Загрязнение воды кратко: причины, источники, последствия и пути решения

Качество воды: обнаружение загрязнения воды изотопными методами

Действия человека и промышленная деятельность часто отрицательно влияют на качество воды, превращая главный источник жизни в ее угрозу. С помощью ядерных методов можно выявить факторы, которые приводят к ухудшению качества воды, и найти способ сохранения надлежащего качества воды и очистки загрязненной воды.

Организация Объединенных Наций признала доступ к чистой воде одним из основных прав человека. Однако бо́льшая часть населения планеты вынуждена каждый день мириться с плохим качеством воды. Дело может быть в непригодности питьевой воды или в том, что источникам поверхностных вод был нанесен ущерб – другими словами, произошло загрязнение рек, озер и океанов. Это отрицательно влияет не только на людей, но и на все формы жизни.

Источники воды могут быть загрязнены тяжелыми металлами, сложными органическими соединениями (к которым относятся побочные нефтепродукты или фармацевтические средства), радиоактивными изотопами и микроэлементами.

То, как эти загрязнители перемещаются в водных системах, зависит от степени их растворимости в воде и способности соединяться с микрочастицами (процесс, также известный как «осаждение»). Так, некоторые загрязнители могут передвигаться на огромные расстояния от своего источника, а другие быстро связываются.

Сейчас прикладываются огромные усилия, чтобы улучшить качество водоемов, находящихся в критическом состоянии. Удалось добиться прогресса. Для изучения движения загрязнителей в воде и определения качества воды МАГАТЭ использует ядерные и изотопные методы. Оно использует стабильные изотопы и радиоиндикаторы , чтобы изучить попадание подземных вод в озера, реки и мировой океан и лучше понять пути перемещения загрязнителей. Это помогает государствам-членам предотвращать случаи загрязнения и смягчать их последствия.

Чтобы повысить уровень точности аналитических методов и уровень обнаружения загрязнений, Агентство также проводит обучение по данным вопросам. Благодаря этому правительства и руководители директивных органов могут быть уверенными в надежности получаемых ими данных о качестве воды.

Дренажные воды и качество воды

На качество воды могут отрицательно повлиять загрязнители, попадающие в нее в результате сброса сельскохозяйственных и городских стоков, а также дренажные воды, образуемые в результате горнодобывающей деятельности. Во многих сельскохозяйственных районах происходит загрязнение водоносного горизонта в результате инфильтрации удобрений. МАГАТЭ вносит вклад в обеспечение водной безопасности, проверяя зависимость времени восстановления качества воды от количества нитратов в ней. Оно также изучает связь нагрузки по питательным веществам и эвтрофикации (избыточным уровнем питательных веществ) с повышением частоты и интенсивности вспышек вредоносного цветения водорослей в пресных водах.

Во многих странах одной из самых серьезных проблем общественного здравоохранения стала проблема повышенной концентрации микроэлементов в подземных водах. Речь идет, например, о высоком уровне содержания мышьяка в подземных водах.

Чтобы определить, имеет ли уран в воде природное происхождение или связан с ядерным топливным циклом, МАГАТЭ использует изотопы урана-238 и урана-235. Исследователи МАГАТЭ могут также определить уровень радионуклидного загрязнения поверхностных вод, контактирующих с воздухом, который поступает из открытых бассейнов выдержки. Такая информация была особенно актуальна после чернобыльской аварии и аварии на Фукусиме.

Обеспечение надежности лабораторий государств-членов

Чтобы выявить загрязнителей прежде, чем они станут угрозой здоровью или окружающей среде, лабораториям необходимы экспертные знания в области аналитических методов, которые дают высокоточные результаты даже при незначительном количестве загрязнителей. Для принятия директивными органами правильных решений нужно также, чтобы они могли полагаться на предоставляемые лабораториями данные.

Чтобы решить эту задачу и помочь подтвердить и повысить надежность лабораторий всего мира, МАГАТЭ проводит межлабораторные сопоставления и аттестационные испытания. Главная цель этих испытаний – выявить, обнаруживаются ли содержащиеся в воде при весьма низких концентрациях такие элементы, как свинец, кадмий, мышьяк, медь, цинк или уран.

Методы очистки воды

Организм человека содержит более 50% воды. Поэтому качество употребляемой жидкости оказывает немалую роль на наше здоровье. Вода, которая содержится в организме человека, отличается от обычной, больше напоминая по структуре лед. Приведение потребляемой жидкости к такому состоянию осуществляется организмом самостоятельно. Если же употреблять регулярно воду низкого качества, это может спровоцировать необратимые негативные процессы в развитии организма. Например, вредные примеси могут менять клеточную структуру, вызывая тем самым преждевременное старение.

Содержание:

• Что может спровоцировать загрязнение воды
• Какое влияние оказывает неочищенная вода на жизнь человека
• Методы очистки воды
• Механические методы очистки воды
• Физико-химические методы
• Суть использования биологических методов

Что может спровоцировать загрязнение воды

Вредные вещества могут попадать в воду естественным путем или в результате деятельности человека. Всего источников искусственного загрязнения выделяют более 400.

Условно их можно разделить на несколько групп:

• Физические, например, вследствие радиационного загрязнения;
• Химические – пестициды, металлы, нефть;
• Биологические – различные микроорганизмы и бактерии.

Естественными источниками заражения пресной воды выступают чаще всего подземные воды, в которых отмечается высокое содержание минералов, а также морская вода, попадаемая в подземные источники. Загрязнению подвержены как подземные, так и надземные воды. Первый вариант наиболее опасен, так как в этом случае вода без очистки через скважины и колодцы попадает в распоряжение людей. Тут следует учитывать еще и то, что загрязненная вода может распространяться от источника загрязнения на десятки километров.

Какое влияние оказывает неочищенная вода на жизнь человека

В зависимости от вида и количества примесей вода может быть использована человеком в пищевых и хозяйственных целях. Но из-за ухудшения ее качества желательно употреблять воду без примесей. Рассмотрим несколько наиболее популярных видов загрязнения воды, а также последствия употребления такой воды человеком:

• Взвешенные вещества, нерастворимые в воде (песок, глина и т.д.). Такая вода имеет мутный цвет и для употребления в различных целях непригодна;
• Природные и техногенные органические вещества, например, продукты разложения и отходы жизнедеятельности животных, кислоты, нефть. Такая вода характеризуется неестественным цветом и запахом и в употребление непригодна;
• Бактерии и микроорганизмы. Так как визуально такая вода кажется чистой и прозрачной, то выявить их наличие можно только в лаборатории. Результатом употребления такой воды являются кишечные инфекции, отравления и т.д.;
• Соли кальция и магния в больших количествах. Постоянное употребление такой воды может привести к отложению камней;
• Марганец и железо. При постоянном употреблении такой воды повышается риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний;
• Аммиак, нитраты.
  В больших концентрациях они способны вызвать онкологические заболевания;
• Сероводород. Такая вода отличается неприятным запахом и непригодна для применения.

Методы очистки воды

Из-за высокого уровня производства, являющегося основным источником загрязнения воды, водоемы не успевают самоочищаться. Поэтому существуют различные методы очистки, применяемые на производстве, в водоканале и в очистных установках, устанавливаемых дома.

Их можно разделить на две большие группы:

• Деструктивные, нацеленные на уничтожение загрязняющих веществ;
• Регенеративные, которые используются не только для устранения нежелательных факторов, но и извлечения их для дальнейшего использования. Ведь для промышленности химические элементы являются ценным сырьем.

С точки зрения применяемых методик выделяют следующие методы:

• Механические;
• Физико-химические;
• Биологические.

Рассмотрим их более подробно.

