ЗАГРЯЗНЕНИЕ РЕК: ПРИЧИНЫ, ЗАГРЯЗНИТЕЛИ И ПОСЛЕДСТВИЯ - БИОЛОГИЯ - 2024

Загрязнение реки является изменение или деградация естественного состояния этих водоемов путем введения химических или физических элементов , которые угрожают его баланса как в экосистеме.

Загрязнение этих важных экосистем угрожает жизни и доступности пресной воды на планете. Реки и связанные с ними экосистемы обеспечивают нас питьевой водой, необходимой для нашей пищи и промышленных процессов, поэтому они необходимы для благополучия человека.

Сброс отходов в реку Хуаллага в Перу. Источник: Averyaudio, Wikimedia Commons

Доступная на Земле пресная вода - дефицитный ресурс. Лишь 2,5% всей воды на планете - это пресная вода. Из них около 70% приходится на ледники, а остальная часть - на грунтовые воды, озера, реки, влажность окружающей среды и многое другое.

В последние десятилетия мировой спрос на пресную воду увеличился из-за роста населения и связанных с этим факторов, таких как урбанизация, индустриализация, рост производства и потребления продуктов питания, товаров и услуг.

Несмотря на признанное значение рек и нехватку источников пресной воды, они по-прежнему загрязняются. По оценкам, во всем мире каждый день два миллиарда тонн отходов загрязняются двумя миллиардами тонн воды.

причины

Загрязнение - это явление антропогенного происхождения, которое оказывает системное воздействие на реки и связанные с ними экосистемы. Таким образом, причины загрязнения этих важных водоемов следует интерпретировать в рамках экосистемного подхода.

В структурном смысле причины порождаются глобальными моделями водопользования, управления и удаления воды, связанными с неустойчивым образом жизни, в котором приоритет отдается непосредственным экономическим переменным, а не экологическим и социальным переменным.

Например, по оценкам, для производства одного кг бумаги необходимо около 250 литров воды. В сельском хозяйстве для производства 1 килограмма пшеницы или сахара требуется 1500 и 800 литров соответственно. В металлургии для производства 1 кг алюминия необходимо 100 000 литров. Может ли природа удовлетворить эти потребности?

В целом причины, влияющие на загрязнение рек и других экосистем лотков, можно описать следующим образом:

• Прямые, такие как элементы, действия и факторы, которые напрямую влияют на воду.
• Косвенные, состоящие из набора факторов, которые делают возможным, благоприятствуют и усиливают воздействие прямых причин.

Среди прямых причин - недостаточная осведомленность и осведомленность об угрозе загрязнения экосистем, слабые места в законодательстве и его применении в различных масштабах, отсутствие этических норм, а также социальное неравенство.

Городские отходы

Основным источником загрязнения рек являются жидкие отходы городских центров из-за того, что сточные воды не очищаются должным образом.

Кроме того, поверхностные стоки могут попадать в реки, несущие загрязнители, такие как моющие средства, масла, жиры, пластмассы и другие нефтепродукты.

Промышленные отходы

Промышленные отходы, твердые, жидкие или газообразные, при неправильной обработке сильно загрязняют окружающую среду. Эти отходы могут потенциально загрязнять реки через систему канализации / сточных вод.

Еще один фактор загрязнения - кислотные дожди, возникающие в результате выброса оксидов серы и азота. Эти химические соединения вступают в реакцию с водяным паром и приводят к образованию кислот, которые затем осаждаются дождем.

Кислотный дренаж шахт в Централии, США. Источник: Майкл К. Райджел, Wikimedia Commons.

Горное дело и нефть

Добыча и добыча нефти являются наиболее серьезными причинами загрязнения рек. При добыче золота открытым способом верхний слой почвы разрушается, что увеличивает эрозию и сток.

Кроме того, вода, используемая для мытья наносов, попадает в реки, вызывая сильное загрязнение, включая тяжелые металлы.

Один из наиболее серьезных случаев заражения при добыче полезных ископаемых происходит, когда для добычи золота используются ртуть или цианид. Оба соединения очень токсичны.

Сельскохозяйственная деятельность

В современном сельском хозяйстве используется большое количество химикатов, таких как биоциды для борьбы с вредителями и болезнями или удобрения.

Эти химические продукты, наносимые непосредственно на почву или листву сельскохозяйственных культур, в значительной степени смываются поливной водой или дождем. В зависимости от типа почвы, рельефа местности и уровня грунтовых вод эти загрязнители часто попадают в реки.

На некоторые культуры, такие как хлопок, большие дозы биоцидов наносятся путем распыления с воздуха (фумигационные самолеты). В этих случаях ветер может быть переносчиком этих химических продуктов в реки.

С другой стороны, многие биоциды нелегко разлагаются, поэтому они остаются в течение длительного времени, загрязняя воды и влияя на биоразнообразие.

Удобрения влияют на пригодность воды для питья, поскольку содержат большое количество азота, фосфора и калия.

Интенсивное животноводство, птицеводство и свиноводство являются источниками загрязнения реки, в основном из-за накопления экскрементов. Интенсивное свиноводство - это сильно загрязняющая деятельность из-за высокого содержания фосфора и азота в экскрементах.

Загрязняющие компоненты

Нефтепродукты

Разливы нефти представляют собой наиболее трудные для устранения последствия загрязнения из-за накопления нефтяного слоя на поверхности воды и его последующего включения в прибрежные экосистемы, такие как мангровые заросли, болота или болота. Это приводит к потере питьевой воды, гибели множества водных видов и изменению экосистем.

Углеводороды и тяжелые металлы, содержащиеся в нефти, наносят вред рыбам и другим видам животных и растений, которые являются частью речных экосистем. Эти повреждения могут быть хроническими (долгосрочными) или острыми (краткосрочными) и могут включать смерть.

Загрязнение нефтью, Эквадор. Источник: Жюльен Гомба, через Wikimedia Commons.

Разливы тяжелой нефти, богатой асфальтенами, очень опасны. Асфальтены накапливаются в жировой ткани животных и образуют биакумуляцию.

Моющие средства

Детергенты не поддаются биологическому разложению, поэтому их трудно удалить из водной среды. Кроме того, они содержат поверхностно-активные соединения, которые препятствуют растворимости кислорода в воде, что приводит к гибели водной фауны.

Продукция сельского хозяйства и животноводства

К сельскохозяйственной продукции, которая может загрязнять реки, относятся биоциды (гербициды, инсектициды, родентициды и акарициды) и удобрения (органические и неорганические). Среди наиболее проблемных - хлорированные пестициды и азотные и фосфорные удобрения.

Пурины (любые органические остатки, способные к брожению), которые образуются в результате сельскохозяйственной и животноводческой деятельности, являются загрязнителями в близлежащих реках. Среди наиболее загрязняющих и распространенных - экскременты сельскохозяйственных животных.

Загрязнение от сельскохозяйственной деятельности в Вайрарапе, Новая Зеландия. Алан Лифтинг, из Wikimedia Commons

Тяжелые металлы, металлоиды и другие химические соединения

Химические соединения, образующиеся при промышленной и горнодобывающей деятельности, являются высокотоксичными загрязнителями. К ним относятся различные тяжелые металлы, такие как ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь и мышьяк.

Есть также более легкие металлы, такие как алюминий и бериллий, которые сильно загрязняют окружающую среду. Другие неметаллические элементы, такие как селен, также могут попадать в реки через разливы в результате горнодобывающей или промышленной деятельности.

Металлоиды, такие как мышьяк или сурьма, являются источником загрязнения рек. Они возникают в результате применения пестицидов и городских и промышленных сточных вод.

Органические вещества и микроорганизмы фекального происхождения

В речную воду попадают различные виды болезнетворных бактерий, простейших и вирусов. Маршрут прибытия - бытовые отходы и животноводческие фермы без очистки сточных вод, которые сбрасываются прямо в русла рек.

Скопление этих микроорганизмов в воде может вызвать заболевания разной степени тяжести.

Эффекты править

Питьевая вода

Реки являются важным источником питьевой воды как для людей, так и для диких животных. Точно так же во многих случаях они обеспечивают воду, необходимую для ведения сельского хозяйства и животноводства.

Загрязнение рек делает воду недоступной для потребления людьми или животными, а в крайних случаях делает ее в равной степени бесполезной для воды для орошения. Кроме того, наличие болезнетворных микроорганизмов фекального происхождения способствует распространению заболеваний.

Биоразнообразие

Загрязнение воды вызывает исчезновение видов в прибрежных экосистемах. Могут исчезнуть как водные, так и прибрежные виды, а также животные, потребляющие воду из загрязненных рек.

Оросительная вода

Воды рек, загрязненных неочищенными городскими водами или водами животноводческих ферм, не подходят для орошения. То же самое происходит с водой рек вблизи горнодобывающих предприятий или промышленных зон.

Если для орошения используется зараженная вода, фекалии и токсичные соединения или патогенные организмы могут оседать на эпидермисе растений или абсорбироваться корнями. Загрязненные сельскохозяйственные продукты становятся опасными для здоровья при употреблении людьми.

туризм

Реки и связанные с ними экосистемы могут быть экономически важными туристическими зонами для жителей. Их загрязнение снижает их ценность и влечет за собой экономические потери.

Загрязненные реки могут представлять опасность для здоровья из-за присутствия патогенных микроорганизмов или токсичных отходов. Кроме того, он теряет свою живописную ценность, в частности, из-за скопления твердых отходов.

Как избежать загрязнения реки?

Глобальные действия

Снижение загрязнения экосистем поверхностных водотоков - глобальная цель, которая может быть достигнута только в том случае, если возможно структурно изменить глобальные модели водопользования, управления и утилизации, связанные с неустойчивым образом жизни.

В общем, законы должны быть усилены на всех уровнях для защиты окружающей среды. Кроме того, следует поощрять образование, которое, помимо повышения осведомленности, формирует ценности уважения к природе.

