Природные и антропогенные загрязнения воды

Вода - одна из наиболее важных жизнеобеспечивающих природных сред, образовавшихся в результате эволюции Земли. Она является со­ставной частью биосферы и обладает целым рядом аномальных свойств, влияющих на протекающие в экосистемах физико-химические и биоло­гические процессы.

К таким свойствам относятся очень высокие и максимальные среда жидкостей теплоемкость, теплота плавления и теплота испарения, по­верхностное натяжение, растворяющая способность и диэлектрическая проницаемость, прозрачность. Кроме того, для вода характерны повы­шенная миграционная способность, имеющая важное значение для ее взаимодействия с сопредельными природными средами.

Вышеуказанные свойства воды определяют потенциальную возмож­ность накопления в ней очень высоких количеств самых разнообразных загрязняющих веществ, в том числе патогенных микроорганизмов.

В связи с непрерывно возрастающим загрязнением поверхностных вод подземные воды становятся практически единственным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения населения. Поэтому их охрана от загрязнения и истощения, рациональное использование имеют стра­тегическое значение

Положение усугубляется тем, что пригодные для питья подземные во­ды залегают в самой верхней, наиболее подверженной загрязнению час­ти артезианских бассейнов и других гидрогеологических структур, а ре­ки и озера составляют всего 0,019 % общего объёма воды. Вода же хо­рошего качества требуется не только для питьевых и культурно-бытовых нужд, но и для многих отраслей промышленности.

Опасность загрязнения подземных вод заключается в том, что под­земная гидросфера (особенно артезианские бассейны) является конечным резервуаром накопления загрязнителей как поверхностного, так и глу­бинного происхождения. Долговременный, во многих случаях необра­тимый характер имеет загрязнение бессточных водоемов суши.

Особую опасность представляет загрязнения питьевой воды микро­организмами, которые относятся к патогенным и могут вызвать вспыш­ки разнообразных эпидемических заболеваний среди населения и жи­вотных.

Практика показала, что основной причиной большинства эпидемий являлось употребление зараженной вирусами, микробами воды для питьевых и других нужд. Воздействие на человека воды с высокими концентрациями тяжелых металлов и радионуклидов показано в разде­лах, посвященным этим загрязнителям окружающей среды.

Наиболее важными антропогенными процессами загрязнения воды являются стоки с промьшленно-урбанизированных и сельскохозяйственных территорий, выпадение с атмосферными осадками продуктов антропогенной деятельности. Эта процессы загрязняют не только по­верхностные воды (бессточные водоемы и внутренние моря, водотоки), но и подземную гидросферу (артезианские бассейны, гидрогеологические массивы), Мировой океан (в особенности акватории и шельфы). На кон­тинентах наибольшему воздействию подвергаются верхние водоносные горизонты (грунтовые и напорные), которые используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Аварии нефтеналивных танкеров, нефтепроводов могут быть суще­ственным фактором резкого ухудшения экологической обстановки на морских побережьях и акваториях, во внутриконтинентальных водных системах. Отмечается тенденция увеличения этих аварий в последнее де­сятилетие.

Набор веществ, загрязняющих воду, очень широкий, а формы их на­хождения разнообразны. Главные загрязнители, связанные с природными и антропогенными процессами загрязнения водной среды, во многом сходны. Отличие заключается в том, что в результате антропогенной деятельности в воду могут поступать значительные количества таких чрезвычайно опасных веществ, как пестициды, искусственные радионук­лида. Кроме того, искусственное происхождение имеют многие патоген­ные и болезнетворные вирусы, грибки, бактерии.

На территории Российской Федерации проблема загрязнения по­верхностных и подземных вод соединениями азота становится все более актуальной. Эколого-геохимическое картирование центральных облас­тей Европейской России показало, что поверхностные и грунтовые воды этой территории во многих случаях характеризуются высокими концен­трациями нитратов и нитритов. Режимные же наблюдения свидетельст­вуют об увеличении этих концентраций во времени.

Сходная ситуация складывается с загрязнением подземных вод орга­ническими веществами. Это связано с тем, что подземная гидросфера не способна к окислению большой массы поступающей в нее органики. Следствием этого является то, что загрязнение гидрогеохимических сис­тем постепенно становится необратимым.

Однако нарастающее количество не окисленных органических ве­ществ в воде сдвигает процесс денитрификации вправо (в сторону обра­зования азота), что способствует уменьшению концентраций нитратов и нитритов.

На сельскохозяйственных территориях с высокой агронагрузкой вы­явлено заметное увеличение в поверхностных водах соединений фосфо­ра, что является благоприятным фактором для эвтрофикации бессточ­ных водоемов. Отмечается также возрастание в поверхностных и грун­товых водах устойчивых пестицидов.

Оценка состояния водной среды по нормативному подходу осуществ­ляется путем сравнения присутствующих в ней загрязняющих веществ с их ПДК и другими нормативными показателями, принятыми для объек­тов хозяйственно-питьевого, культурно-бытового водопользования.

Такие показатели начинают разрабатываться не только для выявле­ния избыточного количества загрязняющих веществ, но и для установ­ления дефицита в питьевой воде жизненно важных (эссенциальных) хи­мических элементов. В частности, такой показатель в отношении селена имеется для стран ЕЭС.

Всеобщие усилия должны быть направлены главным образом на ми­нимизацию негативных последствий.

Особенно сложно оценить и прогнозировать состояние водного объ­екта, когда на него влияют и природные, и антропогенные процессы.

Как показали исследования в Московском артезианском бассейне, такие случаи не являются редкостью[3].