Забруднення водних ресурсів

Всі водні ресурси нашої планети складають її гідросферу, тобто гідросфера – це сукупність підземних вод, океанів, морів, континентальних вод, льодовиків. Її об’єм становить близько 16 млрд. м³ води, що складає 0,25% маси Землі. Гідросфера охоплює 70% поверхні Землі. Підземна частина гідросфери охоплює ґрунтові, підґрунтя, міжпластові, безнапірні і напірні води, тріщини води і води карстових порожнин в легкорозчинних гірських породах (вапняк, гіпс). Однак, основна кількість води (більше 80%) перебуває в глибинних зонах Землі – в мантії.

На перших етапах розвитку життя на Землі вода була основним середовищем існування живих організмів, та й до сьогодні вона залишається таким середовищем для багатьох істот. Вода взагалі є основою існування життя на Землі. Без води не може існувати цивілізація, оскільки люди використовують воду не лише, щоб втамувати спрагу, але й для забезпечення своїх різноманітних потреб, зокрема таких як санітарно-гігієнічні, господарсько-побутові і виробничі. Людство як мінеральну сировину витрачає води у 1000 разів більше, ніж вугілля чи нафти. До того ж, людство постійно збільшує водоспоживання, спричиняючи тим самим негативний вплив на гідросферу. Використовуючи чисту воду для власних потреб, людина повертає в природу меншу її кількість і значно гіршої якості, до того ж здебільшого у вигляді стічних вод. У процесі водоспоживання відбувається не тільки виснаження поверхневих і підземних вод, але й забруднення їх.

Під забрудненням водойм розуміють зниження їхніх біологічних функцій і екологічного значення внаслідок надходження до них шкідливих речовин. У результаті антропічного тиску на гідросферу помітно змінюється склад природних вод, що пов'язано з великою розчинною здатністю води, а також з тим, що водойми є кінцевим пунктом надходження стічних вод і природним акумулятором більшості речовин-забруднювачів, які надходять з атмосфери і літосфери.

Забруднення води відбувається за рахунок скидів забруднених стічних вод промисловими, сільськогосподарськими та комунальними підприємствами, а також внаслідок викидів шкідливих речовин під час аварій та катастроф, міграції небезпечних речовин у водне середовище з ґрунту та атмосфери.

Головними забруднювачами вод є:

- хімічні – кислоти, луги, солі, нафта і нафтопродукти, пестициди, діоксини, важкі метали, феноли, аммонійний і нітритний нітроген;

- біологічні – віруси, бактерії та інші хвороботворні організми, водорості, дріжджові і цвільові гриби;

- фізичні – радіоактивні елементи, зважені тверді часточки, тепло, шлам, пісок, мул, глина.

Загальна маса забруднювачів гідросфери величезна – близько 15 млрд. тонн на рік. Дія забруднювачів на природні водойми різна. Теплове забруднення викликає інтенсифікацію процесів життєдіяльності біоти водойми, що порушує рівновагу екосистеми. Зважені частинки зменшують прозорість води, знижують процеси фотосинтезу і аерацію водного середовища, сприяють замулюванню дна при малій швидкості течії. Крім того, на таких частинках можливі процеси сорбування забруднювачів, які потім осідають на дно і викликають вторинне забруднення. Найнебезпечнішими забруднювачами є солі важких металів, феноли, пестициди і інші органічні отрути, нафтопродукти, насичена бактеріями біогенна органіка, миючі засоби, мінеральні і органічні добрива. Особливо токсичними є діоксини.

Одночасно з забрудненням відбувається і самоочищення вод, тобто зниження концентрації забруднювачів у воді. Самоочищення водних екосистем – це результат здатності до саморегулювання, що відбувається внаслідок сукупної дії фізичних, хімічних і біологічних чинників.

До фізичних чинників відносять інтенсивну течію річок, яка забезпечує перемішування і зниження концентрації зважених часточок, осідання нерозчинних сполук, дія ультрафіолетового випромінювання сонця тощо.

З хімічних чинників слід виділити окиснення органічних і неорганічних речовин.

Біологічні чинники виконують вирішальну роль в самоочищенні водойм. Водні організми спільно забезпечують через трофічні зв'язки багатоступеневу мінералізацію органіки і перетворення її в донні відклади. Бактерії знищуються найпростішими, для яких вони є їжею. Крім того, викликають руйнування бактерій бактеріофаги, мікроби-антагоністи та антибіотики біологічного походження. Водорості, виділяючи у процесі фотосинтезу кисень, сприяють процесам окиснення, під впливом яких гинуть патогенні мікроорганізми. Ракоподібні та коловертки поїдають бактерії, джгутикових, дрібний органічний детрит (залишки гниючих рослин, тварин і бактеріальна мікрофлора). Личинки комах, малощетинкові черви та інші організми, що харчуються донним мулом, сприяють мінералізації нерозчинних органічних речовин.

Екологічні проблеми, пов'язані з гідросферою, передусім зумовлені браком прісної води для потреб людства. Наслідки забруднення гідросфери носять завжди негативний характер, оскільки забруднення спричинюють порушення природних колообігів та призводять дозменшення продуктивності водних екосистем.

Нестача питної води в певних регіонах пов'язана з нерівномірним розміщенням поверхневого стоку. 96% прісних вод знаходиться в льодових щитах Антарктиди, Гренландії, в айсбергах, льодовиках, у зоні вічної мерзлоти.

За даними ВООЗ, багато захворювань пов'язані зі споживанням води низької якості (кожен шостий житель Землі використовує для питних потреб воду, яка не відповідає санітарним вимогам).

Оскільки вода фактично забезпечує взаємозв'язки в екосистемах, то порушення будь-якої ланки трофічного ланцюга впливає на кількість та якість води. Забруднення поверхневих або підземних природних вод призводить до зміни їхніх фізико-хімічних властивостей, до явища, що дістало назву “цвітіння води” і яке шкідливо впливає на мешканців водойм та може призвести до замору риби. Вживання забрудненої питної води негативно впливає на здоров’я тварин та людини.

Негативний вплив забруднення гідросфери на людину передусім проявляється у поширенні інфекційних захворювань; потраплянні в організм небезпечних для здоров’я речовин разом з питною водою, прісноводною і морською рибою та іншими морепродуктами; збільшенні фінансових витрат для очищення води. що споживається. Виникають також проблеми екологічно безпечного для здоров’я людей відпочинку біля водойм.

Шляхами зменшення забруднення гідросфери є:

• бережливе ставлення та економія води;

• опріснення морської води і розширення морського водопостачання;

• впровадження "сухих" технологій;

• перехід на оборотний та замкнутий цикл водопостачання;

• вдосконалення фізико-хімічних і біологічних методів очистки стоків.