Основные источники загрязнения воды
Жизнь человека неразрывно связана с водой. Поэтому охрана водных ресурсов — одна из важнейших задач в 21 веке. Задача общества по охране воды заключается в выявлении источников загрязнения воды, уменьшении сброса вредных стоков, оборудовании очистных сооружений.
Основные источники загрязнений водных ресурсов
В результате антропогенных воздействий химический состав H2O сильно изменяется. В ней повышаются показатели жесткости, органического загрязнения, содержания солей тяжелых металлов, радиоактивных нуклеидов. Основные факторы антропогенного загрязнения воды:
- Применение пестицидов и агрохимикатов;
- Автотранспорт;
- Сельское хозяйство и животноводство;
- Промышленность;
- Добыча полезных ископаемых;
- Энергетические производства;
- Бытовое загрязнение.
Кроме того, источниками загрязнения пресных вод могут служить природные процессы.
Землепользование
Человечество издавна использует грунт для выращивания овощных и фруктовых культур. Земледелие – один из основных промыслов многих народов. Для повышения урожайности постоянно разрабатываются и внедряются новые химические составы, позволяющие:
- Бороться с сорняками;
- Ускорять созревание плодов;
- Выводить культуры, менее требовательные к условиям произрастания;
- Повышать устойчивость растений к бактериям, прочим микроорганизмам.
Такие составы вносятся непосредственно в почву при поливе или путем опрыскивания. И тот, и другой способ не исключает ситуацию, когда смыв химикатов с полей водой загрязняет водоемы. Растворяясь в дождевых водах или оставаясь в нерастворенном состоянии, молекулы химических соединений с потоками поступают в реки и озера, создавая концентрации вредных веществ, превышающие допустимые. Загрязнение воды пестицидами препятствует ее использованию в питьевых целях и купанию в зонах рекреации.
Непроницаемые поверхности
Загрязнения водных объектов из-за создания на поверхности земли непроницаемых поверхностей выделяют в отдельную группу. Применение для пешеходных зон и автотрасс асфальтовых покрытий, специальных материалов, не пропускающих воду, не дает стокам фильтроваться в грунт. Непроницаемые поверхности тормозят естественные процессы в грунте. Они нарушают воздухообмен, делают невозможной жизнь земляных микроорганизмов. Водные массы стекают в канализационные коллекторы, из которых поступают в водоемы. В местах сброса создаются повышенные концентрации токсичных веществ. Это – причина загрязнения свинцом воды, поступления в нее остатков лакокрасочного покрытия, автомобильного топлива.
Сельское хозяйство
Источником загрязнения водных ресурсов органической и неорганической природы является сельское хозяйство. Земледелие и животноводство сопровождаются переходом в грунт, а в дальнейшем — в воду химических веществ, которые опасны для экологии и здоровья людей. Загрязнение воды органическими веществами вредит биоценозу водного мира. Понижение уровня кислорода внутри водоема вызывает гниение растений и размножение патогенных микроорганизмов.
Ущерб водоносному горизонту приносят фермерские хозяйства, использующие химические удобрения и средства по борьбе с вредителями. Пестициды загрязняют воду азотом, фосфором, калием, хлорорганическими соединениями, в том числе хлорфторуглеводородами.
Добыча полезных ископаемых
Состояние водоисточников в значительной степени определяется наличием разработок по добыче полезных ископаемых. Водоносные горизонты претерпевают истощение, качество подземных вод постепенно ухудшается. Самое неприятное то, что водный режим меняется на территории, превышающей саму площадь добычи полезных ископаемых. На шахтах под Ростовом добыча одной тонны угля сопровождается откачиванием 20м3 подземной воды. Добыча железных руд на Курской магнитной аномалии – до 8 м3. При откачивании воды образуются депрессионные воронки, в результате чего полностью исчезают отдельные малые реки.
Уменьшение количества водной массы ведет к повышению в ней концентрации растворенных химических соединений, а также загрязнению воды тяжелыми металлами.
