Забруднення води: причини, наслідки та шляхи вирішення проблеми

Брак чистої питної води – одна з найгостріших проблем, що стоять перед людством. Основні види забруднювачів гідросфери та їх джерела. Чи можна вирішити проблему забруднення водних ресурсів, і що для цього потрібно?

Вода – синонім життя. Велика частина поверхні Землі покрита морями і океанами. Наявність цієї дивовижної субстанції є неодмінною умовою існування всіх живих організмів на нашій планеті. Критично важливі водні ресурси і для нашої господарської діяльності.

Щорічно на земній кулі людиною витрачається 3300-3500 км3 води. Велика частина з цього гігантського обсягу (близько 70%) йде на потреби сільського господарства. Без води не може обходитися целюлозно-паперова і хімічна промисловість, кольорова і чорна металургія, вона необхідна для забезпечення побутових потреб населення. Результатом нашої господарської діяльності є велика кількість стічних вод.

Стрімке зростання населення вже привело до того, що в деяких регіонах земної кулі прісної води стало не вистачати. Але це ще півбіди: забруднення гідросфери може позбавити нас і цих досить обмежених запасів.

Вже сьогодні значна частина водних ресурсів на планеті забруднена. Щороку людство продукує близько 400 млрд тонн відходів, значна частина з яких потрапляє в річки, моря і океани. Звичайно, природа здатна самовідновлюватися, але і для її захисних механізмів існують свої межі. Сьогодні забруднення гідросфери – одна з найсерйозніших проблем, що стоять перед людством, і якщо її не вирішити, то прийдешні війни країни будуть вести не за золото чи нафту, а за чисту воду.

Звичайно, нові технології водопідготовки та водоочистки здатні поліпшити ситуацію, але далеко не у всіх країн є на них гроші.

Що таке забруднення води, і яким воно буває?

Вода – прекрасний розчинник. Ми кожен день переконуємося в цьому, підсолюючи суп або кидаючи рафінад в стакан чаю. Ця особливість привела до того, що чистої Н2О в природі практично не існує, отримати її можна хіба що в лабораторії. Дана властивість багато в чому відповідає і за проблему забруднення води: шкідливі хімічні речовини розчиняються в ній, роблячи непридатною для подальшого вживання. Крім того, різні відходи можуть перебувати і в підвішеному стані. У цьому випадку вони являють собою дрібні краплі або дрібні частинки. Наприклад, недавно вчені виявили в організмах морських тварин мікроскопічні шматочки пластику, які потрапляють туди з навколишнього середовища.

Забруднення природних вод – це істотне зниження якості водних ресурсів через попадання в струмки, річки, озера, моря та океани різних хімічних речовин, твердих відходів або розмноження в них мікроскопічних живих організмів (бактерій, грибів, водоростей). Причини забруднення води пов’язані з діяльністю людини, хоча можуть бути і природні процеси, які згубно впливають на гідросферу.

Як проявляється забруднення води продуктами? Нерідко наслідки цього видно неозброєним поглядом, але оцінка рівня забруднення вимагає складних лабораторних досліджень.

В даний час відомо більше 400 речовин і з’єднань, здатних викликати погіршення стану природних вод. Але це не єдина небезпека, яка загрожує нашій гідросфері. Забруднення поверхневих вод діляться на наступні класи:

  • механічні;
  • хімічні;
  • біологічні (бактеріальні);
  • радіоактивні;
  • теплові.

Механічне забруднення води обумовлено попаданням в неї нерозчинних речовин або домішок. Вони можуть бути різного розміру, від мікрочастинок пластика до досить великих відходів. Наприклад, в Світовому океані вже існують величезні ділянки, буквально всіяні сміттям. Ці плями настільки великі, що видно навіть з орбіти. Рівень забруднення цього типу зазвичай вищий в прибережних зонах.

Хімічне забруднення води – це наявність в ній різних органічних і неорганічних речовин в кількостях, які значно перевищують допустимі норми. Воно вважається найпоширенішим видом антропогенного забруднення води. Перелік хімічних речовин, які отруюють наші річки, моря і озера, вражає. Це і нафту разом з продуктами її переробки, і важкі метали, і добрива, що використовуються в сільському господарстві, інші речовини. Найбільшу лепту в отруєнны води різною «хімією» вносять промислові підприємства – в їх стоках можна виявити чи не всю таблицю Менделєєва. Хімічне забруднення прісних вод залишається невидимим, його визначення вимагає досить складних лабораторних досліджень.

Біологічне забруднення води – це значне збільшення в ній різних мікроорганізмів, водоростей, грибів та ін. До цього призводить підвищення концентрації неорганічних і органічних речовин. Наприклад, сполуки фосфору викликають «цвітіння» річкової води.

