Изучение уровня антропогенного загрязнения рек

Природная среда – неотъемлемое условие жизни человека. Вода – самое распространенное и одно из наиболее важных веществ в природе, «самый важный минерал» на Земле. Она является главной составной частью живой материи и окружающей нас среды. Она является средой обитания человека и источником всех нужных ему ресурсов. Природные воды представляют собой химический раствор довольно сложного состава. В природных водах растворены все известные на земле химические элементы, но большая часть из них присутствует в очень малых количествах. Проблема водных ресурсов, их сохранение встала сегодня перед человечеством во весь рост. Вода – основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главном движущем процессе на земле – фотосинтезе. Растения на 90 %, а животные на 75% состоят из воды. Потери 10-20 % воды живым организмом приводит к его гибели. Человек умирает без воды на 8 сутки. Водные растворы – необходимое условие миграции большинства химических элементов; только при наличии воды происходят сложные реакции внутри организмов.

Общий объем пресных вод гидросферы составляет всего 2 % от общего объема, а с учетом недоступности для использования основной части пресных вод, законсервированных в ледниках в виде льдов, 0,3 % объема гидросферы. При высоких темпах потребления, превышающих период их возобновления, возможно не только количественное исчерпание запасов чистой воды, но и изменение во всех звеньях круговорота, т. к. в современных условиях сильно увеличиваются потребности человечества в воде.

Химический состав природных вод зависит от среды, в которой происходит его формирование, т.е. от состава и растворимости веществ, с которыми соприкасается вода, и от условий, при которых происходит это взаимодействие. Большое непосредственное воздействие на химический состав природной воды оказывает хозяйственная деятельность человека, т.к. сбрасываемые в водоемы промышленные и бытовые воды резко изменяют естественный химический состав воды. Охрана природы предполагает рациональное использование, охрану и воспроизводство природных ресурсов.

По территории города Новокузнецка протекает около 30 рек и только 2 из них по территории Заводского района. Все эти реки, являются притоками р. Томь, снабжающей питьевой водой жителей городов Новокузнецк, Кемерово, Томск и проблемы загрязнения их стоят очень остро Современное бурно развивающееся производство сильно осложняет столь необходимый ныне учет отдаленных последствий. От нас с Вами зависит, сохранится или необратимо нарушится подвижное равновесие в природной среде.

Исследование воды реки Черная Речка было организовано в 2006 – 2007 учебном году в объединении под руководством педагога дополнительного образования, начальника Комплексной лаборатории по мониторингу загрязнения окружающей среды Гидрометобсерватории Новокузнецк Николаевой Н.Н.

Вещества, загрязняющие воду рек

Химический состав воды – совокупность растворенных в природных водах минеральных и органических веществ в ионном, молекулярном, комплексном и коллоидном состояниях. Формирование химического состава природных вод – совокупность процессов, приводящих к образованию того или иного химического состава природной воды.

Предельная допустимая концентрация – концентрация вещества в воде, выше которой вода непригодна для одного или нескольких видов водопользования. Загрязнение природных вод – процесс изменения состава и свойств природных вод в результате деятельности человека, приводящей к ухудшению качества воды для водопользования. Проба воды – количество воды, предназначенное для исследования.

Соединения азота относится к числу биогенных элементов, и его соединения имеют особое значение для развития жизни в водных объектах. При отсутствии азотсодержащих соединений в воде рост и развитие водной растительности прекращается, однако избыток этих соединений также приводит к негативным последствиям, вызывая зарастание водоема и ухудшая качества воды в нем.

Аммоний. Источниками поступления в природные воды аммонийных ионов связано с процессами биохимического разложения белковых веществ отмерших организмов, прижизненные выделения гидробионтов, атмосферные осадки. Повышение концентрации аммонийных ионов наблюдается в периоды отмирания водных организмов. Значительное количество аммонийных ионов может попасть в водные объекты с бытовыми и промышленными сточными водами.

Нитриты появляются в воде главным образом в результате биохимического окисления аммиака или восстановления нитратов. Нитриты неустойчивые компоненты, поэтому в незагрязненных водах он присутствуют в незначительных количествах. Повышение содержания нитритов указывает на усиление процессов разложения органических остатков в условиях дефицита кислорода, и является одним из критериев сильного загрязнения водного объекта. Нитраты являются конечным продуктом минерализации органических азотсодержащих веществ, их содержание в воде, как правило, значительно превышает содержание аммонийного и нитритного азота. В незагрязненных водных объектах концентрация нитратного азота обычно не превышает десятков миллиграммов в литре. Избыток нитратов в воде вызывает процесс эвтрофикации (зарастания) водного объекта.

Влияние на здоровье. При длительном употреблении питьевой воды и пищевых продуктов, с повышенным содержанием нитратов приводит к нарушению метаболических процессов в клетках. Выявлена прямая зависимость между случаями возникновения злокачественных опухолей и интенсивностью поступления в организм нитратов. Суточная пороговая доза, рекомендуемая для человека, 4,2 мг.

Bодородный показатель рН – один из важнейших показателей качества вод, характеризующий состояние в них кислотно – основного равновесия. От величины рН зависит развитие и жизнедеятельность водной биоты, формы миграции различных элементов, агрессивное действие воды на породы, металлы, бетон.

Сульфаты содержатся в сточных водах металлургических производств, машиностроительной, химической, пищевой, промышленности (чаще всего соли аммония, натрия, кальция).

Повышенное содержание сульфатов ухудшает органолептические свойства воды, в присутствии кальция сульфаты образуют прочную накипь.

Влияние на здоровье. Под воздействием сульфатов нарушаются процессы пищеварения: снижается количество желудочного сока, усиливается перистальтика кишечника. Токсическое действие на детей проявляется при длительном употреблении воды с содержанием сульфатов 600-1000 мг/дм3. Длительное воздействие сульфатов на кожные покровы приводит к воспалительным и язвенно-некротическим изменениям кожи.

Хлориды присутствуют почти во всех природных водах. Их содержание практически не изменяется при протекающих в водах физико-химических и биологических процессах. Значительное количество хлоридов попадет в воду с промышленными и хозбытовыми сточными водами. Повышенные концентрации хлоридов ухудшают вкусовые качества воды, делая ее непригодной для питьевого водоснабжения, а также уменьшают или же полностью исключают возможность использования для технических, хозяйственных целей и орошения сельскохозяйственных территорий.