fbpx

Глобальное загрязнение воды: причины, следствия и способы решения проблемы

Если у вас есть статья, заметка или обзор, которыми вы хотите поделиться с аудиторией нашего сайта, присылайте информацию на: aleksandr.belozerov@gmail.com. За статьи платим деньги!

Нехватка чистой питьевой воды — одна из самых острых проблем, стоящих перед человечеством. Основные виды загрязнителей гидросферы и их источники. Можно ли решить проблему загрязнения водных ресурсов, и что для этого нужно?

Замусоренная вода
Варварское отношение к гидросфере грозит нам серьезнейшими последствиями

Вода – синоним жизни. Большая часть поверхности Земли покрыта морями и океанами. Наличие этой удивительной субстанции является непременным условием существования всех живых организмов на нашей планете. Критически важны водные ресурсы и для нашей хозяйственной деятельности.

Ежегодно на земном шаре человеком расходуется 3300-3500 км3 воды. Большая часть из этого гигантского объема (около 70%) идет на нужды сельского хозяйства. Без воды не может обходиться целлюлозно-бумажная и химическая промышленность, цветная и черная металлургия, она необходима для обеспечения бытовых потребностей населения. Результатом нашей хозяйственной деятельности является большое количество сточных вод.

Стремительный рост населения уже привел к тому, что в некоторых регионах земного шара пресной воды стало не хватать. Но это еще полбеды: загрязнение гидросферы может лишить нас и этих весьма ограниченных запасов.

Уже сегодня значительная часть водных ресурсов на планете загрязнена. Каждый год человечество продуцирует около 400 млрд тонн отходов, значительная часть из которых попадает в реки, моря и океаны. Конечно, природа способна самовосстанавливаться, но и для ее защитных механизмов существуют свои пределы. Сегодня загрязнение гидросферы – одна из самых серьезных проблем, стоящих перед человечеством, и если ее не решить, то грядущие войны страны будут вести не за золото или нефть, а за чистую воду.

Конечно, новые технологии водоподготовки и водоочистки способны улучшить ситуацию, но далеко не у всех стран есть на них деньги.

Что такое загрязнение воды, и каким оно бывает?

Вода – прекрасный растворитель. Мы каждый день убеждаемся в этом, подсаливая суп или бросая рафинад в стакан чая. Эта особенность привела к тому, что чистой Н2О в природе практически не существует, получить ее можно разве что в лаборатории. Данное свойство во многом отвечает и за проблему загрязнения воды: вредные химические вещества растворяются в ней, делая непригодной для дальнейшего употребления. Кроме того, различные отходы могут находиться и во взвешенном состоянии. В этом случае они представляют собой мельчайшие капли или мелкие частицы. К примеру, недавно ученые обнаружили в организмах морских животных микроскопические кусочки пластика, которые попадают туда из окружающей среды.

Загрязнение природных вод – это существенное снижение качества водных ресурсов из-за попадания в ручьи, реки, озера, моря и океаны различных химических веществ, твердых отходов или размножения в них микроскопических живых организмов (бактерий, грибов, водорослей). Причины загрязнения воды связаны с деятельностью человека, хотя могут быть и естественные процессы, пагубно влияющие на гидросферу.

Загрязняющая промышленность
Промышленные предприятия — один из главных источников загрязнения гидросферы

Как проявляется загрязнение воды продуктами? Нередко последствия этого видны невооруженным взглядом, но оценка уровня загрязнения требует сложных лабораторных исследований.

В настоящее время известно более 400 веществ и соединений, способных вызывать ухудшить состояние природных вод. Но это не единственная опасность, которая грозит нашей гидросфере. Загрязнения поверхностных вод делятся на следующие классы:

  • механические;
  • химические;
  • биологические (бактериальные);
  • радиоактивные;
  • тепловые.