Промышленность
Загрязнение воды промышленными предприятиями — наиболее значительный по масштабам процесс. На территориях с хорошо развитой сетью производств химической, машиностроительной, нефтеперерабатывающей отраслями объем стоков в несколько раз превышает коммунально-бытовые. Стоки, состоящие из отходов черной и цветной металлургии, нефтепродуктов создают серьезные экологические проблемы водоносному горизонту.
Загрязнение водоемов нефтью ведет к созданию на поверхности воды пленки, которая препятствует доступу кислорода и нарушает обменные процессы.
Энергетический сектор
Использование воды в энергетическом производстве ведет к сбросу в водоемы ее масс с высокой температурой. В результате этого вода в водоеме нагревается на несколько градусов, меняя условия существования внутреннего биоценоза.
Домашняя деятельность
Быт человека постоянно сопровождается использованием моющих средств, бытовой химии, красок, растворителей, клеевых составов. Порошки загрязняют воду веществами, вызывающими аллергические заболевания. Их пенящиеся компоненты, подобно нефтепродуктам, плавают на поверхности, мешают естественным процессам самоочищения. Такие загрязнители не оседают на дно и не разлагаются на безопасные вещества. Очистка от них сложна и многоступенчата. Высокой активностью обладают детергенты – моющие средства синтетического происхождения. Они способны, как и порошки, накапливаться внутри живых существ, вызывая нарушения в функционировании органов и систем.
Мусор
Мусорные свалки занимают большие территории, ухудшая экологию, создавая предпосылки для глобальных катастроф. Осадки, выпадающие на них, влияют на сброс загрязняющих веществ, смывая в грунт массу грязи и токсинов. Загрязнение воды мусором происходит в результате прямого его попадания. В период летнего отдыха актуально загрязнение водоемов пластиком, бумагой, пищевыми отходами, ветошью.
Решение вопроса загрязнения воды свалками заключается во вторичной переработке сырья, организации централизованного сбора и грамотной утилизации отходов.
Радиационное загрязнение водоемов
Радиоактивное загрязнение воды может происходить в результате попадания в нее радионуклидов, входящих в состав отходов атомной промышленности и с атомных судов. Не исключено загрязнения водных горизонтов от шахтного оборудования с естественным уровнем радиации, а также от хранилищ радиоактивных элементов.
Опасность представляют атомные электростанции, испытания оружия (нейтронного, атомного, водородного), а также отдельные производства. Даже в минимальных концентрациях, радиоактивно зараженная вода угрожает благополучию окружающей среды. Критичную радиационную дозу получает все живое, населяющее мировой океан. Рыбы способны накапливать ее внутри и передавать человеку при употреблении.
Канализационные стоки
Кроме предприятий, сбрасывающих воду в окружающую среду после использования ее в производственных процессах, существенная роль отведена канализационным системам. Это источник биологического загрязнения, путь для попадания патогенных бактерий и вирусов в воду. Проникая из открытых водоемов в грунт, такие биологические агенты способны циркулировать в подземных водах до полугода.
В городах канализационной очисткой обычно охвачено до 80% жилого сектора, в селах и деревнях – до 40%. Канализационные коллекторы, согласно схемам очистки, имеют выход на очистные сооружения. От септиков, индивидуальных фильтрационных зон сток происходит напрямую в водоем либо фильтруется в грунт.
Судоходство
Загрязнение воды судоходством связано с выбросом в водоем продуктов сжигания топлива, а также отходами производства, организованного непосредственно на судах. Особенно опасно попадание в воду нефтепродуктов во время аварий, стихийных бедствий, глобальных катастроф. Больше подвержены опасности загрязнения воды полузамкнутые моря, на которых развито интенсивное судоходство. Например, Средиземное море, составляющее 0,7% от площади мирового океана, получает 17% его загрязнений. Разработка технологических конструктивных мер по защите воды таких морей – задача номер один для современных экологов и инженеров.
При эксплуатации судов на них образуются также фекальные, хозяйственно-бытовые отходы, мусор. Такие жидкие бытовые отходы должны собираться в специальные цистерны и сдаваться на очистные станции для утилизации. Морские суда с длительной автономностью плавания должны освобождаться от них на кораблях, оборудованных специальными установками.
Основные источники загрязнения поверхностных вод
Открытые водоемы занимают ¾ поверхности Земли. Они постоянно подвергаются загрязнениям. В результате чего ученые регистрируют ухудшение качества воды в отдельных из них. Основными источниками загрязнения поверхностных вод являются:
- Осадки (в т.ч. кислотные дожди, которые способны растворять минералы и образовывать ионы тяжелых металлов);
- Воздух (газы, пылевые бури, дым);
- Неочищенные стоки с заводов, фабрик, комбинатов;
- Стоки из дренажно-коллекторских систем;
- Содержимое канализационных коллекторов;
- Органические отходы;
- Стоки из жилого сектора, коммунальных предприятий, учреждений социальной сферы;
- Паводки, наводнения, оползни, сели;
- Загрязнение воды автотранспортом;
- Экологические катастрофы;
- Тепловая энергетика.
Ведение сельскохозяйственных работ сопровождается загрязнением водоемов удобрениями. Подтверждается это обнаружением калия, фосфора, азота, других химических веществ органического и неорганического происхождения.
Каким загрязнениям подвержены подземные источники
Источниками загрязнения подземных вод являются:
- Фильтрация сточных хозяйственно-бытовых и фекальных стоков;
- Химические жидкие и твердые отходы, которые сбрасывают предприятия;
- Химические удобрения и ядохимикаты;
- Естественные геофизические процессы;
- Добыча полезных ископаемых;
- Подземные радиоактивные источники.
Косвенной причиной ухудшения качества подземной воды является тепловой фактор.
Биологического происхождения
В качестве источников загрязнения грунтовых вод справедливо рассматривается животноводство. Стада пасущихся коров, коз, коней оставляют за собой на грунте большое количество органических веществ. Смываясь вместе с осадками в водоемы либо просачиваясь в грунт, они поглощают кислород, растворенный в воде, и разлагаются. В результате таких химических реакций образуются ядовитые составы, ухудшающие органолептические свойства питьевой воды, придают ей специфический вкус, запах, цвет. Кроме того, такая вода может вызвать пищевые отравления и послужить пусковым механизмом для развития болезней людей.
Химического происхождения
К основным источникам загрязнения водоемов химическими веществами и соединениями относятся:
- Текстильная;
- Целлюлозно-бумажная;
- Резиновая;
- Нефтеперерабатывающая;
- Фармацевтическая;
- Черная металлургия;
- Угольная;
- Пищевая;
- Химическая отрасли.
В результате их деятельности в воду попадают:
- Красители,
- Соединения серы,
- Хлориды,
- Лигносульфонаты,
- Фенол,
- Россолы,
- Хромовая, серная и плавиковая кислоты,
- Щелочи,
- Сульфат никеля,
- Цианиды серебра, кадмия и цинка,
- Железосодержащие соли,
- Масла,
- Известь,
- Соли тяжелых металлов,
- Бром,
- Мышьяк,
- Бораты,
- Силикаты,
- Фосфаты и другие.
Если концентрации этих веществ превышают допустимые, вода становится непригодной к применению.
Теплового происхождения
Загрязнение теплового характера считаются вторичными. Вода, участвующая в производственных охладительных процессах, по мере сброса в водоемы повышает температуру в них. В результате этого страдает биологическое равновесие, развиваются сине-зеленые водоросли, снижается содержание в воде кислорода.
Естественные источники загрязнения водоемов
Источники загрязнения природных вод могут иметь природный характер. Это такие явления как:
- Землетрясения,
- Ураганы,
- Повышенная солнечная активность,
- Электромагнитные излучения,
- Радиация,
- Геологические процессы,
- Паводки, наводнения, оползни, сели.
От качества и безопасности воды зависит благополучие общества и здоровье каждого человека в отдельности. Запасов питьевой воды на планете становится все меньше. Водные ресурсы способны к самовосстановлению состава, но, в связи с процессами возрастающей урбанизации, у природы не хватает времени на возвращение в исходное состояние.