Не загрязняйте воду

Содержание

Для экологии планеты загрязнение рек – серьезная проблема. На сегодня трудно сказать, сохранились ли реки с чистой водой, которая так нужна для существования жизни на планете. Каждому государству нужно принимать меры по решению данной проблемы на макро- и микроуровнях.

Проблема загрязнения воды, ее решение на государственном и глобальном уровне

Каждый год на Земле образуется около 400 млрд. тонн отходов, большая часть которых попадает в водоемы. В мире нет ни одной страны, где не было бы этой проблемы. Самые грязные реки в Азии. В них свинца в 20 раз больше, чем в водоемах стран с развитой промышленностью, в 3 раза больше бактерий, чем в остальном мире. В Ирландии загрязнено примерно 30 % рек сточными водами, пестицидами, удобрениями.

В Бангладеш огромной проблемой является загрязнение грунтовых и подземных вод. Здесь основным их загрязнителем выступает мышьяк. Загрязнение австралийской реки Мурей привело к гибели, проживающих здесь, 100 тыс. млекопитающих и около 1 млн. птиц. Ничем не лучше ситуация на американском континенте. В Соединенных Штатах Америки загрязнено более 40 % рек и озер, которые не пригодны для существования водных обитателей.

Россия располагает самым большим запасом пресной воды. По ее территории протекает 2,5 млн. малых рек и ручьев. Однако экологические проблемы испытывают более 70 % малых речек. Причина данной проблемы кроется в недостаточном количестве водоочистных сооружений и нового очистного оборудования.

Некоторые страны давно предпринимают действия по исправлению ситуации или по снижению наносимого водному пространству вреда. Во Франции на законодательном уровне для промышленных предприятий регламентируется расположение точек сброса и забора воды. Здесь регулярно вертолетами патрулируется морское побережье.

В Швеции танкерные емкости метят специальными изотопами, чтобы было возможным установление судна, с которого произведен сброс нефти. Огромный объем работы выполняют организации по охране природы, например, Greenpeace, WWF и другие.

В России проблема загрязнения водных ресурсов решается на законодательном уровне разными министерствами. Уже привлечено 200 институтов, лабораторий и научных объединений для решения практических задач. Ведется активная работа по созданию очистных сооружений: уже введено в эксплуатацию около 5 тыс. очистительных станций.

Источники загрязнения рек

Всемирная организация здравоохранения считает, что главная причина 80 % всех болезней человека — употребление грязной воды. Спасительное решение этой проблемы следует искать, прежде всего, в источниках ее загрязнения. Выделяют несколько групп.

Крупные и малые города

Низкий уровень очистки бытовых сточных вод от органических и неорганических веществ — главный виновник загрязнения водных источников в городах. Сточные воды и бытовой мусор попадают в моря и приводят к загрязнению морской среды.

Промышленность, производство электроэнергии

В странах с развитой промышленностью промышленные стоки превышают коммунально-бытовые в 3 раза. Предприятия стремятся сбросить отходы в реки, а не переработать либо утилизировать их, поскольку для этого не требуются значительные затраты.

Вода применяется для охлаждения турбин электростанций, а затем сбрасывается в водоемы. В итоге ее температура в них повышается. При тепловом загрязнении разрастаются водоросли, а водные организмы вымирают.

Сельскохозяйственное производство

Отрасль активно использует реки для орошения полей. После обработки посевов земля насыщается солью, остатками пестицидов, удобрений. Животноводческие и птицеводческие фермы загрязняют реки навозной жижей. Такой процесс изменяет химико-биологический состав воды, приводящий к угнетению или вымиранию водных обитателей.

Виды загрязнений

Урбанизация и потребительское отношение человека к природным богатствам оказали воздействие на уровень загрязнения всего мирового океана. Сточные воды населенных пунктов и предприятий, пестициды, бытовые химия и мусор – все это постоянно попадает в воду.

Загрязнение водных источников делят на 4 вида: химическое, биологическое, радиоактивное и тепловое.

  1. Химическое загрязнение образуется за счет попадания в нее различных химических веществ, в том числе токсичных элементов (пестицидов, солей, кислот, щелочей, ртути, свинца и др.). Оно распространяется на значительную территорию. Невозможно очистить питьевой источник от химического загрязнения полностью.
  2. Биологическое загрязнение. Оно характеризуется присутствием в воде патогенных бактерий, вирусов, простейших и т.д. В подземных водах выживаемость вредоносных бактерий значительно выше, чем в поверхностных водах. Источник загрязнения находится в выгребных ямах, неисправной канализации, скотных дворах и прочих местах.
  3. Радиоактивное загрязнение рек и озер очень опасно, независимо от концентрации радиоактивных веществ. Такое загрязнение происходит при утечке радиоактивных отходов при неправильном хранении.
  4. Тепловое загрязнение возникает при повышении температуры подземных вод из-за сброса отработанных тепловых технологических сточных вод в поглощающие колодцы и прочих причин.

Методы определения загрязненности воды

При загрязнении воды происходят изменения в ее физико-химических показателях и органолептических свойствах. При выявлении таких изменений предусматриваются ограничения в ее использовании. Признаки, по которым определяется уровень загрязненности воды – цвет, мутность, запах, щелочной баланс, наличие тяжелых металлов и органического мусора, кислорода, патогенных организмов.

Анализируется химический и физико-химический составы воды путем отбора проб. При выявлении содержания примесей в пробах устанавливаются причины загрязнения поверхностных и подземных вод. Результаты анализа влияют на меры по устранению источника загрязнения.

Очищение воды в реках

Мероприятия по очистке мирового океана должны проводится комплексно в каждой стране. Важно создать многоуровневые очистительные системы и внедрить меры, направленные на создание преград для попадания загрязнителей в воду. Сначала нужно каждому человеку начать с себя, а затем каждому государству.

Защитить здоровье человек может, только употребляя чистую воду. Сегодня люди используют очистительные фильтры. Любой из нас внесет вклад в решение проблемы снижения загрязнения водоемов, если не бросит мусор, уменьшит использование бытовой химии, займется выращиванием экологически чистой продукцией.

Как работает контроль и очистка вод

На национальном и международном уровне государственные органы проводят мониторинг качества и функционирования систем очистки воды. Применяется 5 способов очистки:

  1. Первичная очистка не допускает попадания механических примесей в реки. На сточных трубах устанавливают заградительные решётки и фильтры, а также отстойники.
  2. Специализированная – очищение воды от конкретных загрязнителей. Применяются ловушки для жиров, нефтяных пятен и т.д.
  3. Биологическую очистку выполняют в специальных биореакторах, аэротенках, метантенках с последующим обеззараживанием ультрафиолетом для удаления из воды органических примесей и микроорганизмов.
  4. Химическая. Химические реагенты возвращают сточные воды в первоначальное состояние с целью повторного использования. Как правило, вода в технических целях используется повторно.
  5. Более тщательной очисткой воды считается третичная. Находящиеся в ней, азот, фосфор, пестициды, тяжелые металлы, соединения серы, устраняются специальным составом, порошками или электрическим током.

Последствия загрязнения рек

Каждый вид загрязнения влечет серьезные последствия. Во-первых, происходит изменение экосистемы водоемов, что ведет к вымиранию обитателей. Во-вторых, загрязненная вода попадает в водопроводную сеть. Итог грустный — рост заболеваемости у населения. Порой люди даже не предполагают, что проблемы со здоровьем кроются в употреблении грязной воды. Важно понять, что каждому человеку необходимо охранять реки от разных загрязнений.

Болезни, вызываемые использованием загрязненной воды:

  • тиф;
  • энтеровирусная инфекция;
  • заражение организма паразитами;
  • врождённые физические и психические отклонения;
  • заболевания ЖКТ;
  • ожоги слизистых;
  • онкология;
  • заболевания кожи;
  • бесплодие;
  • холера;
  • эндокринные нарушения.

Если не остановить загрязнение мирового океана, то это в будущем может привести к гибели всего живого на Земле. Данную проблему могут решать не только экологи и ученые, но и каждый человек.

Загрязнение водоёмов

Загрязнение воды — это серьёзная экологическая проблема. Ведь вода необходима для существования всех живых организмов, в том числе и людей. Но её загрязнение делает невозможным использование воды для питья. А существующие способы очистки воды отнюдь не являются панацеей, поскольку во многих случаях ничем помочь не могут. Автор фото — aebaker13, (фото было изменено).

Основные причины загрязнения воды

  • 1. Сточные воды. Проще говоря, это та вода, которая оказывается в канализации.
    Представляют собой сточные воды смесь отходов жизнедеятельности человека, грязи, моющих средств и дождевой воды. В итоге получается грязная и токсичная жидкость, которая сливается, как правило, в реки и моря. И основная проблема заключается в том, что бытовые сточные воды содержат различные химические вещества (из-за моющих средств). Именно они наносят основной урон по живым водным организмам.
  • 2. Промышленные отходы.
    Оказываются они в водоёмах по различным причинам. Случается так, что промышленные отходы сливаются в реки и моря нарочно (это ведь самый простой способ избавиться от них, и самый вредоносный). А иногда происходят несчастные случаи или утечки, в результате которых отходы оказываются в воде.
  • 3. Фермерские хозяйства.
    Из-за удобрений, используемых на полях, наносится большой ущерб водоёмам. Происходит это потому, что химические и органические удобрения, находящиеся в верхнем слое почвы, смываются дождём в водоёмы (а также попадают в подземные воды). Но отказаться от ведения фермерских хозяйств было бы самоубийством, поскольку они являются поставщиками пищи. Поэтому с данной проблемой ничего не поделаешь.
  • 4. Утечки нефти.
    К сожалению, случаются они слишком часто. По некоторым данным, в одной лишь Америке происходит более 10 тысяч утечек нефти каждый год. И, попадая в водоёмы, нефтепродукты оказывают множество неблагоприятных воздействий на живые организмы.
  • 5. Твёрдые отходы.
    В мире существует множество водоёмов, которые служат в качестве каких-то помоек. Туда сбрасывается различный мусор, который в большом количестве собирается на поверхности водоёмов. Из-за чего препятствует попаданию солнечного света, что, в свою очередь, приводит к нарушению многих процессов, происходящих в этих экосистемах.
  • 6. Тепловое загрязнение.
    Под этим пунктом подразумевается слив в водоёмы тёплой воды, которая образуется в результате работы тепловых и атомных электростанций. По своему составу вода не представляет никакой опасности, поскольку берётся из тех же водоёмов, но её повышенная температура оказывает неблагоприятное воздействие. Из-за увеличения температуры воды ускоряются многие процессы, что приводит к различным проблемам. В таких водоёмах наблюдаются массовые вымирания живности и ускоренное зарастание водорослями.
  • 7. Атмосферные загрязнения. В атмосфере нашей планеты содержится множество загрязняющих веществ. Они оказывают вредоносное влияние и на водоёмы.
    Наибольший вред доставляют пепел, сажа, зола и различные газы. Оказываются они в атмосфере, в основном, из-за промышленной деятельности людей. А после попадания в воду происходят химические реакции, из-за чего образуются концентрированные кислоты.
    Также продукты промышленной деятельности могут вступать в реакцию с водой и в атмосфере, из-за чего идут кислотные дожди, тоже наносящие большой вред водоёмам.

Последствия загрязнения воды

В мире уже сейчас наблюдается нехватка пресной воды (преимущественно, в регионах, находящихся близко к экватору). Загрязнение водоёмов лишь усугубляет положение вещей. Всё это грозит нехваткой пресной воды для большого количества людей. И, как следствие, увеличению количества смертей от жажды.

Загрязнение воды является серьёзной проблемой человечества, но существует множество способов её решения: научиться бережней относиться к природным ресурсам, создать более совершенные очищающие воду механизмы, внедрить бессточные технологии в промышленности, повторно использовать очищенные сточные воды (в сельском хозяйстве, например) и т.д.

Бороться с этой проблемой вполне можно и нужно. А учитывая тот факт, что наука не стоит на месте, можно надеяться, что мы увидим результаты этой борьбы.

Характеристики экологической проблемы

Из всех природных ресурсов вода является самым ценным, это обусловлено ее участием практически в каждом жизненном процессе. Ни одно промышленное или сельскохозяйственное предприятие не сможет функционировать без воды, также она незаменима при ведении быта человека. Помимо людей, этот продукт необходим растениям и животным, кроме того, для многих вода является средой обитания.

Выявление отклонений

Под загрязнением воды подразумевают изменение ее биологических особенностей и состава. В дальнейшем по этой причине на использование источника накладывается ограничение. Особое внимание сегодня уделяется загрязнению пресных вод, поскольку от их чистоты зависит непосредственно здоровье людей и качество их жизни. Для того чтобы определить, в каком состоянии находится вода, производятся измерения нескольких показателей. К ним относятся:

  • химическое потребление кислорода;
  • степень непрозрачности;
  • запах;
  • рН уровень (водородный показатель);
  • количество содержащихся в составе органических компонентов, микроэлементов и тяжелых металлов;
  • присутствие патогенной микрофлоры;
  • окисляемость;
  • гидробиологические показатели;
  • цвет;
  • объем содержащегося кислорода;
  • титр кишечной палочки и тому подобное.

Почти в каждой стране существует служба надзора, задача которой заключается в регулярном исследовании качества содержимого пресных водоемов. При выявлении отклонений устанавливаются причины загрязнения воды и принимаются меры с целью устранения.

Возможные источники грязи

Существует ряд причин, вызывающих засорение воды. Не в каждом случае эта проблема связана с тем или иным видом деятельности человека. Условия среды нередко нарушают природные катаклизмы, которые периодически можно наблюдать в каком-нибудь уголке планеты. К наиболее распространенным из них относятся:

  1. Сточные воды (промышленные или бытовые), представляющие собой состав из отходов жизнедеятельности людей. В неочищенном виде при попадании в водоемы они наносят громадный ущерб водным организмам. Это происходит из-за высокого содержания в этой грязной смеси органических веществ и различных химических элементов.
  2. Кислотные дожди. Несмотря на то что эту проблему нечасто выносят на обсуждение, она представляет серьезную опасность окружающей среде. Все отработанные промышленные и выхлопные газы поступают в атмосферу, а затем возвращаются в водоемы и землю с дождем.
  3. Твердые отходы, изменяющие не только состояние биологической среды в водоемах, но и их течение, способствуя его затруднению.
  4. Органические загрязнения, происхождение которых связано с разложением погибших растений и животных, а также жизнедеятельностью человека.
  5. Катастрофы на промышленных и технических объектах.
  6. Наводнения, сходы лавин и потоков камней (селей).
  7. Тепловые загрязнения, возникающие при производстве различных видов энергии. В отдельных случаях наблюдается нагрев воды до семи градусов, что приводит к уничтожению водных организмов, нуждающихся в другом температурном режиме.

Иногда природа самостоятельно очищает водные ресурсы, это происходит через определенные промежутки времени. Однако в большинстве случаев подобная процедура принесет качественный результат только при участии человека.

Принцип передвижения загрязнителей

За исключением твердых отходов другие загрязнители могут пребывать в двух состояниях: растворенном и взвешенном. Они могут быть в виде мелких частиц или капелек. Биологические загрязнители представляют собой вирусы или живые микроорганизмы. В случае попадания в воду твердых частиц совсем необязательно их погружение на дно.

Штормовые явления и даже незначительные течения способны поднять на поверхность грязные частицы. Еще одним фактором, мешающим им осесть вниз, является состав воды. Так, например, благодаря большому содержанию соли в морской воде загрязнители без труда перемещаются на приличные расстояния.

Специалистами замечено, что в прибрежных зонах течения меняют направления, что существенно повышает степень загрязнения. Любой тип загрязнителя попадает в организм обитающих в водоеме рыб или птиц, занимающихся поиском пропитания в водной среде. Если это не приводит к гибели особи, то может сказаться на дальнейшей пищевой цепочке. Вероятность того, что подобные частицы попадут в организмы людей, очень высокая. В конечном результате это повлечет за собой отравление человека, что ухудшит состояние его здоровья.

Результаты воздействия на гидросферу

Вне зависимости от того, что является источником загрязнения воды, этот фактор наносит серьезный вред окружающей среде. После того как загрязнитель попадает в любой живой организм, срабатывает его защитная реакция. Определенные виды токсинов обезвреживаются иммунными клетками, но чаще всего самостоятельно организм справиться не может. В таких случаях требуется лечение, иначе в результате отравления может наступить гибель. Учеными установлены следующие показатели интоксикации как последствия загрязнения воды:

  1. Генотоксичность. Различные микроэлементы и тяжелые металлы повреждают структуру ДНК и способствуют ее изменению. В результате в жизнедеятельности живого организма появляются серьезные проблемы и повышается риск заболеваний.
  2. Канцерогенность. Качество воды, употребляемой людьми и животными, неразрывно связано с проблемами онкологии.
  3. Нейротоксичность. Большая часть химических веществ и металлов имеет способность оказывать воздействие на нервную систему. Примером может стать массовый выброс китов на побережье, спровоцированный такого рода загрязнениями.
  4. Нарушение энергетического обмена, в результате которого организм приостанавливает свои активные действия. Дефицит энергии нередко приводит к смерти.
  5. Репродуктивная недостаточность. Загрязнение воды не очень часто провоцирует гибель живых организмов, но в то же время его негативное влияние на здоровье происходит в 100% случаях.

Больше всего экспертов тревожит утеря у особи способности к воспроизведению потомства. Такая генетическая проблема обычно решается путем обновления водной среды.

Возможные заболевания

Загрязненная гидросфера является благоприятным фактором для быстрого распространения различных заболеваний. Вместе с водой в организм попадают бактерии и микробы, способные лишить жизней значительную часть мирового населения. К наиболее известным болезням, возникающим по этой причине, относятся:

  • тиф;
  • гастрит;
  • шистосомоз;
  • психические аномалии;
  • энтеровирус;
  • кишечные расстройства;
  • лямблиоз;
  • врожденные уродства;
  • амебиаз;
  • эндокринные нарушения;
  • поражение кожи;
  • онкологические заболевания;
  • ожоги слизистых;
  • снижение репродуктивной функции.

Для профилактики этих заболеваний рекомендуется употребление бутилированной воды и установка в системе водоснабжения очищающих фильтров. В отдельных случаях допускается использование предметов из серебра, способных обеззараживать воду, однако такой метод нельзя назвать эффективным.

Борьба за окружающую среду

Загрязненная вода негативно сказывается на качестве жизни всего человечества. По этой причине экологические организации регулярно затрагивают вопрос, связанный с сохранением рек, озер, морей и океанов. Таким образом они пытаются привлечь внимание власти, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, а также общественности к этим проблемам.

Классификация воды по целевому назначению

Уровень загрязненности водных ресурсов зависит от целей их использования. Для каждой из них необходима определенная степень очистки. Существуют следующие виды воды, различающиеся между собой составом:

  • питьевая, в которой количество содержащихся химических веществ не наносит вреда здоровью человека при ее употреблении;
  • минеральная, в ее состав входит ряд полезных элементов, обладающих лечебными свойствами;
  • поливная, предназначенная для орошения культур в сельском хозяйстве;
  • хозяйственно-бытовая, используемая в процессе выполнения санитарно-гигиенических мероприятий.

Кроме того, различают промышленный вид воды, из состава которого в производственных масштабах извлекают определенные элементы.

Контроль и очистка

Поскольку загрязнение вод является одной из главных угроз существования человека и природы, государственными органами создаются определенные требования в отношении деятельности промышленных организаций и поведения людей. Это отражается в документации, регламентирующей ведение контроля воды и функционирование очистительных систем. Решение проблемы загрязнения воды осуществляется путем ее очистки, которая существует в нескольких вариантах:

  • Механическая (первичная). При таком способе ставится задача не допустить попадание крупных вещей в водоемы. С этой целью на трубах, внутри которых расположены стоки, монтируют специальные фильтры, способные задержать нежелательные предметы. В этом случае необходима своевременная очистка труб, в противном случае их засорение создаст аварийную ситуацию.
  • Специализированная. Этот метод очистки заключается в улавливании одного из типов загрязнителей. К примеру, широко используются ловушки для хлопьевидных элементов, жиров, а также нефтяных пятен.
  • Химическая. В этом случае сточные воды используются в замкнутом цикле (повторно). В связи с этим, выяснив, что входит в их состав на выходе, подбираются химические элементы, имеющие способность вернуть воде ее первоначальное состояние. Как правило, применение такого способа допустимо только к технической воде и не распространяется на питьевую.
  • Третичная очистка. Для использования воды в бытовых целях, пищевой промышленности, а также в сельском хозяйстве необходимо добиться ее безупречного качества. С этой целью жидкость подвергается обработке специальными порошками и составами. Эти элементы в процессе фильтрации, состоящей из нескольких этапов, задерживают тяжелые металлы и микроорганизмы, вредные для здоровья.

В бытовых условиях основная масса людей устанавливает фильтры, модель которых позволяет устранить загрязнения еще на входе. Обычно причиной нечистой воды в квартирах является слишком старая система водоснабжения.

Охрана водных ресурсов в России

В современное время возрастает актуальность темы бытовых отходов твердого типа, поскольку происходит стремительное увеличение их объемов. Ни для кого не секрет, что наличие поверхностных залежей различных видов мусора приводит к загрязнению подземных вод. Эта проблема уже успела перерасти в экологическую, в связи с чем специалисты пытаются найти правильный путь ее решения с последующим воплощением этой идеи в жизнь.

В первую очередь необходимо организовать качественную утилизацию отходов, свезенных на полигоны. Оптимальным вариантом станет их повторная переработка. Особое внимание российские экологические организации уделяют промышленным сбросам. Рассматривается предложение взимать с предприятий за них большую плату, а вырученные средства вкладывать в разработку новейших экологических технологий.

За самые минимальные выбросы должна быть установлена соответствующая плата. Что послужит отличной мотивацией к поддержанию нормальной экологической обстановки. С раннего детства к воде нужно относиться бережно, не лить ее без надобности и не допускать попадания в нее вредных веществ и посторонних предметов.

Доклад на тему: Загрязнение воды материал по окружающему миру на тему

Загрязнение воды

Наиболее известным источником загрязнения воды, являются бытовые (или коммунальные) сточные воды. Почти вся использованная вода поступает в канализацию. Поскольку ежедневно в сточные воды попадает огромный объем фекалий, главной задачей городских служб при переработке бытовых стоков в коллекторах очистных установок является удаление патогенных микроорганизмов. При повторном использовании недостаточно очищенных фекальных стоков содержащиеся в них бактерии и вирусы могут вызвать кишечные заболевания (тиф, холеру и дизентерию), а также гепатит и полиомиелит.

В растворенном виде в сточных водах присутствуют мыло, синтетические стиральные порошки, дезинфицирующие средства, отбеливатели и другие вещества бытовой химии. Из жилых домов поступает бумажный мусор, включая туалетную бумагу и детские подгузники, отходы растительной и животной пищи. С улиц в канализацию стекает дождевая и талая вода, часто, с песком или солью, используемыми для ускорения таяния снега и льда на проезжей части улиц и тротуарах.

В индустриально развитых странах главным потребителем воды и самым крупным источником стоков является промышленность. Промышленные стоки в реки по объему в 3 раза превышают коммунально-бытовые.