Механическое загрязнение воды обусловлено попаданием в нее нерастворимых веществ или примесей. Они могут быть разного размера, от микрочастиц пластика до достаточно крупных отходов. Например, в Мировом океане уже существуют огромные участки, буквально усеянные мусором. Эти пятна настолько велики, что видны даже с орбиты. Уровень загрязнения этого типа традиционно выше в прибрежных зонах.

Химическое загрязнение воды – это наличие в ней различных органических и неорганических веществ в количествах, значительно превышающих допустимые нормы. Оно считается самым распространенным видом антропогенного загрязнения воды. Перечень химических веществ, которые отравляют наши реки, моря и озера, впечатляет. Это и нефть вместе с продуктами ее переработки, и тяжелые металлы, и удобрения, используемые в сельском хозяйстве, другие вещества. Наибольшую лепту в отравление воды различной «химией» вносят промышленные предприятия – в их стоках можно обнаружить едва ли не всю таблицу Менделеева. Химическое загрязнение пресных вод остается невидимым, его определение требует довольно сложных лабораторных исследований.

Биологическое загрязнение воды – это значительное увеличение в ней различных микроорганизмов, водорослей, грибов и др. К этому приводит повышение концентрации неорганических и органических веществ. Например, соединения фосфора вызывают «цветение» речной воды.

Радиоактивное загрязнение воды – это существенное повышение содержания в ней радионуклидов. Основным источником деградации водных ресурсов этого типа являются атомные электростанции, могильники ядерных отходов, военные полигоны и др. Радионуклиды имеют свойство накапливаться в планктоне, а затем передаваться по пищевой цепочке, попадая, в конце концов, к нам на стол в виде выловленной рыбы или других морепродуктов. Понятно, что такая еда пагубно влияют на здоровье человека.

Тепловое загрязнение воды – это повышение температуры озер и рек в результате спуска большого объема подогретых вод атомными электростанциями и ТЭС. Оно может достигать 6-8 градуса Цельсия. И хотя тепловое загрязнение воды и кажется самым безобидным из приведенного списка, но это впечатление обманчиво. Повышение температуры приводит к уменьшению концентрации кислорода в воде, что губительно влияет на экосистемы.

Чем опасна деградация гидросферы или новый унитаз Билла Гейтса

Загрязнение питьевой воды самым пагубным образом влияет на организм человека и ухудшает его качество жизни. Факты и цифры плохой воды поражают. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в настоящее время около 2,3 млрд жителей нашей планеты не имеют доступа к чистой воде или канализации.

Более того, примерно 80% болезней на планете являются следствием неподобающего качества воды. Каждый год по этой причине умирает более полумиллиона детей в возрасте до пяти лет. Особенно остро последствия загрязнения воды ощущают жители сельской местности — около 90% из них регулярно используют для питья или купания некачественную воду. Не меньше проблем и с качеством воды в городах.

Лодка в грязной воде
Миллионы людей во всем мире не имеют доступа к качественной воде

Например, в Индии 53% домов – в них проживает около 600 млн человек – нет централизованной канализации, и люди ходят в общую кабинку, нередко расположенную недалеко от реки. Стоки попадают в водоемы, откуда затем берется вода для питья и бытовых нужд. Премьер-министр страны Нарендра Моди признает, что для Индии это серьезная проблема. Из-за нее миллионы детей имеют задержки в развитии. Фекальные бактерии, попадающие в организм вместе с пищей и питьем, приводя к огромному количеству инфекционных заболеваний. Подобная ситуация типична для многих развивающихся стран.

По данным все той же ВОЗ, каждый доллар, вложенный в улучшение качества и состава воды, приносит около $5,5 экономической отдачи. Люди перестают болеть, и, значит, сокращаются расходы на медицину, повышается качество человеческого капитала. Проблема в том, что у многих стран нет даже этого доллара для предотвращения загрязнения воды или отсутствует понимание серьезности проблемы. Кроме того, менять инфраструктуру водообработки и водоснабжения в крупном городе – это сложнейшая инженерная задача.

Американский бизнесмен и филантроп Билл Гейтс, который потратил уже 35 млрд долларов на благотворительные проекты, в последние годы озаботился проблемой загрязнения питьевой воды. Недавно он представил общественности свою последнюю разработку в этой области – «унитаз будущего», который способен функционировать без подключения к канализации, вообще не использует воду и при этом уничтожает абсолютно все патогенные бактерии.

Унитаз Билла Гейтса
«Волшебный» унитаз Билла Гейтса, который поможет решить проблему канализационных стоков

Еще в 2010 году фондом Гейтса была запущена программа «Вода, канализация и гигиена», результатом которой и стал инновационный унитаз. Бизнесмен уже потратил 200 млн долларов на поиски безопасных и эффективных способов утилизации сточных вод и планирует в ближайшие годы вложить в подобные проекты еще столько же. Хотя, эта новость и кажется немного курьезной, но сам Гейтс предельно серьезен. Он заявляет, что распространение его изделия в мировом масштабе позволит сэкономить на здравоохранении до 230 млрд долларов в год.

Можно ли решить проблему на законодательном уровне?

Сегодня вопрос загрязнения водных ресурсов пытаются решать на законодательном уровне. Например, в ЕС приняты директивы, определяющие максимально допустимые величины тех или иных веществ в воде. Но, как показывает опыт, добиться выполнения таких решений очень сложно, даже если речь идет о цивилизованной Европе.

К слову, первыми бороться с загрязнениями рек стали англичане. Еще в 1197 году знаменитый британский король Ричард Львиное Сердце принял Хартию о Темзе. Но это мало изменило ситуацию.

В российском законодательстве загрязнение вод также считается преступлением, которое карается административным или уголовным наказанием. Однако у нас в стране эта проблема стоит еще более остро, чем на Западе: доказательством этому может служить загрязнение воды Байкала – уникального озера, самого большого пресного водоема на планете. В нашей стране приняты неплохие законы, регулирующие сбросы опасных веществ в окружающую среду, но они зачастую они не выполняются, поскольку отсутствует эффективная система экологического мониторинга.

Что отравляет нашу реки и озера?

Кто же главный виновник отравления наших рек, озер и морей или, говоря другими словами, что является основной причиной загрязнения воды? На самом деле, их несколько.

Коммунальные стоки. Это один из основных источников загрязнения воды человеком. Как правило, под этим понятием подразумевают жидкость, которая течет по городской канализации. Она представляет собой «гремучую смесь» грязи, биологических отходов, моющих средств, нефтепродуктов, выбросов промышленных предприятий и дождевой воды, которая сливается в реки и моря. Причем, в некоторых случаях эти выбросы и вовсе не проходят систему очистки. Загрязнение сточных вод тяжелыми металлами и радионуклидами еще больше усугубляет ситуацию.

Сельское хозяйство. Мы привыкли считать наибольшими загрязнителями водоемов промышленность, но, на самом деле, агропредприятия вносят в эту глобальную проблему не меньшую лепту. Химические удобрения, используемые на полях, смываются в реки и озера или же становятся причиной загрязнения подземных вод. Еще больше вреда наносят огромные животноводческие комплексы – один из главных источников органических загрязнений воды.

Промышленность. Предприятия – главные источники загрязнения поверхностных вод. Причем речь идет не только о заводах и фабриках. Огромный вред наносят воды шахт, рудников, сбросы, которые делает железнодорожный и водный транспорт. Загрязнение вод суши промышленностью может быть как преднамеренным, так и случайным: несчастные случаи, аварии, утечки, которые происходят регулярно. Спектр вредоносных веществ, попадающих в водоемы из этого источника, очень широк: металлы, кислоты, щелочи, органические соединения и многое другое.

Загрязнение нефтью
Нефть — один из самых опасных источников загрязнения гидросферы

Нефть и нефтепродукты. Современная цивилизация критично зависит от нефти: она является и источником энергии, и важнейшим сырьем для химической промышленности. Ежегодно в речные и морские воды попадает около 12 млн тонн нефти. Помимо загрязнения поверхности вод, она перекрывает доступ кислорода и света, что нередко приводит к массовой гибели рыбы и других обитателей глубин. Загрязнение воды нефтепродуктами – одна из наиболее острых экологических проблем современности.

Атмосферное загрязнение. Еще одним источником загрязнения водных ресурсов являются осадки. Дождевая вода может соединяться с золой, сажей или различными газами, находящимися в атмосфере, в результате чего эти загрязнители, в конце концов, попадают в моря и реки. Кроме того, кислотные дожди способны растворять минералы в грунте, что ведет к повышению содержания тяжелых металлов в воде.

Твердые отходы. Многие природные водоемы в разных частях мира превращены в настоящие свалки: в них сбрасываются бытовые отходы, грунт, щебень и др. Подобное физическое загрязнение воды не только меняет ее состав, но и препятствует попаданию солнечного света.

Как можно исправить ситуацию?

Что же делать с проблемой мирового глобального загрязнения воды? Есть ли способ решения проблемы? И как охраняют воду от загрязнения сегодня?

В водоемах постоянно происходит естественный процесс самоочищения, и если степень загрязнения воды невелика, то экосистемы справляются с ним. Хотя, происходит это довольно медленно. Если же масштаб сбросов велик, то сточные воды необходимо очищать и обеззараживать. После чего производить утилизацию вредных веществ.

Сегодня используется несколько методов борьбы с загрязнением сточных вод:

  • механические;
  • химические;
  • физико-химические;
  • биологические.

Механическая очистка воды от загрязнений проводится путем отстаивания стоков и их последующей фильтрации через различные сита, бензо- и маслоуловители. Она позволяет уловить до 60-75% нерастворимых примесей из бытовых сточных вод и до 95% – из промышленных. Причем многие из них идут на вторичное использование.

Очистные сооружения
Очистные сооружения. Вряд ли они смогут решить проблему

Химический метод заключается в добавлении к стокам различных реагентов, которые связываются с вредными примесями и осаждают их. Он позволяет очищать даже наиболее загрязненные промышленные сточные воды.

Физико-химические методы позволяют удалить из сточных вод растворенные неорганические вещества и тонкодисперсные примеси, а также разрушить органические соединения. К ним относится окисление, коагуляция, сорбция, электролиз, экстракция и др. Подобные методы борьбы с загрязнением сточных вод считаются весьма эффективными и с каждым годом получают все большое распространение.

Биологические методы очистки используют естественные процессы самоочищения природных водоемов. Они наиболее эффективны против органических загрязнителей. В частности, биометоды широко применяются при очистке коммунальных стоков, а также для нейтрализации отходов нефтеперерабатывающей, химической и целлюлозно-бумажной промышленности.

Вышеперечисленные методы борьбы с загрязнениями используются в комплексе. Учитывая глобальные масштабы проблемы и многообразие факторов, которые участвуют в этом процессе, одними очистными сооружениями ее едва ли можно обойтись. К сожалению, пока не существует технологий, которые могли бы дешево и эффективно очищать сточные воды. Поэтому необходимы куда более значительные усилия.

Свалка в водоеме
Многие водоемы превращены в настоящие свалки

Чтобы сделать наши реки, моря и озера чище, нам необходимо серьезно сократить использование нефти – одного из главных источников загрязнения водоемов. Не меньшей проблемой является пластик, который практически не разлагается в природе. Нам придется гораздо более умеренно применять удобрения, пестициды и инсектициды. То же самое можно сказать и об использовании бытовых химических средств. Даже такой простой шаг может серьезно повлиять на ситуацию, конечно же, если на него пойдет значительное количество людей. Более того, грядущая нехватка пресной воды, безусловно, заставит нас расходовать ее экономнее. По сути, чтобы решить проблему загрязнения гидросферы, людям придется изменить свое мышление и научиться относится к воде, как к ценному и уникальному ресурсу. Это действительно тяжело, но легкого пути решения просто не существует.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них