Основные источники загрязнения воды

Без чистой питьевой и технической воды само существование человечества было бы под вопросом, не говоря уже о его развитии. К сожалению, сегодня, ситуация складывается так, что количество чистых источников воды на Земле сокращается с каждым годом. Пока восполнить дефицит хорошей со всех точек зрения воды удается с помощью различного водоочистного оборудования, однако, по пессимистическим прогнозам ученых, через несколько десятков лет загрязненные воды на планете будут значительно преобладать над пригодными для использования в быту и народном хозяйстве. В научной литературе загрязнение воды трактуется, как изменение физического и химического состояния воды, а также ее биологических свойств, что делает невозможным ее употребление. Состояние воды меняется при любых видах ее использования, так при нагревании она изменяет свои физические свойства, а при доставке к потребителям — химические, даже в том случае, если предварительно проходит через очистные сооружения. Все загрязняющие воды вещества делятся на две основные группы — неизменные и изменяющиеся со временем. К первой группе относятся неактивные органические вещества, например пестициды, и большинство неорганических солей, к которым относится сульфат натрия — вещество, применяемое в текстильной промышленности и в производстве различных красителей. Во вторую группу входят органические соединения, например отходы целлюлозно-бумажных предприятий, а также отходы большей части промышленных предприятий.

Источники загрязнения воды специалисты давно разделили на три категории, каждая из которых, даже при наличии современных очистных сооружения, значительно загрязняет не только поверхностные воды, а и те, которые находятся в глубине Земли, но используются в народном хозяйстве — колодцы, артезианские скважины и т. п. Остановимся подробней на каждой из категорий и укажем присущие им загрязнения.

Населенные пункты

Каким бы современным ни был населенный пункт, все равно значительная часть его бытовых отходов — это канализационные стоки. Касаемо крупного города, то суточный расход воды на одного его жителя составляет около 750 литров, в которые входят: вода для питья и приготовления пищи, используемая в целях личной гигиены вода, а также вода для обеспечения комфорта и других нужд — полив лужаек, тушение пожаров, мытье улиц, отопление, обеспечение работы сантехнических и других устройств (стиральная и посудомоечная машина и т. п.). И большая часть этой воды после использования поступает на коммунальные очистные сооружения, где после очистки сбрасывается в естественные водоемы или же идет на повторное использование. При этом, каким бы современным и высокотехнологичным ни было очистное оборудование, возможность возникновения в уже очищенных стоках болезнетворных бактерий не исключается. В результате, в городах периодически возникают вспышки различных кишечных заболеваний, а также полиомиелита, гепатита, дизентерии, холеры и тифа, причем даже в довольно развитых странах, где очистке сточных вод и качеству питьевой воды уделяется повышенное внимание. И это не единственная проблема с водой в населенных пунктах. В канализацию вместе с бытовыми стоками поступают моющие и чистящие вещества, отбеливатели, дезинфицирующие вещества и другая бытовая химия. Кроме этого, стоки изобилуют туалетной бумагой, пищевыми отходами и прочим мусором, который люди спускают в унитаз вместо того, чтобы отправить его в бак для бытовых отходов. Свою лепту в загрязнение воды вносят и стоки, поступающие в канализацию с городских улиц. В них содержатся: листья, песок, химические реагенты, ускоряющие таяние снега и льда, полиэтилен и все, что можно встретить на тротуарах и проезжей части в любом населенном пункте.

Промышленность

В странах с развитым промышленным производством основными потребителями и загрязнителями воды являются предприятия различных отраслей экономики. По самым скромным подсчетам, количество их сточных вод почти в три раза превышает коммунально-бытовые стоки. На производстве вода используется повсеместно и может выступать в роли сырья, охладителя, обогревателя или же выполнять роль транспортных артерий, а также быть частью сортировочных и промывочных установок. Кроме этого, часть отходов большинства предприятий, также выводится с помощью воды. Для этих целей она используется практически везде — нефтеперерабатывающая промышленность, машиностроение, химические и пищевые предприятия и т. д. Другими словами, вода нужна при добыче и переработке сырья, производстве полуфабрикатов и конечной продукции, а также для ее расфасовки и транспортировки. И поскольку очищать и утилизировать промышленные стоки по-прежнему дорого, то различные предприятия предпочитают загрязненные стоки просто сбрасывать, нередко незаконно, в различные природные водоемы или в коммунальные канализационные коллекторы. А в них такое количество органических и неорганических соединений, что экологи просто хватаются за голову. Сегодня, большую часть промышленных стоков составляют отходы черной и цветной металлургии, предприятий органического синтеза, нефтеперерабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности. И хотя в основной свой массе такие стоки не несут вреда человеку, они нарушают экологические равновесие природных и искусственных водоемов. Совершенно очевидно, что нужно проводить промышленную водоочистку.

Сельское хозяйство

После промышленности, вторым потребителем воды является сельское хозяйство, где значительная доля водных ресурсов идет на орошение полей и нужды животноводческих и птицеферм. Сточные сельскохозяйственные воды содержат огромное количество химических веществ, порой очень опасных для людей и животных, а также частички почвы. К загрязняющим «сельскохозяйственную» воду веществам относятся: калий и фосфор; неорганические и органические удобрения, в состав которых входит азот; пестициды и гербициды, применяемые для борьбы с сорняками; фунгициды, инсектициды и другая «химия», способная вызвать тяжелые отравления и даже смерть человека. Кроме этого, часть сельскохозяйственных стоков составляет воды с мясо-молочных ферм и птицефабрик, в которой содержатся различные органические останки и фекалии. Ситуация осложняется тем, что пропустить воду, используемую для орошения сельскохозяйственных угодий, через очистные сооружения технически невозможно, и вряд ли удастся в обозримом будущем, так как после полива полей она уходит в землю, проникая от туда в грунтовые воды. С очисткой стоков в животноводстве и на птицефермах немного проще, ибо монтаж установок для очистки их сточных вод не представляет серьезной проблемы. Вот только не все владельцы подобных сельскохозяйственных предприятий желают тратиться на монтаж очистных систем, предпочитая сбрасывать воду в специально созданные для этих целей отстойники или же в ближайший естественный водоем — река, озеро и т. д.

Отдельным фактором, влияющим на физические и химические свойства воды, стоит тепловое загрязнение, которому ученые во всем мире уделяют в последнее время пристальное внимание. Обеспокоенность ученых мужей можно понять, ведь значительная часть водных ресурсов идет на предприятия теплоэнергетики, где вода используется для охлаждения оборудования и производства пара. При этом, ее температура в среднем поднимается на семь градусов Цельсия. Понятно, что охлаждать ее до той температуры, которой она соответствовала перед забором, никто не хочет, поэтому, в реки и озера она возвращается подогретой до температуры, не свойственной данной экологической среде. Одна из самых распространенных проблем, связанных с тепловым загрязнением воды — это массовый мор рыбы, которая погибает из-за недостатка кислорода в воде, ведь в теплой среде он плохо растворяется. Еще один фактор, который существенно влияет на снижение кислорода в воде — это некоторые химические вещества и аэробные бактерии, для жизнедеятельности которых он необходим, а также микроорганизмы, перерабатывающие азот, содержащийся в отходах, и выделяющие аммиак. К таким веществам относятся соли, которые можно встретить в шахтных водах, сброс которых после откачки из недр идет непосредственно в водоемы без очистки. И хотя подобное загрязнение нельзя отнести к тепловому, к мору рыбы оно приводит довольно часто.

Загрязнение вод некоторыми отраслями промышленности