Некоторые национальные действия

законодательство

Для защиты рек требуется строгая правовая система, чтобы минимизировать ущерб от загрязнения.

Один из важнейших аспектов, который необходимо регулировать, - это очистка сточных вод. Другой аспект, представляющий интерес в законодательстве, - регулирование деятельности, которая может осуществляться на берегах и в защитной полосе водотоков.

изучение

Реки образуют бассейны, которые представляют собой большие территории, естественные или искусственные водостоки которых сходятся в сети притоков главной реки. Следовательно, это сложные системы, которые необходимо изучить, чтобы предложить планы управления.

Необходимо постоянно следить за качеством воды и функционированием экосистемы.

Сохранение прибрежной растительности

Прибрежная растительность участвует в круговороте питательных веществ, в оздоровлении окружающей среды и смягчает последствия изменения климата. Поэтому важно способствовать их сохранению и защите.

Некоторые местные действия

Очистные сооружения

Основным источником загрязнения рек являются сточные воды городских и промышленных центров. Чтобы смягчить его последствия, необходима соответствующая очистка загрязненной воды путем установки очистных сооружений.

На очистных сооружениях используются различные системы в зависимости от природы загрязняющих веществ. К ним относятся декантация твердых отходов, фильтрация воды, химическая дезактивация и биоремедиация.

Восстановительные практики

После загрязнения реки необходимо принять меры по восстановлению. Эти меры различаются в зависимости от типа загрязнителя.

Одна из таких мер - механическая очистка. Для этого вывоз твердых бытовых отходов, сбрасываемых в реки, осуществляется с помощью землеройной техники и оборудования для сбора.

Еще одна из самых распространенных практик - фиторемедиация. Используются некоторые виды растений, которые эффективно извлекают тяжелые металлы из загрязненных рек. Например, Eichhornia crassipes (водяная лилия) использовалась для поглощения кадмия и меди. Аналогичным образом, симбиосистема Azolla-Anabaena azollae используется для биоремедиации рек, загрязненных мышьяком и другими металлоидами.

Некоторые виды бактерий и некоторые производные грибов используются для разложения загрязняющих веществ в реках (биоразложение). Бактериальные виды родов Acinetobacter, Pseudomonas и Mycobacterium разлагают алканы, моноароматические и полиароматические соответственно.

Ссылки

1. Алькала-Хауреги Дж. А., Дж. К. Родригес-Ортис, А. Эрнандес-Монтойя, Ф. Вильярреал-Герреро, А. Кабрера-Родригес, Ф. А. Бельтран-Моралес и ЧП Диас Флорес (2014) Загрязнение отложения тяжелых металлов в отложениях прибрежной зоны в Сан-Луис-Потоси Мексика. FCA UNCUYO 46: 203-221.
2. Аларкон А. и Р. Феррера-Серрато (координаторы) (2013) Биоремедиация почв и вод, загрязненных органическими и неорганическими соединениями. Трильяс, Мексика, 333 стр.
3. Аркос-Пулидо М., С.Л. Авила, С.М. Эступиньян-Торрес и А.К. Гомес-Прието (2005) Микробиологические индикаторы загрязнения источников воды. Нова 3: 69-79.
4. Барбоса-Кастильо Э., М. А. Баррена-Гурбильон, Ф. Коррото, О. А. Гамарра-Торрес, Дж. Раскон-Барриос и Л. А. Тарамона-Руис (2018) Сезонные источники загрязнения в бассейне реки Уткубамба, регион Амазонки, Перу. Арнальдоа 25: 179-194.
5. Euliss K, C Ho, AP Schwab, S Rock и MK Banks (2008) Тепличная и полевая оценка фиторемедиации нефтяных загрязнителей в прибрежной зоне. Технология биоресурсов, 99: 1961–1971.
6. Fennessy MS и JK Cronk (1997) Эффективность и потенциал восстановления прибрежных экотонов для управления неточечным источником загрязнения, особенно нитратами. Критические обзоры в области экологической науки и технологий. 27: 285-317.
7. Гамарра-Торрес О.А., Массачусетс Баррена-Гурбильон, Э. Барбоса-Кастильо, Х. Раскон-Барриос, Ф. Коррото и Л.А. Тарамона-Руис (2018) Источники сезонного загрязнения в бассейне реки Уткубамба, регион Амазонки, Перу Арнальдоа 25: 179 - 194.
8. Лоуренс Р., Р. Леонард и Дж. Шеридан (1985) Управление прибрежными экосистемами для контроля неточечного загрязнения. Журнал сохранения почвы и воды 40: 87-91
9. Соудер А.Г., П.М. Берч и П.Дж. Моррис (2003) Разделение и доступность урана и никеля в загрязненных прибрежных отложениях. Журнал качества окружающей среды. 32: 885.
10. Программа оценки водных ресурсов мира. Доклад Организации Объединенных Наций о водных ресурсах в мире, 2015 г. Стр.