С промышленными стоками сбрасывается громадное количество разнообразных органических и неорганических веществ. Более половины стоков, поступающих в водоемы, дают четыре основные отрасли промышленности: целлюлозно-бумажная, нефтеперерабатывающая, промышленность органического синтеза и черная металлургия (доменное и сталелитейное производства). Из-за растущего объема промышленных отходов нарушается экологическое равновесие многих озер и рек, хотя большая часть стоков нетоксична и несмертельна для человека.

Тепловое загрязнение. Наиболее масштабное однократное употребление воды – производство электроэнергии, где она используется главным образом для охлаждения и конденсации пара, вырабатываемого турбинами тепловых электростанций. При этом вода нагревается в среднем на 7° С, после чего сбрасывается непосредственно в реки и озера, являясь основным источником дополнительного тепла, который называют «тепловым загрязнением».

Сельское хозяйство. Вторым основным потребителем воды является сельское хозяйство, использующее ее для орошения полей. Стекающая с них вода насыщена растворами солей и почвенными частицами, а также остатками химических веществ, способствующих повышению урожайности. К ним относятся инсектициды; фунгициды, которые распыляют над фруктовыми садами и посевами; гербициды, знаменитое средство борьбы с сорняками; и прочие пестициды, а также органические и неорганические удобрения, содержащие азот, фосфор, калий и иные химические элементы.

Кроме химических соединений, в реки попадает большой объем фекалий и других органических остатков с ферм, где выращиваются мясо-молочный крупный рогатый скот, свиньи или домашняя птица. Много органических отходов также поступает в процессе переработки продукции сельского хозяйства (при разделке мясных туш, обработке кож, производстве пищевых продуктов и консервов и т.д.).

Влияние загрязнения. Чистая вода прозрачна, бесцветна, не имеет запаха и вкуса, населена множеством рыб, растений и животных. Загрязненные воды мутные, с неприятным запахом, не пригодны для питья, часто содержат огромное количество бактерий и водорослей. Система самоочистки воды (аэрация проточной водой и осаждение на дно взвешенных частиц) не срабатывает из-за переизбытка в ней антропогенных загрязнителей.

Уменьшение содержания кислорода. Органические вещества, содержащиеся в сточных водах, разлагаются ферментами аэробных бактерий, которые поглощают растворенный в воде кислород и выделяют углекислый газ по мере усвоения органических остатков. Общеизвестными конечными продуктами распада являются углекислый газ и вода.

В водах, содержащих фекальные массы, растительные или животные остатки, поступающие с предприятий пищевой промышленности, бумажные волокна и остатки целлюлозы от предприятий целлюлозно-бумажной промышленности, процессы разложения протекают практически одинаково.

В мелких водотоках с быстрым течением, где вода интенсивно перемешивается, поступающий из атмосферы кислород компенсирует истощение его запасов, растворенных в воде. Одновременно углекислый газ, образующийся при разложении содержащихся в сточных водах веществ, улетучивается в атмосферу. Таким образом сокращается срок неблагоприятного воздействия процессов разложения органики. И наоборот, в водоемах со слабым течением, где воды перемешиваются медленно и изолированы от атмосферы, неизбежное уменьшение содержания кислорода и рост концентрации углекислого газа влекут за собой серьезные изменения. Когда содержание кислорода уменьшается до определенного уровня, происходит замор рыбы и начинают погибать другие живые организмы, что, в свою очередь, приводит к увеличению объема разлагающейся органики.

Большая часть рыб гибнет из-за отравления промышленными и сельскохозяйственными стоками, но многие – и от недостатка в воде кислорода. Рыбы, как и все живые существа, поглощают кислород и выделяют углекислый газ. Если кислорода в воде мало, но высока концентрация углекислого газа, интенсивность их дыхания снижается (известно, что вода при высоком содержании угольной кислоты, т.е. растворенного в ней углекислого газа, становится кислой).

Способность к биологическому разложению. Искусственные материалы, которые разлагаются биологическим путем, увеличивают нагрузку на бактерии, что, в свою очередь, влечет рост потребления растворенного кислорода. Эти материалы специально создаются таким образом, чтобы они могли легко перерабатываться бактериями, т.е. разлагаться.

Образование газов. Аммиак является основным продуктом микробиологического разложения белков и выделений животных. Аммиак и его газообразные производные амины образуются как при наличии, так и при отсутствии растворенного в воде кислорода. В первом случае аммиак окисляется бактериями с образованием нитратов и нитритов. В отсутствие кислорода аммиак не окисляется, и его содержание в воде остается стабильным. При снижении содержания кислорода образовавшиеся нитриты и нитраты превращаются в газообразный азот. Происходит это довольно часто, когда воды, стекающие с удобренных полей и уже содержащие нитраты, попадают в стоячие водоемы, где накапливаются также и органические остатки В зависимости от вида бактерий образуются углекислый газ (СО2), водород (Н2) и метан (СН4) – горючий газ без цвета и запаха, который называют также болотным газом.

Эвтрофикация, или эвтрофирование, – процесс обогащения водоемов питательными веществами, особенно азотом и фосфором, главным образом биогенного происхождения. В результате происходит постепенное зарастание озера и превращение его в болото, заполненное илом и разлагающимися растительными остатками, которое в конце концов полностью высыхает. В естественных условиях этот процесс занимает десятки тысяч лет, однако в результате антропогенного загрязнения протекает очень быстро. Так, например, в маленьких прудах и озерах под влиянием человека он завершается всего за нескольких десятилетий.

Эвтрофикация усиливается, когда рост растений в водоеме стимулируется азотом и фосфором, содержащимися в насыщенных удобрениями стоках с сельскохозяйственных угодий, в чистящих и моющих средствах и других отходах. Воды озера, принимающего эти стоки, представляют собой плодородную среду, в которой происходит бурный рост водных растений, захватывающих пространство, в котором обычно обитают рыбы. Водоросли и другие растения, отмирая, падают на дно и разлагаются аэробными бактериями, потребляющими для этого кислород, что приводит к замору рыбы. Озеро заполняется плавающими и прикрепленными водорослями и другими водными растениями, а также питающимися ими мелкими животными. Синезеленые водоросли, или цианобактерии, делают воду похожей на гороховый суп с дурным запахом и рыбным вкусом, а также покрывают камни слизистой пленкой.

Мощные электростанции заметно нагревают воды в реках и бухтах, на которых они расположены. Летом, когда потребность в электрической энергии для кондиционирования воздуха очень велика и ее выработка возрастает, эти воды часто перегреваются. Понятие «тепловое загрязнение» относится именно к таким случаям, так как избыточное тепло уменьшает растворимость кислорода в воде, ускоряет темпы химических реакций и, следовательно, влияет на жизнь животных и растений в водоприемных бассейнах.Существуют яркие примеры того, как в результате повышения температуры воды погибали рыбы, возникали препятствия на пути их миграций, быстрыми темпами размножались водоросли и другие низшие сорные растения, происходили несвоевременные сезонные изменения водной среды. Однако в некоторых случаях увеличивались уловы рыбы, продлевался вегетационный период и прослеживались иные благоприятные последствия.

Химикаты, растворенные в дождевой воде и поглощенные частицами почвы, в результате их вымывания попадают в грунтовые воды, а затем – в реки, дренирующие сельскохозяйственные угодья, где начинают накапливаться в рыбах и более мелких водных организмах. Хотя некоторые живые организмы и приспособились к этим вредным веществам, бывали случаи массовой гибели отдельных видов, вероятно, из-за отравления сельскохозяйственными ядохимикатами. Например, чайки погибали после употребления в пищу больших количеств рыбы, а некоторые другие виды птиц, питающиеся рыбой, в том числе белоголовый орлан и пеликан, оказались под угрозой вымирания вследствие снижения воспроизводства. Из-за попавших в их организм пестицидов яичная скорлупа становится настолько тонкой и хрупкой, что яйца бьются, а зародыши птенцов погибают.

Известно, что радиация разрушает ткани растений и животных, приводит к генетическим мутациям, бесплодию, а при достаточно высоких дозах – к гибели. Механизм воздействия радиации на живые организмы до сих пор окончательно не выяснен, отсутствуют и эффективные способы смягчения или предотвращения негативных последствий. Но известно, что радиация накапливается, т.е. повторяющееся облучение малыми дозами может в конечном счете действовать так же, как и однократное сильное облучение.

Влияние токсичных металлов. Ртуть, содержащаяся в промышленных стоках, осаждается в донных илистых отложениях в реках и озерах. Обитающие в илах анаэробные бактерии перерабатывают ее в ядовитые формы, которые могут приводить к серьезным поражениям нервной системы и мозга животных и человека, а также вызывать генетические мутации. Несмотря на то что рыбы не погибают, человек, съевший такую зараженную рыбу, может отравиться и даже умереть.

Другим хорошо известным ядом, поступающим в растворенном виде в водотоки, является мышьяк. Он был обнаружен в малых измеримых количествах в моющих средствах, содержащих водорастворимые ферменты и фосфаты, и красителях, предназначенных для окрашивания косметических салфеток и туалетной бумаги. С промышленными стоками в акватории попадают также свинец (используемый в производстве металлических изделий, аккумуляторных батарей, красок, стекла, бензина и инсектицидов) и кадмий (используемый главным образом в производстве аккумуляторных батарей).

Другие неорганические загрязнители.Образуется ржавчина на поверхности железа и его соединений. Растворимые формы этих металлов существуют в разных типах сточных вод: они были обнаружены в водах, просочившихся из шахт и со свалок металлолома, а также из естественных болот. Соли этих металлов, окисляющиеся в воде, становятся менее растворимыми и образуют твердые окрашенные осадки, выпадающие из растворов. Поэтому вода приобретает цвет и становится мутной. Так, стоки железорудных шахт и свалок металлолома окрашены в рыжий или оранжево-коричневый цвет из-за присутствия оксидов железа (ржавчины).

Неорганические загрязнители, как хлорид и сульфат натрия, хлорид кальция не могут быть переработаны биологическим или химическим путем. Хотя сами эти вещества не трансформируются, они оказывают влияние на качество вод, в которые сбрасываются стоки. Во многих случаях нежелательно использовать «жесткую» воду с высоким содержанием солей, так как они образуют осадок на стенках труб и котлов.

Неорганические вещества- цинк и медь, поглощаются илистыми донными осадками водотоков, принимающих сточные воды, а затем вместе с этими тонкими частицами транспортируются течением. Их токсическое действие сильнее в кислой среде, чем в нейтральной или щелочной. В кислых сточных водах угольных шахт цинк, медь и алюминий достигают концентраций, смертельных для водных организмов. Некоторые загрязнители, будучи в отдельности не особенно токсичными, при взаимодействии превращаются в ядовитые соединения (например, медь в присутствии кадмия).

Контроль и очистка. Практикуются три основных метода очистки сточных вод. Первый существует давно и наиболее экономичен: сброс сточных вод в крупные водотоки, где они разбавляются пресной проточной водой, аэрируются и нейтрализуются естественным образом. Очевидно, что этот метод не отвечает современным условиям. Второй метод во многом базируется на тех же естественных процессах, что и первый, и заключается в удалении и снижении содержания твердых и органических веществ механическим, биологическим и химическим способами. Его в основном используют на коммунальных очистных станциях, которые редко располагают оборудованием для переработки промышленных и сельскохозяйственных стоков. Широко известен и достаточно распространен третий метод, состоящий в сокращении объема сточных вод путем изменения технологических процессов; например, в результате вторичной переработки материалов или использования естественных методов борьбы с вредителями вместо пестицидов и т.д.

Очистка сточных вод. Хотя сейчас многие промышленные предприятия пытаются очистить свои стоки или сделать производственный цикл замкнутым, а производство пестицидов и других токсичных веществ запрещено, самым радикальным и быстрым решением проблемы загрязнения воды будет строительство дополнительных и более современных очистных сооружений.

