Что такое Гидросфера земли из чего она состоит

Гидросферой называют водную оболочку Земли, то есть, всю воду планеты, связанную единым круговоротом.

Гидросфера – самая тонкая оболочка планеты, отсутствующая на других планетах Солнечной системы. Вода на некоторых планетах и их спутниках встречается, но в количествах, не позволяющих говорить о водной оболочке других планет.

Общий объем гидросферы составляет примерно 1390,00 миллионов кубических километров.

Из каких частей состоит гидросфера

Вода находится на нашей планете повсюду и в разном состоянии. Больше всего ее в жидкой форме. Сюда можно отнести:

• океаны;
• моря;
• озера и водохранилища;
• реки;
• подземные воды.

Здесь нужно понимать, что соленая вода составляет примерно 95% и только 5% — пресная (та, которую потребляет большинство живых организмов).

На планете огромные запасы подземных вод. Ученые оценивают их примерно в 5% от всей гидросферы планеты, но существует теория об огромном подземном океане глубоко в недрах. Правда, мне в это верится с трудом.

В состав гидросферы также входит лед. На планете огромное количество ледников, которые сосредоточены на полюсах нашей планеты. Но если смотреть в абсолютном количестве, то в гидросфере они составляют всего лишь 2%. Узнав это, я был очень удивлен.

Водяной пар также является частью гидросферы, но очень-очень маленькой. Хотя благодаря ему выпадают осадки.

Строение и функции гидросферы

Гидросфера Земли — это термин, который используется для описания совокупности всех водных запасов планеты. В него входят не только пресноводные и соленые водоемы, расположенные на поверхности, но также подземные источники и вода, находящаяся в парообразном и замерзшем состоянии. На планете непрерывно происходит круговорот воды.

Сотни тонн воды каждый день испаряются с поверхности Мирового океана. Одна часть здесь же выпадает в виде дождя, а другая относится ветрами на континенты. Попавшая из Мирового океана жидкость питает подземные источники, испаряется или же возвращается обратно благодаря рекам.

Гидросфера является важнейшей составляющей живой и неживой природы. В каждой клетке любого организма присутствует запас воды. Без данного компонента становятся невозможными обменные процессы. Кроме того, вода необходима для поддержания существующих климатических условий на планете. Фазовые превращения сопровождаются выделением или поглощением тепла.

Вода, присутствующая в атмосфере, создает парниковый эффект, повышающий температуру на планете в среднем на 18°C. Кроме того, поддержанию климатических условий, пригодных для жизни, способствуют существующие подводные течения, которые переносят разогретые экваториальные воды к полюсам.

Использование водных ресурсов

1. Водопотребители.
2. Это отрасли, использующие воду для определенных целей, но не возвращающие ее. Среди них теплоэнергетика, сельское хозяйство, черная и цветная металлургия, целлюлозно-бумажная и химическая промышленность.
3. Водопользователи.
4. Это отрасли, которые используют воду для своих нужд, но потом всегда ее возвращают. Например, службы хозяйственно-питьевого потребления, морской и речной транспорт, судоходство, рыбное хозяйство.

Стоит отметить, что для жизнеобеспечения города с населением 1 млн человек необходимо более 300 тысяч м³ чистой воды в сутки, причем более 75% вод возвращаются непригодными для живых организмов, т.е. загрязненными.

Что такое гидросфера

Гидросфера представляет собой водную оболочку Земли, расположенную между атмосферой (газовой оболочкой) и литосферой (твердой земной корой).

В состав гидросферы входит вода, которая представлена в 3 состояниях:

• жидком;
• твердом (ледники);
• газообразном (в виде водяного пара, входящего в состав нижних участков атмосферы).

В состав данной системы входит большое количество различных химических элементов: различных минеральных солей, газов, других соединений.

Гидросфера является динамической, постоянно меняющейся системой, образующей круговорот воды в природе, когда жидкость испаряется из источников, поднимаясь в виде газа в атмосферу, а затем конденсируется, выпадая в виде осадков.

Теории формирования

В современном научном обществе существуют 2 основных теории формирования гидросферы.

Это:

• теллурическая теория;
• космическая теория.

Приверженцы теллурической теории считают, что земная кора, атмосфера и водная оболочка планеты формировались в одно и то же время, разделяясь в результате процессов плавления и высвобождения газов, запертых в твердых веществах.

Известно, что Земля сформировалась из протопланетного облака, в составе которого уже находились различные элементы, но они входили в состав твердых частиц. Когда планета достигла довольно большого размера, в ней стали происходить определенные изменения, которые связаны с силами гравитации и распадом радиоактивных элементов в недрах Земли. Все это привело к разогреву планеты, что в свою очередь стало причиной дифференциации ее составных элементов.

Самые легкие из них, постепенно превращаясь в пар, сформировали основу атмосферы, а затем и гидросферы, более тяжелые вошли в состав земной коры и недр планеты (наиболее объемные элементы, например железо и никель, составляют земное ядро и мантию).

Космическая теория гласит, что вся вода, которая содержится на нашей планете, имеет внеземное происхождение. Она была доставлена кометами и метеорами, прилетающими из космоса. В тот период времени, когда планета только сформировалась, она подвергалась постоянным ударам космических тел, в состав которых входили мельчайшие частички воды. Конечно, их количество было весьма незначительным, но благодаря тому, что эта атака продолжалась на протяжении миллионов лет, на поверхности и в недрах планеты скопились масштабные водные запасы.
Существует мнение, что обе этих теории являются верными. Согласно этому мнению, часть гидросферы сформировалась в результате естественных планетарных процессов, характерных для планет земного типа, другая часть прибыла к нам вместе с космическими телами.

Общие свойства всех частей гидросферы

Несмотря на различие в составе, состояниях и местах расположения, все части гидросферы связаны между собой и представляют единое целое. Все ее части принимают активное участие в глобальном круговороте воды.

Круговорот воды – непрерывный процесс перемещения водных массивов под воздействием энергии солнца. Это связующее звено всей земной оболочки, обязательно условие существования жизни на планете.

Кроме того, вода выполняет ряд важнейших функций:

• Накопление большого количества тепла, благодаря чему на планете поддерживается стабильная средняя температура.
• Производство кислорода. В водной оболочке обитает большое количество микроорганизмов, продуцирующих ценный газ, необходимый для существования всего живого на Земле.
• Ресурсная база. Воды Мирового океана и поверхностные воды представляют большую ценность в качестве ресурсов для обеспечения жизнедеятельности человека. Отлов промысловой рыбы, добыча полезных ископаемых, использование воды в промышленных целях – и это лишь неполный список использования воды человеком.

Влияние гидросферы на человеческую деятельность может быть и негативной. Природные явления в виде половодий и наводнений представляют большую угрозу, и могут настигнуть практически в любом регионе планеты.

Гидросфера и человек

С развитием научно-технического прогресса антропогенное воздействие на гидросферу стало набирать большие обороты. Человеческая деятельность стала причиной появления геоэкологических проблем, в результате которых водная оболочка Земли начала испытывать следующие негативные влияния:

• загрязнение вод химическими и физическими загрязнителями, которые существенно ухудшают качество воды и условия жизни населяющих животных и растений;
• резкое уменьшение или истощение водного ресурса, при котором невозможно его дальнейшее восстановление;
• утрата водным объектом своих природных качеств.

Основная проблемы гидросферы – загрязнение

Для решения данной проблемы на производствах необходимо применять новейшие технологии защиты, благодаря которым водные бассейны не будут страдать от всевозможных видов загрязнений.

Общие сведения

Дефицит чистой пресной воды — главная и актуальная проблема, которая стоит перед людьми. Основная часть планеты покрыта океанами, реками, озерами, морями. Их наличие является обязательным условием жизни всех организмов на земле. Также немаловажны водные запасы и для хозяйственной сферы.
По данным Википедии, каждый год на планете люди расходуют более 3400−3600 тонн воды. Основное количество этого большого объема (приблизительно 75%) уходит на сельскохозяйственные нужды. Без воды не сможет обойтись металлургия, химическая и целлюлозная промышленность, она требуется для бытовых нужд людей. Следствие хозяйственной деятельности — огромный объем сточных вод.

Быстрое увеличение количества людей, которые проживают на планете, привело к тому, что в определенных странах уже появились сообщения о нехватке пресной воды. Загрязнение гидросферы скоро лишит человечество и этих довольно скромных запасов.

Уже сейчас основная часть водных источников на земле загрязнена. Ежегодно люди вырабатывают примерно 3500 км³ отходов, основная часть попадает в океаны и моря. Естественно, природа может самостоятельно восстанавливаться, однако и для ее защитных механизмов есть определенные ограничения. Современные технологии водоподготовки позволяют стабилизировать положение, но не у каждой страны есть на это средства.

Виды загрязнений

Сегодня известно больше 500 веществ и их производных, которые способны загрязнять естественные водоемы. Однако это не единственная опасность. Можно назвать такие классы загрязнителей вод:

1. Химические — наличие в воде разных неорганических и органических соединений в объемах свыше допустимых показателей. Это самый распространенный тип антропогенного загрязнения гидросферы. Список отравляющих веществ впечатляет: это нефть, металлы, удобрения. Самый большой «вклад» в отравление водных ресурсов разной «химией» привносят промышленные заводы — в их сточных водах можно найти всю таблицу Менделеева. Этот вид загрязнения является невидимым, для определения потребуются лабораторные анализы.
2. Тепловые — это увеличение температуры водоемов вследствие сброса большого объема горячих вод атомными и тепловыми станциями. И хоть тепловое загрязнение может показаться наиболее безобидным из всего перечня, но это неверно. Увеличение температуры уменьшает количество кислорода в воде, это негативно отражается на экосистеме.
3. Физические источники загрязнения гидросферы происходят из-за попадания в водоемы нерастворимых веществ. Они бывают различного размера, от микроскопических частиц пластмасс до довольно крупных отходов. К примеру, в океанах уже есть большие участки, забитые мусором. Они настолько огромны, что их можно заметить даже с космоса.
4. Радиоактивные — значительное превышение содержания в воде радионуклидов. Главным источником ухудшения состояния водоемов являются полигоны для испытания ядерного оружия, кладбища токсичных отходов, атомные станции. Радионуклиды скапливаются в планктоне, после передвигаются по пищевой цепочке, попадая в результате к людям в виде пойманной рыбы. Естественно, эта пища негативно отражается на человеческом здоровье.
5. Биологические — это увеличение в воде разных грибков, водорослей, патогенных организмов. Основная причина — высокое содержание органических и неорганических соединений.

Тяжелыми металлами

В процессе деятельности крупных заводов в пресную воду сбрасываются промышленные стоки, состав которых изобилует различного рода тяжелыми металлами. Многие из них, попадая в организм человека, оказывают на него пагубное воздействие, приводящее к сильному отравлению, смерти. Такие вещества называют ксенобиотиками, то есть элементами, которые чужды живому организму. К классу ксенобиотиков относят такие элементы, как кадмий, никель, свинец, ртуть и многие другие.

Известны источники загрязнений воды данными веществами. Это прежде всего металлургические предприятия, автомобильные заводы.

Естественные процессы на планете тоже могут способствовать загрязнению. Например, вредные соединения в большом количестве содержатся в продуктах вулканической активности, которые время от времени попадают в озера, загрязняя их.

Но, безусловно, антропогенный фактор здесь имеет решающее значение.

Радиоактивными веществами

Развитие ядерной промышленности нанесло существенный вред всему живому на планете, в том числе и водоемам с пресной водой. В процессе деятельности ядерных предприятий образуются радиоактивные изотопы, в результате распада которых выделяются частицы с разной проникающей способностью (альфа-, бета- и гамма-частицы). Все они способны нанести живым существам непоправимый вред, так как при попадании в организм данные элементы повреждают его клетки и способствуют развитию онкологических заболеваний.

Источниками загрязнений могут служить:

• атмосферные осадки, выпадающие в районах, где проводятся ядерные испытания;
• сточные воды, сбрасываемые в водоем предприятиями ядерной промышленности.
• суда, работающие с использованием ядерных реакторов (при аварии).

Неорганические загрязнения

Основными неорганическими элементами, ухудшающими качество воды в водоемах, считаются соединения токсичных химических элементов. К ним относятся ядовитые соединения металлов, щелочи, соли. В результате попадания данных веществ в воду состав ее меняется, она становится непригодной для употребления живыми организмами.

Основным источником загрязнения являются сточные воды крупных предприятий, заводов, шахт. Некоторые неорганические загрязнители усиливают свои негативные свойства, находясь в кислой среде. Так, кислые сточные воды, поступающие из угольной шахты, несут в себе алюминий, медь, цинк в концентрациях, весьма опасных для живых организмов.

Примером могут служить экологические проблемы Азовского моря.

Канализационные стоки

Ежедневно в водоемы поступает огромное количество воды из канализационных стоков.

В такой воде содержится масса загрязняющих веществ. Это и частицы моющих средств, мелкие остатки пищи и бытовых отходов, фекалий. Эти вещества в процессе своего разложения дают жизнь многочисленным патогенным микроорганизмам.

Попадание их в организм человека может спровоцировать ряд серьезных заболеваний, таких как дизентерия, брюшной тиф.

Из больших городов такие стоки попадают в реки, затем моря и океан.

Синтетическими удобрениями

В синтетических удобрениях, используемых человеком, содержится много вредных веществ, таких как нитраты и фосфаты. Попадание их в водоем провоцирует чрезмерный рост специфической сине-зеленой водоросли. Разрастаясь до огромных размеров, она препятствует развитию других растений в водоеме, при этом сама водоросль не может служить пищей для живых организмов, обитающих в воде. Все это приводит к исчезновению жизни в водоеме и его заболачиванию.

Как разрешить проблему загрязнения воды

Безусловно, пути решения этой проблемы есть.

Известно, что большая часть загрязняющих элементов поступает в водоемы вместе со сточными водами крупных предприятий. Очистка воды – один из путей решения проблемы загрязнения воды. Владельцы предприятий должны озаботиться установкой качественных очистных сооружений. Наличие таких устройств, конечно, не способно полностью прекратить выброс отравляющих веществ, но значительно снизить их концентрацию вполне им под силу.

Также с загрязнениями питьевой воды помогут бороться бытовые фильтры, которые очистят ее в доме.

Заботиться о чистоте пресной воды должен и сам человек. Соблюдение нескольких простых правил поможет в значительной степени снизить уровень загрязнения воды:

• Необходимо экономно использовать водопроводную воду.
• Избегайте попадания бытовых отходов в канализационную систему.
• По возможности очищайте от мусора близлежащие водоемы и пляжи.
• Не используйте синтетические удобрения. Лучше всего в качестве удобрений подойдут органические бытовые отходы, скошенная трава, опавшие листья либо компост.
• Утилизируйте выбрасываемый мусор.

Несмотря на то что проблема загрязнения воды в настоящее время достигает угрожающих масштабов, решить ее вполне возможно. Для этого каждый человек должен приложить некоторые усилия, бережнее относиться к природе.

Классификация загрязнений гидросферы

Для выбора мер по предотвращению и исправлению последствий загрязнения выявляют по 3 характеристикам:

• способ попадания загрязнителей;
• масштаб распространения;
• степень устойчивости загрязнителей.

Загрязнители могут попадать в воду постепенно в результате естественных или антропогенных процессов, а также в виде разовых выбросов, связанных с природными катаклизмами и техногенными катастрофами. Масштаб распространения определяется площадью, содержащей загрязнители, а также территорией, на которую они влияют.

Некоторые загрязнители растворяются в агрессивной соленой среде Мирового океана, другие могут накапливаться на берегах или в водоворотах – по этим факторам оценивается устойчивость (нестойкая или стойкая) загрязнения.

Источники загрязнения гидросферы

Вода используется в большинстве видов человеческой деятельности от бытовой до производственной. В соответствии с этим загрязнение гидросферы происходит из многих источников, среди них выделяются:

• естественные;
• антропогенные.

Влияние естественных источников незначительно и обычно сопровождается совместным действием с антропогенными факторами. Например, извержения подземных вулканов приводят к тепловому заражению, характеризующемуся изменению среды под действием новых более высоких температур. Ярче всего естественные причины проявляются во время катаклизмов: разрушается инфраструктура, что приводит к загрязнению вод.

Антропогенные источники

Практически все загрязнители попадают в воду в результате человеческой деятельности. Среди отраслей и видов деятельности, оказывающих негативное воздействие на гидросферу, выделяются:

Вид деятельности или отрасль Как влияет Примеры

Основные загрязнители гидросферы

Сложность в очистке водоемов и определении степени загрязнения заключается в физико-химических характеристиках загрязнителей гидросферы. Некоторые из них растворяются в воде, из-за чего их сложно обнаружить визуальным способом. Другие погружаются под воду в твердом состоянии или плавают в воде – зависит от плотности вещества относительно воды.

Загрязнители, оказывающие наибольший урон гидросфере:

• нефть и нефтепродукты;
• тяжелые металлы (самые опасные – кадмий и свинец);
• детергенты (бытовая химия);
• минеральные вещества (соли, кислоты, щелочи, пестициды);
• пластик и полимеры;
• биологические загрязнители (микробы);
• радиоактивные элементы.

В зависимости от источника в гидросферу загрязнители могут попадать отдельными видами или совместно с другими компонентами. При попадании в гидросферу они влияют на состав воды: физический, температурный, бактериологический, химический.

Для определения отклонений от естественного состояния или выявления содержания посторонних компонентов используются меры мониторинга воды.

Главные экологические последствия загрязнения гидросферы

Загрязнение гидросферы приводит к неблагоприятным экологическим последствиям как пресноводных экосистем, так и мирового океана. Это нарушение их устойчивости, мутагенез и канцерогенез, красные приливы, эвтрофикация вод и нехватка пресной воды.

Нарушение экосистем

Уязвимость экосистем гидросферы возникает вследствие их неспособности противостоять негативным воздействиям окружающей среды. Основной причиной возникновения нарушений экосистем является разбалансированность круговорота веществ в гидросфере из-за несогласованной деятельности отдельных групп организмов.

Нарушения в экосистемах зависят от внутренних причин саморазвития составляющих гидросферы и внешних, связанных с изменениями в окружающей среде. Внешние причины являются основным фактором, влияющим на динамику экосистем, и имеют два направления — естественное и неестественное.

Естественное внешнее воздействие, приводящее к нарушению экосистем гидросферы, связано с существованием нашей планеты. Основные факторы:

• гидрологические;
• климатические;
• геоморфологические;
• геологические.

Неестественное направление связано с антропогенной деятельностью человека. В результате поступления в природную среду гидросферы загрязняющих веществ и отходов производственной деятельности в экосистемах могут произойти нарушения и изменения:

• физико-химических параметров среды обитания;
• структуры и химического состава биоценозов водной среды;
• естественных процессов самоочищения;
• круговорота веществ в гидросфере.

Стойкие вещества загрязнителей распространяются в природных ландшафтах водной среды, накапливаются в организмах ее обитателей, что приносит вред экосистеме и здоровью человека.

Вследствие нарушения (изменения какого-либо фактора) в экосистеме гидросферы неподготовленный к новым условиям вид может ожидать один из вариантов:

• миграция;
• адаптация;
• вымирание.

Появление мутагенеза и канцерогенеза

В результате всестороннего антропогенного воздействия на гидросферу возрастает загрязнение водных систем. В них накапливаются химические компоненты, которые при взаимодействии в водной среде способны образовывать мутации (изменения наследственных свойств), которые негативно влияют на жизнеспособность организмов. К мутагенам относятся:

• биологические (болезнетворные микроорганизмы, бактерии, вирусы);
• физико-химические (асбест, волокна);
• физические (протоны, нейтроны, радионуклиды, гамма- и рентгеновские лучи).

В составе гидросферы наибольшее мутагенное действие оказывают пестициды и соли тяжелых металлов (марганец, никель).

Мутагены одновременно бывают и канцерогенами.

Тяжелые металлы – наиболее опасные элементы, способные загрязнять почву

Природные источники канцерогенов – геохимические процессы, вулканическая деятельность, коксохимические явления.

Источниками поступления канцерогенных соединений в водную среду являются:

• разливы нефти;
• захоронения контейнеров с радиоактивными отходами;
• сточные воды;
• выбросы двигателей судов.

Вы знали, что некоторые виды сине-зеленых водорослей, служащие пищей морским обитателям, содержат вещества, обладающие канцерогенным действием, поэтому могут представлять угрозу — развитие новообразований у людей?

Цветение вод и красные приливы

Изменение климата и антропогенная деятельность человека привели к явлению глобального характера — в период бурного цветения водорослей наблюдается феномен, названный красным приливом. Поверхность воды приобретает кроваво-красный цвет за счет скопления гигантского количества фитопланктона (в переводе с греческого — блуждающее растение). Такие приливы наблюдаются в прибрежных водах всех континентов, кроме Антарктиды.

Явление возникает ближе к осени. Его связывают с содержанием в морской воде повышенного содержания нитратов и фосфатов. Распространению красных приливов способствуют кислотные дожди.

Основные последствия цветения вод:

• гибель морских рыб, птиц, млекопитающих и организмов;
• дефицит кислорода в воде;
• образование аммиака и сероводорода.

Красные приливы представляют опасность для здоровья и жизни людей, употребивших в пищу моллюски-фильтраторы (гребешки, устрицы, мидии). Токсины микроводорослей также аккумулируются в креветках и крабах.

Известно порядка 40 видов водорослей, продуцирующих токсины, среди 300, вызывающих цветение воды.

Эвтрофикация вод

Явление связано с загрязнением вод биогенными веществами — фосфором и азотом, которые продуцируют бурный рост сине-зеленых водорослей. Эвтрофирование водоемов резко ухудшает физико-химические свойства воды. Массовое отмирание водорослей накапливает на днищах водоемов тонны разлагающихся веществ, на что расходуется почти весь запас растворенного в воде кислорода. Следствие — массовая гибель рыб и других обитателей среды. Использованная местными жителями вода из эвтрофированных источников может вызвать вспышку желудочно-кишечных заболеваний.

Дефицит пресной воды

Пресные воды на земном шаре распределены неравномерно, что приводит более половины населения планеты к «водному голоду». Основная причина дефицита пресной воды — постоянный рост водопотребления из-за увеличения прироста населения и развития экономики. Нехватка питьевой воды связана со следующими проблемами:

• недостаточностью возобновления водных ресурсов из-за плохого состояния экосистем гидросферы;
• увеличением неэффективного водопользования;
• антропогенной деятельностью человека;
• изменениями климата.

Вред для здоровья

Повышенное засорение пресной воды, пригодной для употребления, негативно отражается на качестве жизни животных и человека. Химические выбросы, растворенные в жидкости, провоцируют возникновение следующих патологических процессов:

• сердечно-сосудистые заболевания;
• почечнокаменная болезнь;
• нарушения внутриклеточного обмена веществ;
• расстройства желудочно-кишечного тракта;
• пищевые интоксикации;
• хронические заболевания опорно-двигательного аппарата;
• поражение печени.

Загрязнение пресных водоемов органическими отходами приводит к патогенному росту различных бактерий. Микроорганизмы при попадании в ткани человека вызывают инфекционно-воспалительные заболевания.

Эпидемии

Вирусные и бактериальные инфекции в 80% случаев наблюдаются при употреблении грязной питьевой воды или появляются после купания в открытых водоемах. Гидросфера создает благоприятные условия для размножения патогенных микроорганизмов. Периодические выбросы фармацевтических предприятий по производству антибиотиков приводят к развитию резистентности у бактерий. В результате биологического загрязнения появляется суперинфекция и снижается эффективность консервативного лечения.

Мусорные острова

Механическое засорение вод Мирового океана приводит к формированию островов из мусора:

• пластиковых изделий;
• жести;
• рыболовных сетей;
• бытовых отходов;
• стеклянных бутылок.

Течения сталкивают друг с другом мусор, который не поддается гниению. В результате со временем на поверхности океанов или морей образуются горы отходов, общей массой до 130 тонн.

Кислотные дожди

Вода, загрязненная синтетическими веществами, в процессе испарения или нагрева высвобождает летучие токсины. Ядовитые газы поднимаются в верхние слои атмосферы, взаимодействуя с молекулами жидкости в воздухе. В результате химической реакции влага трансформируется в кислоту. В 95% случаев на землю выпадают осадки из концентрированной серной или азотной кислоты. Химические вещества вызывают ожоги, провоцируют гибель флоры и фауны.

Вымирание животных

Антропогенные факторы загрязнения реки, моря и океана наносят вред флоре и фауне. Но если растения способны пускать корни к чистым грунтовым течениям, животные на такой фокус не способны. Отрезанные от питьевых источников звери и птицы начинают вымирать, нарушая пищевую цепь и установившийся биоценоз.

Способы попадания загрязнений в воду

Заражение гидросферы Земли происходит следующими способами:

• первичное непосредственное загрязнение – при этом способе происходит попадание вредных веществ непосредственно в массив воды извне;
• природное загрязнение – в этом случае отравляющие вещества сначала попадают в почву или воздух, и лишь потом из них переходят в воду.

Степень устойчивости загрязнения

По степени устойчивости химических веществ, попадающих в водную среду, загрязнение гидросферы можно разделить на:

• нестойкое – химические вещества попадают в круговорот веществ в гидросфере в результате чего под биологическим воздействием быстро исчезают;
• стойкое – загрязняющие компоненты не участвуют в естественном круговороте химических веществ в гидросфере, тем самым накапливаясь и продолжая загрязнять воду.

Для того чтобы оценить степень зараженности используют гидрохимический индекс загрязнения воды.

Масштабы распространения загрязнений

По масштабности распространения выделяют:

• глобальное, всеобъемлющее загрязнение, которое может произойти в любой точки земной шара;
• региональный масштаб отравления вод происходит локально, на определенной территории земной поверхности;
• локальное загрязнение происходит в определенных водоемах, где расположены предприятия, заражающие среду

Чем опасно загрязнение гидросферы для живых организмов?

Существует разнообразные экологические последствия, вызванные загрязнениями гидросферы. Но они все сказываются негативно на:

• жизнедеятельности организма;
• полноценном процессе роста;
• правильному функционированию;
• репродуктивной системе и нормальном воспроизводстве.

Поэтому охрана вод от загрязнения требует самого пристального внимания и использования комплексного решения проблемы отравления гидросферы.

Нейротоксичное воздействие

Тяжелые металлы, попадая в живой организм, вызывают разрушение нервных тканей. Система перестает функционировать полноценно, приводя к различным неврологическим нарушениям:

• нервные расстройства;
• стрессы;
• депрессии;
• аутизм;
• минимальные мозговые дисфункции;
• расстройства аутистического спектра;
• умственная отсталость;
• нарушение сна;
• мигрени;
• нарушение сосудистой деятельности;
• нарушение кровообращение в мозговых тканях;
• приводящие к нарушению ментальных функций.

Канцерогенный эффект

Канцерогенное отравление пагубно сказывается на здоровье человека. В результате чего происходят мутации клеток, вызывающие их перерождение и неконтролируемый рост. Все это приводит к появлению онкологических заболеваний.

Генотоксичность загрязнителей воды

Некоторые вещества, которые оказываются в воде, в результате ее загрязнения, оказывают разрушающее действие на ДНК живых существ. Это приводит к возникновению серьезных болезней и мутаций у человека, зверей, птиц, рыб и растений.

Репродуктивные нарушения

Если концентрация загрязняющих веществ значительна, то организм может быстро погибнуть. Если же концентрация мала, то отравляющие вещества постепенно накапливаются в организме, снижая его продуктивную деятельность.

Именно опасные примеси и радиоактивные загрязнения, содержащиеся в воде, могут привести к потере способности воспроизводства.

Нарушения энергообмена

Энергообмен – важнейшая часть функционирование организма. Этот процесс происходит на межклеточном уровне. Но если мембраны клеток подвергаются воздействию вредных веществ, то в них нарушается процесс обмена энергией. Как следствие – жизненные процессы в организме сначала замедляются, потом приостанавливаются и организм перестает существовать.

Пути решения проблем

Выход из создавшегося положения есть. Он требует участия всех ведущих стран мира, внедрения комплекса мер спасения гидросферы. Какие же пути решения проблемы?

1. Усиление пропаганды экологических знаний среди населения планеты.
2. Реорганизация производства, внедрение экологически чистых технологий в промышленности и в сельском хозяйстве.
3. Реконструкция старых и разработка новых очистных сооружений и методов очистки воды и воздуха.
4. Усиление контроля за использованием радиоактивных веществ.
5. Преодоление экономической отсталости и санитарной безграмотности в странах Азии, Африки, Латинской Америки.
6. Переход от нефти и газа на альтернативные энергоносители.
7. Создание глобальной системы экологической взаимопомощи и безопасности.

Методы очистки

Во многих развитых странах охрана гидросферы и защита воды, которую можно использовать для обеспечения бытовых нужд людей, стоит остро. Очистки стоков механическими, химическими, биологическими и другими методами является шагом к сохранению водных ресурсов. В развитых странах для получения наилучшего результата используется сразу несколько видов очистки сточных вод.

Механические

К механическим методам очистки относится отстаивание, процеживание и фильтрация. Химические реагенты и высокие температуры не применяются. Эти способы очистки позволяют удалить не только крупные загрязнители, но и нерастворенные органические и минеральные примеси. Данные методы сейчас используются в качестве предварительной очистки.

Химические

В ряде случаев для очистки стоков требуется использование химических реагентов. В ходе реакций сложные загрязнители расщепляются на простые и безопасные вещества. Такими методами проводится нейтрализации щелочей и кислот. Очистка стоков может проводиться электрохимическим способом, позволяющим провести окисление и выведение примесей тяжелых металлов.

Физико-химические

Существует немало физико-химических способов устранения загрязнений из стоков.

К таким методам относятся:

• флотация;
• эвапорация;
• ионный обмен;
• коагуляция;
• дезактивация;
• диализ;
• обессоливание;
• кристаллизация;
• сорбции;
• экстракции.

Данные технологии предполагают использование сочетания химических реагентов и физических способов воздействия.

Биологические

Биологическая очистка проводится за счет питания ряда микроорганизмов, которые способны расщеплять в процессе своей жизнедеятельности многие сложные вещества, содержащиеся в стоках.

Хороший эффект дает отстаивание стоков в специальных искусственных водоемах. Кроме того, к таким биологическим методам относится процедура взаимодействия активного ила и прошедших механическую очистку стоков. Сейчас активно применяются биологические фильтры, позволяющие устранить нежелательную микрофлору.

Физические

К физическим методам очистки относится использование фильтров разной степени чувствительности. К таким методам также относится воздействие электрическими токами, низкими и высокими температурами и ультрафиолетовая дезинфекция.

Защита на законодательном уровне

Сегодня написано множество докладов и рефератов по теме ухудшения состояния водных запасов, пути решения загрязнения гидросферы пытаются установить на законодательном уровне. К примеру, в Евросоюзе приняли специальные директивы по охране водоемов, которые определяют допустимое количество определенных веществ в воде. Однако как показала практика, добиться исполнения этих решений трудно даже в цивилизованных европейских странах.

В законодательстве России загрязнение водоемов тоже является преступлением, карающееся уголовным наказанием или штрафными санкциями. Но на территории РФ такая проблема еще более глобальна, чем в Европе: доказательством является загрязнение озера Байкал — самого крупного пресного водоема на земле. В России существует хорошая законодательная база, которая регулирует выбросы ядовитых веществ, однако эти законы часто не соблюдаются, так как нет эффективной системы экологического слежения.