Радіоактивне забруднення води – це істотне підвищення вмісту в ній радіонуклідів. Основним джерелом деградації водних ресурсів цього типу є атомні електростанції , могильники ядерних відходів, військові полігони та ін. Радіонукліди мають властивість накопичуватися в планктоні, а потім передаватися по харчовому ланцюжку, потрапляючи, в кінці кінців, до нас на стіл у вигляді виловленої риби або інших морепродуктів. Зрозуміло, що така їжа згубно впливє на здоров’я людини.

Теплове забруднення води – це підвищення температури озер і річок в результаті спуску великого обсягу підігрітих вод атомними електростанціями і ТЕС. Воно може досягати 6-8 градуси Цельсія. І хоча теплове забруднення води і здається найшкідливішим з наведеного списку, але це враження оманливе. Підвищення температури призводить до зменшення концентрації кисню в воді, що згубно впливає на екосистеми.

Чим небезпечна деградація гідросфери або новий унітаз Білла Гейтса

Забруднення питної води вкрай згубно впливає на організм людини і погіршує якість її життя. Факти і цифри поганої води вражають. Згідно з даними Всесвітньої організації охорони здоров’я, в даний час близько 2,3 млрд людей не мають доступу до чистої води чи каналізації.

Більш того, приблизно 80% хвороб на планеті є наслідком неналежної якості води. Щороку з цієї причини помирає понад півмільйона дітей у віці до п’яти років. Особливо гострі наслідки забруднення води відчувають жителі сільської місцевості – близько 90% з них регулярно використовують для пиття або купання неякісну воду. Не менше проблем і з якістю води в містах.

Наприклад, в Індії 53% будинків – в них проживає близько 600 млн чоловік – немає централізованої каналізації, і люди ходять в загальну кабінку, нерідко розташовану недалеко від річки. Стоки потрапляють у водойми, звідки потім береться вода для пиття і побутових потреб. Прем’єр-міністр країни Нарендра Моді визнає, що для Індії це серйозна проблема. Через неї мільйони дітей мають затримки в розвитку. Фекальні бактерії, що потрапляють в організм разом з їжею і питвом, приводячи до величезної кількості інфекційних захворювань. Подібна ситуація є типовою для багатьох країн, що розвиваються.

За даними все тієї ж ВООЗ, кожен долар, вкладений в поліпшення якості та складу води, приносить близько $ 5,5 економічної віддачі. Люди перестають хворіти, і, отже, скорочуються витрати на медицину, підвищується якість людського капіталу. Проблема в тому, що у багатьох країн немає навіть цього долара для запобігання забруднення води або відсутнє розуміння серйозності проблеми. Крім того, змінювати інфраструктуру водообробки і водопостачання в великому місті – це дуже складна інженерна задача.

Американський бізнесмен і філантроп Білл Гейтс, який витратив вже 35 млрд доларів на благодійні проекти, в останні роки почав перейматися проблемою забруднення питної води. Нещодавно він представив громадськості свою останню розробку в цій області – «унітаз майбутнього», який здатний функціонувати без підключення до каналізації, взагалі не використовує воду і при цьому знищує абсолютно всі патогенні бактерії.

Ще в 2010 році фондом Гейтса була запущена програма «Вода, каналізація та гігієна», результатом якої і став інноваційний унітаз. Бізнесмен вже витратив 200 млн доларів на пошуки безпечних і ефективних способів утилізації стічних вод і планує в найближчі роки вкласти в подібні проекти ще стільки ж. Хоча, ця новина і здається трохи курйозною, але сам Гейтс гранично серйозний. Він заявляє, що поширення його вироба в світовому масштабі дозволить заощадити на охороні здоров’я до 230 млрд доларів на рік.

Чи можна вирішити проблему на законодавчому рівні?

Сьогодні питання забруднення водних ресурсів намагаються вирішувати на законодавчому рівні. Наприклад, в ЄС прийнято директиви, що визначають максимально допустимі величини тих чи інших речовин у воді. Але, як показує досвід, домогтися виконання таких рішень дуже складно, навіть якщо мова йде про цивілізовану Європу.

До слова, першими боротися із забрудненнями річок стали англійці. Ще в 1197 році знаменитий британський король Річард Левове Серце прийняв Хартію про Темзі. Але це мало змінило ситуацію.

Що отруює наші річки і озера?

Хто ж головний винуватець отруєння наших річок, озер і морів або, кажучи іншими словами, що є основною причиною забруднення води? Насправді, їх кілька.

Комунальні стоки. Це один з основних джерел забруднення води людиною. Як правило, під цим поняттям мають на увазі рідина, яка тече по міській каналізації. Вона являє собою «гримучу суміш» бруду, біологічних відходів, миючих засобів, нафтопродуктів, викидів промислових підприємств і дощової води, яка зливається в річки і моря. Причому, в деяких випадках ці викиди і зовсім не проходять систему очищення. Забруднення стічних вод важкими металами і радіонуклідами ще більше погіршує ситуацію.

Сільське господарство. Ми звикли вважати найбільшими забруднювачами водойм промисловості, але, насправді, агропідприємства вносять в цю глобальну проблему не меншу лепту. Хімічні добрива, які використовуються на полях, змиваються в річки і озера або ж стають причиною забруднення підземних вод. Ще більше шкоди завдають величезні тваринницькі комплекси – один з головних джерел органічних забруднень води.

Промисловість. Підприємства – головні джерела забруднення поверхневих вод. Причому мова йде не тільки про заводи і фабрики. Величезної шкоди завдають води шахт, рудників, скиди, які робить залізничний та водний транспорт. Забруднення вод суші промисловістю може бути як навмисним, так і випадковим: нещасні випадки, аварії, витоку, які відбуваються регулярно. Спектр шкідливих речовин, що потрапляють у водойми з цього джерела, дуже широкий: метали, кислоти, луги, органічні сполуки і багато іншого.

Нафта і нафтопродукти. Сучасна цивілізація критично залежить від нафти: вона є і джерелом енергії, і найважливішою сировиною для хімічної промисловості. Щорічно в річкові і морські води потрапляє близько 12 млн тонн нафти. Крім забруднення поверхні вод, вона перекриває доступ кисню і світла, що нерідко призводить до масової загибелі риби та інших мешканців глибин. Забруднення води нафтопродуктами – одна з найбільш гострих екологічних проблем сучасності.

Атмосферне забруднення. Ще одним джерелом забруднення водних ресурсів є опади. Дощова вода може з’єднуватися з золою, сажею або різними газами, що знаходяться в атмосфері, в результаті чого ці забруднювачі, в кінці кінців, потрапляють в моря і річки. Крім того, кислотні дощі здатні розчиняти мінерали в грунті, що веде до підвищення вмісту важких металів у воді.

Тверді відходи. Багато природних водойм в різних частинах світу перетворені в справжні звалища: в них скидаються побутові відходи, грунт, щебінь та ін. Подібне фізичне забруднення води не тільки змінює її склад, але і перешкоджає попаданню сонячного світла.

Як можна виправити ситуацію?

Що ж робити з проблемою світового глобального забруднення води? Чи є спосіб вирішення проблеми? І як охороняють воду від забруднення сьогодні?

У водоймах постійно відбувається природний процес самоочищення, і якщо ступінь забруднення води невелика, то екосистеми справляються з ним. Хоча, відбувається це досить повільно. Якщо ж масштаб скидів великий, то стічні води необхідно очищати і знезаражувати. Після чого виробляти утилізацію шкідливих речовин.

Сьогодні використовується кілька методів боротьби з забрудненням стічних вод:

  • механічні;
  • хімічні;
  • фізико-хімічні;
  • біологічні.

Механічне очищення води від забруднень проводиться шляхом відстоювання стоків і їх подальшої фільтрації через різні сита, бензо- і маслоуловітель. Вона дозволяє вловити до 60-75% нерозчинних домішок з побутових стічних вод і до 95% – з промислових. Причому багато хто з них йдуть на вторинне використання.

Хімічний метод полягає в додаванні до стоків різних реагентів, які зв’язуються з шкідливими домішками і осаджують їх. Він дозволяє очищати навіть найбільш забруднені промислові стічні води.

Фізико-хімічні методи дозволяють видалити зі стічних вод розчинені неорганічні речовини і тонкодисперсні домішки, а також зруйнувати органічні сполуки. До них відноситься окислення, коагуляція, сорбція, електроліз, екстракція і ін. Подібні методи боротьби із забрудненням стічних вод вважаються досить ефективними і з кожним роком отримують все велике поширення.

Біологічні методи очищення використовують природні процеси самоочищення природних водойм. Вони найбільш ефективні проти органічних забруднювачів. Зокрема, біометод широко застосовується при очищенні комунальних стоків, а також для нейтралізації відходів нафтопереробної, хімічної та целюлозно-паперової промисловості.

Перераховані вище методи боротьби з забрудненнями використовуються в комплексі. З огляду на глобальні масштаби проблеми і різноманіття факторів, які беруть участь в цьому процесі, одними очисними спорудами її навряд чи можна обійтися. На жаль, поки не існує технологій, які могли б дешево і ефективно очищати стічні води. Тому необхідні куди більш значні зусилля.

Щоб зробити наші річки, моря і озера чистіше, нам необхідно серйозно скоротити використання нафти – одного з головних джерел забруднення водойм. Не меншою проблемою є пластик, який практично не розкладається в природі. Нам доведеться набагато більш помірковано застосовувати добрива, пестициди та інсектициди. Те ж саме можна сказати і про використання побутових хімічних засобів. Навіть такий простий крок може серйозно вплинути на ситуацію, звичайно ж, якщо на нього піде значна кількість людей. Більш того, майбутня нестача прісної води, безумовно, змусить нас витрачати її економніше. По суті, щоб вирішити проблему забруднення гідросфери, людям доведеться змінити своє мислення і навчитися відноситися до води, як до коштовного і унікального ресурсу. Це дійсно важко, але легкого шляху вирішення просто не існує.

Сподобалася стаття? Поділитися з друзями:
Знай все!
Залишити відповідь

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: