Загрязнение воды: источники и причины загрязнения

Загрязнение воды – негативные изменения физических, химических и бактериологических свойств воды, вызванные введением избытка неорганических веществ (твердых, жидких, газообразных), органических, радиоактивных или, наконец, тепла, которые ограничивают или препятствуют использованию водных ресурсов в питьевых и хозяйственных целях.

Проблема загрязнения воды

Мы обычно говорим о загрязнении, когда одно или несколько веществ присутствуют в воде в концентрации, которая препятствует нормальной жизни растений, животных и людей. Природные водохранилища, такие как океаны, реки, озера, в некоторой степени способны самоочищаться. Однако, попадание в их систему слишком большого количества загрязняющих веществ может нанести огромный, необратимый ущерб. Все зависит от количества.

Природные и искусственные загрязнители воды.

Состав загрязненных вод

Загрязнение воды вызвано в основном химическими веществами, бактериями, а также другими микроорганизмами, которые содержатся в природных водах в увеличенном количестве. Химические, органические и неорганические (минеральные) вещества встречаются в виде растворов, коллоидных растворов и взвесей. Химический состав загрязняющих веществ определяется природными факторами, например, разложением веществ в почве и горных породах, развитием и гибелью водных организмов, а также антропогенными факторами.

Антропогенные загрязнители поверхностных вод включают пестициды, поверхностно-активные вещества, нефтяные углеводороды, фенолы, производные бифенила хлора и тяжелые металлы: свинец (Pb), медь (Cu), хром (Cr), кадмий (Cd), ртуть (Hg) и цинк (Zn), а также нагретые воды (тепловое загрязнение), которые особенно опасны для поверхностных вод с медленным течением или стоячей водой. Почти все антропогенные загрязнители воды токсичны для водных организмов.

Большинство загрязняющих веществ попадают в воду вместе со сточными водами. Другие источники загрязнения воды – водный и наземный транспорт, использование пестицидов и удобрений, а также коммунальные и промышленные отходы. Водные ресурсы также загрязняются в результате эвтрофикации. Водный цикл в природе нарушается из-за уничтожения лесов, монокультуры сельского хозяйства, неправильного и чрезмерного земледелия, урбанизации.

Виды загрязнения воды

В зависимости от происхождения:

  • природные – те, которые поступают из примесей, содержащихся в поверхностных и подземных водах, например, соли, загрязнение соединениями железа;
  • искусственные – другими словами антропогенные, то есть связанные с деятельностью человека, например, воды стекающие с сельскохозяйственных угодий, муниципальных свалок. Искусственные загрязнители можно разделить на биологические (бактерии, вирусы, грибки, водоросли) и химические (масла, бензин, удобрения, пестициды, кислоты, щелочи).

В зависимости от степени вредоносности:

  • непосредственно вредные – фенолы (газовые заводы, коксохимические заводы), синильная кислота (газовые заводы), серная кислота и сульфаты, кислотные дожди (заводы по производству удобрений, целлюлозные заводы, заводы по производству искусственного волокна);
  • косвенно вредно – те, которые приводят к снижению количества кислорода в воде ниже уровня, необходимого для поддержания жизни водных организмов.

В зависимости от стойкости примесей:

  • разлагаемые – содержащие органические вещества, потенциально токсичные, но подверженные химическому распаду на простые неорганические соединения с участием бактерий;
  • неразлагаемые – содержащие вещества, которые не подвергаются значительным химическим изменениям и воздействию микроорганизмов (соли тяжелых металлов);
  • стойкие к разложению – содержащие биоразлагаемые вещества в незначительном количестве и сохраняющиеся в окружающей среде в стабильном виде в течение длительного периода (пестициды, фенолы, продукты переработки нефти).

В зависимости от источника:

  • локальные источники – сточные воды, сбрасываемые организованно через канализационные системы, в основном промышленными предприятиями и городскими агломерациями;
  • загрязнение поверхности или территории – загрязнение, смываемое атмосферными осадками с урбанизированных территорий без систем канализации, а также с сельскохозяйственных и лесных угодий;
  • загрязнение от линейных или полосовых источников – загрязнение от транспортных коммуникаций, производимое транспортными средствами и смываемое с поверхности дорог или железнодорожных путей, а также загрязнение от трубопроводов, газопроводов, канализационных каналов.

Оценка степени загрязнения

Степень загрязнения воды определяется с помощью показателей загрязнения, которые показывают концентрацию данного вещества в миллиграммах на 1 дм3 воды. Одним из наиболее важных показателей загрязнения поверхностных водных ресурсов является концентрация растворенного кислорода, которая может иметь максимальное значение 8,9 мг/дм3. Более низкая концентрация кислорода указывает на загрязнение вод органическими соединениями, которые разлагаются биохимически; снижение концентрации кислорода ниже 4 мг/дм3 приводит к гибели многих водных организмов.

Другими показателями контаминации естественных водоемов являются:

  • биохимическое потребление кислорода, которое является мерой содержания биохимически разлагаемых органических соединений;
  • химическое потребление кислорода – мера содержания всех органических соединений;
  • наличие минеральных и органических взвесей, а также неорганических и органических соединений азота и фосфора.

Помимо методов оценки загрязнения воды, основанных на физико-химических показателях, для оценки степени загрязнения используются методы тестирования биологического состояния воды. Наиболее часто используемым методом является так называемая сапробная система, которая использует результаты гидробиологического анализа воды.

В зависимости от состава водных организмов, водоемы делятся на:

  • олигосапробные – чистые;
  • загрязненные:
    • II класс – вода для разведения рыбы (кроме лососевых) и сельскохозяйственных животных, а также организации отдыха, водных видов спорта;
    • Класс III – вода, используемая для полива сельскохозяйственных и садоводческих площадей, теплиц, снабжения промышленные предприятия, за исключением тех, которые нуждаются в качественной питьевой воде.

Тепловое загрязнение воды

Тепло, поступающее в реки и озера от близлежащих заводов, также представляет серьезную угрозу. При увеличении температуры воды ее способность растворять кислород значительно снижается (газы, такие как кислород, имеют более высокую растворимость в холодной воде, тогда как соли, например поваренная соль, имеют лучшую растворимость в теплой воде). Более низкая концентрация кислорода в воде означает, что меньше организмов способны выжить в ней.

Тепловое загрязнение воды башнями для быстрого охлаждения пара АЭС.

Радиоактивное загрязнение воды

Ядерные отходы образуются в результате промышленных, медицинских и научных процессов, в которых используются радиоактивные материалы. Ядерные отходы могут оказывать пагубное воздействие на водную среду обитания. Ядерные отходы поступают из ряда источников:

  • атомные электростанции, кроме электричества, производят также радиоактивные отходы. Установки по переработке ядерного топлива в северной Европе являются крупнейшими источниками техногенных ядерных отходов в окружающем их океане. Радиоактивные следы от этих электростанций были обнаружены даже в Гренландии;
  • добыча и переработка урана и тория также являются причинами контаминации морей и океанов ядерными отходами;
  • отходы также образуются в ядерном топливном цикле, который используется во многих промышленных, медицинских и научных процессах.

Как справиться с проблемой загрязнения воды?

Очистка морей, рек и океанов в настоящее время кажется почти невозможной. Единственный вариант – это влиять на правительства, чтобы они принимали больше международных законов о защите окружающей среды. Усиление контроля над крупными предприятиями и введение более строгих штрафов за загрязнение воды определенно является хорошей стратегией.

Источник: Экологический блог (ruslo.info)

0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments