Т р е т и й д е н ь. Выявление источников загрязнения речки Копылка на протяженности от Нижнего озера до сброса в речку Проня

Цель занятия: изучить источники загрязнения водных систем на примере речки Копылка.

Пояснения. Загрязняющие водные объекты вещества поступают с поверхностным и внутрипочвенным стоком, при выпадении осадков и таянии снега, а также при прямом сбросе сточных вод. В поверхностном стоке, формирующемся на территориях промышленных предприятий, механизированных мастерских, автопарков, на землях сельскохозяйственного использования, основными примесями являются взвешенные частицы, органические и минеральные вещества. Концентрация взвешенных примесей колеблется от 2 до 2500 мг/л, нефтепродуктов – от 10 до 40 г/л, минеральных солей – от 100 до 800 мг/л.

 С атмосферными осадками мигрируют в реки и озера соединения серы и азота, ртуть, свинец, кадмий и другие вещества. Причем в отдельных случаях бывает так, что объемы поступления загрязнений этим путем достигают 15 – 20% от общего уровня.

Третий путь поступления загрязнений – это непосредственный сброс грязных или недостаточно очищенных сточных вод в водные объекты. Особенностью водных систем суши является то, что они одновременно используются человеком и как источник водоснабжения, и как приемник промышленных и хозяйственно-бытовых стоков. А      1 м³ грязной воды приводит в непригодное состояние 15 – 20 м³ чистой воды.

Загрязняющие водные источники вещества имеют разную природу и делятся на 4 группы: химические, физические, механические и биологические.

Химические загрязнители оказывают влияние на химические свойства воды, они делятся на органические и неорганические. Из неорганических веществ для обитателей водной среды особую опасность представляют тяжелые металлы. В среднем в течение года в водные системы планеты сбрасывается около 325 млн. тонн железа, 4,5 млн тонн меди, 3,9 млн. тонн цинка, 2,5 млн. тонн свинца и т.д. Не меньшую опасность несут неорганические кислоты и щелочи. Отечественные и зарубежные исследования показывают, что за последние десятилетия увеличился приток в природные воды биогенных элементов, особенно это касается соединений азота и фосфора. Источниками поступления их являются сельскохозяйственные угодья, предприятия легкой и перерабатывающей промышленности, животноводческие комплексы и фермы. В настоящее время ежегодно смывается около 32 млн. тонн в год азота и 62 млн. тонн фосфора.

Вредное влияние на водные системы оказывают органические загрязнители – ПАВы и СПАВы.

ПАВы – это поверхностно-активные вещества. Особенностью их является то, что на поверхности воды они образуют тонкую пленку. Сюда относятся нефть и нефтепродукты, жиры, масла, смазочные материалы. Пленка способствует повышению температуры воды, задерживает проникновение солнечных лучей, нарушает газообмен. Эти изменения неблагоприятно сказываются на жизни обитателей рек и озер. Так, у растений и водорослей падает продуктивность, в воде уменьшается содержание кислорода, при разложении пленки выделяются газы, вызывающие отравление и гибель животных. Так, 1 л вылитой нефти может покрыть площадь водного зеркала тонким слоем в 1 га, а полное разрушение нефтяного пятна осуществляется за 100 – 200 дней.

СПАВы – синтетические поверхностно-активные вещества, или детергенты. К ним относятся эмульгаторы, пенообразователи, моющие средства. Источниками поступления этих веществ являются текстильные, меховые и кожевенные фабрики, прачечные, бани, коммунальные хозяйства. Детергенты широко используются при обогащении руд, при производстве полимеров и изготовлении пестицидов. Эти загрязнители на поверхности воды образуют стойкую пену. Так, присутствие 1 мг СПАВа в 1 л воды создает устойчивую пену, которая оказывает такое же воздействие на водную среду, как и пленка.

Органические вещества способствуют формированию в водоемах, морях и океанах водных пустынь. В настоящее время мертвые зоны обнаружены в Балтийском, Северном и Черном морях, в Тихом и Атлантическом океанах.

К физическим загрязнителям водных источников относится сброс горячих и теплых вод, а также радиоактивных отходов. Воды суши широко используются человеком в промышленности: для охлаждения машин, различных устройств, в тепловых и атомных электростанциях, сельском хозяйстве, быту и т.д. Теплый и горячий сброс изменяет температуру водной среды, усиливает испарение воды, процессы минерализации. В результате резко падает содержание растворенного кислорода, что негативно сказывается на жизнедеятельности растений и животных. Так, при температуре воды до 26^оС особых изменений в балансе не наблюдалось. Превышение этого порога ведет к уменьшению содержания кислорода, усиливается восприимчивость водных обитателей к токсическим веществам. Температура воды от 26 до 30^оС подавляет жизнедеятельность рыб, при температуре свыше 34^оС наблюдается гибель ценных пород рыб и растений.

Значительный ущерб природным водам причиняют механические загрязнения, к которым относятся почвенные частицы, поступающие с поверхностным стоком после выпадения осадков или с паводковыми водами, молевой сплав леса, древесные отходы в виде опилок, щепы и коры, упаковочный материал (банки, коробки, бутылки и т.д.). Помимо прямого повреждения рыб и их нерестилищ бревнами, сучьями и ветками опасны для обитателей водной среды выделяющиеся смолы и другие вещества. Медленно разлагаясь в воде, они поглощают кислород, чем вызывают гибель живых организмов. Почвенные частички, накапливаясь на дне рек, озер, заиляют его, забивают родники. Водные источники зарастают травянистой растительностью и превращаются в болота.

Биологическое загрязнение водных систем связано с поступлением и размножением нежелательных организмов. Источниками этой группы загрязнений являются сточные воды маслозаводов и мясокомбинатов, боен, больниц, столовых, бань, прачечных комбинатов, заводов по переработке льна, животноводческих объектов, сбросы мелиоративных систем, городской канализации и т.д. В воде рек обнаруживается кишечная палочка. Вода является источником таких заболеваний, как холера, чума, брюшной тиф, сибирская язва и т.д. К биологическому загрязнению относится и цветение водоемов. Это явление носит название антропогенного эвтрофирования. С распаханных и удобренных полей стекают питательные вещества, главным образом фосфор и азот, которые стимулируют развитие водорослей. На поверхности воды образуется зеленая пленка. Уже через 2 – 3 года резко ухудшается качество воды, зимой наступает кислородное голодание. Антропогенное эвтрофирование наносит огромный ущерб многим странам, лишая запасов питьевой и бытовой воды.

Ущерб нанесен озерам, расположенным вблизи ряда городов и населенных пунктов Беларуси: Браслав, Поставы, Мядель, Миоры, Глубокое и др. В сильной степени затронуты зарастанием 8 – 9% наших озер. Среди них озера Лесковичи и Круглик в Шумилинском районе; Великое, Кагальное в Глубокском; Новято, Болойсо в Браславском и др.

Выполнение задания. Группа студентов, проходящих практику, начинает обследование от Нижнего озера и до места впадения речки Копылка в Проню. По мере продвижения схематически наносят на картосхему реку и основные источники загрязнения с указанием природы загрязняющих веществ. В заключение делают выводы и вносят предложения по снижению поступления вредных веществ в водные экосистемы.