Загрязнение озер

  В широком понимании загрязнение возникает в тех случаях, когда отбросы, создаваемые человеком, уничтожаются не так быстро, как они возникают, и, накапливаясь, делают среду менее пригодной для жизни людей, а часто - и многих других живых существ.

В этом разделе мы рассмотрим, каким образом некоторые виды деятельности человека, например постройка электростанций и сбрасывание отходов, приводят к загрязнению озера и как можно свести подобное загрязнение к минимуму.
Вред, наносимый некоторыми видами загрязнений, очевиден. Хлорированные углеводороды, такие, как ДДТ и полихлорбифенилы (ПХБФ), и такие токсичные металлы, как ртуть, просто ядовиты для большинства организмов, в том числе для человека. Многие из этих веществ не выделяются из организма, а накапливаются в живых тканях и затем передаются во все возрастающих концентрациях хищникам, относящимся к более высоким трофическим уровням. Особенно большую опасность они представляют для плотоядных высших уровней, например для соколов, человека и морских птиц, питающихся рыбой. Популяции сапсанов в восточных районах США и пеликанов в Калифорнии почти погибли из-за того, что под действием ДДТ самки стали откладывать яйца с очень тонкой скорлупой, которая раздавливалась, когда птицы садились на них. Накопление ртути в морской меч-рыбе и всей рыбе, обитающей в озере Онтарио, достигло такого высокого уровня, что их потребление человеком было временно запрещено.
Добавление в озеро элементов питания также может принести большой вред; поучительным примером служит история с фосфатным детергентом. В природные экосистемы весь фосфор изначально поступает из горных пород, а поскольку многие экосистемы расположены на породах, содержащих мало фосфора, их продуктивность ограничивается недостатком этого элемента. Самым убедительным образом это было продемонстрировано в озерах (рис. 5.19). Люди непрерывно вносят в озера фосфор вместе со сточными водами, детергентами или удобрениями, стекающими с обрабатываемых земель. Это повышает продуктивность озера и ускоряет его эвтрофикацию, изменяя характер озера.
Многие глубокие олиготрофные озера, подобно озеру Тахо на границе между Невадой и Калифорнией, с начала пятидесятых годов стали заметно эв- трофицироваться вследствие загрязнения элементами питания. Самый явный симптом эвтрофикации-помутнение воды, создаваемое усиленным размножением планктона. Другой признак - уменьшение численности таких рыб, как форель, любящих чистую воду, богатую кислородом. Загрязняемое элементами питания озеро проходит через несколько стадий, прежде чем достигнет хорошо знакомого всем состояния с вонючей тиной на дне и берегами, усеянными погибшей рыбой. Вначале загрязнение элементами питания способствует «цветению», или необычайно сильным взрывам численности популяции, водорослей. Некоторые водоросли выделяют токсины, отравляющие рыбу и делающие воду непригодной для питья. При отмирании водорослей бактерии разлагают их ткани и используют большую часть кислорода. В иле, лишенном кислорода, разложение мертвых растений некоторыми бактериями сопровождается выделением сероводорода (газа с запахом тухлых яиц). В «здоровом» озере обитающие на дне фотосинтезирующие бактерии используют этот сероводород по мере его образования. Однако при большом содержании в озере удобрений или сточных вод у его поверхности появляется так много


Рис. 5.19. Воздействие фосфора на продуктивность озера. Это озеро, находящееся в штате Манитоба, разделили на две части пластмассовой перегородкой, установленной поперек узкого участка (в центре фотографии). В одну часть озера (слева вверху) вводили фосфор. Спустя несколько недель эта часть озера стала мутной в результате бурного «цветения» планктона (взрыв численности популяции). Нижняя часть озера оставалась такой же чистой и олиготроф- ной, какой она была до эксперимента. (David Schindler)
водорослей и бактерий, что до дна доходит очень мало света и фотосинтезирующие серные бактерии растут плохо. Они не могут использовать весь образующийся сероводород, придающий загрязненному озеру его специфический запах.
Процесс эвтрофикации нельзя устранить, но его можно замедлить и временно повернуть в обратную сторону. Если прекратить сбрасывание в озеро сточных вод, то водоросли, питающиеся за счет этих вод, погибнут и опустятся на дно, причем замещения их происходить не будет. Вода станет более прозрачной, обогатится кислородом и популяции рыб восстановятся. В семидесятые годы было успешно очищено несколько озер и рек, достигших такого состояния, что они мало чем отличались от открытых сточных ям. В Англии лососи теперь поднимаются вверх по Темзе до Лондона-впервые за последние сто лет. Ни от Темзы, ни от озера Эри (в тех участках, где города и промышленные предприятия перестали сбрасывать в него отходы) не распространяется больше зловоние. Озеро Вашингтон вблизи Сиэтла также было очищено, и теперь в нем можно купаться, кататься на лодках и заниматься рыбной ловлей.
Загрязнение элементами питания создает затруднения именно потому, что при этом организмы получают то, что им необходимо, но чего обычно не бывает в изобилии.

Многие загрязнители, такие, как токсичные химикаты, пластмассы и алюминиевые банки, создают затруднения по другой причине: они не поддаются биохимическому разложению, т.е. редуценты не в состоянии их




разрушить. Поэтому их невозможно уничтожить, и они остаются в водоемах навеки, раня и отравляя как людей, так и рыбу. Как сообщают моряки, поверхность Атлантического океана на всем пути от Карибского залива до берегов Европы покрыта пластмассовыми ошметками. Поскольку пластмассы по своему химическому составу близки к некоторым питательным веществам, не исключена возможность того, что в один прекрасный день появятся микроорганизмы, способные разрушать некоторые виды пластмасс. В авиационной промышленности уже возникли проблемы в связи с появлением бактерии, способной существовать на смеси авиационного топлива и алюминия,- несомненно недавно возникшая адаптация к современной жизни.
Сейчас уже имеются пластмассы, поддающиеся разрушению бактериями: на некоторых пластмассовых бутылках, совершенно непереваримых на первый взгляд, можно увидеть надпись: «Поддается биохимическому разложению». Однако некоторые другие пластмассы, возможно, никогда не удастся разлагать таким образом, и все, что мы можем делать, это, следуя требованию, помещенному на этикетке, «сбрасывать их в соответствующее место».
Другой вид загрязнения воды-тепловое загрязнение, возникающее в результате внесения в воду дополнительного тепла, например в тех случаях, когда электростанция использует озерную воду для охлаждения турбин. Поскольку при более высокой температуре рост растений ускоряется, при тепловом загрязнении продуктивность озера возрастает и, так же как и при загрязнении биогенными элементами, эвтрофикация ускоряется. Помимо этого повышение температуры воды может задержать и даже подавить размножение, развитие или рост некоторых рыб и беспозвоночных; при достаточно высокой температуре организмы просто гибнут. Неестественное подогревание воды может также увеличить промежуток между весенним и осенним перемешиваниями, нарушая нормальные сроки пополнения запасов элементов питания у поверхности воды и запасов кислорода-вблизи дна. Термического за-




грязнения озер можно избежать, если пропускать воду, использованную для охлаждения, через башенные охладители или градирни, где она теряет часть тепла, прежде чем вновь попадает в озеро или реку. В некоторых районах, однако, такое решение вопроса неприемлемо, так как башенные охладители создают туман.
Еще один вид загрязнения озер, достигший за последнее время масштабов, вызывающих тревогу, связан с кислыми дождями. Дождевая вода в восточных районах США приобретает все более кислую реакцию, делаясь иногда закон же кислой, как уксус. Проблема кислых дождей в восточных штатах связана с тем, что ветры, дующие с запада на восток, несут с собой серусодержащие промышленные загрязнения, которые, соединяясь с содержащимися в воздухе водяными парами, образуют кислоты. Затем эти кислоты выпадают на землю в виде дождя или снега. Кислый дождь разъедает краску и камень, повреждая здания и нанося экономические убытки, но, кроме того, он причиняет вред и природным экосистемам. Обследование, проведенное в 1979 г. в горах Адирондак (шт. Нью-Йорк), показало, что в 264 озерах и прудах вода слала настолько кислой, что вся рыба в них погибла. Икра рыб и мальки особенно чувствительны к кислоте. Специалисты по охране окружающей среды понимают, что с кислыми дождями можно бороться, если потребовать, чтобы на электростанциях и промышленных предприятиях были установлены газоочистители для удаления серусодержащих веществ из дыма, выбрасываемого трубами. Однако, поскольку предприятия, считающиеся источниками кислых дождей, находятся слишком далеко от тех мест, где они причиняют реальный вред, доказать их виновность бывает очень трудно.
Газоочистители, башенные охладители и очистные сооружения для сточных вод стоят денег, и их установка повышает цену воды, электроэнергии и потребительских товаров. Поначалу кажется, что если надо сделать выбор между чистыми озерами и дешевой электроэнергией, то по здравому смыслу следует выбрать второе. Однако за последние годы люди стали более дальновидными и поняли, что сделать правильный выбор не так-то просто. Например, дешевле никогда не загрязнять озеро, чем очистить его, после того как его состояние станет угрожать здоровью людей. Дешевле построить современную систему канализации, чтобы предотвратить загрязнение находящегося поблизости озера или реки, чем тянуть водопроводные трубы на сотни километров для доставки питьевой воды из дальнего чистого озера. В общем и целом предупреждение часто обходится дешевле, чем лечение, и вдобавок ко всему мы можем ощущать при этом законную гордость от того, что сберегаем экосистему для своих внуков.

Еще по теме Загрязнение озер:

1. САПРОПЕЛИ ОЗЕР СИБИРИ ДЛЯ КУРОРТНО-РЕКРЕАЦИОННЫХ ЦЕЛЕЙТ. А. Пушкарева, Т. М. Тронова, Н. Г. Клопотова, М. Г. Бородина
2. 4.6. ОХРАНА ВОДОИСТОЧНИКОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
3. Биологическая индикация загрязнения почвенной среды и самоочищения почв
4. Экологический контроль и рекультивация почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами
5. ГИГИЕНА ПОЧВЫ И ОХРАНА ЕЕ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
6. ПРИЧИНЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ УДОБРЕНИЯМИ И ВОЗМОЖНЫЕ НЕГАТИВНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ
7. Способы ведения животноводства и принципы ветеринарной защиты в зонах загрязнения
8. РАСТЕНИЯ-ИНДИКАТОРЫ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
9. СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И СЕРЫВ ФОНОВОМ И ТЕХНОГЕННО ЗАГРЯЗНЕННОМ БОЛОТАХ[3] Л. В. Карпенко
10. Глава 10 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА АГРОХИМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ. ПУТИ ВОЗМОЖНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ УДОБРЕНИЯМИ
11. Зеленые контролеры