиоактивные элементы накапливаются в планктоне и рыбе, откуда по цепочкам питания передаются другим водным обитателям.

Радиоактивность планктонных организмов в тысячи раз выше, чем воды – среды их обитания. СВ с высокой радиоактивностью, превышающей 100 мкюри/л, подлежат захоронению. Для этих целей используются подземные бессточные бассейны и резервуары со специальной защитой.

Негативные последствия сточных вод

Если обобщить, в результате антропогенного воздействия нарушается экология водоемов, снижается биопродуктивность, а также изменяются:

химические, физические и органолептические свойства воды;
биохимический режим водоемов;
состав микроорганизмов.

Водный объект становится источником поступления токсичных веществ к человеку по 4 водно-трофическим цепочкам:

Вода – человек.
Вода – животные – человек.
Вода – почва – растение – человек.
Вода – почва – растение – животные – человек.

СВ нарушают функционирование систем жизнеобеспечения, от которых зависят множество секторов – от городской инфраструктуры до производства продуктов питания и промышленности.

В результате отсутствия регулирования сточных вод происходит ряд негативных моментов:

утрата экосистемных услуг и экономических возможностей;
изменение климата планеты из-за выбросов веществ с более высоким потенциалом глобального потепления, чем CO₂ – метана и закиси азота;
увеличение «мертвых зон», пагубно влияющих на рыболовство, источники средств к существованию;
распространение через воду различных болезней, отрицательное воздействие на здоровье человека и животных.

Между состоянием Мирового океана и жизнью людей на Земле есть прямая связь. Мутации и исчезновение представителей флоры и фауны трансформируют экосистему в глобальных масштабах – пищевые цепочки нарушаются, что неизбежно отражается на уровне жизни и питании зависящих от морских ресурсов людей.

Из-за нерегулируемого антропогенного воздействия СВ Мировой океан плохо функционирует. Семейства рыб не восстанавливаются, от изменения климата моря теряют кислород, становясь кислее и теплее, загрязнения губят морских обитателей, растительный мир и в конечном счете человеческую популяцию.

Пути решения

Океан способен восстанавливать баланс экосистемы. Но в век активной, неконтролируемой и безрассудной деятельности человека водный слой планеты не успевает обновляться собственными силами.

Глобальные проблемы Мирового океана должны решаться не менее глобальными методами:

совершенствование технологий добычи и транспортировки нефти;
снижение объемов углекислого газа в атмосфере;
разработка и массовое внедрение экологических видов топлива;
создание ресурсосберегающих технологий;
строгое соблюдение регламентов и повышение уровня очистки стоков, сбрасываемых в гидросферу;
внедрение высокоэффективных методов очистки сточных вод, в том числе мембранных;
минимизация дренажных стоков;
внедрение новых малоотходных технологических процессов с наибольшим экологическим эффектом;
сокращение объемов загрязнения окружающей среды биогенами, пестицидами, тяжелыми металлами и другими токсикантами.

Человечество должно понять – нужно возвращать природе воду, если не в первозданном виде, то хотя бы приближенной к естественному составу.

Промышленные предприятия должны использовать фильтровальные станции, очистные сооружения, аэрационное оборудование, применять универсальную и эффективную технологию очистки сбросов высокоактивными симбиотическими иловыми культурами – все эти методы способны отфильтровать из СВ вредные соединения.

Города должны улучшать способы очистки канализационных стоков с обновлением оборудования и увеличением числа очистных станций.

Эффективным направлением в сфере охраны водоемов будет активный переход предприятий на замкнутые циклы водоснабжения, где очищенные СВ не сбрасываются, а многократно используются.

Бессточные циклы позволят сократить поступление СВ в поверхностные водоемы, использовать свежую воду только для восполнения безвозвратных потерь в неизмеримо меньших объемах.

Ощутимо сократить уровень загрязненности СВ можно путем извлечения из сточных масс ценных примесей, используя современные методы обработки.

Большие объемы воды в различных отраслях расходуются на охлаждение, превращаясь в СВ и частично испаряясь. Замена водяного охлаждения воздушным позволит сократить расход пресной воды в среднем на 80%.

Видео по теме

Предлагаем прослушать доклад эксперта о проблемах загрязнения окружающей среды сточными водами фармацевтических предприятий:

Подводим итоги

Если сточными водами управлять рационально, они способны стать полезным ресурсом и решением множества проблем. Обработанные стоки – источник воды и питательных веществ.

Их можно использовать для выращивания сельскохозяйственных культур, минимизируя потребность в пресных запасах и дорогостоящих удобрениях.

Осадок сточных вод может стать сырьем для производства биогаза, биотоплива, экологичных строительных материалов, что позволит экономить природные ресурсы планеты, создавать новые рабочие места и развивать экономику в целом.

Источник