Поверхностный сток городских территорий.
Уже в конце 19 века моечные воды признаны существенным фактором загрязнения водоемов в разных странах. Это объясняется тем, что они несут с собой пыль, листья, мусор, нефтепродукты, химикаты. Например, дождевая вода в атмосфере содержит до 53 мг/л взвешенных веществ. При скатывании с крыш содержание взвешенных веществ повышается до 440 мг/л, а при стекании с улиц и площадей – до 40 х 103 мг/л.
9. Сточные воды (канализация, промышленные предприятия).
Одной из основных причин эвтрофирования и загрязнения является сбрасывание сточных вод. Даже в водах, прошедших биологическую очистку, содержится такое количество нитратов и фосфатов, которое вполне достаточно для роста и развития многих водорослей. Многолетний анализ сточных вод показал, что содержание азота в 1959–1970 гг. составило 6.6 – 14.7 г/сутки на одного жителя, а содержание фосфора – 2.2 – 11.2 г/сутки с тенденцией повышения. Это объясняется увеличением потребления детергентов, содержащих фосфор.
Соотношение доли в эвтрофировании водоемов каждого из перечисленных факторов изменяется по-разному в зависимости от географической зоны, степени интенсификации промышленности и сельского хозяйства Однако независимо от региона, общим является односторонняя направленность потока биогенных и органических веществ в водоем, в результате чего происходит аккумуляция вещества и энергии и нарушение экологического равновесия со всеми вытекающими последствиями.
|
|
|
ПОСЛЕДСТВИЯ АНТРОПОГЕННОГО ЭВТРОФИРОВАНИЯ
Увеличение биогенной нагрузки и перестройка потоков фосфора и азота влекут за собой существенные нарушения в функционировании экосистем, что нарушает круговорот органического вещества в биосфере. В настоящее время естественные и антропогенные потоки тесно переплелись, изменилось функционирование природных экосистем, произошло значительное замещение естественных экосистем искусственно созданными. Практически невозможно количественно определить собственно природный и антропогенный круговорот. Сутью антропогенных изменений круговорота углерода и биогенных веществ в биосфере является нарушение обменных процессов, активное подключение к биологическим процессам неживого вещества литосферы.
Известно, что на протяжении существования и эволюции биосферы величины запасов и потоков вещества в различных ее частях неоднократно менялись. Однако в целом иерархичность биосферы не нарушалась, изменения происходили в рамках общего природного круговорота вещества на фоне эволюционных изменений. Современные планетарные круговороты органического вещества и биогенных элементов представляют собой результат длительного антропогенного вмешательства в природный круговорот. Последствия антропогенного вмешательства:
|
|
|
1. В круговорот, протекающий в биосфере, включается вещество литосферы в количествах, соизмеримых с основными биологическими потоками.
2. Производится постепенная искусственная замена естественных экосистем антропогенными с соответствующими изменениями характеристик локальных круговоротов (замена лесных и степных экосистем агроэкосистемами).
3. Нарушается замкнутость круговоротов, биологический круговорот переводится в транзитную схему движения: литосфера – хозяйственная деятельность человека – гидросфера.
4. Нарушаются естественные геохимические барьеры, контролирующие миграцию элементов.
Анализ изменений, происходящих с качеством воды во внутренних водоемах в связи с процессом антропогенного эвтрофирования, что вызывает увеличение потоков биогенных веществ в водоем, позволил выделить шесть этапов воздействия человека на круговорот вещества:
1. До 17 века. Медленное развитие земледелия и животноводства, небольшое суммарное городское население, локальное изменение экосистем, вклад антропогенных потоков в биологический цикл не превышал 1%.
|
|
|
2. 18–19 в. Активизация сведения лесов и их замещение аграрными экосистемами, рост городского населения.
3. Начало 20-ого века. Быстрая урбанизация, расширение использования запасов литосферы наряду с топливом и рудами. Начало применения литосферных запасов фосфора, каля, серы, фиксация атмосферного N в промышленных масштабах.
4. Конец 40-х – 60-е годы. Бурное развитие хозяйственной деятельности в развитых странах, демографический взрыв, дальнейшая урбанизация, химизация сельского хозяйства и быта, постепенное ухудшение качества природных вод, воздуха и почв. К концу периода объем антропогенных потоков фосфора сравнялся с потоками природного происхождения.
5. Середина 60-х – середина 80-х годов. Значительный рост всех антропогенных потоков, ухудшение экологической ситуации в планетарном масштабе, быстрый рост эвтрофирования водоемов, накопление CO2 в атмосфере, вызывающее парниковый эффект, начало истончения азонового слоя, начало активного поиска путей исправления ситуации за счет законодательных мер как в отдельных государствах, так и на уровне межгосударственных проектов.
6. Середина – конец 80-х годов. Критические ситуации с качеством воды и воздуха в отдельных регионах, начало инструментальных регистраций глобальных изменений, переход к технологиям с максимальной замкнутостью, попытки разработки международных механизмов регулирования хозяйственной деятельности.
|
|
|
Таким образом, до начала ХХ столетия главным видом антропогенного воздействия на водоемы были уничтожение лесов и распашка земель, в последующие годы – рост численности населения, строительство крупных животноводческих ферм на берегах, искусственное изменение уровня (гидростроительство), развитие промышленности.
В дальнейшей эволюции биосферы последствия усиления круговорота, например углерода, через обогащение атмосферы диоксидом углерода и уменьшение запаса гумуса в почве может привести к противоречивым последствиям – к уменьшению продуктивности наземной части биосферы при явном росте продуктивности гидросферы .
Суммарная планетарная фосфорная нагрузка на воды суши в настоящее время увеличилась по сравнению с природной в 2.5 раза. Все изменения, связанные с поступлением органических и биогенных веществ в гидросферу, создают условия для развития глобального процесса антропогенного эвтрофирования. Увеличение продуктивности водоемов отмечается практически во всех развитых странах, приводя к коренной перестройке водных экосистем.
Антропогенное эвтрофирование приводит к изменению абиотических характеристик водоемов. В водоемах замедленного водообмена в процессе антропогенного эвтрофирования в общем виде происходит следующее:
1. Увеличение содержания биогенных элементов в воде и донных отложениях.
2. Увеличение содержания органического вещества. Однако эта связь не всегда очевидна из-за маскирующей роли аллохтонных органических соединений, высокой вариабельности деструкции и утилизации синтезированного органического вещества, а также величинами обменных процессов на границе вода-дно.
3. Для стратифицированных водоемов характерно увеличение контрастности химического состава воды между эпилимнионом и гиполимнионом.
4. Создание дефицита кислорода в период стагнации.
5. Изменение окислительно-восстановительных условий в поверхностных слоях донных осадков, и как следствие изменение миграционной способности элементов с переменной валентностью (железо, марганец, сера). Восстанавливаясь в анаэробной среде, соединения этих элементов поступают в толщу воды в избыточных количествах.
6. Возникновение в придонной зоне восстановительных условий. Усиление процессов анаэробного обмена. Накопление сероводорода и метана. Наиболее значительными становятся сульфатредукция и метаногенез.
7. При зарегулировании стока происходит увеличение фосфора органического и NH4-N в 2 раза.
Дата добавления: 2018-09-23; просмотров: 238; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!