В мире существует лишь несколько предприятий, которые могут проводить полную очистку сточных вод.

Истощение и загрязнение водных ресурсов

Пресные воды составляют ничтожную (около 2% гидросферы) долю от общих запасов воды в природе. Пресная вода, доступная для использования, находится в реках, озерах и подземных водах.

Ее доля от всей гидросферы составляет 0,3%. Ресурсы пресной воды распределены крайне неравномерно, часто обилие воды не сов падает с районами повышенной хозяйственной деятельности. В этой связи возникает проблема недостатка и истощения водных ресурсов и особенно пресной воды. Она усугубляется все возрастающими объёмами ее использования.

Проблема истощения водных ресурсов возникает по нескольким причинам, главные из которых: неравномерное распределение воды во времени пространстве, рост ее потребления человечеством, потери воды при транспортировке и использовании, ухудшение качества воды и как крайний случай — ее загрязнение.

Основные антропогенные причины истощения и загрязнения пресной воды — это отбор поверхностных и подземных вод; водоотлив из шахт, штолен; разработка месторождений твердых полезных ископаемых, нефти и газа, промышленных вод, выплавка серы; урбанизация: жилая застройка, энергетические объекты (АЭС, ТЭЦ). Сильно загрязняют пресные воды предприятия промышленности: химической, пищевой, целлюлозно-бумажной, черной и цвет ной металлургии, нефтеперерабатывающей, строительных материалов, машиностроительной.

Рост потребления пресной воды населением на планете определяется в 0,5—2% в год. В начале ХХI столетия общий водоотбор достиг объема в 12—24 тыс., км. Потери пресной воды увеличиваются с ростом ее потребления на душу населения и связаны с использованием воды для хозяйственных нужд. Чаще всего это объясняется не совершенством технологии промышленного, сельскохозяйственного производства и коммунальных служб. Потери воды из водонесущих коммуникаций в городах России — 30—35%. В городах областного значения они составляют примерно 10—15 млн. т в год и удваиваются через каждые 5 лет. Большие потери пресной воды происходят при разработке месторождений полезных ископаемых, при строительном осушении городских территорий.

В ряде случаев недостаток пресной воды связан с негативными последствиями деятельности человека. Например, строительство каналов (Волга — Чограй, Волга — Урал), каскадов водохранилищ, орошение и обводнение пастбищ, осушение болот и т. д. не привели к ожидаемым положительным эффектам, напротив, проекты закончились жестокой расплатой: потерей и загрязнением водных ресурсов. Печальные свидетели небережного и расточительного отношения к ресурсам пресных вод — заброшенные поселки и города в районах их истощения.

Потери воды и истощение водных ресурсов во многом связаны с недостаточным знанием природных условий (геолого-литологических и гидрогеологических, климатических и метеорологических, биологических), внутренних закономерностей и механизмов развития экосистем. Например, при создании водохранилищ не всегда учитываются усиление фильтрации в их борта, рост испарений при увеличении водной поверхности. Создание каскада прудов на реках нано сит ущерб речному стоку. Осушение болот ведет к уменьшению запасов подземных вод, нарушению веками установившегося баланса влаги и ее циркуляции, изменению видового состава биоценозов и т. д. Строительство и использование каналов способствуют резкому засолению почв, заболачиванию и огромным потерям пресной воды.

Ухудшение качества и загрязнение воды связано с попаданием как непосредственно в воду рек и другие поверхностные водоемы, подземные воды, так и через атмосферу и почвы загрязняющих веществ, продуктов деятельности человека. Этот вид истощения пресных вод наиболее опасен и становится все более угрожающим для здоровья людей и состояния жизни на Земле. Его крайнее проявление — катастрофическое загрязнение вод.

Естественные изменения, в том числе ухудшение качества воды, связанные с соприкосновением с водой и переносом различных веществ, происходят постоянно. Они носят циклический, реже спонтанный, характер: они бывают при извержениях вулканов, земле трясениях, цунами, наводнениях и других катастрофических явлениях. В антропогенных условиях такие изменения состояния воды имеют однонаправленный характер: инородные вещества, попавшие в воду, накапливаются в ней, ухудшая органолептические, физические и химические свойства. Когда количество содержащихся в воде инородных веществ, особенно тех, которые оказывают неблагоприятное влияние на человека, животных и растения, достигает критических значений, вода из блага может превратиться в зло.

Загрязнение вод морей и Мирового океана. За последнее время большую тревогу вызывает загрязнение вод морей и Мирового океана в целом (фоновое загрязнение). Основными источниками их загрязнения служат бытовые и промышленные сточные воды (в прибрежных районах находится 60% крупных городов), нефть и нефтепродукты, радиоактивные вещества. Особую опасность представляют загрязнения нефтью и радиоактивными веществами. Предприятия приморских городов выбрасывают в море тысячи тонн различных, как правило, неочищенных отходов, в том числе канализационные стоки. В моря выносятся загрязненные речные воды. Нефть и нефтепродукты попадают в воду в результате промывки цистерн, емкостей, в которых транспортируется нефть. Огромное количество нефти оказывается в водах океанов и морей при авариях танкеров, нефтепроводов на нефтепромыслах, при разведке и эксплуатации нефтяных место рождений в зоне материковых шельфов. При авариях нефтяных скважин в море выбрасываются многие тысячи тонн нефти.

Загрязнение воды является причиной гибели морских животных: ракообразных и рыб, водоплавающих птиц, тюленей. Известны случаи гибели около 30 тыс., морских уток, массовой гибели морских звезд в начале 1990-х годов в Белом море. Нередки случаи закрытия пляжей в связи с опасными концентрациями загрязняющих веществ в морской воде, вызванными многочисленными авариями судов, которые перевозят нефть и нефтепродукты. Весьма опасны для окружающей среды несанкционированные или аварийные сбросы промышленных и хозяйственных отходов (Черное море в районе Одессы, 1999 г.; р. Тиса, Румыния, 2000 г.; р. Амур, Хабаровск, 2000 г.). В результате подобных аварий происходит быстрое загрязнение речных вод вниз по потоку. Загрязненные канализационные воды могут попасть в водозаборные сооружения.

Загрязнение вод Мирового океана радиоактивными вещества ми происходит в результате испытаний атомного оружия. Площадь заражения после испытаний может достигать 2,5 млн. км. Аварии атомных подводных лодок, судов с атомными реакторами, без со мнения, также служат причинами радиоактивного заражения значительных площадей морей и океанов. В 1980-е годы практиковалось захоронение радиоактивных отходов в контейнерах, которые сбрасывали в наиболее глубокие участки океана. Мировая общественность противостояла этому довольно успешно. Загрязнение морской воды в дальнейшем приводит к концентрации радиоактивных веществ в растениях и животных по цепям питания. Известны случаи, когда концентрация радиоактивных веществ на вершинах трофических пирамид превышала фоновую более чем в 50 тыс., раз.

Степень загрязнения морской воды в значительной степени зависит от отношения к этой проблеме государств, граничащих с морями и океанами. Все внутренние и окраинные моря России испытывают мощный антропогенный пресс, включая многочисленные плановые и аварийные сбросы загрязняющих веществ. Уровень загрязнения российских морей (за исключением Белого моря), по данным Государственного доклада «О состоянии окружающей среды Российской Федерации», в 1998 г. превышал предельно допустимые концентрации (ПДК) по содержанию углеводородов, тяжелых металлов, ртути, фенолов, поверхностно активных веществ (ПАВ) в среднем в 3—5 раз.

Истощение и загрязнение водных ресурсов

Загрязнения водных ресурсов это любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые делают воду водоемов опасной для использования, нанося ущерб хозяйству, здоровью и безопасности населения.

Производственные сточные воды загрязнены отходами и выбросами производства. Количественный и качественный состав их разнообразен и зависит от отрасли промышленности, ее технологических процессов. Сточные воды содовых, сульфатных, азотно-туковых заводов, обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд, в которых содержатся кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов, в основном изменяют физические свойства воды. Тяжелые металлы токсичны для животных и человека.

Сточные воды нефтеперерабатывающих заводов, предприятий органического синтеза содержат нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и др. вещества. Нефть и нефтепродукты, попадая в водоемы, создают различные формы загрязнения: плавающую на поверхности нефтяную пленку, растворенные или эмульгированные нефтепродукты, осевшие на дно тяжелые фракции. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается количество кислорода, проявляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу не только для человека. 12 г нефти делают непригодной для употребления тонну воды. Фенол при попадании в водоемы резко снижает биологические процессы самоочищения, вода приобретает специфический запах карболки.

Сточные воды, содержащие растительные волокна, животные и растительные жиры, отходы кожевенной и целлюлозно-бумажной промышленности, сахарных и пивоваренных заводов, предприятий консервной, мясомолочной промышленности являются главной причиной органических загрязнений водоемов. Окисление органических веществ сопровождается большим поглощением значительного количества кислорода, что приводит к гибели водных организмов.

Атомные электростанции загрязняют водоемы радиоактивными отходами. Радиоактивные вещества концентрируются планктонными микроорганизмами, затем по цепи питания передаются рыбам и другим животным.

Рост городов увеличил поступление коммунальных стоков во внутренние водоемы. Такие стоки стали источниками загрязнения рек и озер болезнетворными бактериями и гельминтами. Особенно загрязняют водоемы синтетические моющие средства (СМС), широко используемые в быту. Содержащиеся в них химические вещества оказывают большое влияние на биологический и физический режим водоемов. В результате снижается способность вод к насыщению кислородом, парализуется деятельность бактерий, минерализующих органические вещества. Концентрация СМС в воде 1-3 мг/л вызывает гибель планктона, 5 мг/л — замор рыбы.

Вызывает большое беспокойство загрязнение водоемов пестицидами и минеральными удобрениями, которые попадают с полей вместе с дождевой и талой водой. Попадая в водоемы, пестициды накапливаются в планктоне, донных организмах, рыбе, а по цепочке питания попадают в организм человека, действуя отрицательно на все органы, так и на организм в целом. Минеральные удобрения вызывают массовое развитие сине-зеленых водорослей — так называемого «цветения воды». В связи с интенсификацией животноводства все долее дают о себе знать стоки данной отрасли сельского хозяйства.

Нагретые сточные воды тепловых электростанций и других производств вызывают «тепловое загрязнение», которое угрожает довольно серьезными последствиями: в нагретой воде может меньше раствориться кислорода, резко изменяющийся термический режим отрицательно влияет на флору и фауну водоемов, вызывает «цветение воды»

Шкала загрязнения рек и озер Казахстана становится критической.

Водные артерии Казахстана тревожат своей «загрязненной» судьбой. Экологи Министерства охраны окружающей среды (МООС) в последнем выпуске ведомственного бюллетеня отметили: из 69 рек Казахстана только 9 признаны чистыми, остальные 60 — загрязнены. И это не считая «захламленное» состояние озер, каналов, водохранилищ… Невзирая на правительственные программы, «благоухающие» преобразования наших водных ресурсов не происходят. А надежды на перемены к лучшему быстро «тонут» на фоне индустриального нашествия человека и природно-климатических изменений.

Было передано сообщение о том, что льды Арктики тают гораздо быстрее, чем прогнозировалось ранее. Если в 2007 году ученые предсказывали, что таяние арктических льдов завершится к 2050 году, то по последним данным, переданным по телеканалу, это может произойти в течение ближайших 4-5 лет, что затронет жизни 800 миллионов человек. К сожалению, при нашем обывательском восприятии все эти процессы, кажутся, происходят где-то далеко, не у нас, в других странах и континентах. Между тем, научно доказанные факты свидетельствуют об реальных масштабных проблемах — влияние изменения климата на экосистемы региона, и, прежде всего, горные экосистемы, являющиеся водонапорными башнями Центральной Азии уже стали практически отражаться на водной безопасности нашей страны.

Согласно выводам Межправительственной группы экспертов по изменению климата, уязвимость стран Центральной Азии, включая Казахстан, к изменению климата будет нарастать. Причем последствия ощущаются уже сейчас: это и деградация горных ледников, и повышение температуры воздуха, особенно в зимний период, и сильные засухи последних лет.

Глобальное потепление стало неоспоримым фактом. С 1906 по 2005 год температура на планете повысилась на 0,74 градуса, при этом скорость потепления возросла. По данным второго национального сообщения РК, на территории Казахстана в течение 70 лет (с 1936 по 2005 год) среднегодовая температура воздуха повышается очень высокими темпами — примерно на 0,3 градуса каждые 10 лет. Усилилась засушливость климата в зонах пустынь, полупустынь и прилежащих к ним территориях, наблюдается деградация горного оледенения. В результате изменения климата вероятно смещение климатических зон к северу, что приведет к расширению пустынных и полупустынных зон. Изменение горного оледенения может послужить исчезновению большинства горных ледниковых систем уже к концу XXI века. А это значит, что в летний период увеличится риск пересыхания малых рек. В горах юго-восточного Казахстана в течение последних 50 лет площадь ледников сократилась на 40% и запасы льда — на 50%. Результат очевиден: в первую очередь пострадают те отрасли, которые напрямую зависят от водных ресурсов, — это сельское хозяйство, гидроэнергетика, лесное и водное хозяйство .

В животноводстве вероятно снижение продуктивности из-за оскудения кормовых угодий, нехватки воды на отгонных пастбищах. Все это увеличит угрозы продовольственной безопасности. Ухудшение водообеспеченности (питьевой и поливной водой) и урожайности отрицательно скажется на доходах сельских жителей и может привести к оттоку их в города. Снижение общих водных ресурсов рек на 30% ожидается в Казахстане к 2020 году, сообщил ректор Казахского национального аграрного университета Тлектес Есполов.

По свидетельству специалистов РГП «Казгидромет» погода прошедшего лета была весьма контрастной: на смену аномальной жаре, охватившей многие регионы страны и принесшей немалый вред аграриям, приходили сильные дожди, шквалистый ветер, грозы, в отдельных районах количество осадков в течение одних суток превышало месячную норму. Аномалия среднемесячной температуры воздуха составила 3-5 °С. Высока вероятность селевой и паводковой активности. Масштабы чрезвычайных катастроф на горных водохранилищах в Алматинской, Кызылординской и Восточно-Казахстанской областях есть прямое следствие как раз климатических изменений и адекватных человеческих бездействий. Изменение климата неизменно отразится и на здоровье населения. Так, из-за более частой повторяемости волн тепла и резких изменений погоды увеличивается риск сердечнососудистых заболеваний; ухудшение водообеспеченности на селе приведет к росту желудочно-кишечных недомоганий .

Сопоставление водных ресурсов в годы разной водности с потребностью экономики Казахстана показывает наличие острого дефицита воды как в целом по республике, так и для отдельных регионов. Дефицит водных ресурсов, при среднемноголетней водности, достигает 6,6 км3 и ощущается во всех бассейнах. В засушливые годы уровень водообеспечения составляет 60%, а по отдельным регионам (Центральный Казахстан) всего 5-10%, при этом дефицит приходится в основном на орошаемое земледелие. Особенно критическое положение сложилось в бассейнах трансграничных рек Сырдарьи (1,2-3,5 км3), Урал (до 1,7 км3), Или, Шу, Талас. Наиболее обеспеченными регионами с учетом площадей в 1999 г были южные области: Алматинская, Жамбылская, Кызылординская, Талдыкорганская и Павлодарская область Северного Казахстана. Территории: Актюбинской, Жезказганской, Кокшетауской, Семипалатинской отнесены к областям низкообеспеченным.

С каждым годом в Казахстане более ухудшается обстановка с обеспечением населения доброкачественной питьевой водой. В целом обеспеченность населения водопроводной водой составила 75,1%, 16,5% населения используют для питьевых целей воду из открытых водоемов и 3,2% пользуются привозной водой негарантированного качества, а удельный вес водоемов в местах водопользования несоответствующих нормативам по химическим показателям в различных областях составляет от 15 до 43%. Остается проблема доступа населения страны к качественной питьевой воде.

Продолжается процесс загрязнения, засорения и истощения поверхностных вод, основной причиной которых является сброс в водоемы неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод. Ежегодные сбросы в водные объекты составляют порядка 2,5 млн. тонн.

В чем же основные причины растущего дефицита воды? Основными водопотребителями при этом являются сельское хозяйство и промышленность: 75 % и 20 % от всех используемых вод, соответственно. Прежде всего, ежегодно увеличиваются объемы потребления свежей воды, потери воды при транспортировке и сбросов в водоемы неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод. В связи с тем, что в течение длительного периода не проводился капитальный ремонт, 34 % водоотводящих сетей и большинства канализационных очистных сооружений в городах и городских поселках достигли 70 % физического износа. Ряд сооружений очистки сточных вод работают с перегрузкой, что приводит к несоответствию технологии очистки сточных вод по проектным данным. В жилищно-коммунальной сфере, по прежнему, продолжается рост водопотребления в быту. В СМИ приводились факты: в городе Алматы из туалетного бачка смывается столько же воды, сколько идет ежедневно для питья. Это чистая вода с ледников в горах. В большинстве случаев в системе ЖКХ эксплуатируется устаревшее оборудование, не установлены водосчетчики.

За экологическим состоянием рек и озер регулярно следит РГП «Казгидромет» департамента экологического мониторинга МООС. Специалисты этого центра дежурят на станциях и постах возле водных объектов, берут пробы воды и исследуют ее в лабораториях. Лаборанты оценивают уровень загрязнения поверхностных и морских вод по величине индекса загрязненности воды (ИЗВ).

В последнем апрельском отчете экологи доложили, что провели наблюдения на 184 гидрохимических створах, распределенных на 94 водных объектах. Это 69 рек, 12 озер, 10 водохранилищ, 2 канала и 1 море. В итоге к классу «чистая вода» отнесены всего 9 рек, 2 водохранилища и 2 озера. Выходит, около 80 водных объектов Казахстана загрязнены в разной степени всевозможными химическими реагентами и веществами. А два водных источника инспекторами отмечены как «очень грязные». Это — река Шерубайнура, что протекает в Карагандинской области, и озеро Биликоль в Жамбылской области.

Комитет экологического регулирования и мониторинга МООС обозначил основные причины высокого уровня загрязнения поверхностных вод. Председатель этого комитета Данияр Еренчинов подтвердил «ОКО», что большой объем грязных стоков сбрасывает в водные бассейны страны горнодобывающая промышленность. Так, по его словам, в 2011 году причиной загрязнения нитритами реки Нура был сброс сточных вод промышленными предприятиями АО «АрселорМиттал Темиртау» и АО «Темиртауский электрометаллургический комбинат».

Острой проблемой обернулась в прошлом году утечка в реку Секисовка Восточно-Казахстанской области ядовитого цианида. Токсичные отходы, которые способны смертельно отравить человека, попали в реку с золотопромышленного предприятия. Другую головную боль вызывает и Актюбинская область, где на грани «вымирания» река Илек. По данным экологов, концентрация ядовитого мышьяка в этой реке превышает норму в 400 (!) раз. Но и это не предел! Несмотря на вопиющие загрязнения, в Илек продолжают сливать шестивалентный хром актюбинские предприятия.

Свой мониторинг проводят не только госорганы, но и общественные наблюдатели. Так, руководитель ОО «Экологическое движение за зеленую планету» Мусагали Дуамбеков назвал «ОКО» шесть рек — Илек, Нура, Или, Иртыш, Ишим, Сырдарья которые нынче загрязняются чрезвычайно.

По словам М. Дуамбекова, все крупные промышленные предприятия Казахстана, которые находятся вблизи рек и озер, с легкостью сливают свои ядовитые отходы в водные «сосуды» страны. По его наблюдению, «шкала» загрязнения поверхностных вод в стране за последние годы стремительно растет. Причем — в разы!

Далека от радужной ситуация даже в столице Казахстана — Астане. По сведениям Есильского департамента экологии, индекс загрязненности вод на реке Есиль составил в 2011 году — 1.84. Для сравнения, в 2010 году ИЗВ равнялся — 1,56. Показатель загрязнения в Астанинском водохранилище, откуда пьет воду вся столица, в 2011 году был зафиксирован на уровне — 1,13, в 2010 ИЗВ составил 0,58. Начальник Есильского департамента экологии Эсенгельды Мейрамов подтвердил «ОКО», что качество поверхностных вод в столице ухудшается и оценивается ныне, как «умеренно-загрязненная». В Астане не налажена система ливневой канализации, не предусмотрена очистка стоков, которые смрадной жижей текут в результате в реку Есиль.

Только очистными сооружениями проблему загрязнения водных источников не решить — нужно в корне менять отношение человека к природе.

Бурное становление экономики, развитие промышленности оставляет глубокий шрам на первозданном «лике» синих озер и быстрых рек Казахстана. При изучении экологического бюллетеня Министерства окружающей среды неизбежно приходишь к неутешительному выводу: «захламленная» ситуация водной экосистемы страны принимает из месяца в месяц, из года в год системный характер. Продолжаются в том же темпе выбросы в водоемы разных отходов, множественными ручейками в озера и реки впадают сточные воды. А республиканские и региональные экологические программы не в состоянии спасти нынешнее «зачуханное» положение водных ресурсов, так как бюджетные «пожертвования» моментально теряются в торфе и грязи поверхностных вод.

Остается подвести грустный итог: синие жемчужины природы превращаются в зловонные болота, пойменные отходники, отравляя воздух, уничтожая рыбу, водных зверьков и растительность. Эта «антропогенная» беда рано или поздно настигнет человека, опасность поджидает его во время купания, в походе, на рыбалке. Такова, видимо, цена расплаты за успешное хозяйственное обустройство, рост городских агломераций, гигантский взлет индустриализации. И все это оборачивается необдуманными и непростительными последствиями для природы.

Загрязнение пресных вод

Мыльная пена по берегам реки Нью-Ривер (Калифорния)

Загрязнение пресных вод — попадание различных загрязнителей в воды рек, озер, подземных вод. Происходит при прямом или непрямом попадании загрязнителей в воду в отсутствие качественных мер по очистке и удалению вредных веществ.

В большинстве случаев загрязнение пресных вод остаётся невидимым, поскольку загрязнители растворены в воде. Но есть и исключения: пенящиеся моющие средства, а также плавающие на поверхности нефтепродукты и неочищенные стоки. Есть несколько природных загрязнителей. Находящиеся в земле соединения алюминия попадают в систему пресных водоёмов в результате химических реакций. Паводки вымывают из почвы лугов соединения магния, которые наносят огромный ущерб рыбным запасам.

Однако объём естественных загрязняющих веществ ничтожен по сравнению с производимым человеком. Ежегодно в водные бассейны попадают тысячи химических веществ с непредсказуемым действием, многие из которых представляют собой новые химические соединения. В воде могут быть обнаружены повышенные концентрации токсичных тяжёлых металлов (как кадмия, ртути, свинца, хрома), пестициды, нитраты и фосфаты, нефтепродукты, поверхностно-активные вещества (ПАВ’ы), лекарственные препараты и гормоны, которые также могут попасть в питьевую воду. Как известно, ежегодно в моря и океаны попадает до 12 млн тонн нефти.

Определённый вклад в повышение концентрации тяжёлых металлов в воде вносят и кислотные дожди. Они способны растворять в грунте минералы, что приводит к увеличению содержания в воде ионов тяжёлых металлов. С атомных электростанций в круговорот воды в природе попадают радиоактивные отходы.

Сброс неочищенных сточных вод в водные источники приводит к микробиологическим загрязнениям воды. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) 80 % заболеваний в мире вызваны неподобающим качеством и антисанитарным состоянием воды. В сельской местности проблема качества воды стоит особенно остро — около 90 % всех сельских жителей в мире постоянно пользуются для питья и купания загрязненной водой.

Источники загрязнения:

Загрязнение реки нерастворимым осадком

  • Загрязнители попадают в пресную воду различными путями: в результате несчастных случаев, намеренных сбросов отходов, проливов и утечек.
  • Крупнейший потенциальный источник загрязнения — фермерские хозяйства, занимающие в Англии и Уэльсе почти 80 % земель. Часть покрывающего почву необработанного навоза животных проникает в источники пресной воды.
  • Кроме того, фермеры Англии и Уэльса ежегодно вносят в почву 2,5 млн тонн азота, фосфора и калия, и часть этих удобрений попадает в пресную воду. Некоторые из них — стойкие органические соединения, проникающие в пищевые цепи и вызывающие экологические проблемы. Сегодня в Великобритании свёртывают производство хлорорганических соединений, выпускаемых в больших количествах в 1950-е гг.
  • Всё большую угрозу для пресноводных водоёмов представляют стоки, сбрасываемые рыбоводными хозяйствами, ввиду широкого применения ими фармацевтических средств борьбы с болезнями рыб.
  • Быстрое загрязнение подземных вод вокруг городов. Источник — возрастающее число загрязнённых скважин вследствие неправильной эксплуатации.
  • Лесные хозяйства и открытый дренаж — источники большого количества веществ, попадающих в пресную воду, в первую очередь железа, алюминия и кадмия. С ростом деревьев кислотность лесной почвы увеличивается, и проливные дожди образуют очень кислые стоки, губительные для живой природы.
  • Попав в реку, навозная жижа может стать причиной серьёзной экологической катастрофы, так как её концентрация в 100 раз больше, чем у сточных вод, обработанных на очистных сооружениях.
  • Атмосферное загрязнение пресной воды особенно пагубно. Есть два вида таких загрязнителей: грубодисперсные (зола, сажа, пыль и капельки жидкости) и газы (сернистый газ и двуокись азота). Все они — продукты промышленной или с/х деятельности. Когда в дождевой капле эти газы соединяются с водой, образуются концентрированные кислоты — серная и азотная.

Распространение загрязнителей

Загрязнение вод бытовым мусором

Твёрдые и жидкие загрязняющие вещества попадают из почвы в источники водоснабжения в результате т. н. выщелачивания. Небольшие количества сваленных на землю отходов растворяются дождём и попадают в грунтовые воды, а затем в местные ручьи и реки. Жидкие отходы быстрее проникают в источники пресной воды. Растворы для опрыскивания сельскохозяйственных культур либо теряют свою активность при контакте с почвой, либо попадают в местные реки, либо выщелачиваются в земле и проникают в грунтовые воды. До 80 % таких растворов тратятся впустую, так как их большинство просто попадает в почву.

Время, требуемое для проникновения загрязнителей (нитратов или фосфатов) из почвы в грунтовые воды, точно неизвестно, но во многих случаях этот процесс может длиться десятки тысяч лет. Загрязняющие вещества, поступающие в окружающую среду от промышленных предприятий, называют промышленными стоками и выбросами.

Всё большую актуальность приобретает загрязнение подземных вод. С помощью современных технологий человек всё интенсивнее использует подземные воды, истощая и загрязняя их. Вокруг городов бурно развивается частное строительство жилья и мелких предприятий, с автономным водоснабжением. Например, в Подмосковье ежедневно бурится от 50 до 200 скважин разной глубины. По разным причинам (незнанию например), подавляющее большинство скважин эксплуатируется без соблюдения правил пользования такими источниками воды. Это приводит к быстрому локальному загрязнению подземных вод этого региона.

Определение уровня загрязнения

На загрязнения могут указывать такие признаки, как мёртвая рыба, но есть и более сложные методы его обнаружения. Загрязнение пресной воды измеряется по не менее чем 15 показателям, в итоге вода относится к одному из классов загрязнённости. Один из показателей — биологическое потребление кислорода (БПК) — удельное количество кислорода, потребляемое водными организмами для окисления примесей за определённое время (мг O2/дм3) . Этот показатель позволяет оценить степень загрязнения воды биоразлагаемыми органическими соединениями.

Тяжёлые металлы

Свинец встречается в пресной воде в растворённом виде. Один из источников свинцового загрязнения — рыболовные грузила, которые постоянно выбрасывают при запутывании лески. От свинца сильно страдают лебеди, проглатывающие грузила вместе с водорослями. Он остаётся в желудке птиц, постепенно растворяясь и вызывая их смерть. «Сломанная шея» (когда мышцы не могут держать длинную шею птицы, и в результате она медленно умирает от голода) является признаком свинцового отравления. Другой тяжёлый металл, кадмий, проникает в пресноводную среду, поражает рыб, а через них попадает в организм человека.

Законодательство

Законы — действенное средство предотвращения загрязнения, но добиться их соблюдения трудно. Поэтому новая международная инициатива — «платит сторона, виновная в загрязнении» — идеальна по сути, но редко даёт плоды. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) опубликовала рекомендации по допустимым уровням загрязнения. Например, содержание кадмия в воде не должно превышать 0,003 мг/л.

Англия, вероятно, первой в мире приняла закон о загрязнении рек, поскольку ещё в 1197 г. король Ричард I Львиное Сердце подписал первую хартию о Темзе.

Сегодня Европейское Сообщество издаёт директивы о качестве воды, но правительства европейских стран не спешат выполнять эти требования. Так, в 1992 г. 9 из 12 стран — членов ЕС превысили уровень содержания нитратов в своих водоёмах. По новому законодательству, от всех членов ЕС требовалось к 2002 г. создать специальные очистные станции для обработки воды для городского и промышленного потребления, чтобы предотвратить загрязнение рек. В большинстве стран эта работа выполнена.

В российском законодательстве

Загрязнение вод — в законодательстве Российской Федерации расценивается как экологическое преступление, объективную основу которого составляют загрязнение, засорение, истощение поверхностных вод, подземных вод, источников питьевого водоснабжения, а также другие изменения их свойств, в ходе которых был причинён существенный вред животному или растительному миру, рыбным запасам, лесному или сельскому хозяйству.

В зависимости от тяжести последствий загрязнение вод может рассматриваться как административное или уголовное правонарушение.

> См. также

  • Водоподготовка
  • Загрязнение океанов

Примечания

  1. Родионов А.И., Клушин В.Н., Систер В.Г. Технологические процессы экологической безопасности / Основы энвайронменталистики. — 4-е издание. — Калуга: Издательство Н.Ф. Бочкаревой, 2007. — С. 392. — ISBN 5-89552-248-3.

Литература

  • Marshall Cavendish Partworks // ISSN 1684-582X
  • Загрязнение, самоочищение и восстановление водных экосистем. М.: Изд-во МАКС Пресс. 2005.
  • Введение в биохимическую экологию. М.: Изд-во Московского ун-та. 1986.
  • Максимов В. Н. и др. Экспериментальное изучение реакции проростков Fagopyrum esculentum на загрязнение водной среды // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. 1986. т. 9, 87-97.
  • Реагирование тест-организмов на загрязнение водной среды четвертичным аммониевым соединением // Водные ресурсы. 1991. № 2. С. 112—116.
  • Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. М.: Мир. 1997. 232 с.
  • Rand G., Petrocelli S. Fundamental of Aquatic Toxicology. New York et al.: Hemisphere Publishing Corporation, 1985, 666 p. ISBN 0-89116-382-4.
  • Ostroumov S.A. Biological Effects of Surfactants. CRC Press. Taylor & Francis. Boca Raton, London, New York. 2005. 279 p. ISBN 0-8493-2526-9. ISBN 978-0-8493-2526-7. ;
  • К изучению опасности загрязнения биосферы: воздействие додецилсульфата натрия на планктонных фильтраторов // ДАН. 2009, Т. 425, No. 2, с. 271—272.

Ссылки

  • Российское законодательство по охране водных объектов
  • Online карта качества поверхностных вод Российской Федерации. Флажками обозначенны объекты с многолетними данными УКИЗВ
  • Статья Новосибирцы борются за чистоту города и Обского водохранилища
  • Её Величество — Вода!

Статьи

  • Виды загрязнений воды и их влияние на здоровье.
  • Загрязнение питьевой воды. Виды примесей
  • Гигиеническая оценка влияния питьевой воды на здоровье
  • Питьевая вода может содержать лекарства и гормоны
  • Новосад Елена Вячеславовна. Загрязнение Волги в период становления нефтяной промышленности в России. (по материалам «Вестника рыбопромышленности»).. — Вопросы истории естествознания и техники / Институт истории естествознания и техники им. С. И. Вавилова РАН (Москва); 13940. — Москва: Наука, 2006 — С. 61 — 72. — , текст читать:

Международные соглашения

  • Конвенция по охране и использованию трансграничных водотоков и международных озёр
  • Протокол по проблемам воды и здоровья
  • Протокол о гражданской ответственности и компенсации за ущерб, причинённый трансграничным воздействием промышленных аварий на трансграничные воды
  • Соглашение между Правительством Украины и Правительством России о совместном использовании и охране трансграничных водных объектов

С ростом научно-технического прогресса и численности населения планеты вода и экология стали неразрывно связаны между собой. В ходе промышленной, металлургической, бытовой и другой деятельности человека гидросфера ежегодно засоряется 400 млрд тонн отходов. Из-за этого загрязнение воды ввели в ранг одной из глобальных экологических проблем.

Если не решить вопрос о переработке мусора и выбросах токсинов, то не останется жидкости, пригодной для употребления. Из мирового водного запаса только 4% относится к группе пресных вод.

Проблема загрязнения воды и ее решение на государственном и глобальном уровне

Каждый знает, почему нельзя загрязнять воду. С приростом населения Земли и развитием промышленного производства мировая статистика отмечает ускоренный процесс потребления воды. В России люди каждый день расходуют 3600 млрд тонн, тогда как в 1900 году на всех хватало 170 млрд л жидкости. Поэтому для полного обеспечения водой необходимо регулярно очищать и повторно применять водные ресурсы.

Европейские страны в качестве решения проблемы преимущественно берут воду из рек, используя жидкость до 30 раз в день. Это возможно благодаря специальным фильтрам и химической обработке примененной воды. Сократить расходы невозможно из-за ускоренных процессов производства и высокой плотности населения.

В то же время повторная эксплуатация жидкости ведет к уменьшению объемов пресной воды, пригодной для употребления. В процессе изготовления химических веществ происходит загрязнение водоемов, т.к. 80% промышленных отходов сливаются в природные источники. Такая жидкость не может быть полностью очищена от синтетических соединений.

Экологическую проблему мирового масштаба необходимо решать коллективно, потому что водные массы постоянно перемещаются вне зависимости от проведенных границ различных государств.

Если одна из стран будет продолжать процесс загрязнения гидросферы, попытки других регионов сохранить чистоту потерпят поражение.

Основные причины загрязнения

Существует множество причин, которые являются основными источниками загрязнения водоемов. При этом они связаны не только с выбросами токсичных отходов промышленными предприятиями и другой деятельностью человека, но и с природными явлениями. Вулканические извержения или процесс гниения мертвых животных также могут нарушить естественные условия водной среды.

