Основные загрязнители воды: естественные и антропогенные

За последнее столетие к естественным причинам загрязнения воды добавились антропогенные, стремительно уничтожающие водные источники. Лишение ценного природного ресурса влечет последствия для всего живого на Земле. Многие страны мира отмечают недостаточное количество и непригодность питьевого водоснабжения.

Естественные причины загрязнения водоемов

В естественных условиях без вмешательства человека самые чистые реки и озера содержат загрязняющие вещества. Органические соединения, взвешенные частицы, вплоть до микронных размеров, в зависимости от скорости течения присутствуют в большей или меньшей степени в каждом водоеме.

Природные загрязнители воды поступают беспрерывно и подвергаются физико-химическим и биологическим процессам самоочистки. Такая способность регулирует качественное состояние воды и поддерживает равновесие между поступлением и удалением примесей.

Санитарный режим водных объектов поддерживается благодаря:

• беспозвоночным гидробионтам (зоопланктон);
• макрофитам (высшие растения);
• моллюскам;
• бентосу.

Паводки, наводнения, оползни, лавины и сели

Опасные природные явления становятся причинами загрязнения водных объектов каждый год. Чрезмерные осадки вызывают схождение грязевых потоков и оползней в близлежащие воды. До 20% российских территорий расположены в селеопасных зонах (Дагестан, Северная Осетия, Кабардино-Балкария). Массивные наносы песка, глины, щебня засоряют источники.

Обвалы снега провоцируют сход селевых материалов. В итоге лавины с каменистой массой, валунами, мягким грунтом попадают в речные участки, что часто создает наводнения. Из-за затопления обширных районов в воду попадают патогенные микроорганизмы, вирусы, химически и пожароопасные вещества (удобрения, нефтепродукты, химикаты).

Вымывание, водная эрозия прибрежного грунта

Любой реке свойственна береговая эрозия. Но размыв берегов изменчив и фиксируется от нескольких сантиметров до десятков метров в год. К истощению прибрежного грунта приводит скорость речного потока и метеорологические условия. При отсутствии водоохранных зон разрушения проходят стремительно, твердые частицы переносятся в поймы и русла.

Продукты обвалов почвы заиливают и загрязняют водоемы. Пресная вода становится мутной, что нарушает питьевое водоснабжение населенных пунктов и препятствует работе электростанций. Наносы от береговой эрозии попадают в моря и океаны, в которые впадают реки.

Гниение останков мертвых животных или растений

Органические загрязнители воды от частичного разложения отмерших растений, мертвых животных, водорослей и других организмов присутствуют в каждом водоеме. При естественной гибели природная самоочищающая способность справляется с остатками органики.

Массовое уничтожение животных вследствие антропогенных факторов провоцирует катастрофические последствия. Гниение сопровождается выделением углекислого газа и дурно пахнущих испарений. На водной поверхности легко заметить трудно обезвоживаемый ил, который плавает во вспененном состоянии.

Накопившаяся органика в результате работы анаэробных бактерий перегнивает и в воде накапливаются метан, окись углерода, сероводород, аммонийный азот. По токсичности продукты распада белка (индол, скатол) не уступают неорганическим веществам. Уровень кислорода резко падает и возникает вероятность заморов.

Активная вулканическая деятельность

Вблизи действующих вулканов в источниках отмечаются механические загрязнители воды. При вулканических взрывах в атмосферу попадает огромное количество пепла. При оседании эта взвесь засоряет водные ресурсы. Пирокластические потоки, состоящие из лавы и камней, распространяются на сотни километров. Стихия нередко вызывает цунами и наводнения, что дополнительно загрязняет водоемы и становится причиной экологического бедствия.

С клубами золы в воздухе находятся ядовитые газы (сернистый, хлористый водород), которые возвращаются на природные поверхности в виде кислотных осадков. Соединения фтора, осевшие на частичках пепла, увеличивают фторирование воды. Употребление такой жидкости разрушает здоровье.

Выброс продуктов жизнедеятельности организмов

Водные источники постоянно насыщаются экскрементами животных. Для устойчивой экосистемы их перерабатывают микроорганизмы, поглощают растения. Природный симбиоз выполняет самоочищающую функцию для водоема.

Из-за недостаточности кислорода, обмеления, общего загрязнения окружающей среды бактерии и растительные культуры гибнут. Сбой экологической цепочки вызывает засорение источников. Разлагающаяся органика донного ила забирает растворенный кислород и перенасыщает воду азотом, нитратами, фосфатами. В таких условиях активно размножается спирогира (нитчатая водоросль), что губит остальную флору (ряску, фитопланктон). Водоемы, особенно озера, быстро заболачиваются и превращаются в болото.

Антропогенные причины загрязнения

С середины XX века загрязнение гидросферы человеком приобрело планетарные масштабы. Хозяйственно-бытовое водоснабжение многих населенных пунктов находится в катастрофическом состоянии. Развитие промышленно-урбанистических и сельскохозяйственных территорий ведет к массовому засорению Мирового океана.

В нынешней ситуации загрязняется артезианский бассейн, под угрозой даже подземные воды. В таких обстоятельствах чистых пресных источников остается все меньше. Среди причин, загрязняющих реки и озера, на первом месте химикаты.

Активная деятельность отраслей промышленности, агропромышленного комплекса, урбанизация стремительно уничтожают питьевые запасы. Основными и наиболее токсичными загрязнителями водоемов являются нефтепродукты, фенолы, ртуть, соединения свинца, тяжелых металлов.

Экологические бедствия техногенного характера (выбросы опасных веществ)

Выбросы промышленных предприятий и транспорта загрязняют атмосферу. В воздухе диоксиды серы и азота, формальдегиды, бензапирены и другие соединения распадаются на элементы и перемешиваются с атмосферной влагой. В результате осадки с повышенной кислотностью выпадают по всей планете, независимо от источника образования.

От кислотных дождей закисляются поверхностные водоемы, что ведет к снижению видового разнообразия растительности и животных. Сернистые и азотистые фракции уничтожают фитопланктон, который замещается грибками и сине-зелеными водорослями. Такие источники быстро засоряются и живые организмы погибают.

Сброс в водоемы промышленных сточных вод

По нормативам производственные стоки должны быть очищены и обеззаражены перед сбросом в канализацию или водные объекты. Но часто правила нарушаются, контроль за химическим состоянием сточных жидкостей не проводится. Дополнительными факторами загрязнения воды считаются неправомерные сбрасывания, зарегистрировать которые не всегда удается.

К производствам наиболее сильно загрязняющим водные объекты относят предприятия металлургической, машиностроительной, химической, нефтеперерабатывающей отраслей. Недостаточная мощность очистительных фильтров или износ позволяют токсичным сточным массам попадать в пресные источники.

Среди главных загрязнителей питьевой воды значатся нефтепродукты, ПАВы, кислоты, щелочи, тяжелые металлы. Эти вещества вызывают гибель животных, растений, токсические отравления людей, изменяют геномы организмов.

Утечка нефти

Нефтедобыча, нефтеперерабатывающие производства связаны с риском потери нефти. Продукты нефтяной индустрии причислены к одним из самых опасных загрязнителей воды. Проникшие в водные объекты нефтепродукты приводят к масштабным экологическим последствиям.

При утечке из нефтеналивных танкеров углеводородная пленка растягивается на сотни километров. Экологи регистрируют массовую гибель морских млекопитающих, рыб, птиц. Такие разливы полиароматических углеродов токсичны для всего живого, поэтому классифицируются как чрезвычайные ситуации. Чтобы предупредить катастрофу, ликвидацию загрязнения выполняет государство.

Углеводороды часто смешиваются с бытовыми и промышленными стоками и становятся еще опаснее. Образовавшаяся эмульсия тонкой пленкой покрывает территорию водоемов, также источник может загрязняться отдельными каплями. Поступление такой воды в систему водоснабжения населенного пункта вызывает тяжелые интоксикации.

Сток с животноводческих комплексов

Расположение объектов животноводства, растениеводства вблизи рек, озер небезопасно. Близлежащие водоемы подвержены сельскохозяйственным стокам. Выращивание культур сопровождается регулярными подкормками. Токсичные вещества удобрений при снеготаянии попадают в воду.

Животноводческие комплексы представляют санитарную и эпидемиологическую опасность и являются причинами загрязнения водоемов. Навозосодержащие стоки включают до 100 возбудителей инфекционных заболеваний. Высокая концентрация устойчивых микробных штаммов опасна для здоровья жителей близкорасположенных населенных пунктов. Бактериальное загрязнение воды провоцирует вспышки заболеваемости сальмонеллезом, бруцеллезом, туберкулезом и другими инфекциями.

Сплав леса

Косвенным фактором загрязнения воды считают традиционный способ переправки бревен. Из-за молевого или плотового сплава леса русло засоряется древесиной. Древесные отходы гниют и выделяют смолу, увеличивая кислотность источника. Феноловые соединения придают воде запах.

Ученые отметили, что в такие участки не заходит нереститься рыба. Крупномасштабные лесосплавы без экореставрации сопровождаются скоплениями многих тонн бревен. Гниющие породы дерева преграждают пути рыбным косякам, миграционные движения изменяются, из-за чего уловы ценных промысловых рыб падают.

Твердые отходы

Проблема мусора в России ухудшает состояние окружающей среды. Неорганизованное размещение отходов приводит к проникновению в поверхностные и грунтовые воды продуктов распада. При разложении отходных материалов сотни лет выделяются остро токсичные соединения и элементы (мышьяк, кадмий, поливинилхлориды, ртуть, свинец).

В последние годы в океанах отмечаются массовые мусорные скопления. Из-за неразлагаемых свойств пластиковых упаковок океанские течения формируют целые плавучие острова. Кроме проблемы выделения в воду токсикантов, животные принимают пластик за еду и в итоге гибнут. Сегодня территория пятна из отходов в Тихом океане приравнивается к площади США.

Тепловое загрязнение

Тепловые или атомные электростанции вызывают загрязнение водных ресурсов планеты. Сброс охлаждающей отработанной воды выше 40°С активизирует биохимические процессы водоема. Рыбы привыкли жить в условиях ограниченного температурного интервала, а повышение режима на несколько градусов нарушает их жизнедеятельность.

Биологическая среда источников вблизи АЭС и ТЭЦ изменяется. При искусственном подогревании сбалансированные циклы размножения животных нарушаются, биоразнообразие снижается. Увеличение температуры на 10°С уничтожает зооценоз, диатомовые водоросли, из-за чего повышается рост спирогиры.

Массовое распространение антропогенных факторов загрязнения водных объектов влечет серьезные экологические последствия. Государства обязаны разрабатывать пути решения проблемы, так как исчезновение источников питьевой воды лишает жизни человека и всего живого на планете.