Вода имеет огромное значение для всего живого на нашей планете. Людям, животным, растениям она нужна, чтобы жить, расти и развиваться. Причем вода живым организмам нужна чистая, не испорченная посторонними загрязнениями. До начала промышленной эпохи вода в естественных, природных условиях была чистой. Но, по мере развития цивилизации, люди стали загрязнять источники воды отходами своей деятельности.
Природными источниками воды, которой пользуются люди, являются реки, озера, моря. Также чистую воду добывают из подземных источников с помощью колодцев и скважин. Каковы источники загрязнения воды?
Промышленность
Мы живем в эпоху интенсивной промышленной деятельности. Вода в промышленности используется в огромных количествах, и после использования сбрасывается в промышленную канализацию. Промышленные сточные воды подвергают очистке, но полностью очистить их невозможно. Многочисленные заводы, фабрики и производства являются источниками загрязнения воды.
Нефтедобыча и транспортировка нефти
Для промышленности и транспорта требуется топливо, для изготовления которого используется нефть. Нефть добывают как на суше, так и на море. Добытую нефть перевозят огромные морские танкеры. В случае аварий на местах нефтедобычи или транспортных аварий происходят разливы нефтяных продуктов по водной поверхности. Достаточно нескольких граммов нефти, чтобы на морской поверхности образовалась пленка площадью в десятки квадратных метров.
Энергетика
Ухудшению качества природной воды способствуют тепловые станции. Они используют воду в больших количествах для процессов охлаждения и сбрасывают нагретую воду в открытые водоемы. Температура воды в таких водоемах повышается, они начинают зарастать вредными водорослями, уменьшается количество кислорода в такой воде. Все это негативно отражается на живых организмах, обитающих в таких водоемах. Нарушается экологический баланс, и качество воды ухудшается.
Бытовая сфера
Вода нужна людям, в первую очередь, в быту. В каждом доме, в каждой квартире вода используется для приготовления пищи, для мытья посуды, для уборки помещений, а также в санузлах. Использованная вода выводится из жилых помещений через системы канализации. Такая вода впоследствии очищается в специальных очистных устройствах, но полной ее очистки добиться очень сложно. Поэтому одним из источников загрязнения воды в природе являются коммунальные сточные воды. Эти воды содержат в себе вредные химические вещества, различные микроорганизмы и мелкий бытовой мусор.
Сельское хозяйство
Еще одним источником загрязнения природных вод является сельское хозяйство. Для этого вида деятельности человека требуется огромное количество воды. Необходимо поливать многочисленные поля с посевами. Также вода нужна и для выращивания сельскохозяйственных животных. В растениеводстве применяется много искусственных удобрений. Вода, использованная для полива удобренных полей, загрязняется этими удобрениями. А сточные воды, отводимые из животноводческих комплексов, несут в себе отходы жизнедеятельности животных. При недостаточной очистке сточных вод в сельском хозяйстве происходит загрязнение природных источников воды.
В нашем мире существует множество источников загрязнения природной воды, порожденных деятельностью людей. Отказаться от благ цивилизации невозможно, поэтому единственным способом сохранения чистоты природных вод является непрерывное совершенствование методов очистки загрязненной воды.
Вода является одним из важнейших природных ресурсов, и в наших силах предотвратить ее загрязнение. Незначительные изменения в привычках, например, применение натуральных чистящих средств вместо токсичных химикатов дома, выращивание деревьев и цветов в саду, могут сыграть огромное значение. Для более масштабных изменений старайтесь не замалчивать факты сбросов грязных стоков предприятий в местные водоемы. Любое действие может привести к положительному результату.
Шаги
Изменение привычек по ведению домашнего хозяйства
- Краски
- Моторное масло
- Растворители и очистители
- Аммиак
- Химикаты для бассейна
-
Не смывайте лекарства в канализацию. Лекарства сделаны из веществ, которые могут оказаться вредными для окружающей среды. Если у вас есть просроченные лекарства, сдайте их в пункт приема опасных отходов, например в мобильные пункты приема – «Экомобили». Так лекарства не попадут в водоем, не причинят вреда людям и животным.
Не смывайте мусор в канализацию. Смывая в унитаз такие предметы, как памперсы, влажные салфетки, пластиковые аппликаторы от тампонов, вы можете создать проблемы с канализацией. К тому же эти предметы будут засорять реки и озера, а это может погубить рыб и других речных и морских обитателей. Вместо смывания таких предметов в унитаз, соответственно, просто выбросьте их в помойку.
- Вы можете использовать тканевые подгузники, туалетную бумагу из вторсырья, биоразлагаемые тампоны, чтобы максимально сократить предметы, которые в конечном итоге оказываются на свалке.
-
Экономьте как можно больше воды. Экономия воды очень важна для сохранения водных ресурсов планеты. Очистка питьевой воды и воды для ведения домашнего хозяйства требует много усилий и энергоресурсов, поэтому экономьте как можно больше воды, особенно во время засухи. Вот некоторые полезные привычки, которые помогут вам экономить воду:
Старайтесь не использовать пластик. Так как пластик не биоразлагаемый, он скапливается в реках, озерах, морях, потому что ему больше некуда деться. Например, Большое тихоокеанское мусорное пятно, или Восточный мусорный континент, или Тихоокеанский «мусороворот» - мусор, скопившийся в Тихом океане. Мусор, загрязняющий реки, моря и озера, наносит ущерб морским обитателям и людям. По возможности, используйте стеклянные контейнеры или тканевые пакеты вместо пластика.
-
Собирайте и компостируйте садовые отходы. Если отходы хранить как попало, они могут попасть в канализацию, канавы, стоки. Даже если ваши отходы не содержат гербицидов и пестицидов, большое количество веток, листьев, скошенной травы могут перенасытить воду питательными элементами.
- Храните компост в ящике или бочке, чтобы компост не размывался по участку. В некоторых странах такие ящики предоставляются бесплатно, или по низкой цене.
- Используйте газонокосилку с мульчированием вместо газонокосилки с мешком для сбора травы. Газонокосилку с мульчированием добавляет натуральный слой компоста на вашей лужайке, к тому же вам не надо иметь дело с утилизацией скошенной травы.
- Правильно утилизируйте садовые отходы и скошенную траву. Если у вас нет компоста, узнайте, есть ли в вашем регионе пункты по утилизации таких отходов.
-
Следите за состоянием вашей машины. Если в машине подтекает бензин или другие жидкости, помните, что они попадают вводу через почву. Регулярно проводите техосмотр машины, своевременно ликвидируйте все неисправности.
- В дополнение к вышесказанному, не забывайте правильно утилизировать моторное масло вместо того, чтобы просто выливать его в канализацию.
Распространение ваших идей и достижений
-
Будьте активны в школе или на работе. В школе или на работе вы можете предпринимать те же шаги, что и дома. Изучите правила школы или офиса, определите, в какие области необходимо внести изменения, чтобы улучить ситуацию с состоянием воды и окружающей среды в целом. Вовлекайте в этот процесс друзей, учителей, коллег, рассказывайте им о возможностях сохранения чистоты воды.
- Например, вы можете порекомендовать экологически безвредные средства по уборке в вашей школе или офисе, рассказать, какие из этих средств наиболее эффективны.
- Вы можете расставлять знаки, напоминающие людям о необходимости экономии воды на кухне и в ванной.
-
Помогайте убирать мусор вокруг водоемов. Если вы живете недалеко от местного водного источника, вы многое можете сделать для того, чтобы защитить его от загрязнения. Узнайте, организовываются ли субботники по уборке близлежащих к водоему территорий, обязательно участвуйте в такой уборке в качестве волонтера, чтобы очистить берега реки, озера, моря.
- Мыслите шире. Скорее всего, вы думаете, что небольшая утечка бензина в вашей машине совсем не представляет собой проблему. Однако если взять такую небольшую утечку с тысяч, а то и миллионов машин, размеры ущерба можно сравнить с аварией нефтяного танкера. Может, вы и не в состоянии устранить всю утечку в мире, но вы способны устранить ее в своей машине. Примите участие в решении большой проблемы.
- Если вы не в уверены, являются ли те или иные отходы опасными, обратитесь в местное утилизационное управление по утилизации отходов или комитет по охране окружающей среды, или же поищите информацию в интернете.
- Некоторые стоки сельскохозяйственных предприятий несут больше ущерба окружающей среде, чем стоки промышленных районов города. Если вы связаны с сельскохозяйственной деятельностью, обратитесь в районное управление по охране окружающей среды с вопросом о том, как уменьшить негативное воздействие на окружающую среду.
- Поговорите с членами своей семьи, друзьями и соседями о методах уменьшения их вклада в загрязнение водных ресурсов. Если в вашем регионе нет обучающих программ по сохранению окружающей среды, инструкций контроля загрязнений или учреждений по утилизации опасных отходов, в таком случае, пора брать инициативу в свои руки.
Используйте как можно меньше химических средств при уборке дома. Этот простой шаг может значительно повлиять на ситуацию. Использование таких токсичных химикатов, как отбеливатель или аммиак, не только вредно для водных ресурсов, но в них просто нет необходимости. Натуральные чистящие средства также эффективны для ухода за домашним хозяйством, но они не вредят окружающей среде и водным ресурсам планеты.
Утилизируйте отходы правильно. Никогда не сливайте в канализацию отходы, которые не разлагаются. Когда вы пользуетесь токсичными веществами, такими как красками или аммиаком, примите меры по их правильной утилизации. Если вы не знаете, как их правильно утилизировать, проконсультируйтесь в пункте сбора опасных отходов или поищите информацию в интернете. Вот список некоторых веществ, которые никогда нельзя сливать в канализацию:
Долгое время проблема загрязнения воды не была острой для большинства стран. Имеющихся ресурсов хватало для того, чтобы удовлетворять потребности местного населения. По мере роста промышленности, увеличения количества используемой воды человеком ситуация кардинально изменилась. Теперь вопросами её очистки и сохранения качества занимаются на международном уровне.
Способы определения степени загрязнения
Под загрязнением воды принято понимать изменение её химического или физического состава, биологических характеристик. Это определяет ограничения при дальнейшем использовании ресурса. Большого внимания заслуживает загрязнение пресных вод, потому что их чистота неразрывно связана с качеством жизни и здоровьем человека.
Для того чтобы определить состояние воды, измеряется целый ряд показателей. Среди них:
- цветность;
- степень мутности;
- запах;
- pH уровень;
- содержание тяжёлых металлов, микроэлементов и органических веществ;
- титр кишечной палочки;
- гидробиологические показатели;
- количество растворённого в воде кислорода;
- окисляемость;
- наличие патогенной микрофлоры;
- химическое потребление кислорода и др.
Практически во всех странах существуют надзорные органы, которые должны с определённой периодичностью в зависимости от степени важности пруда, озера, реки и пр. определять качество из содержимого. В случае обнаружения отклонений выявляются причины, которые могли спровоцировать загрязнение воды. Затем принимаются меры к их устранению.
Что провоцирует загрязнение ресурсов?
Причин, которые могут вызвать загрязнение воды, очень много. Это не всегда связано с деятельностью человека или промышленных предприятий. Природные катаклизмы, которые происходят периодически на различных территориях, также могут нарушить условия среды. Наиболее распространёнными причинами принято считать:
- Бытовые и промышленные сточные воды. Если они не проходят систему очистки от синтетических, химических элементов и органических веществ, то, попадая в водоёмы, способны провоцировать водно-экологическую катастрофу.
- . Об этой проблеме говорят не так часто, чтобы не провоцировать социальную напряжённость. Но отработанные газы, попадающие в атмосферу после выбросов автомобильного транспорта, промышленных предприятий, вместе с дождями оказываются на земле, загрязняя окружающую среду.
- Твёрдые отходы, которые способны не только изменить состояние биосреды в водоёме, но и само течение. Часто это приводит к разливам рек и озёр, затруднению течения.
- Органические загрязнения, связанные с деятельностью человека, естественным разложением умерших животных, растений и т. д.
- Промышленные аварии и техногенные катастрофы.
- Наводнения.
- Тепловое загрязнение, связанное с производством электрической и прочей энергии. В некоторых случаях происходит нагрев воды до 7 градусов, что вызывает гибель микроорганизмов, растений и рыб, для которых нужен иной температурный режим.
- Сходы лавин, селей и т. д.
В некоторых случаях природа способна сама со временем произвести очистку водных ресурсов. Но период химических реакций будет большим. Чаще всего гибель жителей водоёмов и загрязнение пресных вод невозможно предотвратить без вмешательства человека.
Процесс перемещения загрязнителей в воде
Если речь не идёт о твёрдых отходах, то во всех остальных случаях загрязнители могут существовать:
- в растворённом состоянии;
- во взвешенном состоянии.
Они могут представлять собой капельки или мелкие частицы. Биозагрязнители наблюдаются в виде живых микроорганизмов или вирусов.
Если в воду попадают твёрдые частицы, то необязательно они осядут на дне. В зависимости от течения, штормовых явлений они способны подниматься на поверхность. Дополнительным фактором является состав воды. В морской подобным частицам опуститься на дно практически невозможно. В результате течения они легко перемещаются на большие расстояния.
Эксперты обращают внимание на то, что из-за смены направлений течения в прибрежных зонах традиционно уровень загрязнения выше.
Независимо от типа загрязнителя, он способен попасть в организм рыб, которые обитают в водоёме, или птиц, ищущих себе пропитание в воде. Если это не приводит к прямой гибели существа, то способно сказаться на дальнейшей пищевой цепочке. Существует высокая вероятность того, что именно так загрязнение воды отравляет людей и ухудшает состояние их здоровья.
Основные результаты влияния загрязнённости на окружающую среду
Независимо от того, попадает ли загрязнитель в организм человека, рыбы, животного, срабатывает защитная реакция. Некоторые виды токсинов могут быть обезврежены иммунными клетками. В большинстве случаев живому организму требуется помощь в виде лечения, чтобы процессы не приняли серьёзный характер и не привели к гибели.
Учёные определяют в зависимости от источника загрязнения и его влияния следующие показатели отравления:
- Генотоксичность. Тяжёлые металлы и другие микроэлементы способы повредить и изменить структуру ДНК. В результате наблюдаются серьёзные проблемы в развитии живого организма, повышается риск заболеваний и т. д.
- Канцерогенность. Проблемы онкологии тесно связаны с тем, какую воду употребляет человек или животные. Опасность заключается в том, что клетка, превратившись в раковую, способна быстро переродить остальные в организме.
- Нейротоксичность. Многие металлы, химические вещества способны влиять на нервную систему. Всем известно явление выброса китов, которое провоцируется подобными загрязнениями. Поведение морских и речных обитателей становится неадекватным. Они не только способны убить себя, но и начать пожирать тех, кто раньше им был неинтересен. Попадая с водой или пищей из таких рыб и животных в организм человека, химические вещества могут провоцировать замедление реакции мозга, разрушение нервных клеток и т.д.
- Нарушение энергообмена. Воздействуя на клетки митохондрии, загрязнители способны изменять процессы выработки энергии. В результате организм перестаёт осуществлять активные действия. Недостаток энергии может вызвать смерть.
- Репродуктивная недостаточность. Если гибель живых организмов загрязнение воды вызывает не так часто, то повлиять на состояние здоровья оно способно в 100 процентах случаев. Учёные особенно озабочены тем, что утрачивается их способность воспроизводить новое поколение. Решить эту генетическую проблему бывает непросто. Требуется искусственное обновление водной среды.
Как работает контроль и очистка вод?
Понимая, что загрязнение пресных вод ставит под угрозу существование человека, государственные органы на национальном и международном уровне создают требования к осуществлению деятельности предприятий и поведению людей. Эти рамки находят отражение в документах, регламентирующих процедуры контроля воды и работы систем очистки.
Выделяют следующие способы очистки:
- Механическая или первичная. Её задача – предотвратить попадание в водоёмы крупных предметов. Для этого на трубах, по которым идут стоки, устанавливают специальные решётки и фильтры, задерживающие их. Требуется своевременно проводить очистку труб, иначе засор может стать причиной аварии.
- Специализированная. Призвана улавливать загрязнители какого-то одного типа. Например, существуют ловушки для жиров, нефтяных пятен, хлопьевидных частиц, которые осаждаются с помощью коагулянтов.
- Химическая. Подразумевает, что сточные воды будут использованы повторно в замкнутом цикле. Поэтому, зная их состав на выходе, подбирают химические вещества, которые способны вернуть воду в первоначальное состояние. Обычно это техническая вода, а не питьевая.
- Третичная очистка. Чтобы воду можно было использовать в быту, сельском хозяйстве, в пищевой промышленности, её качество должно стать безупречным. Для этого её обрабатывают специальными составами или порошками, способными в процессе многоэтапной фильтрации задержать тяжёлые металлы, вредные микроорганизмы и другие вещества.
В быту всё больше людей старается устанавливать мощные фильтры, которые избавляют от загрязнения, причиной которого становятся старые коммуникации и трубы.
Болезни, которые может провоцировать грязная вода
Пока не стало понятно, что с водой в организм могут попадать возбудители инфекций и бактерии, человечество сталкивалось с . Ведь эпидемии, наблюдавшиеся периодически в той или иной стране, уносили жизни сотен тысяч людей.
К наиболее распространённым заболеваниям, к которым может привести плохая вода, относятся:
- холера;
- энтеровирус;
- лямблиоз;
- шистосомоз;
- амебиаз;
- врождённые уродства;
- психические аномалии;
- кишечные расстройства;
- гастрит;
- поражение кожи;
- ожоги слизистых;
- онкологические заболевания;
- снижение репродуктивной функции;
- эндокринные нарушения.
Приобретение бутилированной воды и установка фильтров является средством профилактики заболеваний. Некоторые используют серебряные предметы, которые также частично обеззараживают воду.
Загрязнение воды способно изменить планету и сделать качество жизни совершенно другим. Именно поэтому вопрос сохранения водоёмов постоянно поднимается экологическими организациями и научно-исследовательскими центрами. Это позволяет привлечь внимание предприятий, общественности, государственных органов к существующим проблемам и простимулировать начало активных действий по предотвращению катастрофы.
Воды нашей планеты расположены на поверхности и под землей. Поверхностные воды на 98% состоят из океанов. Площадь океанов почти в 2,5 раза больше, чем поверхность земли. Большая часть воды в океанах соленая со средней температурой 3,7 градуса. Поверхностные и прибрежные воды обладают меньшей соленостью и более высокой температурой. Ниже 60 метров вода начинает снижать уровень кислорода. Загрязнение воды и способы ее очистки сегодня рассматриваются во всех сферах человеческой деятельности.
Подземные источники могут содержать соленую, менее соленую или пресную воду. Так же отдельно выделяют геотермальные источники, в которых температура воды выше 30 градусов.
Человек использует только пресные источники, которых менее 3 % на нашей планете. Только 0,4% этой воды легко добывается, а для остальной необходимо специальное оборудование разного назначения. Много пресной воды содержится в снегах и льдах Южного полюса. Источниками пресной воды выступают реки и подземные источники. Но на российской территории большинство речных стоков находятся на севере, где земли неплодородны и малозаселённые.
Если рядом нет пресной воды, то используют морскую, которая подвергается гиперфильтрации для удаления солей. Для этого используют мембраны из полимера с мелкими порами, которые не пропускают молекулы солей. Но процесс довольно затратный и используется редко. Предпочтение отдают отбуксированных к берегам айсбергов и подвергают таянию. Способ обеспечения пресной воды в два раза менее энергоемкий. Однако 80% инфекционных болезней передаются этой водой.
Загрязнение вод
Вода лежит в основе земной жизни. Огромные загрязнения атмосферы причинили вред почвам, рекам, водохранилищам. Большинство веществ из воздуха оседает на земную поверхность. Но это только часть проблемы. Загрязнения воды происходит при непосредственном попадании отходов в водоисточники. Сельскохозяйственные поля сегодня в больших объемах обрабатываются пестицидами, удобрениями. Создаются многочисленные свалки. Сточные воды предприятий промышленности сливаются в реки.
Загрязняется основной источник пресной воды – подземные воды. Опасные вещества в воде возвращается к людям и отравляют их организм.
Что за воду использует человек? Природная вода всегда обогащена газами, солями и твердыми примесями. Пресные источники содержат до 1 грамма в 1 литре солей.
Загрязнения сокращают источники питьевой воды
Пресная вода природе поступает благодаря круговороту воды. Каждый год выпаривается более 500 кубических метров воды, из них 86% — соленой. Некоторое количество возвращается в океан в виде осадков, а друга – переноситься воздушными массами на земную поверхность и пополняет реки и озера, подземные воды и ледники.
Только на 2 % гидросфера состоит из пресной воды, которая все время обновляется. Именно скорость определяет доступный ресурс пресной воды.
85% пресной воды расположено в ледниках и льдах на полюсе. Там водообмен происходит за 8 тыс. лет. Для сравнения, в реках период обновления составляет до 12 суток.
Сегодня реки выступают не только источником жизненно важной воды, но и переносчиком вредных отходов . Промышленные сточные воды собираются на территориях и по руслу реки идут в моря и океаны.
Все время количество и уровень очистных сооружений не успевает расти за развитием промышленности. Но это не главная проблема. Самые хорошая очистка загрязненной воды не способно удалить растворенные вещества и десятую часть органики. Для повторного использования воду необходимо разбавлять большим объемом новой. Для людей важную роль играет абсолютный объем сточных вод.
Сегодня 1/5 всего объема пресной воды идет на разбавление очищенной сточной. Это значит, что ресурс скоро иссякнет. Объемы и качество пресной воды с каждым годом уменьшается.
Человек должен найти другие способы водопользования. Антропогенный цикл воды нужно изолировать от природного. То есть нужно обеспечить замкнутый цикл использование воды. Технологии должны быть малоотходные или вообще безотходные со снижением количества потребляемой воды.
Пресной воды много. Однако неправильное отношение к ней приведет к истощению любого источника. Ежегодно на планете количество подобных мест увеличивается в разы. Сейчас 1/5 часть городского населения и ¾ сельского испытывают дефицит пресной воды. Каждый человек потребляет 3-700 литров воды каждый день. Индивидуальная потребность зависит от уровня жизни и места проживания.
Больше всего пресной воды идет на сельскохозяйственные нужды. Орошаемые земли дают 50% урожая, занимая только 15% сельскохозяйственных земель.
Сегодня измене сток рек и много воды не возвращается обратно в реки. Она испаряется и образует растительную массу: при синтезе водяной водород образует органические вещества. На территории России для решения проблемы построено около 1,5 тыс. водохранилищ. Но они решают проблему только 9% рек.
Загрязнения воды стоками различного происхождения
Выделяют промышленные, сельскохозяйственные и бытовые стоки. Они разлагаются под влиянием микроорганизмов, которые нуждаются в кислороде, растворенном в воде. При достаточной его концентрации аэробные бактерии перерабатывают опасные примеси в безвредные вещества. При недостатке наблюдается гибель аэробных бактерий и гниение воды. Так же страдают рыбы, особенно в период нереста.
Вирусы и опасные микроорганизмы попадают в воду со сточных бытовых и животноводческих вод. Если не организовать очистку загрязненной воды, то наблюдаются вспышки эпидемий. Сегодня в развитых странах эпидемии редко возникают по вине водопроводной воды. Так же отравляются овощи и фрукты, которые поливали сточными водами. Обитатели загрязненных морей и океанов, которые люди любят употреблять в пищу, являются источниками заражения брюшного тифа.
Нитраты и нитриты в пресных водах вызывают эвтрофикацию, которая ведет к снижению концентрации кислорода в воде. Он так же оказывают плохое влияние на организм человека.
Сегодня в воде повышенная концентрация металлов, нефтепродуктов, ядохимикатов, фенолов и синтетических моющих средств. Многие вещества не распадаются в воде или разлагаются очень долго, что приводит к накоплению их в пищевой цепочке.
Данные осадки являются гидрологическим последствиям роста городов. Сельское хозяйства ведется по нарушенным технологиям, уничтожение лесов, нарушение стока рек, что провоцирует эрозию почв. Нарушается равновесия в окружающей среды, страдают донные организмы.
Тепловое загрязнение
К тепловому загрязнению относятся теплые воды от промышленных и теплоэлектростанции. При искусственном повышении температуры в природе уменьшается концентрация кислорода в воде и меняется обмен веществ. Наблюдается гибель многих обитателей водоемов или подавление в их развитии.
Еще 10-20 лет назад загрязнения были расположены на локальных участках. Сегодня оно представляет один массив на огромной территории.
Загрязнение нефтепродуктами
Загрязнения нефтепродуктами — сегодня самые частые в мировой практике. Два самых больших океана, Тихий и Атлантический, сегодня на 4% постоянно покрыты пленкой из нефти. Основные источники – ее транспортировка и разработка. С континентов нефть попадает по речным водам. Каждый год это около 2 млн. тонн нефтепродуктов.
Нефть образует на поверхности сантиметровую пленку. Позже начинает образовываться эмульсия воды и нефти, появляются долгоживущие комочки мазуты, к которым липнут маленькие морские обитатели. Они становятся легкой добычей для хищников. Однако кроме пищи в организм попадают и нефтепродукты, отравляющие организм рыбы. Ее нельзя использовать в пищу из-за плохого вкуса и запаха.
Сообщество морских обитателей скуднеет и сильно изменяется. Начинают активно развиваться микроорганизмы, для которых нефтепродукты являются основной пищей. Для многих обитателей это ядовитая биомасса.
Подводным камнем является то, что нефтяные углеводороды растворяют пестициды, металлы. Все это становиться более токсичным и ядовитым.
Ароматическая фракция приводит к мутации морской среды. Если употреблять пищу с ними, то повышается риск мутации человеческих клеток – рак.
Нефть отравляет поверхностные воды. А ведь они считаются «детским садом» большинства популяций. Нарушается газообмен воды и атмосферы, теплообмен.
У птиц нефть склеивает перья, что не дает ей плавать и наладить правильную теплоизоляцию.
Сырая нефть в океане или море не представляет большой опасности в долгосрочной перспективе для обитателей водной среды. Опаснее являются нефтепродукты – дизель, бензин и т.д. Так же вред наносит большое содержание нефти в приливно-отливной зоне.
Другие виды загрязнения воды
Уже несколько десятков лет нашло большое распространение хлорирование. Хлор используется в сельском и лесном хозяйствах, на городских очистительных сооружений для борьбы с инфекциями. Сегодня в Мировом океане достаточно высокая концентрация этого химического элемента, который приносится реками и атмосферой. Даже в Антарктиде и Арктике обнаружены ДДД.
Полихлорбифенилы являются легкорастворимым веществом в жирах. Он собирается в органах обитателей морской среды. Так как они имеют искусственное происхождение, то в природе нет существ, потребляющих их в пищу. Ксенобиотики не разлагаются, а только накапливаются в природе, в том числе и Мировом океане. Они являются токсичными, негативно сказываются на кровеносной системе и ферментной активности, страдает наследственность.
Речной сток несет в океаны и тяжелые металлы, некоторые из которых токсичны. Ежегодно в Мировой океан поступает около 2 млн. тонн свинца, 10 тыс. тонн ртути, 20 тыс. тонн кадмия.
Треть ртути и половина свинца оказываются в океане из атмосферы.
Последствия загрязнения сточных вод
Инфекционные заболевания
Сточная канализационная вода является основным источником патогенных заражений. Больные животные и люди выделяют множество яиц и патогенов. Встречаются случаи, когда человек даже не подозревает о своей болезни. Если происходит загрязнение питьевой воды, источников пищи или мест купания канализационными стоками, то заражается множество людей. Иногда болезнетворные бактерии передаются по пищевой цепочке от морских обитателей.
Патогенный организм в среднем живет только сутки вне хозяина. Развитие инфекционного заболевания зависит от их численности. При незначительной плотности перенос и передача инфекции значительно мал. В густонаселенных городах люди подвержены большему риску.
Во многих странах введены обязательные санитарно-гигиенические нормы, которые предусматривают:
- дезинфекция воды методом хлорирования или др.;
- соблюдение гигиены и санитарии во время работы с продуктами;
- правильный сбор и очистка загрязненной воды.
Снижение концентрации кислорода
Органические составляющие в канализационной воде потребляются микроорганизмами, которые для дыхания используют кислород, растворенный в воде. Большое количество организмов не дает восполняться кислороду естественным путем. Для бактерий кислород не так важен, так как они способны к анаэробному дыханию, брожению. Страдают существа, котором без кислорода не обойтись.
Увеличивается риск микробного заражения: анаэробная среда благоприятна для многих патогенных организмов.
Сбор и очистка сточной воды
Организация первичных стоков
Санитарная канализационная система собирает сточные трубы и изолирует сточную воду от раковин, ванн и др. Большое потребление чистой воды или просто открытый кран приводит к малой концентрации отходов в вое – 0,1%. Если учесть ливневую воду, то цифра еще будет меньше.
Выделяют три группы загрязнителей первичных стоков:
- песок и мусор (мусор попадает из туалетов, а песок — ливнестоков);
- живая и неживая органика: бумага, ткань, пища, экскременты и т.д.
- растворенные вещества: фосфор, азот, калий, марганец т др.
Этапы очистки
Для полной очистки следует обеспечить удаления всех перечисленных загрязнителей.
Песок и мусор легко удаляется на предварительной очистки.
Первичная и вторичная очистка необходима для устранения коллоидных органических соединений. От биогенов предусмотрена специальная доочистка.
Следует знать, что сточные воды не всегда проходят все этапы очистки. Можно встретить места, где в воду сбрасывают неочищенные стоки или только после первичной очистки. В других городах могут проводить вторичную очистку и иногда доочистку.
Предочистка
Песок и мусор препятствуют продвижению сточных вод по системе. Их устранение считается предварительным этапом очистки.
Мусор удаляется с помощью стрежневых решеток: стержни закреплены через 2,5 см. Мусор собирается и сжигается в печи.
Первичная очистка
Вода проходит через первичные отстойники – баки большого размера. Пару часов она вообще не движется. На дно оседает 35-55% тяжелых частиц, в том числе и органического происхождения. Одновременно жиры и масла поднимаются на поверхность. Их сливают подобно сливкам. Собранные загрязнения называют ил-сырец.
Первичная очистка требует минимум затрат при высокой эффективности. Но в воде остаются 45-65% биогена и коллоидов.
Вторичная очистка
Вторичная очистка удаляет оставшуюся органику, но не растворенные вещества. Ее еще называют биологической очисткой. Применяют редуценты и детритофаги, которые «поедают» органику и вырабатывают углекислый газ и воду. Чаще используют активный ил и капельный биофильтр.
В капельных биофильтрах применяется разбрызгивание воды по стенки из камней. Образуется естественная экосистема с бактериями, детритофагами, червями и т.д. Потом вода попадает во вторичные отстойники, что бы удалить смытые организмы. После капельного фильтра вода на 90% очищена от органики.
Другим способом является активный ил. Вода идет в резервуар, где добавляется смесь из детритофагов. В процессе погружения происходит обогащение воды аэрирование и размножение полезных микроорганизмов. Они поедают органику, патогенные организмы и т.д. После вода должна отстояться для удаления детритофагов. Они собираются группами, легко удаляются и снова используются. Эффективность очистки загрязненной воды – 95%.
Но вторичная очистка не удаляет биогены. Еще 20 лет назад человек не задумывался про них. Вода просто обрабатывалась хлором и спускалась в водоемы. Где-то такой метод очистки сохранился и сегодня. Но большие города начинают вводить дополнительные методы очистки – доочистка.
Доочистка
Удалить биогены можно различными способами. Например, микрофильтрация или дистилляция, которые эффективны на 100%. Но это сильно дорого. Сегодня работают над новыми способами очистки оды. К примеру, фосфаты удаляют известью: кальций и фосфат образуют нерастворимое вещество, легко отфильтрованное из воды. Но при большой концентрации фосфатов метод будет неэффективным.
Правильная доочистка может сделать воду питьевой. Некоторым становиться неприятно мысль, что мы пьем очищенную сточную воду. Но ведь в природе вода все время совершает круговорот. Может оказаться так, что вода после доочистки намного качественней, чем с рек, в которые сбрасывались неочищенные канализационные сточные воды.
Дезинфекция
Как бы не очищалась вода, ее стремятся продезинфицировать перед выбросом в водоем. Только так можно убить патогенные организмы. Используют хлор. Однако он сильно ядовит, а его доставка угрожает людям. От хлора страдают рыбы. Если он реагирует с органикой, то образуются нерастворимые соединения, которые не разлагаются и очень токсичны. Они вызывают рак, нарушения развития эмбриона и работу половой системы.
Безопасным является озон, который убивает микроорганизмы и образует при их разложении кислород. Но он так же токсичен и может вызвать взрыв.
Новыми методами считаются УФ излучение, которое не имеет побочных явлений.
Для обезжелезивания необходимо использовать комплексный подход. Универсальных правил не существует. Выделяют реагентные и безреагентные способы очистки. Прибегают к следующим методам:
- аэрация – обеспечения интенсивного окисления при большой подаче воздуха;
- обработка сильными окислителями – хлор, марганцовка, озон и т.д.;
- модифицированная загрузка – специальные материалы, удаляющие механическим и химическим путем все железо в воде.
Наличие железа в воде легко определяется по обседаемому осадку и металлическому привкусу воды. Страдают бытовые приборы, поверхности раковин и ванн, системы отопления и т.д.
Удаление солей жесткости
О жесткой воде знает каждая хозяйка. Она оставляет налет на нагревательных элементах, не дает пениться моющим средствам. Жесткие воды не пригодны для пищевой промышленности. Во всем виновата гидрокарбонаты магния и кальция, которые при кипячении меняют форму на нерастворимую.
Для умягчения воды используют следующие методы:
- термический – нагревание воды;
- вымораживание;
- с использованием реагентов;
- ионообменный;
- обратный осмос;
- электродиализ;
- комбинированный.
Существуют предприятия, которые сбрасывают в канализацию опасные сточные воды с ртутью, свинцом, хромом, органикой и т.д. Иногда полностью очистить сточные воды от всех примесей не получается: нет финансовых или технических возможностей. Примеси начинают мешать биологической очистке, убивая нужные микроорганизмы.
При использовании в сельском хозяйстве неочищенной воды портятся почвы и вырастают вредные продукты.
Сегодня законодательство не способно контролировать соблюдения всех норм и правил по очистки загрязненной воды.
Наличие пресной чистой воды – необходимое условие существования всех живых организмов на планете.
На долю пресной воды, пригодной к употреблению, приходится всего 3 % от общего ее количества.
Несмотря на это, человек в процессе своей деятельности нещадно загрязняет ее.
Таким образом, очень большой объем пресных вод сейчас стал совершенно непригодным. Резкое ухудшение качества пресной воды произошло в результате загрязнения ее химическими и радиоактивными веществами, ядохимикатами, синтетическими удобрениями и канализационными стоками и это уже .
Виды загрязнений
Понятно, что все виды загрязнений, которые существуют, присутствуют и в водной среде.
Это достаточно обширный список.
Во многом решение проблемы загрязнения будет .
Тяжелыми металлами
В процессе деятельности крупных заводов в пресную воду сбрасываются промышленные стоки, состав которых изобилует различного рода тяжелыми металлами. Многие из них, попадая в организм человека, оказывают на него пагубное воздействие, приводящее к сильному отравлению, смерти. Такие вещества называют ксенобиотиками, то есть элементами, которые чужды живому организму. К классу ксенобиотиков относят такие элементы, как кадмий, никель, свинец, ртуть и многие другие.
Известны источники загрязнений воды данными веществами. Это прежде всего металлургические предприятия, автомобильные заводы.
Естественные процессы на планете тоже могут способствовать загрязнению. Например, вредные соединения в большом количестве содержатся в продуктах вулканической активности, которые время от времени попадают в озера, загрязняя их.
Но, безусловно, антропогенный фактор здесь имеет решающее значение.
Радиоактивными веществами
Развитие ядерной промышленности нанесло существенный вред всему живому на планете, в том числе и водоемам с пресной водой. В процессе деятельности ядерных предприятий образуются радиоактивные изотопы, в результате распада которых выделяются частицы с разной проникающей способностью (альфа-, бета- и гамма-частицы). Все они способны нанести живым существам непоправимый вред, так как при попадании в организм данные элементы повреждают его клетки и способствуют развитию онкологических заболеваний.
Источниками загрязнений могут служить:
- атмосферные осадки, выпадающие в районах, где проводятся ядерные испытания;
- сточные воды, сбрасываемые в водоем предприятиями ядерной промышленности.
- суда, работающие с использованием ядерных реакторов (при аварии).
Неорганические загрязнения
Основными неорганическими элементами, ухудшающими качество воды в водоемах, считаются соединения токсичных химических элементов. К ним относятся ядовитые соединения металлов, щелочи, соли. В результате попадания данных веществ в воду состав ее меняется, для употребления живыми организмами.
Основным источником загрязнения являются сточные воды крупных предприятий, заводов, шахт. Некоторые неорганические загрязнители усиливают свои негативные свойства, находясь в кислой среде. Так, кислые сточные воды, поступающие из угольной шахты, несут в себе алюминий, медь, цинк в концентрациях, весьма опасных для живых организмов.
Ежедневно в водоемы поступает огромное количество воды из канализационных стоков.
В такой воде содержится масса загрязняющих веществ. Это и частицы моющих средств, мелкие остатки пищи и бытовых отходов, фекалий. Эти вещества в процессе своего разложения дают жизнь многочисленным патогенным микроорганизмам.
Попадание их в организм человека может спровоцировать ряд серьезных заболеваний, таких как дизентерия, брюшной тиф.
Из больших городов такие стоки попадают в реки, и океан.
Синтетическими удобрениями
В синтетических удобрениях, используемых человеком, содержится много вредных веществ, таких как нитраты и фосфаты. Попадание их в водоем провоцирует чрезмерный рост специфической сине-зеленой водоросли. Разрастаясь до огромных размеров, она препятствует развитию других растений в водоеме, при этом сама водоросль не может служить пищей для живых организмов, обитающих в воде. Все это приводит к исчезновению жизни в водоеме и его заболачиванию.
Как разрешить проблему загрязнения воды
Безусловно, пути решения этой проблемы есть.
Известно, что большая часть загрязняющих элементов поступает в водоемы вместе со сточными водами крупных предприятий. Очистка воды – один из путей решения проблемы загрязнения воды.
Владельцы предприятий должны озаботиться установкой качественных очистных сооружений. Наличие таких устройств, конечно, не способно полностью прекратить выброс отравляющих веществ, но значительно снизить их концентрацию вполне им под силу.
Также с загрязнениями питьевой воды помогут бороться бытовые фильтры, которые очистят ее в доме.
Заботиться о чистоте пресной воды должен и сам человек. Соблюдение нескольких простых правил поможет в значительной степени снизить уровень загрязнения воды:
- Необходимо экономно использовать водопроводную воду.
- Избегайте попадания бытовых отходов в канализационную систему.
- По возможности очищайте от мусора близлежащие водоемы и пляжи.
- Не используйте синтетические удобрения. Лучше всего в качестве удобрений подойдут органические бытовые отходы, скошенная трава, опавшие листья либо компост.
- Утилизируйте выбрасываемый мусор.
Несмотря на то что проблема загрязнения воды в настоящее время достигает угрожающих масштабов, решить ее вполне возможно. Для этого каждый человек должен приложить некоторые усилия, бережнее относиться к природе.
Одноклассники
2 Комментария
Каждый знает, что процент воды в теле человека велик и от ее качества будет зависеть наш метаболизм и здоровье в целом. Путями решения этой экологической проблемы применительно к нашей стране я вижу: урезание норм водопотребления по минимуму, а что сверх – так по завышенным тарифам; полученные средства отдать на развитие водоочистных сооружений (очистку активным илом, озонирование).
Вода – источник всего живого. Без неё не могут ни люди, ни животные. Я не думала, что проблемы с пресной водой настолько велики. Но ведь невозможно жить полноценной жизнью без шахт, канализаций, фабрик и т.д. В будущем, конечно, у человечества появится решение этой проблемы, но что делать сейчас? Я считаю, что люди должны активно заняться вопросом о воде и принять какие-либо меры.