В ходе исследований был составлен рейтинг наиболее опасных факторов загрязнения:

  1. Промышленные отходы. Чтобы не задумываться над проблемой утилизации ненужных продуктов производства, корпорации часто сливают мусор и ядовитые вещества в природные водоемы. Но более вредоносными считаются утечки и аварии в процессе изготовления продукции. Из-за несчастных случаев на химических заводах или в лабораториях в воду могут попасть высокотоксичные соединения и патогенные бактерии. Они способны уничтожить флору и фауну в радиусе 5-10 км от источника загрязнения.
  2. Канализационные воды. В стоках, особенно под крупными мегаполисами, скапливается большое количество грязи, остатков человеческой жизнедеятельности и средств бытовой химии. Дождевая влага и смываемая почва смешиваются в общую массу, которая сливается в моря, реки и океаны. Если органические вещества и почву способен переработать планктон, то содержащиеся в моющих средствах синтетические вещества трансформировать невозможно. Они могут стать причиной смерти живых организмов в водной среде.
  3. Утечки нефти. Предприятия по добыче и переработке горючих полезных ископаемых терпят до 10 000 производственных потерь ежегодно. При попадании в водоемы наибольшую опасность несет нефть. Полезное ископаемое нельзя полностью удалить из воды из-за его скопления по поверхности. При попадании в нефтяное пятно гибнут птицы и рыбы, условия обитания которых нарушаются. В результате происходит сокращение биологических ресурсов, миграция животных и нарушение пищевой цепи.
  4. Сельское хозяйство. Для ускорения роста и сохранения 90-95% урожая фермеры используют химические и натуральные удобрения, которые помещают в верхние слои почвы. Остатки таких веществ с помощью дождя попадают в местные водоемы или грунтовые воды. Кроме того, растения орошают пестицидами для отпугивания вредителей, которые в процессе полива также попадают в почву. Несмотря на наносимый ущерб, отказаться от таких способов выращивания нельзя. В противном случае нарушится поставка пищи и начнется голод.
  5. Атмосферное загрязнение. Выброс ядовитых летучих соединений приводит к скоплению смога над городами. Ситуацию ухудшают вулканические извержения пепла, золы и сажи. При попадании в дождевые облака газы и твердые частицы взаимодействуют с молекулами влаги и трансформируются в кислотные осадки. Продуктом химических реакций являются серные и азотные кислоты высокой концентрации. Осадки орошают землю и водоемы, препятствуя парообразованию. В результате нарушается круговорот воды в природе, погибают флора и фауна, изменяется химический состав почвы.
  6. Тепловое загрязнение. В водоемы сливают горячую воду – остаток деятельности атомных и тепловых электростанций. Структура жидкости не подвергается изменению, но высокая температура оказывает негативное воздействие на живые организмы. В теплой воде начинают активно расти водоросли, поглощающие растворенный в воде кислород. В условиях гипоксии начинается замор рыбы и насекомых.
  7. Твердые отходы. Во время отдыха на природе до 78% людей оставляют за собой неорганический мусор. Отходы выбрасывают не только на почву, но и в водоемы. Из-за легких пластиковых бутылок, целлофановых пакетов и железных банок, накапливающихся на поверхности, в воду не попадает кислород и солнечный свет. Страдают обитающие в данной местности животные. При попадании в мусор они не могут выбраться и погибают.

Естественные источники загрязнения водоемов

Природными источниками загрязнения воды являются:

  • вымывание, водная эрозия прибрежного грунта;
  • гниение останков мертвых животных или растений;
  • активная вулканическая деятельность;
  • выброс продуктов жизнедеятельности организмов.

Для очищения воды, засоренной естественным путем, не требуется предпринимать никаких действий. Жидкость освобождается от отходов самостоятельно. Продукты гниения повышают плодородность почвы, увеличивая количество гумуса. Экскременты поглощают бактерии и некоторые виды насекомых. От остального мусора вода избавляется в ходе естественного механизма фильтрации – природного кругооборота.

Под действием солнечных лучей жидкость с поверхности начинает испаряться, скапливаясь в верхних слоях атмосферы. С течением времени она выпадает обратно в виде осадков в водоемы или на грунт. Через почву жидкость очищается от ненужных соединений, попадая в подземные озера.

Грунтовые воды постепенно выходят обратно в реки и моря. В процессе круговорота жидкость возвращается самостоятельно в чистом виде, поэтому не нужно искать решения экологических катастроф.

Загрязнение водоемов человеком

80% случаев загрязнения приходится на антропогенную деятельность. Последствия научно-технического прогресса негативно влияют на окружающую среду. Вред гидросфере наносится ежедневно в крупных масштабах, вызывая гибель живых организмов и нарушая процесс круговорота воды. Поэтому воду на планете нельзя назвать полностью чистой. Чтобы предупредить надвигающуюся катастрофу по нехватке воды, необходимо решить задачу с утилизацией отходов.

Антропогенный фактор загрязнения классифицируют на 3 группы:

  1. Бытовой. Моющие средства, пищевые добавки и красители повышают токсичность водной среды.
  2. Сельскохозяйственный. Пестициды и удобрения вызывают изменения в составе грунтовых вод.
  3. Главным виновником химического загрязнения является индустриальная отрасль.

Выделяют вторичные и первичные факторы загрязнения воды. В последнем случае выброс вредных компонентов в гидросферу оказывает прямое негативное влияние на организм человека, животных и рост растений. К таким способам отравления окружающей среды относят кислотные осадки, помещение токсинов в питьевую воду.

К вторичным загрязнениям относится засорение водоемов химическим веществом, которое вызывает гибель живых организмов или провоцирует интенсивный рост водорослей. Останки и большое количество подводных растений впоследствии становятся прямыми источниками загрязнения гидросферы.

Существует следующие виды загрязнений воды:

  1. Химический. Происходит из-за выброса вредных продуктов промышленного производства.
  2. Тепловой. Горячая жидкость выводится из электростанции, нарушая условия жизни рыб, водорослей и планктона.
  3. Радиоактивный. Изначальная химическая структура меняется под действием гамма-излучения, становится непригодной для использования.
  4. Механический. Скопление мелкого мусора, которым засоряют водоемы отдыхающие.
  5. Биологический. Загрязнения водоемов отходами жизнедеятельности живых организмов или бесконтрольный рост патогенных вирусов, бактерий и паразитов.

Тяжелыми металлами

Главными причинами загрязнения гидросферы являются периодические выбросы из стоков химических предприятий, вода в которых отличается высокой концентрацией тяжелых металлов. При попадании в организм человека или животных неорганические элементы провоцируют развитие патологий, приводят к сильной интоксикации с последующим летальным исходом.

Синтетические соединения получили название ксенобиотики – вещества, чужеродные для живых организмов. К данной группе химических компонентов относятся:

  • кадмий;
  • свинец;
  • никель;
  • ртуть.

Ксенобиотики можно обнаружить в водоемах, расположенных близко к заводам по производству деталей для автомобилей или к металлургическим предприятиям.

В то же время выброс тяжелых металлов наблюдается по причине естественного загрязнения. В период вулканической активности пепел, сажа и зола бурным потоком вырываются из сопла. В составе продуктов извержения могут находиться металлы и другие элементы в виде солей или отдельной однородной массы. Если вулкан располагается вблизи природных водоемов, в них попадают данные соединения.

Радиоактивными веществами

Прогресс в ядерной промышленности, наряду с остальными антропогенными факторами, стал основанием для загрязнения природных вод. В ходе работы предприятий, связанных с атомной энергетикой, формируются радиоактивные изотопы. В качестве продукта распада из них высвобождаются частицы, отличающиеся друг от друга проникающими свойствами. Выделяют 3 основные группы излучений: альфа, бета и гамма. Последние наиболее опасны для живых организмов.

В процессе их влияния живые клетки начинают мутировать, изменяется генная и морфологическая структура, наблюдается рост злокачественных новообразований. Поврежденные клетки начинают беспрерывно делиться, что приводит к развитию рака.

В качестве источников радиоактивных загрязнений выделяют:

  • атмосферные осадки, выпадающие внутри полигонов для проведения ядерных испытаний;
  • канализационную жидкость, которая сливается в водоемы атомными электростанциями;
  • при аварии кораблей, работающих на основе ядерных реакторов.

Неорганические загрязнения

Гидросфера загрязняется неорганическими веществами, ухудшающими биологические и химические параметры жидкости. К данной категории соединений относятся токсичные металлы, соли и щелочные компоненты. При их попадании в воду химический состав последней начинает меняться, в результате чего жидкость становится непригодной для употребления и способной вызвать интоксикацию организма.

Неорганические засорения наблюдаются при выбросе отходов крупных промышленных предприятий, заводов и подземных шахт. В некоторых случаях при объединении продуктов производства начинаются бурные химические реакции, в ходе которых реагенты усиливают токсичные свойства друг друга. Аналогичным образом становится ядовитой высокая концентрация алюминия, цинка и меди, попадающая в кислую среду.

Канализационные стоки

Загрязнение пресных водоемов сточными водами представляет опасность в городских условиях. В канализации смешиваются средства бытовой химии, экскременты, пищевые отходы и другие органические вещества. В условиях замкнутого пространства они подвергаются процессам гниения под действием патогенных микроорганизмов.

При плохой очистке канализационных вод, использующихся повторно, возможно развитие дизентерии, паразитарных заболеваний, брюшного тифа. Загрязненная жидкость часто сливается в моря и океаны, поэтому во время купания в водоемах с открытым доступом следует соблюдать осторожность – категорически запрещается глотать воду или полоскать рот.

Синтетическими удобрениями

Существует опасность загрязнения сельскохозяйственными сточными водами. В их составе присутствует высокая концентрация химических удобрений, содержащих нитраты и фосфаты. Помимо компоста в воду попадают пестициды, которые необходимы для защиты растений от вредителей.

Загрязнение пресных водоемов такой жидкостью приводит к интенсивному росту цианобактерий. Сине-зеленые водоросли мешают развитию других подводных растений, поэтому пищи в воде становится мало.

Нарушение пищевой цепи приводит к гибели животных и постепенному заболачиванию местности.

Последствия загрязнения вод приводят к нарушению баланса в экосистеме, развитию заболеваний и гибели представителей биосферы.

Вред для здоровья

Повышенное засорение пресной воды, пригодной для употребления, негативно отражается на качестве жизни животных и человека. Химические выбросы, растворенные в жидкости, провоцируют возникновение следующих патологических процессов:

  • сердечно-сосудистые заболевания;
  • почечнокаменная болезнь;
  • нарушения внутриклеточного обмена веществ;
  • расстройства желудочно-кишечного тракта;
  • пищевые интоксикации;
  • хронические заболевания опорно-двигательного аппарата;
  • поражение печени.

Загрязнение пресных водоемов органическими отходами приводит к патогенному росту различных бактерий. Микроорганизмы при попадании в ткани человека вызывают инфекционно-воспалительные заболевания.

Эпидемии

Вирусные и бактериальные инфекции в 80% случаев наблюдаются при употреблении грязной питьевой воды или появляются после купания в открытых водоемах. Гидросфера создает благоприятные условия для размножения патогенных микроорганизмов. Периодические выбросы фармацевтических предприятий по производству антибиотиков приводят к развитию резистентности у бактерий. В результате биологического загрязнения появляется суперинфекция и снижается эффективность консервативного лечения.

Мусорные острова

Механическое засорение вод Мирового океана приводит к формированию островов из мусора:

  • пластиковых изделий;
  • жести;
  • рыболовных сетей;
  • бытовых отходов;
  • стеклянных бутылок.

Течения сталкивают друг с другом мусор, который не поддается гниению. В результате со временем на поверхности океанов или морей образуются горы отходов, общей массой до 130 тонн.

Кислотные дожди

Вода, загрязненная синтетическими веществами, в процессе испарения или нагрева высвобождает летучие токсины. Ядовитые газы поднимаются в верхние слои атмосферы, взаимодействуя с молекулами жидкости в воздухе. В результате химической реакции влага трансформируется в кислоту. В 95% случаев на землю выпадают осадки из концентрированной серной или азотной кислоты. Химические вещества вызывают ожоги, провоцируют гибель флоры и фауны.

Вымирание животных

Антропогенные факторы загрязнения реки, моря и океана наносят вред флоре и фауне. Но если растения способны пускать корни к чистым грунтовым течениям, животные на такой фокус не способны. Отрезанные от питьевых источников звери и птицы начинают вымирать, нарушая пищевую цепь и установившийся биоценоз.

Болезни, которые может провоцировать грязная вода

Наиболее опасно загрязнение жидкости патогенными микроорганизмами. Возбудители инфекции приводят к развитию следующих заболеваний:

  • брюшной тиф;
  • холера;
  • временное или необратимое бесплодие, эректильная дисфункция у мужчин;
  • поражение эндокринной системы;
  • гастрит, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки;
  • шистосомоз;
  • врожденные аномалии развития;
  • лямблиоз;
  • дизентерия;
  • пищевые отравления;
  • дерматологические заболевания;
  • нарушение общего метаболизма;
  • злокачественные новообразования.

Избежать проблемы с водой можно с помощью специальных фильтров, серебра или покупки бутилированной жидкости.

Чем опасно загрязнение гидросферы для живых организмов

Загрязнение пресных водоемов и морской жидкости нарушает условия для дальнейшей жизнедеятельности различных представителей флоры и фауны. Существует несколько форм негативного воздействия:

  • нейротоксическое;
  • онкологическое;
  • генотоксическое;
  • нарушение процессов размножения;
  • расстройство энергообмена.

Нейротоксичное воздействие

Загрязнение озера, моря или реки солями тяжелых металлов, токсинами или другими неорганическими соединениями приводит к развитию заболеваний нервной системы человека и животных. В результате нарушается движение, координация, развиваются психические расстройства. Организм в состоянии аффекта под действием внезапной агрессии или суицидальных наклонностей способен нанести вред себе и окружающим.

Канцерогенный эффект

При регулярном употреблении жидкости с высокой загрязненностью риск развития злокачественных новообразований увеличивается на 60%. Токсичные соединения при попадании в здоровые клетки вызывают раковое перерождение последних, заставляя их изменить морфологическую структуру. Опухолевые клетки прекращают выполнять свою функцию, постоянно делятся и проникают в здоровые ткани.

Генотоксичность загрязнителей воды

В некоторых случаях повышенная загрязненность может нарушить строение ДНК. Негативное воздействие мутагенов и канцерогенов на клеточный генетический материал приводит к ухудшению общего состояния. Появившиеся заболевания способны передаваться по наследству.

Репродуктивные нарушения

Загрязнение прудов, озер или рек с питьевой водой могут не приводить к летальному исходу и различным инфекционным заболеваниям. В редких случаях химические соединения поражают половые органы. Репродуктивная система наиболее чувствительна к действию тяжелых металлов.

Нарушения энергообмена

7% водных загрязнителей способны подавлять работу клеточных митохондрий, которые используют питательные вещества для образования энергии. В результате негативного воздействия органоиды прекращают свою деятельность, что приводит к нарушению обмена веществ. Расстройство метаболизма способно привести к смерти.

Процесс перемещения загрязнителей в воде

Если загрязнители не обладают твердым агрегатным состояниям, то могут существовать или принимать форму:

  • растворенного состояния;
  • взвешенного вида.

Засоряют воду мелкие частицы грязи, возбудители инфекционных и вирусных заболеваний, растворы химических соединений. Если в жидкость попадают твердые отходы, при отсутствии течения они оседают на дне. В зависимости от движения вод во время шторма, под действием ветра или транспорта различный сор может подниматься на поверхность. Такое явление наблюдается только в пресной воде. В морях и океанах мелкие частицы грязи не могут осесть на дне и выталкиваются на поверхность, перемещаясь с течением на большие расстояния.

Загрязнители в жидком агрегатном состоянии можно определить по изменению цвета и запаха водных ресурсов. Высокий уровень загрязнения экологи отмечают в прибрежных зонах.

Способы определения степени загрязнения

Существуют химические и физические показатели загрязнения, которые оказывают влияние на структуру и биологические параметры жидкости. Полученные отклонения от нормы ограничивают спектр применения водного ресурса. Наиболее внимательно следует относиться к уровню загрязнения пресной воды, которая используется в пищевой промышленности или в качестве питьевой жидкости. Чтобы предупредить развитие заболеваний, проводят множество исследований. В ходе лабораторных процедур смотрят на ряд параметров жидкости:

  • цвет;
  • степень прозрачности;
  • наличие запаха;
  • водородный показатель, pH;
  • титр кишечной палочки;
  • наличие солей тяжелых металлов, органических соединений и других химических элементов;
  • количество растворенного кислорода;
  • содержание патогенных микроорганизмов;
  • окисляемость;
  • гидробиологические параметры;
  • химическое потребление кислорода.

Во всех государствах существуют органы, контролирующие загрязненность водных ресурсов в зависимости от их степени важности. Сотрудники обязаны с установленной периодичностью брать пробы из водоемов и резервуаров технической воды, подвергающейся многократной фильтрации, для проведения лабораторных исследований. При обнаружении отклонений от нормальных показателей они должны выяснить причины, спровоцировавшие засорение, и по возможности принять меры по их устранению.

Очистка воды

Основным источником загрязнения жидкости является производственная деятельность. Интенсивное засорение воды наблюдается вблизи промышленных предприятий, выбрасывающих тонны вредных отходов в местные водохранилища. В мусоре может содержаться любой химический элемент из таблицы Менделеева. На атомных электростанциях возможно наличие радиационного загрязнения, наблюдается повышенная температура жидкости.

Сточные воды, которые не используют повторно, редко подвергают очистке. Только 5% крупных производителей устанавливает дорогие фильтры, чтобы обеспечить безопасность окружающей среды. Другие компании не могут позволить себе оборудование с высокой стоимостью и не обладают возможностью изменить метод утилизации мусора из-за сложной технологии фильтрации.

Высокий уровень загрязнения угрожает жизни населения, хронические заболевания сокращают число трудоспособных граждан. Поэтому государственные органы стараются решить экологическую катастрофу в городских условиях с помощью регулярного посещения производственных предприятий и лабораторных исследований водных проб.

Санэпидемстанции 2 раза в месяц осуществляют проверку промышленных заводов и следят за правильной утилизацией токсичных отходов. Раз в полгода исследователи берут пробы воды из природных водоемов, рек и жидкости, циркулирующей в трубах. Благодаря полученным данным можно вовремя выявить и устранить источник загрязнения.

Любые изменения химической структуры регистрируются в документах по контролю воды и механизму фильтрации.

Очистка воды проводится вне зависимости от причины засорения. Выделяют следующие виды процедур:

  1. Механическая. На пути потока воды ставят решетки для фильтрования жидкости. Благодаря данным сооружениям эксплуатируемые водные ресурсы освобождаются от крупного мусора. В то же время механическая очистка несовершенна, потому что требует повышенного внимания человека. Решетки и другие устройства фильтрации необходимо постоянно очищать от скопившейся грязи. Если не освобождать трубы от мусора, они лопнут и станут причиной аварии.
  2. Третичная. Метод очистки позволяет использовать воду в сельском хозяйстве, пищевой промышленности и в бытовых условиях. Жидкость отличается высоким качеством. Загрязнители растворяются с помощью специальных порошков в ходе многоэтапной фильтрации. В процессе освобождения водных ресурсов от грязи можно удалить патогенные микроорганизмы, соли тяжелых металлов, кислоты и щелочи.
  3. Специализированная. Данная форма очистки позволяет освободить воду от специфического вида загрязнения. В жидкости растворяют коагулянты, которые заставляют посторонние вещества слипаться в твердую массу и выводиться в виде хлопьев. Благодаря такому эффекту можно устранять нефтяные, жировые и масляные отходы с поверхности воды, предупреждать утечку синтетических веществ.
  4. Химическая. Вредные примеси вступают в жидкости в реакцию с добавленными реагентами, что позволяет приблизить состав воды к естественным показателям. Благодаря химической обработке можно повторно использовать сточные воды, постоянно циркулирующие в канализационных трубах. В то же время такую жидкость нельзя будет пить, потому что она техническая с высокой жесткостью.

В бытовых условиях для очистки воды от лишних примесей используют фильтры, наполненные углем. Абсорбент задерживает вредные вещества, образующиеся внутри труб.

Загрязнение – проблема экологии

Экология воды, которая подвергается негативному влиянию человека, отражается на состоянии флоры, фауны и развитии индустрии. Любые изменения химической структуры жидкости, спровоцированные попаданием синтетических веществ, приводят к развитию заболеваний:

  1. Высокая концентрация свинца и других тяжелых металлов в воде способна привести к поражению центральной нервной системы.
  2. Растворенные соли негативно влияют на кислотно-щелочной баланс организма, обменные процессы и реологические свойства крови.
  3. Алюминий, используемый при очистке воды, вызывает паралич, нарушение иннервации тканей и поражение иммунной системы.
  4. Повышенное содержание меди и ее солей вызывает печеночную и почечную недостаточность.
  5. Никель провоцирует дерматологические заболевания, цинк – болезни почек.

Чтобы устранить прогрессирующие патологии, человечество должно ответить на вопрос, как остановить загрязнение гидросферы. В норме химическая структура водных ресурсов не содержит большого количества химических элементов и их продуктов реакций. Высокая концентрация синтетических компонентов наблюдается по причине засорения вод производственными отходами неорганического и органического типа.

В ходе исследования 9 поселений в Сибирской области медицинские специалисты выяснили, что рост заболеваемости в условиях потребления загрязненной воды вырос с 7 до 45%. Из-за неправильной утилизации отходов бактериологических лабораторий повышается количество заболеваний пищеварительной системы. Низкое качество питьевой воды провоцирует эпидемические вспышки гриппа, дерматологических и вирусных инфекций.

Экология водного бассейна России

По подтвержденным данным Госсанэпиднадзора, водная экология находится в критическом состоянии в следующих областях:

  • Архангельской;
  • Ярославской;
  • Калининградской;
  • Томской;
  • Курганской;
  • Бурятии;
  • республике Дагестан;
  • Приморском крае;
  • Калмыкии.

Наибольшую угрозу загрязнения воды в России представляет лаборатория в Ульяновске, которая специализируется на изучении различных видов микроорганизмов. В стенах объекта содержатся более 100 вирусных патогенных штаммов. При их утечке возможно развитие экологической катастрофы.

Наблюдается резкое ухудшение гидросферы в Амурской области, где уровень загрязнения открытых водоемов в 20 раз превышает показатели нормы. Аналогичная ситуация, связанная с экологической проблемой водных ресурсов, выявлена в Ярославле. В Приволжске речные воды подпитываются гудронными водоемами.

Водный бассейн Астраханской области наполняется большим количеством органических и химических отходов, стекающих по Волге. Река утратила способность к естественной фильтрации из-за высокой концентрации синтетических соединений, которые препятствуют испарению молекул воды с ее поверхности. В качестве временного решения для купирования экологической проблемы проводят искусственный метод очищения с помощью хлорирования.

В рейтинге 184 наиболее крупных городов Российской Федерации по масштабности проблем с экологией пресной воды лидирует Санкт-Петербург. В мегаполисе наблюдается повышенное количество взрослых с сильным нарушением метаболических процессов и детей, родившихся с врожденными дефектами. Город занимает 2 место по наличию онкологических больных.

Чтобы изменить ситуацию, необходимо ежедневно бороться за сохранность открытых водоемов и заниматься разработкой новых технологий по утилизации отходов.

Не загрязняйте воду

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *