Загрязнение вод

Виды загрязнений
Вызываемые заболевания
Тяжёлые металлы: 1.Свинец, 2.Ртуть, 3.Кадмий, 4.Цинк, 5.Никель, 6.Хром	1. Атеросклероз, 2. Полиневрит, 3.Гипертония, 4.Поражение органов кроветворения (костный мозг), 5.Потеря остроты зрения
Неорганические вещества: 1.Азот, 2.Фосфор	Вызывают рост в водопроводных коммуникациях и артезианских скважинах сине-зелёных водорослей, плохо поддающихся фильтрации и вырабатывающих токсины. Попав в организм человека, подтачивает его иммунитет.
Канализационные стоки: 1.Различные токсичные вещества, 2.Болезнетворные микробы	1.Гастроэнтерит, 2.Гепатит, 3.Миокардит, 4.Менингит, 5.Полимиелит, 6.Скрытые формы (более 80% кишечных расстройств этиологически не расшифровано)
Хлорорганика, неорганические ядовитые вещества: 1.Фтор, 2.Хлор (и его соединения), 3.Бром, 4.Хлороформ, 5.Диоксины	1.Нефриты, 2.Гепатиты, 3.Высокая мертворождаемость, 4. Токсикозы беременности и врождённые аномалии плода, 5.Мутагенные эффекты, 6.Ослабление иммунной системы, 7. Поражение детородных функций мужчин и женщин, 8.Онкологические заболевания внутренних органов.
Синтетические удобрения и ядохимикаты: 1.Гербициды, 2.Пестициды, 3.Нитраты, 4.Нитриты.	Приводит к зарастанию водоёмов, уменьшению кислорода в воде, что приводит к массовой гибели рыбы и заражению воды болезнетворной микрофлорой.

¹⁴
Способы очистки питьевой воды
Самый распространенный способ дезинфекции воды - кипячение. Как показывают данные последних исследований, этот старинный метод, действительно, убивает бактерии, но одновременно при кипячении увеличивается концентрация нитратов, соли, тяжелых металлов. Кроме того, некоторые неорганические загрязнения, содержащиеся в водопроводной воде, при кипячении не разлагаются.
Важно и то, что при кипячении в осадок выпадают кальций, натрий, магний, фтор и другие необходимые организму биогенные химические элементы, которые содержатся в воде в растворенном виде. Таким образом, вода становится мертвой, отчасти бесполезной для организма, который лишается жизненно необходимых химических элементов. Особенно опасно это для детей - ведь от этого зависит их рост, правильное развитие, костеобразование. Болезни костеобразования, кариес, остеохондроз, болезни пищеварения, крови, смещение кислотно-щелочного баланса, зоб и т.д. - всех этих проблем можно было бы избежать употреблением «правильной», живой воды.
Еще один распространенный способ дезинфекции, который подразумевает использование хлора, также не лишен подводных камней. Как доказано современной наукой, хлор является опасным для здоровья человека, он образует в воде так называемые хлорорганические соединения, которые являются канцерогенами.
Использование домашних фильтров - один из надежных способов очистки воды, но и в этом случае не мешает осторожность. Если фильтр низкого качества, то, проходя через него, вода может вместе с загрязнениями оставить в очистителе и полезные компоненты, а затем "попытается" снова забрать их из вашего организма¹⁵.

4. 
   Воздействие на живую природу.
   

К самым явным признакам загрязнения пресных водоёмов относится цветение воды (бурное развитие фитопланктона). Этот процесс наблюдается, когда вода обогащается смесью органических соединений, выщелоченных из окружающей почвы. Такое обогащение (эвтрофикацию) в большей степени вызывают фосфаты, чем нитраты.
Сложившаяся в последние 20 лет ситуация вызывает тревогу, так как значительная часть из 500 водоёмов Англии покрылась зеленью и стала токсичной ввиду их загрязнения. Пресная вода превращается в рассадник потенциально опасных видов бактерий, простейших и грибов. Такие бактерии, как сальмонелла и листерия, а также простейшие - например, криптоспоридия - не менее опасны для здоровья человека, чем холера в Европе в XIX веке.
Водоросли на поверхности воды действуют как густой лесной полог, не пропуская солнечный свет. Это губительно сказывается на производящих кислород водорослях, от которых зависит жизнь водных беспозвоночных и позвоночных. К тому же определённые виды сине-зелёных водорослей выделяют ядовитые вещества, поражающие рыб и другие водные организмы. В результате многие виды отдыха на воде в летние месяцы запрещены в связи с разрастанием и токсичностью водорослей. Причиной цветения последних в озёрах и водоёмах может также быть вырубка лесов и удобрение лесной почвы - в обоих случаях в воду попадают питательные вещества.
Кислотные дожди вызвали ряд крупных экологических катастроф в Канаде, США и Северо-Западной Европе. Вода в 16000 из 85 000 озёр Швеции окислилась, а в 5000 из них полностью исчезла рыба. Начиная с 1976 г., в воду 4000 озёр добавляют известь для нейтрализации кислоты и восстановления химического баланса. К этим же мерам прибегают Шотландия и Норвегия, где по аналогичной причине рыбные запасы сократились на 40%. На востоке США ежегодный ущерб в связи с потерей форели, вызванной окислением водоёмов спортивного рыболовства, составляет 1 млрд. долларов. Однако за известкование озёр расплачиваются прибрежные сообщества. Так, избыток кальция привёл к гибели 90% растущего поблизости торфяного мха, кукушкиного льна и ягеля. Значительная часть кислотных дождей приходит в Скандинавию с запада, где промышленность Англии производит около 3,7 млн. т сернистого газа в год.
Как правило, загрязнение водоёмов приводит к гибели живой природы, в первую очередь рыб. Но возможна быстрая повторная колонизация и восстановление популяций, особенно с помощью человека. Некоторые беспозвоночные переселяются на поражённые участки из находящихся выше по течению мест; другие перелетают сюда за считанные часы. Одни организмы (такие как речные блюдечки, чьи жабры забиваются илом) чувствительны к нарушению экологического баланса, а другим видам (включая подёнок) нипочём довольно высокие уровни загрязнения. Трубчатые черви поглощают бактерии и личинок разных видов звонцов, а пиявки (среди них Helobdella stagnalis) легко переносят эвтрофикацию и низкое содержание кислорода.

5. 
   Загрязнение океанов.
   

Сушу и океан связывают реки, впадающие в моря и несущие различные загрязнители. Не распадающиеся при контакте с почвой химические вещества, такие как нефтепродукты, нефть, удобрения (особенно нитраты и фосфаты), инсектициды и гербициды, в результате выщелачивания попадают в реки, а затем в океан. В итоге океан превращается в место сброса этого коктейля из питательных веществ и ядов.
Нефть и нефтепродукты — основные загрязнители океанов, но наносимый ими вред значительно усугубляют сточные воды, бытовой мусор и загрязнение воздуха. Выносимые на пляжи пластмассовые предметы и нефть остаются вдоль отметки уровня прилива, свидетельствуя о загрязнении морей и о том, что многие отходы не разлагаются микроорганизмами.
Исследование Северного моря показало, что около 65 % обнаруженных там загрязняющих веществ были принесены реками. Ещё 25 % загрязнителей поступили из атмосферы (включая 7000 т свинца от выхлопов автомобилей), 1 % — от прямых сбросов (в основном сточные воды), а остальное — от сливов и сбросов отходов с судов.
Десять штатов США сжигают отходы в море. В 1980 г. таким способом их было уничтожено 160 000 т, но с тех пор эта цифра уменьшилась¹⁶.
Экологические катастрофы
Все серьёзные случаи загрязнения океана связаны с нефтью. В результате широко распространённой практики мытья трюмов танкеров, в океан ежегодно сознательно сбрасывается от 8 до 20 млн. баррелей нефти. Раньше такие нарушения часто оставались безнаказанными, но сегодня спутники позволяют собрать необходимые улики и привлечь виновных к ответственности.
В 1989 г. танкер «Экссон Вальдес» сел на мель в районе Аляски, и нефтяное пятно в результате разлива почти 11 млн. галлонов (ок. 50 тыс. т) нефти растянулось на 1600 км вдоль побережья. Только по делу об уголовной ответственности суд обязал владельца судна — нефтяную компанию «Экссон мобил» — выплатить штату Аляска 150 млн. долл., самый крупный экологический штраф в истории. Из этой суммы суд простил компании 125 млн. в признание её участия в ликвидации последствий катастрофы, но ещё 100 млн. «Экссон» заплатил за ущерб природе и 900 млн. в течение 10 лет по гражданским искам. Хотя последняя выплата федеральным и аляскинским властям состоялась в сентябре 2001 г. до 2006 г. правительство может подать иск ещё на сумму до 100 млн., если обнаружатся экологические последствия, которые нельзя было предусмотреть во время суда. Огромную сумму составляют также претензии компаний и частных лиц, по многим из которых тяжба длится до сих пор.
«Экссон Вальдес» — один из самых известных, но, тем не менее, многих случаев разлива нефти в море. Океан остаётся местом больших и малых экологических бедствий, связанных с перевозкой крайне опасных грузов. Так было с судами «Кэрен Би» (1987), на борту, которого находилось 2000 т токсичных отходов, и «Акацуки-мару» (1992), везшим большую партию радиоактивного плутония из Европы в Японию для переработки.
Сточные воды
Помимо нефти к наиболее вредным отходам относятся сточные воды. В малых количествах они обогащают воду и способствуют росту растений и рыб, а в больших — разрушают экосистемы. В двух крупнейших в мире местах сброса стоков — в Лос-Анджелесе (США) и Марселе (Франция) — специалисты занимаются очисткой загрязненных вод уже более двух десятилетий. На снимках со спутника чётко видно растекание сбрасываемых выпускными коллекторами стоков. Подводные съёмки свидетельствуют о вызванной ими гибели морских организмов (подводные пустыни, усеянные органическими остатками), но принятые в последние годы восстановительные меры позволили значительно улучшить ситуацию.
Усилия по разжижению канализационных стоков направлены на снижение их опасности; при этом солнечный свет убивает некоторые бактерии. Такие меры оказались эффективными в Калифорнии, где в океан сбрасываются бытовые стоки — результат жизнедеятельности почти 20 млн. жителей этого штата.
Металлы и химикаты
В последние годы уменьшилось содержание в водах океанов металлов, ДДТ и ПХД (полихлордифенилов), а вот количество мышьяка необъяснимо возросло. ДДТ (долго сохраняющийся в природе токсичный пестицид на основе хлорорганического соединения) запрещен в большинстве развитых стран, но по-прежнему используется в некоторых районах Африки.
К опасным химическим веществам, способным нарушить экологический баланс, относятся и такие тяжёлые металлы, как кадмий, никель, мышьяк, медь, свинец, цинк и хром. Согласно подсчетам только в Северное море ежегодно сбрасывается до 50 000 т этих металлов. Ещё большую тревогу вызывают пестициды — альдрин, дильдрин и эндрин, — накапливающиеся в животных тканях. Пока неизвестны отдалённые последствия применения таких химикатов.
Губителен для морских обитателей и ТБТ (трибутилтин), широко применяемый для покраски килей кораблей и препятствующий их обрастанию ракушками и водорослями. Доказано, что ТБТ изменяет пол самцов трубачей (вид ракообразных); в результате вся популяция состоит из женских особей, что исключает возможность размножения. Есть заменители, не оказывающие пагубного воздействия на живую природу — например, соединение на основе меди в 1000 раз менее токсично для животных и растений.
Воздействие на экосистемы
От загрязнения страдают все океаны, но загрязненность прибрежных вод выше, чем в открытом океане, из-за намного большего числа источников загрязнения: от береговых промышленных установок до интенсивного движения морских судов. Вокруг Европы и у восточных берегов Северной Америки на мелководных континентальных шельфах устраивают садки для разведения устриц, мидий и рыб, уязвимых для токсичных бактерий, водорослей и загрязнителей. Кроме того, на шельфах ведётся нефтеразработка, что увеличивает риск разлива нефти и загрязнения.
Воды Средиземного моря полностью обновляются раз в 70 лет Атлантическим океаном, с которым оно сообщается. До 90 % сточных вод поступало сюда из 120 прибрежных городов, а другие загрязнители приходятся на долю 360 млн. людей, живущих или проводящих отпуск в 20 средиземноморских странах. Это море превратилось в громадную загрязненную экосистему, куда ежегодно поступает около 430 млрд. т отходов. Наиболее загрязнены морские побережья Испании, Франции и Италии, что объясняется наплывом туристов и работой предприятий тяжёлой промышленности.
Из местных млекопитающих хуже всех пришлось средиземноморским тюленям-монахам. Они стали редко встречаться из-за возросшего потока туристов, а отдалённые места их обитания на островках теперь достижимы для быстроходных катеров и аквалангистов. Кроме того, все больше тюленей погибает, запутавшись в рыболовных сетях.
Зелёные морские черепахи обитают во всех океанах, где температура воды не опускается ниже 20 °C, но их гнездовья находятся под угрозой как в Средиземном море (в Греции), так и в океане. На острове Бали (Индонезия) у пойманных черепах отбирают яйца, чтобы дать возможность молодым черепашкам подрасти, а затем выпускают их на волю, когда у них будет больше шансов выжить в загрязненных водах.
Цветение воды
Другой распространённый вид загрязнения океанов — цветение воды из-за массового развития водорослей или планктона. Буйное цветение вод Северного моря у берегов Норвегии и Дании было вызвано разрастанием водорослей Chlorochromulina polylepis, в результате чего серьёзно пострадал промысел лосося. В водах умеренного пояса такие явления известны уже довольно давно, но в субтропиках и тропиках «красный прилив» был впервые замечен вблизи Гонконга в 1971 г. Впоследствии такие случаи часто повторялись. Считают, что это связано с промышленными выбросами большого количества микроэлементов, действующих как биостимуляторы роста планктона.
Устрицы, как и другие двустворчатые моллюски, играют важную роль в фильтрации воды. Раньше устрицы за восемь дней полностью фильтровали воду в части Чесапикского залива, относящейся к штату Мэриленд. Сегодня они затрачивают на это 480 дней из-за цветения и загрязнения воды. После цветения водоросли умирают и разлагаются, способствуя размножению бактерий, поглощающих жизненно важный кислород.
Все морские животные, добывающие пищу путём фильтрации воды, очень чувствительны к загрязнителям, которые накапливаются в их тканях. Кораллы, состоящие из гигантских колоний одноклеточных организмов, плохо переносят загрязнение. Над этими живыми сообществами — коралловыми рифами и атоллами — нависла серьёзная угроза¹⁷.
Опасность для человека
Содержащиеся в сточных водах вредные организмы плодятся в моллюсках и вызывают у человека многочисленные болезни. Самая распространённая бактерия — Escherichia coli — является индикатором заражения.
Безопасное содержание Escherichia Coli — не более 230 бактерий на 100 г ткани. Другие опасные для человека микроорганизмы - это бактерии Salmonella и Staphyloccus, поражающие ракообразных, бактерия Vibrio parahaemolyticus. [ПХД] накапливаются в морских организмах (имеют кумулятивное воздействие). Эти промышленные загрязняющие вещества — яд для животных и человека. Как и другие загрязнители океанов, например применяемый в пестицидах и антисептиках для древесины ГХГ (гексахлоциклогексан), они являются стойкими хлорсодержащими соединениями.
Эти химикаты выщелачиваются из почвы и попадают в море, где проникают в ткани живых организмов. Рыб с ПХД или ГХГ могут съесть люди или другие рыбы, которых потом поедают тюлени, а те в свою очередь становятся пищей для некоторых видов китов или белых медведей. Каждый раз, когда химические вещества переходят с одного уровня пищевой цепи на другой, их концентрация растёт. Ничего не подозревающий белый медведь, съедающий дюжину тюленей, поглощает вместе с ними токсины, содержавшиеся в десятках тысяч зараженных рыб.
Считают, что загрязняющие вещества виновны и в повышении восприимчивости морских млекопитающих к чумке, поразившей Северное море в 1987-88 гг., когда погибли не менее 11 тысяч обыкновенных и длинномордых тюленей. Вероятно, металлические загрязнители в океане стали также причиной появления кожных язв и увеличения печени у рыб, включая камбалу, 20 % популяции которой в Северном море поражено этими болезнями.
Мониторинг загрязнения
Попадающие в океан токсичные вещества могут оказаться вредными не для всех организмов: некоторые низшие формы даже процветают в таких условиях. Многощетинковые черви (полихеты) живут в относительно загрязненных водах и часто служат экологическими индикаторами относительной загрязненности. Продолжается изучение возможности использования морских нематод для контроля санитарного состояния океанов¹⁸.

6. 
   Контроль загрязнения грунтовых вод
   

Значение грунтовых вод
Поскольку мировые запасы воды повсюду извлекаются из водоносных слоев, то очень важно, чтобы эти источники воды были защищены. По оценкам, более 95% источников пресной воды на Земле расположены ниже уровня ее поверхности. В соответствии с данными геологического обзора США (US Geological Survey) за 1984 год около 50% питьевой воды в Америке поступает из скважин. Так как загрязнение и движение подземных вод трудноуловимо и невидимо, то анализу и контролю этой формы деградации воды иногда уделяется меньше внимания, чем загрязнению поверхностных вод, которое гораздо более очевидно.
Источники подземного загрязнения
На рисунке 1 представлен гидрологический цикл с накладывающимися один на другой источниками загрязнения грунтовых вод. Полный список потенциальных источников подземного загрязнения очень обширен. К иллюстрации более очевидны из них:
· сливы промышленных отходов;
· загрязненные потоки, контактирующие с водоносными слоями;
· разработка месторождений полезных ископаемых;
· удаление твердых и опасных отходов;
· танки подземных хранилищ, например, для нефти;
· ирригационные системы;
· искусственное подпитывание подземных вод;
· вторжения морской воды;
· пролитые жидкости;
· загрязненные пруды с проницаемым дном;
· скважины для закачки сточных вод;
· зоны вблизи цилиндров септических танков и ямы выщелачивания;
· неправильное бурение скважин;
· сельскохозяйственная деятельность;
· соли, уничтожающие лед на дорогах¹⁹.
Конкретные агенты загрязнения, вызывающие подземное заражение, далее разделяются на следующие категории:
· нежелательные химические составляющие (стандартный, неполный список) - органические и неорганические (например, хлориды, сульфаты, железо, марганец, натрий, калий);
· суммарная жесткость воды и суммарные растворенные в воде вещества;
· токсичные составляющие (стандартный, неполный список) - нитраты, мышьяк, хром, свинец, цианид, медь, фенолы, растворенная ртуть;
· нежелательные физические свойства - вкус, цвет и запах;
· пестициды и гербициды - хлорированные углеводороды и др.;
· радиоактивные вещества - различные формы радиоактивности;
· биологические организмы - бактерии, вирусы, паразиты и т.д.;
· кислота (низкий уровень pH) или едкие вещества (высокий уровень pH).