Механічне, фізичне, хімічне та біологічне забруднення вод (причини і наслідки). Проблема дефіциту і причини нестачі прісних вод.

Упродовж свого існування людство використовує воду річок, озер і підземних джерел не тільки для безпосередніх потреб, а й для скидання в них забруднених вод.

Води річок і озер, практично придатні для всіх видів водокористування, складають лише 0,0161 % загального обсягу гідросфери планети, тобто 25 тис.

За останнє століття багато річок та озер перетворилися на стічні канави. Тому цією проблемою почали займатися не лише наукові, а й урядові та міжнародні структури. Проте деякі індустріально розвинені країни своєрідно підійшли до наведення порядку у внутрішніх водоймах. З одного боку, вони розробили заходи, спрямовані на попередження або ліквідацію забруднення, вклавши у це величезні кошти (наприклад, США, Японія), з іншого - почали переводити підприємства, які найбільше використовують водні ресурси, у країни, що розвиваються.

Зменшення мінімально допустимого стоку поверхневих вод або скорочення запасів підземних вод називають виснаженням вод. Мінімально допустимим стоком вважають стік, при якому забезпечується екологічно задовільний стан водного об’єкта і умови водокористування.

Втручання людини у розвиток природних комплексів порушує рівновагу, що склалася за багато років. Вирубування лісів, осушення боліт, створення ставків, випрямлення русел призводить до безперешкодного скидання талих вод у річки і водойми. Бурхливі весняні

Прикладна екологія потоки розмивають схили і береги, замулюють русла і джерела. Вирубування прибережних лісів і чагарників, розорювання заплав аж до русла зумовлює тотальну ерозію ґрунтів.

Під забрудненням природних вод розуміють процес зміни складу і властивостей води у водному об’єкті, внаслідок надходження до нього забруднюючих речовин, зумовленого діяльністю людини, що призводить до погіршення якості води.

Потрібно чітко розрізняти поняття забруднююча речовина і забруднювач (джерело забруднення). Забруднююча воду речовина - це речовина у воді, яка зумовлює порушення якості води. Забруднювач (джерело забруднення) - це об’єкт, який вносить у поверхневі або підземні води забруднюючі речовини, мікроорганізми та тепло. Речовини, що забруднюють природні водойми, поділяються на фізичні, хімічні, теплові, радіаційні, біологічні.

Механічне забруднення води відбувається унаслідок забруднення водойм різноманітними нерозчинними фракціями: піском, глиною, побутовим сміттям тощо. Таке забруднення може відбуватись унаслідок ерозії, надходження суспензій з промислових підприємств, скидання у водні об’єкти побутового сміття (з водного транспорту, під час відпочинку населення, любительського та промислового рибальства тощо). Наслідками такого забруднення є зниження прозорості води, замулення руслових ділянок та водосховищ, погіршення якості води тощо. Окремою проблемою виступає потрапляння у водойми побутового та іншого сміття. Часто воно потрапляє у зябра або шлунки морських та річкових тварин призводячи до захворювання або загибелі водних жителів. Також до загибелі водних організмів призводить їх заплутування у залишках рибальського промислу та браконьєрства (сітках, жилках тощо).

Фізичне забруднення води включає теплове та радіаційне. Теплове забруднення водойм є особливим видом забруднення гідросфери. Воно спричинене спуском у водойми теплих вод від різних енергетичних установок. Величезна кількість тепла, що надходить з нагрітими водами в ріки й озера, істотно змінює їх термічний і біологічний режими. Серед теплових забруднювачів гідросфери перше місце посідають AEC, ТЕС, ТЕЦ.

Як свідчать спостереження, у ріках, які розташовані нижче від діючих TEC і AEC порушуються умови нересту риб, гине зоопланктон, риби уражуються хворобами й паразитами. Вчені-гідробіологи встановили таку характерну послідовність дії підвищених температур, °С, на мешканців озер і штучних водойм:

До 26⁰C - шкідливого впливу не спостерігається;

26-30^o C- пригнічення життєдіяльності риб;

понад З O⁰C - шкідлива дія на біоценози;

34-36° C - гине риба й деякі види інших організмів

Слід додати, що AEC, як правило, скидають у водойми воду, нагріту до 45°С.

Радіоактивне забруднення гідросфери відбувається внаслідок аварій на об’єктах атомної енергетики, скидання забруднених вод при видобутку сировини, скидання радіоактивних відходів у Світовий океан. Скидання відходів з метою поховання (демпінг). У морську воду потрапила велика кількість радіоактивних ізотопів у наслідок випробувань атомної зброї, діяльності ядерних реакторів на військових підводних човнах, скидання контейнерів з відходами атомних електростанцій тощо. Загальна радіоактивність забруднення, що потрапило у Світовий океан за допомогою людини, оцінюється в 5,5∙10¹⅛κ. Під час Чорнобильської аварії в атмосферу було викинуто приблизно 5∙ IO⁷Ku радіоактивності, тобто у Світовому океані нагромадилася радіоактивність, яка дорівнює ЗО аваріям на Чорнобильській AEC.

Основною небезпекою такого забруднення є здатність радіонуклідів накопичуватись у живих організмах. Отже людина споживаючи забруднену рибу та інші морепродукти отримує значну дозу надзвичайно шкідливих речовин, які можуть накопичуватись в організмі і призводити до небезпечних захворювань.

