Экологические последствия загрязнения гидросферы.
Попавшая в морскую среду нефть начинает растекаться, стремясь попасть в мономолекулярный слой. Однако практически всегда образуются пятна (слики) с чистой нефтью в центре, тогда как на периферии пятен появляется нефтеводная эмульсия. Легкие фракции нефти быстро испаряются. Таким образом, испарение играет огромную роль в перераспределении углеводородов между океаном и атмосферой. Часто случающиеся катастрофы танкеров служат причиной серьезного загрязнения не только моря, но и атмосферы. Оставшиеся после испарения высококипящие фракции нефти образуют смолистые «комки», способные погружаться на дно. Раньше этот эффект широко использовался с помощью диспергирующих агентов, погружающих нефть на дно. Однако впоследствии такой способ отвергли, так как диспергирующий агент (т.е. химикат) оказывался токсичнее самой нефти.
Помимо растворения и испарения нефть, оказавшись в водной среде, подвергается интенсивному фотохимическому и биологическому окислению (при этом для окисления 1 л нефти требуется столько кислорода, сколько его содержится в 400000 л воды). Нетрудно сделать вывод, что это приводит к обеднению морской фауны прибрежной зоны (главным образом из-за потери кислорода).
Наиболее легко растворимой в водной среде частью нефти являются ароматические углеводороды, которые, кстати, считаются и наиболее токсичными. Именно они представляют смертельную опасность для рыб, особенно мальков. Чрезвычайно токсично также дизельное топливо, загрязняющее в первую очередь портовые акватории вследствие халатности (а нередко — и преступных действий) команд судов.
|
|
|
Особенно чувствительны к нефтяному загрязнению пернатые. Попытки их спасти, как правило, безуспешны, поскольку оперение птиц хотя и гидрофобно, но лишено защиты от нефти и нефтепродуктов. Иногда птице достаточно нефтяного пятна в 2—3 см2, чтобы она погибла. При попытке птицы очиститься клювом, эти продукты попадают к ней в желудок и летальный исход неизбежен. Гибнут также иглокожие, лангусты, креветки и многие другие моллюски.
Долговременные экологические последствия загрязнения Океана и вообще всей гидросферы нефтью и нефтепродуктами изучены пока недостаточно. Есть аспекты, которые еще ждут своего исследования. Так, известно, что нефть и нефтепродукты всегда содержат полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), отличающиеся канцерогенной активностью. До сих пор считалось, что главным источником таких особо опасных веществ является отработанное машинное масло, попадающее в водную среду с судов. Однако в последние годы в науке сформировалась точка зрения, согласно которой некоторые морские организмы могут не только аккумулировать ПАУ, но и синтезировать их из сырой нефти. Если в дальнейшем это подтвердится, то проблем только прибавится.
|
|
|
Загрязнение водных экосистем представляет огромную опасность для всех живых организмов и, в частности, для человека.
Рис. 19. Грязь в воде.
Истощение подземных и поверхностных вод.
Истощение вод следует понимать, как недопустимое сокращение их запасов в пределах определенной территории (для подземных вод) или уменьшение минимально допустимого стока (для поверхностных вод). И то, и другое приводит к неблагоприятным экологическим последствиям, нарушает сложившиеся экологические связи в системе «человек-биосфера».
Практически во всех крупных промышленных городах мира где подземные воды длительное время эксплуатировались мощными водозаборами, возникли значительные депрессионные воронки (понижения) с радиусами до 20 км и более. Так, например, усиление водо-отбора подземных вод в Москве привело к формированию огромной районной депрессии с глубиной до 70—80 м, а в отдельных районах города — до 110 м и более. Все это в конечном счете приводит к значительному истощению подземных вод.
|
|
|
По данным Государственного водного кадастра, в 80— 90-е гг. 20 века на территории бывшего СССР в процессе работы подземных водозаборов отбиралось свыше 100 млн м3/сут воды. В результате на значительных территориях резко изменились условия взаимосвязи подземных вод с другими компонентами природной среды, нарушилось функционирование наземных экосистем. Интенсивная эксплуатация подземных вод в районах водозаборов и мощный водоотлив из шахт, карьеров приводят к изменению взаимосвязи поверхностных и подземных вод, к значительному ущербу речному стоку, к прекращению деятельности тысяч родников, многих десятков ручьев и небольших рек. Кроме того, в связи со значительным снижением уровней подземных вод наблюдаются и другие негативные изменения экологической обстановки: осушаются заболоченные территории с большим видовым разнообразием растительности, иссушаются леса, гибнет влаголюбивая растительность — гигрофиты и др.
Так, например, на Айдосском водозаборе в Центральном Казахстане происходило понижение подземных вод, которое вызвало высыхание и отмирание растительности, а также резкое сокращение транспирационного расхода. Довольно быстро отмерли гигрофиты (ива, тростник, рогоз, чиевик), частично погибли даже растения с глубоко проникающей корневой системой (полынь, шиповник, жимолость татарская и др.); выросли тугайные заросли. Искусственное понижение уровня подземных вод, вызванное интенсивной откачкой, отразилось и на экологическом состоянии прилегающих к водозабору участках долины рек. Этот же антропогенный фактор приводит к ускорению времени смены сукцессионного ряда, а также к выпадению отдельных его стадий.
|
|
|
Длительная интенсификация подземных водозаборов в определенных геолого-гидрогеологических условиях может вызвать медленное оседание и деформации земной поверхности. Последнее негативно сказывается на состоянии экосистем, особенно прибрежных районов, где затапливаются пониженные участки и нарушается нормальное функционирование естественных сообществ организмов и всей среды обитания человека. Истощению подземных вод способствует также длительный неконтролируемый самоизлив артезианских вод из скважин.
Истощение поверхностных вод проявляется в прогрессирующем снижении их минимально допустимого стока.
Серьезнейшая экологическая проблема — восстановление водности и чистоты малых рек (т. е. рек длиной не более 100 км), наиболее уязвимого звена в речных экосистемах. Именно они оказались наиболее восприимчивыми к антропогенному воздействию. Непродуманное хозяйственное использование водных ресурсов и прилегающих земельных угодий вызвало их истощение (а нередко и исчезновение), обмеление и загрязнение.
Сток малых рек снизился более чем наполовину, качество воды неудовлетворительное. Многие из них полностью прекратили свое существование.
Рис. 20. Изменение береговой линии Аральского моря.
К очень серьезным негативным экологическим последствиям приводит и изъятие на хозяйственные цели большого количества воды из впадающих в водоемы рек. Так, уровень некогда многоводного Аральского моря начиная с 60-х гг. 20 века катастрофически понизился в связи с недопустимо высоким перезабором воды из Амударьи и Сырдарьи. Приведенные данные свидетельствуют о нарушении закона целостности биосферы, когда изменение одного звена влечет за собой сопряженное изменение всех остальных. В результате объем Аральского моря сократился более чем наполовину, уровень моря снизился на 13 м, а соленость воды (минерализация) увеличилась в 2,5 раза.
Осушенное дно Аральского моря становится сегодня крупнейшим источником пыли и солей. В дельте Амударьи и Сырдарьи на месте гибнущих тугайных лесов и тростниковых зарослей появляются бесплодные солончаки. Трансформация фитоценозов на берегу Аральского моря и в дельтах Амударьи и Сырдарьи происходит на фоне высыхания озер, проток, болот и повсеместного снижения уровня грунтовых вод, обусловленного падением уровня моря. В целом перезабор воды из Амударьи и Сырдарьи и падение уровня моря вызвали такие экологические изменения приаральского ландшафта, которые могут быть охарактеризованы как опустынивание.
На территории Санкт-Петербурга выделяется 2 подтипа гидродинамического режима грунтовых вод. Для периферийных северных, северо-восточных и восточных районов с рассредоточенной застройкой и обилием зеленых массивов характерен естественный и слабонарушенный гидродинамический режим, который определяется сезонными климатическими изменениями. В островной части города гидродинамический режим подземных вод определяется, преимущественно, техногенными факторами. Сплошное запечатывание территории приводит к его малой зависимости от климатических колебаний. Отмечается сглаженность экстремальных значений уровней и незначительная годовая амплитуда колебаний. Отсутствие зон активного дренирования подземных вод в пределах исторического центра города предопределяет их застойный гидродинамический режим и подтопление территории.
Потенциальный ущерб в связи с высоким УГВ (местами выходящим на поверхность) может быть нанесен практически 7 тыс. зданий города, при этом наибольшую опасность подтопление представляет для сооружений, расположенных на прибрежной территории Курортного района (2699 зданий), для зданий подтопляемой территории Центрального, Адмиралтейского, Выборгского и Василеостровского районов. Наиболее подвержены негативному воздействию грунтовых вод жители наиболее густо населенных центральных районов – Центрального (45014 чел.), Василеостровского (42111 чел.), Адмиралтейского (32318 чел.) и Выборгского (30444 чел.) районов.
В рамках проекта CLIPLIVE для территории Санкт-Петербурга изучались одиннадцать факторов риска: глубина залегания надежного основания, образование биогазов, береговая абразия, затопление поверхностными водами, подтопление грунтовыми и напорными подземными водами, карстовые процессы, неотектонические зоны, наличие палеодолин, уровень радоновой опасности и крутизна склона дневной поверхности.
Из изученных в рамках проекта 11 факторов риска, характерных для территории Санкт-Петербурга, только три относятся к категории климатозависимых – это береговая абразия, затопление поверхностными водами и подтопление грунтовыми водами.
В качестве исходных данных для расчета использовались сведения за 2013 год: количество зданий в городе – 124916 шт., количество жилых зданий – 34920 шт.
Особенности геологического строения территории Санкт-Петербурга определили спектр опасных геологических процессов, значимых для города. К ним относятся: глубина залегания надежного основания, образование биогазов, подтопление напорными подземными водами, карстовые процессы, неотектонические зоны, наличие палеодолин, уровень радоновой опасности и крутизна склона дневной поверхности. Развитие этих опасных геологических процессов практически не зависит от изменения климата.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 418; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!