Какие вещества наиболее опасны как загрязнители воды

Защита гидросферы

Ты — величайшее в мире богатство, но и самое непрочное — ты, столь чистая в недрах земли. Можно умереть подле источника, если в нем есть примесь магния. Можно умереть в двух шагах от солончакового озера.

Можно умереть, хоть и есть два литра росы, если в нее попали какие-то соли. Ты не терпишь примесей, не выносишь ничего чужеродного, ты — божество, которое так легко спугнуть…
Но ты даешь нам бесконечно простое счастье.

(Антуан де Сент-Экзюпери Планета людей, VII. В сердце пустыни. Пер. с фр. Норы Галь)

Вода – одно из наиболее важных веществ на Земле, от которого зависит состояние животного и растительного мира. Это самая распространенная неорганическая составляющая живой материи. У человека вода составляет 63% массы тела, у грибов – 80%, у медуз – 98%, в растениях содержится до 95% воды.

Семена растений, в которых содержание воды не превышает 10%, представляют собой формы замедленной жизни.

Такое же явление – ангидробиоз – наблюдается у некоторых видов беспозвоночных, которые при неблагоприятных внешних условиях могут потерять большую часть воды из своих тканей и сохранить жизнеспособность.

Вода в природе находится в непрерывном круговороте – все время расходуется и возобновляется.

Роль воды

Вода играет существенную роль как в биологических процессах, так и в климатических. Вода является универсальным растворителем химических веществ. Значительная роль воды на планете обусловлена ее физическими свойствами.

Вода обладает большой теплоемкостью 4,18 Дж/г·К (теплоемкость воздуха 1,009 Дж/г·К). В природных условиях вода медленно остывает и медленно нагревается, являясь регулятором температуры на Земле.

Плотность воды максимальна при 3,98°C и составляет 1,0 г/см3. Плотность воды уменьшается как при повышении, так и при понижении температуры. Эта аномалия обусловливает возможность жизни в водоемах, замерзающих в зимнее время.

При дальнейшем понижении температуры увеличивается толщина слоя льда, но температура воды подо льдом остается на уровне ~4°C, что позволяет водным организмам сохранять жизнь.

Основные источники загрязнения гидросферы

Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органолептических свойств, увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжелых металлов, сокращении растворенного в воде кислорода, появлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей. Подсчитано, что ежегодно в мире сбрасывается более 420 км3 сточных вод.

Основными источниками загрязнения гидросферы являются:

• промышленные сточные воды;
• хозяйственно-бытовые сточные воды;
• дренажные воды с орошаемых земель;
• сельскохозяйственные поля и крупные животноводческие комплексы;
• водный транспорт.

Все загрязнители сточных вод подразделяются на три группы:

1. биологические загрязнители: микроорганизмы – вирусы, бактерии; растения – водоросли; дрожжи, плесневые грибки;
2. химические загрязнители: наиболее распространенными загрязнителями являются нефть и нефтепродукты, СПАВ, пестициды, тяжелые металлы, диоксины, фенолы, аммонийный и нитритный азот и др.;
3. физические загрязнители: радиоактивные элементы, взвешенные твердые частицы, шлам, песок, ил, тепло и др.

Виды загрязнения воды

Химическое загрязнение может быть органическим (фенолы, пестициды), неорганическим (соли, кислоты, щелочи), токсичным (ртуть, мышьяк, кадмий, свинец), нетоксичным. Эвтрофикация – явление, связанное с поступлением в водоемы большого количества биогенных элементов (соединений азота и фосфора) в виде удобрений, моющих веществ, отходов животноводства.

В России концентрации загрязняющих веществ превышают ПДК во многих водных объектах (табл. 6). При осаждении на дно водоемов вредные вещества сорбируются частицами пород, окисляются – восстанавливаются, выпадают в осадок. Однако, как правило, полного самоочищения не происходит.

https://www.youtube.com/watch?v=jJbnVZYqyQ8

Бактериальное загрязнение выражается в появлении в воде патогенных бактерий, вирусов, простейших, грибов и т.д.

Физическое загрязнение может быть радиоактивным, механическим, тепловым.

Очень опасно содержание в воде радиоактивных веществ даже в малых концентрациях. Радиоактивные элементы попадают в поверхностные водоемы при сбрасывании в них радиоактивных отходов, захоронении отходов и т.д. В подземные воды радиоактивные элементы попадают в результате их выпадения с осадками на поверхность земли и последующего просачивания вглубь земли, либо в результате взаимодействия подземных вод с радиоактивными горными породами.

Механическое загрязнение характеризуется попаданием в воду различных механических примесей (шлам, песок, ил и др.), которые могут значительно ухудшать органолептические показатели.

Тепловое загрязнение связано с повышением температуры природных вод в результате их смешивания с технологическими водами. Температура сточных вод ТЭС, АЭС выше температуры окружающих водоемов на 10ºC. При повышении температуры происходит изменение газового и химического состава в водах, что ведет к размножению анаэробных бактерий, выделению ядовитых газов – Н2S, СН4. Происходит цветение воды, ускоренное развитие микрофлоры и микрофауны.

Экозащитные мероприятия

Для защиты поверхностных вод от загрязнения предусматриваются следующие экозащитные мероприятия.

• Развитие безотходных и безводных технологий, внедрение систем оборотного водоснабжения – создание замкнутого цикла использования производственных и бытовых сточных вод, когда сточные воды все время находятся в обороте, и попадание их в поверхностные водоемы исключено.
• Очистка сточных вод.
• Очистка и обеззараживание поверхностных вод, используемых для водоснабжения и других целей.

Главный загрязнитель поверхностных вод – сточные воды, поэтому разработка и внедрение эффективных методов очистки сточных вод является актуальной и экологически важной задачей.

Способы очистки сточных вод

• Механическая очистка
• Физико-химическая очистка
• Биологическая очистка

Механическая очистка

Используется для удаления из сточных вод взвешенных веществ (песок, глинистые частицы, волокна и т.д.). В основе механической очистки лежат четыре процесса:

• процеживание,
• отстаивание,
• обработка в поле действия центробежных сил,
• фильтрование.

Процеживание реализуют в решетках и волокноуловителях. Применяют для удаления из сточных вод крупных и волокнистых включений (сточные воды целлюлозно-бумажной и текстильной промышленности). Ширина зазоров составляет 10–20 мм.

Отстаивание основано на свободном оседании примесей с плотностью ρ > ρ воды или всплытии примесей с ρ < ρ воды. Процесс реализуется в песколовках, отстойниках, жироуловителях.

Песколовки используют для очистки сточных вод от частиц металла и песка размером более 250 мкм.

Очистка сточных вод в поле действия центробежных сил осуществляется в гидроциклонах и центрифугах. Механизм действия аналогичен механизму действия газоочистных циклонов.

Фильтрование используют для очистки сточных вод от тонкодисперсных примесей с малой их концентрацией. В основном используется два типа фильтров: зернистые – в качестве фильтроматериала применяют кварцевый песок, дробленый шлак, гравий, сульфоуголь и др.; тканевые – фильтровальные перегородки изготавливаются из хлопчатобумажных материалов, шерстяных, керамических.

Физико-химические методы очистки

Применяются для удаления из сточных вод растворимых примесей, а в ряде случаев – для удаления взвешенных веществ.

Флотация заключается в обволакивании частиц примесей (маслопродуктов, мелкодисперсных взвесей) мелкими пузырьками воздуха, подаваемого в сточную воду, и поднятии их на поверхность, где образуется слой пены. В случае электрофлотации пузырьки газа образуются в результате электролиза воды при пропускании электрического тока (водород, кислород).

Коагуляция – это физико-химический процесс укрупнения мельчайших коллоидных и дисперсных частиц под действием сил молекулярного притяжения. В качестве коагулянтов применяют сульфат алюминия, хлорид железа. Если необходимые для коагулирования ионы алюминия или железа получают электрохимическим путем (электролизом), то такой процесс называют электрокоагуляцией.

https://www.youtube.com/watch?v=mCaU6bYjuf0

Реагентный метод заключается в том, что обработка сточных вод проводится химическими веществами – реагентами, которые, вступая в химическую реакцию с растворенными токсичными примесями, образуют нетоксичные или нерастворимые осадки.

Например, для очистки фторсодержащих вод применяют гидроксид кальция, хлорид кальция.

В результате химической реакции с токсичными соединениями фтора образуется плохо растворимый фторид кальция CaF2, который может быть удален из воды отстаиванием.

Экстракция основана на перераспределении примесей сточных вод в смеси двух взаимонерастворимых жидкостей (сточной воды и органической жидкости). Используется для выделения фенолов, жирных кислот, цветных металлов – меди, никеля, цинка, кадмия и др.

Ионообменная очистка заключается в пропускании сточной воды через ионообменные смолы, которые содержат подвижные и способные к обмену ионы – катионы (чаще Н+) или анионы (чаще ОН–). При прохождении сточной воды через смолы подвижные ионы смолы заменяются на ионы токсичных примесей соответствующего знака.

В последние годы активно разрабатываются новые эффективные методы очистки сточных вод:

• озонирование,
• мембранные процессы очистки (ультрафильтрация, электродиализ),
• электроразрядные методы обработки воды,
• магнитная обработка и др.

Биологическая очистка

Биологическая очистка сточных вод основана на способности микроорганизмов использовать растворенные и коллоидные органические и некоторые неорганические соединения (H2S, NH3, нитриты и др.

) в качестве источника питания в процессах своей жизнедеятельности. При этом органические соединения окисляются до воды и углекислого газа.

Биологическую очистку ведут в естественных условиях (поля орошения, поля фильтрации, биологические пруды) или в специальных искусственных сооружениях – аэротенках, биофильтрах.

Аэротенки – это открытые резервуары, через которые медленно протекают сточные воды, смешанные с активным илом.

Источник: https://www.edu.severodvinsk.ru/after_school/obl_www/2013/work/pestov/hydrosphere_protection.html

Какие вредные вещества могут быть в питьевой воде

Жители многих городов мира страдают от плохого качества питьевой воды. Помимо неприятного вкуса, она может иметь специфический запах, а может и не иметь никаких признаков, но вызывать заболевания. Проверить качество воды можно в лаборатории. Но как узнать, опасны или нет те или иные компоненты?

Качество воды зависит от многих факторов, но главный – откуда ее берут для городской системы водопровода. Это могут быть чистые горные источники или артезианский скважины, но многие города получают воду из отравленных промышленными стоками крупных рек. Ее очищают, аэрируют, обеззараживают, но все равно она содержит целый букет опасных химических веществ.

В колодцах и открытых водоемах в сельской местности основная проблема — бактериологическое загрязнение. Канализационные стоки попадают в грунт, смешиваются с грунтовыми водами и загрязняют источники питьевой воды. Удобрения с полей, пестициды тоже вносят свою лепту в понижение качества питьевой воды.

Какие показатели проверяют лаборатории?

Для оценки качества воды проводятся разные типы анализов — органолептический, химический, микробиологический и комплексный. Обычно лаборатории проверяют по 8-10 основным параметрам, но при необходимости можно проверить по нескольким десяткам показателей и узнать, какие вредные вещества есть в питьевой воде. Что может показать простой анализ питьевой воды?

Обычно лаборатории проверяют воду на:

• Уровень активности водорода в воде – pH (6-9);
• Общая минерализация (1000 мг/л);
• Жесткость (не более 7,0 мг-экв/л);
• нитратов (не более 45 мг/дм3), железа (не более 0,30 мг/дм3), марганца (не более 0,10 мг/дм3), ПАВ (не более 0,50 мг/дм3), нефтепродуктов (0,1 мг/л);
• Фенольный индекс (0,25 мг/л) и др.

Микробиологический анализ воды заключается в подсчете количества микроорганизмов на 1 мл воды. Согласно ГОСТу, в воде скважин и колодцев бактерий быть не должно. Их наличие может свидетельствовать, например, о загрязнении воды выделениями людей и животных.

Какие опасные вещества могут содержаться в питьевой воде?

Прежде всего, следует отметить: опасны не сами вещества, а если их много. Человеческому организму для нормального функционирования нужны все элементы таблицы Менделеева. Большинство из них попадают в организм с питьевой водой. Но превышение нормы этих веществ приводит к серьезным заболеваниям.

https://www.youtube.com/watch?v=4eX_-6Z627c

Допустимые нормы химических веществ регламентируются особыми документами, в разных странах они могут отличаться. За эталон чистой природной воды, в которой не содержатся вредные вещества, берут воду из ледников и высокогорных родников.

Сульфаты

Превышение предельно допустимой концентрации сульфатов в питьевой воде ведет к снижению кислотности желудочного сока, диарее. При пятикратном превышении нормы значительно ускоряются процессы старения организма. В регионах даже с двукратным превышением сульфатов в питьевой воде (например, в Средней Азии) местное население привыкает к ним, в то время как у приезжих моментально возникают «перебои» в работе желудочно-кишечного тракта. 

Нитраты и нитриты

В человеческом организме нитраты восстанавливаются до нитритов, а те, в свою очередь, взаимодействуют с гемоглобином, образуя стойкое соединение – метгемоглобин. Как известно, гемоглобин переносит кислород, а вот метгемоглобин такой способностью не обладает.

В итоге ткани начинают испытывать кислородное голодание, развивается заболевание – нитратная метгемоглобинемия. Вспышки этого заболевания, по большей части среди детей, были отмечены по всему миру в регионах с повышенным содержанием в воде нитратов.

Нитраты — это вещества, которые находят в питьевой воде во многих странах мира в количествах, превышающих норму.

Фториды

Из рекламы зубных паст нам достоверно известно, что нехватка фтора вызывает кариес. Этот химический элемент является составляющей костей и зубов человека. Во многих городах  США пониженное содержание фтора в воде, фторирование питьевой воды там оправдано.

Хотя современные исследования ставят под сомнение полезность фторирования питьевой воды. Для России, например, актуальна проблема прямо противоположная – переизбыток фтора.

Избыток фтора в организме может спровоцировать флюороз, что приводит к появлению темных пятен на зубах, изменению состава костей (деформируя их, подвергается тяжелым изменениям и связочный аппарат).

Железо

Железо содержится в огромном количестве и в артезианских, и в поверхностных водах. Часто вода имеет желтоватый цвет и неприятный привкус.

Превышение нормы железа приводит к зуду, сухости и высыпаниям на коже; повышается вероятность развития аллергических реакций.

Если питьевая вода содержит слишком большой процент железа, то велика вероятность появления заболеваний печени, снижения репродуктивности организма, увеличения риска инфаркта и аллергических реакций. Железо способно накапливаться во внутренних органах и мышцах.

Кроме того, повышенная концентрация железа имеет место при использовании стальных и чугунных водопроводных труб, разрушающихся из-за коррозии.

Так как железо одна из самых распространенных примесей в воде, то есть много способов определить повышенное содержание железа в воде и очистить от него воду.

Йод

Печальный факт: 65% населения России пьет воду с недостаточным содержанием йода. Недостаток йода приводит к развитию базедовой болезни, задержкам в физическом и умственном развитии у детей.

Йодирование воды, которое пытались выдвигать в качестве контрмеры, оказалось малоэффективным, как, впрочем, и йодирование соли.

Йод может войти в состав вредных примесей в воде: из сточных вод химических предприятий; из морских испарений; из магматических пород. Этот химический элемент полезен для человеческого организма в определенных количествах. Однако пить воду с повышенным содержанием йода категорически запрещено, т. к. это опасно для здоровья.

Бром

Бром довольно часто встречается в природе в составе химических соединений. Также его можно найти в организме человека: в составе крови, мочи, слюны, даже в мозге и печени. Повышенное содержание брома способствует развитию патологий сердечно-сосудистой системы, печени и почек. Избыток брома в воде может стать причиной нарушения работы нервной системы человека. Кроме того, такая вода может вызвать бромодерму – кожные высыпания.

https://www.youtube.com/watch?v=Y-xizK2lLeM

Бром чаще всего попадает в воду из-за сточных вод предприятий.

Бор

Есть несколько путей попадания бора в состав вредных примесей в воде: из сточных вод промышленности; из бытовых сточных вод; из природных подземных вод. Если употреблять воду, в состав которой входит большое количество бора, можно добиться полного обезвоживания организма.

Ко всему прочему, данный химический элемент плотно оседает в человеческом организме и плохо поддается выведению, накапливаясь вместе с потреблением зараженной воды.

Со временем процесс может вызвать интоксикацию, что сопровождается такими симптомами, как рвота, расстройство желудка, отсутствие аппетита, шелушения и сыпь на коже.

Марганец

Марганец в концентрации, превышающей норму (ПДК – 0,1 мг/л) в три раза, содержится в водопроводной воде некоторых регионов России. В ряде научных исследований установлено, что такое количество марганца негативно влияет на развитие беременности, вызывает анемию и пагубно воздействует на нервную систему человека.

марганца в питьевой воде напрямую зависит от деятельности расположенных поблизости промышленных предприятий. 

Ртуть

Накапливаясь в тканях головного мозга, ртуть приводит к тяжелым нервным поражениям, способствует нарушениям работы сердечно-сосудистой системы.

Опасны даже малые дозы: нижние границы содержания ртути в питьевой воде, при которых она бы не накапливалась в организме, до сих пор не установлены. Так называемая метилртуть – крайне опасная вредная примесь в воде.

Она вызывает болезнь Минамата, которая сопровождается такими симптомами, как нарушение слуха, моторики, со временем развивается паралич.

Одним из основных источников (на 85%) ртути в окружающей среде является деятельность промышленных предприятий.

Свинец

Наиболее опасен свинец для детей и беременных. У детей – снижает IQ, провоцирует развитие пороков сердца. У женщин – повышает риск выкидышей, токсикозов и рождения детей с дефектами развития, а кроме того, приводит к возникновению бесплодия.  Он откладывается в костях человеческого организма, нарушая работу центральной нервной системы и снижая иммунную защиту. Свинец  не имеет ни вкуса, ни запаха, определяется только при химическом анализе.

Основной источник свинца в водопроводной воде – разрушение свинецсодержащих элементов старых водопроводных сетей (припои, латунные сплавы). 

Кадмий

Сам по себе это достаточно редкий и рассеянный в земной коре элемент. Техногенным источником кадмия в природных водах обычно являются сточные воды рудообогатительных предприятий, химических и металлургических производств. Это вредное вещество в водопроводной воде часто можно обнаружить в промышленных регионах.

Кадмий медленно выводится из организма, поэтому его относят к кумулятивным, то есть, накапливающимся ядам. Соединения кадмия высокотоксичны. В организме кадмий встраивается в белковые молекулы, нарушая их работу.

В результате поражается центральная нервная система, печень и почки, хроническое отравление приводит к анемии и разрушению костей, острое отравление может приводить к летальному исходу. Предельно допустимые концентрации кадмия  в питьевой воде — 0,001 мг/л.

Алюминий

Обладает значительным нейротоксическим эффектом, вызывающим раннее наступление старческого слабоумия. Алюминий вымывает из организма кальций, что особенно опасно для растущего организма.

Основным источником алюминия в водопроводной воде являются вещества, применяемые в процессе обработки воды на очистных станциях – коагулянты.  Кроме этого, алюминий может попадать в организм человека с едой, из зубной пасты, от посуды.

Хлороформ

В процессе хлорирования водопроводной воды образуется хлороформ, причем в достаточно высоких концентрациях. ВОЗ устанавливает ПДК для хлороформа в 0,03 мг/л, что, по мнению многих исследователей, является возмутительной недооценкой опасности этого вещества. Но еще хуже ситуация в России, где ПДК для хлороформа во много раз выше норм ВОЗ – 0,2 мг/л!

Хлорирование помогает сделать воду пригодной для ее использования в бытовых целях. Однако пить такую воду не рекомендуется, поскольку это приведет к снижению иммунной системы организма, может вызвать аллергическую реакцию, бронхиальную астму, болезни сердечно-сосудистой системы, атеросклероз.

Поверхностно-активные вещества (ПАВ)

Обладают массой негативных качеств: затрудняют очистку воды от тяжелых металлов; растворяют жидкие и твердые загрязнители, которые, не будь ПАВ, осели бы на фильтрах; служат питательной средой для опасных микроорганизмов.

https://www.youtube.com/watch?v=cugcjjVNUC4

Отчасти вина лежит и на нас: используя стиральные порошки и моющие средства, мы тем самым содействуем значительному увеличению содержания ПАВ в воде. 

Пестициды

Пестициды способствуют развитию многих тяжелых заболеваний, провоцируют возникновение аллергических реакций. Потребление воды с пестицидами в больших количествах является причиной хронических заболеваний, пагубно сказывается на развитии детей, вызывая у них аномалии различного характера.

Основной источник загрязнений водопроводной воды – удобрения, применяемые в сельском хозяйстве. проблема заключается в том, что все существующие методы очистки воды от пестицидов малоэффективны.

Как защитить себя от вредных веществ в питьевой воде

Прежде чем делать какие-то выводы о качестве воды, которую вы используете для питья, обязательно нужно сделать ее анализ и определить концентрации химических веществ в ней. Особенно важно это сделать в том случае, если вы живете вблизи от крупных металлургических предприятий или химических заводов.

Обязательно следует проверять воду из скважин, которые делают для снабжения загородных домов. Вредные вещества в питьевой воде могут быть даже в том случае, если она чистая и прозрачная. Некоторые из них не имеют ни вкуса, ни запаха.

Для очистки такой воды используют сложные мембранные фильтры (фильтры обратного осмоса).

И наоборот, вода из колодца или скважины может быть желтоватой или мутной из-за примесей, но опасности для здоровья не представлять. Обычный недорогой проточный или кувшинный фильтр решит проблему замутненности.

Другие материалы по этой теме:

Источник: http://safetydom.net/water/63-vrednie-primesi-v-vode.html

Ядовитые вещества в воде

Вода в жизни человека играет особую роль. Она участвует практически во всех процессах, которые протекают в нашем организме, и воздействует на все жизненно важные органы и системы. Исходя из этого, нетрудно представить, какое значение для современного человека имеет качество питьевой воды.

К сожалению, в наше время в этом вопросе гораздо больше проблем, чем положительных моментов. По мнению ученых, современная гидросфера находится в удручающем состоянии – различные ядовитые вещества в воде присутствуют в таких концентрациях, что это представляет реальную угрозу человечеству. И пока надежд на то, что положение дел в ближайшее время изменится к лучшему, практически нет.

Источники опасности

Основные источники загрязнения питьевых вод сегодня принято делить на три категории:

• промышленные и бытовые отходы;
• нефтеперерабатывающая промышленность;
• атмосферные осадки;
• ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве.

Самый опасный и масштабный источник загрязнения – промышленные сточные воды, которые с точки зрения химического состава представляют собой сложную смесь минеральных и органических соединений. В современной промышленности активно используются такие тяжелые металлы, как ртуть, кадмий и многие другие.

По причине недостаточной надежности систем очистки сточных вод и производственных отходов, все эти вещества оказываются в водоемах или проникают в грунтовые воды.

Не меньшую опасность представляют и свалки бытовых отходов, которые в больших количествах содержат хлорорганические соединения, синтетические препараты и токсичные материалы.

Значительную опасность представляют сельскохозяйственные удобрения, вносимые в почву для повышения урожайности и борьбы с вредителями. Главным образом, это касается пестицидов. По данным некоторых исследований, порядка 20 % используемых ядохимикатов в результате дождей и искусственного полива уходят глубоко в почву, откуда проникают в грунтовые воды.

https://www.youtube.com/watch?v=RnVQQtiwWbA

Еще один источник ядовитых веществ в воде – нефтеперерабатывающие предприятия. В случае с ними основной причиной загрязнения становятся техногенные аварии, сливы нефтепродуктов за борт и т.д.

При этом порядка 5 % от попавшей в реки и озера нефти растворяется в воде с образованием устойчивых жирных кислот и спиртов, которые для человека могут быть очень опасны.

Например, ароматические углеводороды относятся к категории высокотоксичных и в больших концентрациях представляют серьезную угрозу.

Одна из главных опасностей, которую несут здоровью человека ядовитые вещества в воде, исходит от тяжелых металлов. В водоемы они попадают с промышленными и бытовыми отходами, а также в результате выщелачивания пород в местах расположения богатых месторождений.

Самый опасный тяжелый металл – ртуть. Здесь нужно отметить, что сейчас в мире каждый год производится примерно 9 тыс. тонн ртути, при этом почти половина данного объема впоследствии попадает в атмосферу, а оттуда, с дождями и прочими осадками – в воду и грунт.

Накапливаясь в организме человека, оно способно влиять на его поведение, нарушая координацию.

Но главное, метилртуть может вызывать деструкцию хромосом, что проявляется гораздо более серьезными последствиями, например, рождением детей с патологиями и врожденной ртутной интоксикацией.

Также металлическая ртуть, оказавшись в воде, может образовывать оксиды и ионы, которые обладают свойствами тиоловых ядов. Другими словами, они избирательно блокируют определенные ферменты, отвечающие в организме человека за переработку белка.

Сельскохозяйственные ядохимикаты

Пестициды сегодня в той иной концентрации присутствуют в любой питьевой воде. Их особенностью является крайне высокая устойчивость к воздействию других химически активных веществ. По этой причине меры, которые принимаются для очистки воды на специальных водоочистных сооружениях, в большинстве своем малоэффективны.

Более того, при взаимодействии с хлором и озоном, которые применяются при обработке водопроводной воды, происходит особая химическая реакция. В результате вырабатываются крайне токсичные вещества из разряда метаболитов. Эти ядовитые вещества в воде не так опасны, но при этом они обладают кумулятивной способностью, то есть могут накапливаться в организме человека, приводя к хроническим сдвигам в иммунной системе.

Источник: http://kraswater.ru/yadovityie-veshhestva-v-vode/

Загрязнение пресных вод

Приветствую Вас дорогие читатели! Сегодня я расскажу Вам о загрязнении пресных вод… 

Загрязнение пресных вод, в большинстве случаев, остается невидимым, поскольку загрязнители растворены в воде.

Но исключения тоже есть: плавающие на поверхности нефтепродукты, пенящиеся моющие средства, неочищенные стоки.

Существует несколько природных загрязнителей. В почве содержатся определенные питательные вещества, такие как нитраты, выходящие на поверхность при вспашке старых пастбищ и смываемые поверхностными стоками.

Однако объем полуестественных и естественных загрязняющих веществ – ничто по сравнению с производимыми человеком.

Виды загрязнителей

Фермеры используют разные химикаты, которые, в конечном итоге, попадают в пресную воду: инсектициды, фунгициды, акарициды, гербициды, и дезинфицирующий раствор для овец, которые, в целом содержат 450 активных ингредиентов – биоцидов.

Фосфаты и нитраты, стимулирующие рост растений, вносятся в землю, а источником большого количества ядовитых стоков являются птицефермы, свиноводческие фермы и силосные бурты.

Пресную воду, помимо дезинфицирующих средств, заражают и применяемые в сельском хозяйстве фармацевтические препараты – гормоны, антибиотики и ингибиторы роста.

https://www.youtube.com/watch?v=CPCQDIVAJBc

Также вместе с бытовыми стоками через канализацию, попадают в воду гормонные препараты.

Химические реагенты используются для получения питьевой воды. А следы этих реагентов остаются в воде. Побочным продуктом хлорирования воды является тригалометан, который считается канцерогенным.

В 1988 году в прессе широко освещалось применение сульфата алюминия при очистке воды: тогда в систему водоснабжения одного английского городка было сброшено несколько тонн этого вещества, что вызвало среди местных жителей массовое заболевание.

Тяжелые металлы: свинец, кадмий и цинк, являются наиболее опасными загрязнителями промышленного происхождения.

Кислотные дожди (подробнее о кислотных дождях смотрите здесь), вызываемые сжиганием ископаемого топлива – это другой серьезный источник загрязнения пресных вод.

Источники загрязнения

В пресную воду загрязнители попадают различными путями, косвенными или прямыми, но всегда при участии человека: в результате утечек и проливов, намеренных сбросов отходов, в результате несчастных случаев.

Фермерские хозяйства являются крупнейшими потенциальными источниками загрязнения. В Уэльсе и Англии фермерские хозяйства занимают почти 80% земель.

В источники пресной воды проникает часть необработанного навоза животных, покрывающего почву.

Кроме того, фермеры Уэльса и Англии ежегодно вносят в почву 2,5  млн. тонн азота, калия и фосфора, и часть этих удобрений попадает в пресную воду.

Некоторые из них – стойкие органические соединения, проникающие в пищевые цепи и вызывающие экологические проблемы.

В Великобритании сегодня свертывают производство хлор-органических соединений, которые в 1950-е годы выпускались в большом количестве.

Пресноводным водоемам все большую угрозу представляют стоки, сбрасываемые рыбоводческими хозяйствами, ввиду широкого применения ими фармацевтических средств борьбы с болезнями рыб.

Источники большого количества питательных веществ, которые попадают в пресную воду, кадмия, алюминия и железа, в первую очередь, – это лесные хозяйства и открытый дренаж.

Кислотность лесной почвы увеличивается с ростом деревьев, и проливные дожди образуют очень кислые стоки, которые губительны для живой природы.

Причиной серьезной экологической катастрофы может стать навозная жижа, попав в реку. Потому что ее концентрация больше в 100 раз, чем у сточных вод, обработанных на очистных сооружениях.

Они все продукты сельскохозяйственной и промышленной деятельности. Концентрированные кислоты, азотная и серная, образуются, если в дождевой капле эти газы соединяются с водой.

Распространители загрязнителей

В результате так называемого выщелачивания в источники водоснабжения с поверхности почвы попадают твердые и жидкие загрязняющие вещества.

Небольшое количество сваленных на землю отходов растворяется дождями и попадает в грунтовые воды, а потом и в местные реки с ручьями.

В источники пресной воды жидкие отходы проникают быстрее. Растворы для опрыскивания сельскохозяйственных культур, при контакте с почвой (более подробную информацию о почве читайте тут), или теряют свою активность, или выщелачиваются в земле, проникая в грунтовые воды, или попадают в местные реки.

Впустую тратится до 80% этих растворов, потому что они попадают на почву, а не на объект опрыскивания.

Время, которое необходимо для того, чтобы загрязнители (фосфаты или нитраты) с поверхности земли проникли в грунтовые воды, точно неизвестно, но этот процесс, во многих случаях, может длиться десятки тысяч лет.

Промышленные стоки – это поступающие в окружающую среду загрязняющие вещества от промышленных предприятий.

Определение уровня загрязнения

Такие признаки как мертвая рыба, могут указывать на загрязнение, но также есть и более сложные методы его обнаружения.

Загрязнение пресных вод измеряется в показателях биохимической потребности в кислороде (БПК) – то есть, сколько кислорода поглощает загрязнитель из воды.

https://www.youtube.com/watch?v=4iN6AT-C738

Этот показатель позволяет оценить степень кислородного голодания водных организмов, для которых кислород является жизненно необходимым.

Для чистых рек Европы (подробнее об этой части света читайте в этой статье) норма БПК равна 5 мг/л, в сравнении с неочищенными бытовыми стоками – 350 мг/л.

Молоко наносит большой вред при сливе его избыточного количества; загрязнение, которое оно вызывает, в 400 раз больше, чем от бытовых стоков.

Воздействие на живую природу

Позеленение поверхности воды относится к самым явным признакам загрязнения пресных вод. Цветение водных растений здесь наблюдается, когда вода обогащается смесью органических соединений, выщелоченных из окружающей почвы.

Такое обогащение в большей степени вызывают фосфаты, чем нитраты. Этот питательный бульон максимально способствует росту разных видов ряски, водорослей (подробнее о водорослях читайте здесь), а также бактерий (подробнее о бактериях читайте здесь).

Ситуация, которая сложилась в последние 20 лет, вызывает тревогу, потому что, значительная часть из 500 водоемов Англии, покрылась зеленью и стала токсичной ввиду их загрязнения.

Такие бактерии как листерия и сальмонелла, а также простейшие – например, криптоспоридия – для здоровья человека не менее опасны, чем холера в XIX веке в Европе.

На поверхности воды зелень действует как густой лесной полог, не пропуская в глубину солнечный свет. На водорослях, которые производят кислород, это сказывается губительно. От этих водорослей зависит жизнь водных позвоночных и беспозвоночных.

Определенные виды сине-зеленых водорослей, к тому же, выделяют ядовитые вещества, которые губят рыб и другие водные организмы.

Причиной цветения водорослей в водоемах и озерах могут быть, также, удобрение лесной почвы и вырубка лесов – питательные вещества в обоих случаях попадают в воду.

В северо-западной Европе, США (подробнее об этой стране смотрите в этой статье) и Канаде ряд крупных экологических бедствий вызвали кислотные дожди.

В 16 000 из 85 000 озер в Швеции вода окислилась, а в 5 000 из них рыба полностью исчезла. В воду 4 000 озер, начиная с 1976 года, добавляли известь для восстановления химического баланса и нейтрализации кислоты.

На востоке США ежегодный ущерб, в связи с потерей форели, вызванной окислением водоемов спортивного рыболовства, составил 1 млрд. долларов.

Однако расплачиваются за известкование озер другие сообщества. Так, например, избыток кальция привел к гибели 90% растущего вблизи ягеля, кукушкиного льна и торфяного мха.

В Скандинавию с запада, где английская промышленность производит около 3,7 млн. тонн сернистого газа в год, приходит значительная часть кислотных дождей.

Загрязнение водоемов, как правило, приводит к гибели живой природы, рыб в первую очередь. Но повторная колонизация и восстановление популяций возможно, особенно с человеческой помощью.

Некоторые беспозвоночные переселяются на пораженные участки из мест находящихся выше по течению; другие перелетают сюда за считанные часы.

К нарушению экологического баланса одни организмы чувствительны ( такие как речные блюдечки, чьи жабры забиваются илом), а другим видам нипочем довольно высокие уровни загрязнения.

Трубчатые черви поглощают бактерии и личинок разных видов звонцов, а пиявки легко переносят эвтрофикацию и низкое содержание кислорода.

Тяжелые металлы

В пресной воде свинец встречается в растворенном виде. Рыболовные грузила – один из источников свинцового загрязнения. Эти грузила при запутывании лески постоянно выбрасывают.

Лебеди сильно страдают от свинца, проглатывая вместе с водорослями грузила. Он остается в мускульном желудке птиц, постепенно растворяясь и вызывая их смерть.

«Сломанная шея» (когда мышцы не могут держать длинную шею птицы, и в результате она медленно умирает от голода) является признаком свинцового отравления.

Кадмий, другой тяжелый металл, проникая в пресноводную среду, поражает рыб, а через них попадает в человеческий организм.

Очистка вод Темзы

Одной из самых грязных рек в мире долго была Темза, и на протяжении большей части XX века в ней не водилась рыба.

https://www.youtube.com/watch?v=WaABXU3_LQE

В результате длительных усилий тут вновь появилось около 100 видов рыб, включая лосося. Успех обеспечили контроль промстоков в местах их сброса и судебное преследование нарушителей.

В приливных реках типа Темзы сплошная масса стоков может оставаться в их водах неделями, спускаясь по течению вниз на 16 км во время отлива и возвращаясь на 15,3 км во время прилива.

Вдоль всего русла из Темзы забирается вода для питья. Вода каждый раз доводится до питьевых стандартов, используется, загрязняется, очищается и сбрасывается в Темзу назад.

Сразу же большим успехом увенчалась очистка рек Темзы, в отличие от рек США и Германии (подробнее об этой стране смотрите в этой статье). В США однажды в штате Огайо сгорел один из мостов, в результате возгорания поверхности воды, загрязненной большим количеством нефтепродуктов.

Законодательство

Действенное средство предотвращения загрязнения – это законы. Но очень трудно добиться их соблюдения.

Поэтому новая международная инициатива – «платит сторона, виновная в загрязнении» — идеальна по сути, но редко дает плоды.

Рекомендации по допустимым уровням загрязнения опубликовала всемирная организация здравоохранения (ВОЗ).

Например, содержание в воде кадмия не должно превышать 3/1000 мг/л. Закон о загрязнении рек первой в мире, вероятно, приняла Англия. В 1197 году король Ричард I подписал первую хартию о Темзе.

Европейское Сообщество издает директивы о качестве воды, но эти требования выполнять не спешат правительства европейских стран.

9 из 12 стран членов ЕС в 1992 году в своих водоемах превысили уровень содержания нитратов.

От всех членов ЕС требовалось, по новому законодательству, к 2002 году создать специальные очистные станции для обработки воды для промышленного и городского потребления, чтобы предотвратить загрязнение рек.

Вот мы и познакомились с загрязнениями пресных вод и теперь, надеюсь, будем стараться принимать природоохранные меры

Источник: https://o-planete.ru/globalyne-problem-tchelovetchestva/zagryaznenie-presnh-vod.html

Источники загрязнения воды в мире

Промышленные и бытовые стоки, сельскохозяйственные удобрения и ливневые сточные воды – основные загрязнители питьевой воды, улавливаемые при помощи сложных фильтрационных систем и современного оборудования водоподготовки.

В течение последних десятилетий качество воды непрерывно ухудшается. Причиной тому является не только жизнедеятельность человека, но и атмосферный перенос загрязнителей на далекие расстояния (1). Именно поэтому на сегодняшний день даже жители экологически чистых районов вынуждены ставить фильтры и системы очистки для питьевой воды.

Какие источники загрязнений водных ресурсов планеты наиболее опасны? И как определить степень опасности растворенного вещества?

Но всё по порядку. 

Класс опасности основных источников загрязнений питьевой воды

Согласно действующему законодательству (2) существует пять классовопасности загрязнений природных ресурсов. В соответствии с этим можно считать промышленные стоки, являющиеся основными источниками солей тяжелых металлов и радиоактивных элементов (плутония, полония, солей свинца) наиболее опасными. Наименее губительными для экосистемы планеты являются хлориды и сульфаты, содержащиеся в сельскохозяйственных удобрениях.

Опасными для здоровья человека считаются бытовые стоки. Именно некачественная очистка сточных воды приводит к развитию опасных бактерий и микроорганизмов. (Таблица 1)

Таблица 1. Сравнительная таблица уровней заболеваемости и смертности, причиной которых стали патологические микроорганизмы, содержащиеся в питьевой воде. (3)

Возбудитель заболевания	Число заболевших	Число умерших
Холера – 1993 год	297,.000	4,971
Амебиаз	48,000,000	110,000
Диарея (до 5-летнего возраста)	1,600,000,000	3,200,000
Шистосомоз	200,000,000	200,000

 , на котором мы видим что загрязняет нашу воду и кто в этом виноват. Смотрим.

 

С развитием современных методов очистки увеличился и уровень водоподготовки. Однако появление принципиально новых материалов, молекулы которых можно увидеть только под сверхсильным микроскопом обязывает заранее продумать способы защиты водных ресурсов планеты (и человеческого организма) от подобных «невидимых» для привычных пористых систем фильтрации микро- и наночастиц.

Источники информации:

1. Meybeck and Helmer

2.Приказ Министерства природных ресурсов РФ от 15.06.2001 года № 511

3 Источник: Galal-Gorchev 1994

Источник: http://ochistivodu.ru/istochniki-zagriaznenii-pitevoi-vody/naibolee-opasnye-istochniki-zagriazneniia-vody