Механические методы очистки воды

Суть этих методов заключается в извлечении механических примесей, которые можно устранить без использования специальных средств (глины песка, ржавчины). К таким методам относятся комплексы мер, включающие процесс процеживания, отстаивания и фильтрования. В этом случае очистка осуществляется за счет фильтров, в которые установлены фильтрующие материалы. Выбор материала зависит от степени мутности воды и поступающих объемов. Поэтому тип подходящего оборудования определяется специалистом.

Чаще всего используются два типа фильтрующей загрузки:

• Процеживание. Вода проходит через пористый материал, который задерживает частички, по размеру большие, чем поры;
• Пленочная фильтрация. Такой способ более надежный, так как удерживаются более мелкие частицы.

Механические методы очистки наименее затратные. Эффективность их не абсолютно, но удаляется до 65% нежелательных примесей. Это является отличной подготовкой для дальнейшей очистки.

Физико-химические методы

Эти методы используются для удаления не только жидких и твердых частиц, но также газов, органических и минеральных элементов. Применяются они для очистки сточных вод и на крупных производствах.

Выделяют несколько подходов этих методов:

• Коагуляция. В этом случае в воду добавляется коагулянт – специальное вещество, соединяющееся с мелкими частицами в жидкости. В результате этой реакции выпадает осадок, который может составлять до 20% общего объема. Он затем удаляется физическими методами;
• Флокуляция, являющаяся разновидностью коагуляции. Используется она для усиления эффекта коагуляции. В этом случае образование осадка происходит быстрее с меньшим использованием коагулянта;
• Адсорбция. Суть метода заключается в нейтрализации нежелательных примесей путем их поглощения. Для этого используется адсорбент, через который пропускается загрязненная вода. Эффективность этого метода может достигать 90%;
• Флотация. Используется этот метод для удаления нефтепродуктов и масел. Для очистки в жидкость подаются пузырьки газа, которые присоединяют к себе вредные вещества. После этого пузырьки всплывают и образуют пену;
• Ультрафильтрация и обратный осмос. Фильтрация в этом случае осуществляется при помощи мембран и высокого давления;
• Применение электрического тока.

Суть использования биологических методов

Суть метода заключается в использовании определенных живых организмов (гетеротрофные микроорганизмы), которые и способны устранять примеси. Для них органические вещества являются источником питания. Эффективность методов биологической очистки зависит от степени загрязнения и количества микроорганизмов. Если уровень загрязнения слишком высокий, то микроорганизмы просто не справятся с нагрузкой, не будут успевать размножаться, и колония просто погибнет.

Также важен уровень залегания воды, если она подается из артезианского источника. Чем глубже она протекает, тем меньше в ней содержится органики.

Рассмотренные методы очистки воды наиболее надежные и могут быть использованы как в домашних условиях, так и на производстве. Из бытовых способов очистки с ними по эффективности может сравниться только замораживание. Но процесс этот слишком трудоемкий. Кипячение же и использование серебра не только обладает меньшей эффективностью, но и может оказывать негативное воздействие на организм человека.

Причины и последствия загрязнения воды

Вода является жизненно важным элементом, если мы хотим выжить на Земле. Но все мы прекрасно понимаем, сколько вреда мы, люди, нанесли земле, загрязнив ее до основания.

Людям, конечно, стало тяжело сталкиваться с озерами и реками, наполненными до краев пресной водой. И в любом случае, если встретимся, то наверняка водоем может быть загрязнен теми или иными вещами.

Итак, что такое загрязнение воды?

Загрязнение воды – это изменение химических, физических или биологических свойств воды, способное нанести вред живому организму. Проще говоря, загрязнение воды – это загрязнение водоемов, таких как озера, реки, океаны, водоносные горизонты, подземные воды или море. Загрязнение обычно вызвано вмешательством человека.

Что вызывает загрязнение воды?

Существует множество причин загрязнения воды, некоторые из них:

1- Сточные воды или сточные воды:

Отходы домашних хозяйств, фабрик или сельскохозяйственных угодий сбрасываются в реки или озера. Эти отходы могут быть в виде жидких отходов, мусора или сточных вод. Вредные химические вещества, просачивающиеся из этих отходов, могут повредить водным обитателям.

2- Сброс:

Большинство водоемов превращаются в свалки близлежащими населенными пунктами. И это вызывает огромную проблему, потому что на свалке есть все, от пластика, алюминия до стекла, пенополистирола и т. д. А поскольку все отходы разлагаются в воде в разное время, они, как правило, наносят вред водным обитателям, пока не разлагаются.

3- Загрязнение нефтью:

Одним из худших видов загрязнения воды является загрязнение нефтью. Это связано с тем, что разливы нефти с танкеров и кораблей имеют тенденцию образовывать толстый слой над водой в морях или океанах. А поскольку нефть не растворяется, шлам остается навсегда.

4- Кислотные дожди:

Хотя кислотные дожди могут показаться естественной проблемой, следует помнить, что кислотные дожди вызываются кислотными частицами в загрязненном воздухе. Эти частицы в атмосфере смешиваются с водяным паром и вызывают кислотные дожди.

5- Промышленные отходы:

Промышленные отходы содержат свинец, асбест, нефтепродукты и даже ртуть. Все эти химические вещества очень опасны как для человека, так и для водных организмов. Но многие предприятия, как правило, сбрасывают отходы в крупные водоемы, такие как реки и озера, вокруг населенных пунктов, тем самым загрязняя пресную воду.

Какое воздействие оказывает загрязнение воды на экосистему?

1- Болезни:

Не только водная жизнь, даже когда люди в конечном итоге пьют загрязненную воду, они становятся уязвимыми для различных опасных для жизни болезней, таких как гепатит, холера, тиф и многие другие болезни, передающиеся через воду.

2- Разрушение экосистемы:

Наша экосистема очень хрупкая. Даже простое изменение может привести к тому, что экосистема отреагирует и повлияет на окружающую среду. Если в какой-то местности не контролировать водную систему, то вся экосистема этой конкретной местности может рухнуть.

3- Эвтрофикация:

Химические вещества, присутствующие в водоеме, способствуют росту водорослей. Эти водоросли в конечном итоге образуют толстый слой над прудами и озерами. Бактерии, присутствующие в воде, имеют тенденцию питаться водорослями, вызывая снижение количества кислорода в воде, что влияет на водную жизнь всего водоема.

4- Негативное воздействие на пищевую цепь:

Если водная жизнь имеет тенденцию приспосабливаться к загрязненной воде, весьма вероятно, что морские виды могут иметь токсины и загрязняющие вещества в своем организме. Когда люди склонны питаться рыбой, моллюсками или другими водными видами, они также потребляют токсины и загрязняющие вещества.

Как мы собираемся выжить?

Во многих отчетах открыто утверждается, что к 2025 году две трети мира столкнутся с нехваткой воды. Единственный способ дать подрастающему поколению надежду на жизнь — это следовать правильным методам сохранения воды.

И, к счастью, такие компании, как Airowater , уделили внимание этой проблеме. Они нашли эффективное решение проблемы нехватки воды, внедрив генератор атмосферной воды (AWG). Эта инновационная технология использует влажность воздуха для производства питьевой воды. Таким образом, независимо от ваших потребностей, у вас всегда будет свежий источник воды.

5 различных источников загрязнения воды и как их остановить

Последнее обновление: сб, 18 марта 2023 г. | Очистка сточных вод

Загрязнение воды является одним из наиболее распространенных видов загрязнения в современном мире. Загрязнение воды — это термин, используемый для обозначения наличия вредных загрязняющих веществ в водоемах. Это происходит, когда загрязняющие вещества и неочищенные отходы попадают в водоемы. При этом загрязняются озера, реки, моря, водохранилища, пруды и подземные воды.

Загрязнители воды могут сбрасываться прямо или косвенно. Загрязнение воды иногда является результатом деятельности человека. Однако бывают случаи, когда загрязнение воды происходит по причинам, не зависящим от человека.

Если не контролировать и не предотвращать загрязнение воды, оно может сильно нарушить жизнь человека.

Причины загрязнения воды

Промышленные отходы

Ежедневно в промышленности образуется большое количество отходов. Эти отходы содержат загрязняющие вещества и токсичные химические вещества, такие как ртуть, свинец, асбест, сера и нитраты, а также другие вредные химические вещества. В большинстве отраслей отсутствует надлежащая система обращения с отходами. Это приводит к тому, что отходы стекают в водоемы, такие как реки и море, через каналы для удаления отходов. Эти химические отходы изменяют цвет воды, вызывают эвтрофикацию и изменяют температуру воды и представляют серьезную опасность для людей, животных и растений.

Сточные воды и нечистоты

Сточные воды и нечистоты от бытовых отходов также являются распространенными причинами загрязнения воды. Канализационные воды содержали химические вещества и вредные бактерии, которые вызывают серьезные проблемы со здоровьем. Канализационные стоки домов переносят патогены, вызывающие заболевания. Сточные воды и канализация содержат микроорганизмы, которые являются переносчиками смертельных заболеваний, а также являются питательной средой для переносчиков болезней.

Морской сброс

Каждое домашнее хозяйство производит мусор. Это может быть бумага, пластиковые бутылки, стекло, резина, алюминий, а также пищевые отходы. Этот мусор иногда сбрасывается в водоемы, что приводит к загрязнению воды. Некоторым из этих залежей отходов требуется до 200 лет для разложения. Когда они попадают в море, они не только загрязняют воду, но и наносят вред водным существам.

Разливы нефти

Нефть также является одной из наиболее опасных причин загрязнения воды. Нефтяные отходы промышленности, кораблей и машин иногда попадают в водоемы вместе с другими отходами. Масло не растворяется в воде и поэтому образует слой, который покрывает воду под ним. Помимо того, что вода загрязняется и становится вредной для человека, она также вызывает гибель морской фауны.

Пестициды и химические удобрения

Это продукты, используемые фермерами для выращивания сельскохозяйственных культур, свободных от бактерий и насекомых. Хотя они могут быть полезны для жизни растений, они представляют серьезную опасность для людей и животных, если они получают доступ к воде. Эта причина загрязнения воды в основном возникает, когда идет дождь. Химические вещества смешиваются с дождевой водой и попадают в водоемы.

Как остановить загрязнение воды

Сточные воды и очистка сточных вод

Важно очищать сточные и канализационные воды от домашних хозяйств. При обработке они становятся экологически чистыми и представляют минимальную угрозу как для людей, так и для животных. Должен быть эффективный процесс очистки сточных вод. Сточные воды можно очищать путем биологической очистки сточных вод. Эти методы могут использоваться промышленными предприятиями и домовладельцами для очистки воды до ее сброса в окружающую среду.

Защита больших водоемов

Промышленные и человеческие отходы могут быть очень твердыми, и иногда их невозможно очистить после того, как они попадут в большие водоемы. Поэтому промышленность и люди должны обеспечить предотвращение загрязнения крупных водоемов. В водоемы не должны попадать отходы, и люди должны выбрасывать мусор в специально отведенные для этого мусорные баки и места. Кроме того, необходимо проводить обычную очистку верхних прудов и озер, чтобы гарантировать, что вода остается пригодной для потребления людьми и животными.

Восстановление воды в качестве хладагента на электростанциях и в промышленности

Большинство отраслей промышленности и электростанций используют воду в качестве хладагента. Эта вода затем сбрасывается в водоемы перед очисткой. Это вызывает перепады температуры (тепловой удар), которые вызывают гибель водных существ и растений. Этого можно избежать, если вода, используемая в качестве хладагента, повторно используется в промышленности, а не сбрасывается в окружающую среду.

Повышение осведомленности общественности

Повышение осведомленности общественности может иметь большое значение для обеспечения того, чтобы люди старались как можно больше не играть роли в загрязнении воды.