Хімічне забруднення відбувається у наслідок потрапляння зі стічними чи іншими водами шкідливих домішок неорганічного (кислоти, луги, мінеральні добрива тощо) та органічного (нафта і нафтопродукти, мийні засоби тощо) характеру. Дуже небезпечним є забруднення природних вод важкими металами, зокрема, ртуттю, миш’яком, кадмієм. Ці Екологічні аспекти гідросфери домішки не лише погіршують якість води, а й можуть заподіяти отруєння фауни у водоймах, а також різні захворювання людини.

Надзвичайно небезпечним є дедалі більш поширене явище забруднення водойм мінеральними добривами, що потрапляють у водойми під час площинного змиву та через ґрунтові води, яке призводить до «цвітіння» водойм. Цей процес відбувається у наслідок неконтрольованого розмноження одноклітинних водоростей, які істотно зменшують вміст кисню у воді, а продукти їх життєдіяльності здебільшого є отруйними.

Окремо слід зупинитись на забрудненні водойм поверхнево активними речовинами (ПАР) та нафтопродуктами. Поверхнево активні речовини створюють на поверхні води тонку плівку, яка сповільнює газообмін між гідросферою та атмосферою. Таке явище сприяє зменшенню кількості кисню у воді, збільшення вмісту вуглекислого газу, яке може призвести до загибелі водних організмів.

Нафта і нафтопродукти справляють негативний вплив на морські біоценози, тому що їх плівки на водній поверхні порушують обмін енергією, теплом, вологою та газами між океаном і атмосферою, а також впливають на фізико-хімічні та гідрологічні умови, клімат Землі, баланс кисню в атмосфері, викликають загибель риби, морських птахів та мікроорганізмів. Усі компоненти нафти токсичні для морських організмів. У нафти є ще одна побічна властивість. Її вуглеводи здатні розчиняти ряд інших забруднюючих речовин, таких як пестициди, важкі метали, які разом із нафтою концентруються в приповерхньому шарі і ще більше отруюють його (Дембович Б.І., 2013).

Аналіз джерел і форм нафтових забруднень дозволив установити, що в загальній кількості надходжень:

- 23 % складають скиди із суден у море промивних і баластних вод, тобто забруднення, пов’язані з нормальною експлуатацією суден;

- 17 % припадає на скиди нафти та нафтопродуктів у портах чи припортових акваторіях, включаючи втрати при завантаженні бункерів наливних суден;

- 10 % потрапляє з берега разом із промисловими відходами та стічними водами, що містять емульговану, розчинену та плівкову нафту;

- 5 % приносять зливові стоки у вигляді емульгованої, розчиненої та плівкової нафти;

- 6 % пов’язано з катастрофами суден, бурових у морі, коли утворюються суцільні поля, плівки з емульгованої чи розчиненої нафти;

- 1 % дає буріння на шельфі, ці забруднення складаються з емульгованої, розчиненої та плівкової нафти;

- 10 % припадає на нафту, що надходить з атмосфери в розчиненому та газоподібному стані;

- 28 % приносять річкові води, що містять нафту в усьому різноманітті її форм.

Біологічне забруднення полягає у надходженні до водойм із стічними водами різних видів мікроорганізмів, рослин і тварин (віруси, бактерії, грибки, черви), яких раніше тут не було. Багато з них є хвороботворними для людей, тварин і рослин. Джерела забруднення: комунально-побутові стоки, підприємства шкірообробної промисловості, м'ясокомбінати, цукрові заводи. Наслідки забруднення: викликають хвороби, бактеріальні і грибкові захворювання. Багато з них є хвороботворними для людей, тварин і рослин. Також до біологічного забруднення варто віднести привнесення різноманітних видів живих організмів, які не є характерними для місцевих екосистем. Це призводить до зміни ланцюгів живлення, неконтрольованого розмноження через відсутність природних ворогів, незворотних змін екосистем в цілому.

До проблем світового рівня належить дефіцит водних ресурсів і нестача прісних вод зокрема. Це пов’язано з масштабним забрудненням вод, їх надмірним використанням, приуроченості значної частини суші до аридних і напіваридних областей.

У світі дана проблема розв’язувалася по-різному. Для вирішення питання водного дефіциту обговорювалися різні проекти перекидання стоку аж до фантастичних. Одним із найбільш сенсаційних був “проект транспортування айсбергів” із Антарктиди і Гренландії, задуманий для міжконтинентального (глобального) перекиду води. Інший проект передбачав перевезення прісної води в спеціальних напівметалевих місткостях.

У багатьох країнах (США, Канада, CPCP, Мексика, Китай) розроблялися проекти перекидання стоку із регіонів надлишку водних ресурсів у дефіцитні. Відомий також проект трубопроводу для перекачування води із гирла Амазонки в Африку. У Єгипті й Судані давно обговорюються проекти будівництва каналу, який повинен з’єднати річку Бор із гирлом річки Сабат в обхід гігантських боліт, де губиться велика кількість води на випаровування. Однак ці проекти на сьогодні є екологічно незбалансованими, реалізація яких може спричинити низку негативних наслідків.

У ряді країн (США, Ізраїль, Росії) проводились експерименти щодо впливу на хмари і отримання додаткових опадів, але їх результати поки що не суттєві.

Одним із актуальних напрямків є опріснення морської води. Сумарні обсяги опріснених вод перевищують 50 мли м³ у рік. Найбільші опріснювальні установки працюють у Кувейті, АРЄ, Алжирі, Венесуелі, США, Казахстані, Японії.

6.3.