8.6: Якість води (забруднення)

Забруднення води є основною проблемою, з якою стикаються багато наших поверхневих і підземних вод джерел. Забруднення може бути як природним внаслідок геологічних або метеорологічних подій, так і антропогенним (людські причини). Джерела забруднення людини можна класифікувати як точкове джерело або неточкове джерело. Забруднення точковим джерелом - це забруднення води, що надходить з однієї точки, наприклад, каналізаційно-відвідної труби. Неточкове джерело (NPS) забруднення - це забруднення, що скидається на широку територію землі, таку як сільськогосподарський стік та міський зливовий стік, а не з одного конкретного місця. Неточкове забруднення джерела забруднення відбувається, коли дощова вода, танення снігу або зрошення змивають орані поля, міські вулиці або заміські подвір'я. Коли цей стік рухається по поверхні землі, він збирає частинки ґрунту та забруднюючі речовини, такі як поживні речовини та пестициди.

Види забруднення води

Забруднення водних ресурсів відбувається у вигляді хімічного, біологічного та фізичного забруднення. Хімічне забруднення включає такі речі, як токсичні метали, органічні сполуки, кислі води гірничодобувної діяльності та промисловості, фармацевтичні препарати та багато інших хімічних сполук з галузей промисловості та очисних споруд. Іншою формою хімічного забруднення є радіоактивні відходи, які мають значний потенціал завдати шкоди живим істотам. Більша частина радіоактивного забруднення походить від сільськогосподарських практик, таких як тютюнове землеробство, де використовується радіоактивне фосфатне добриво. Фізичне забруднення включає забруднення осадами, сміття, викинуте у водойми, теплове та інше підвішене навантаження. Температура зазвичай негативно впливає на метаболізм водної фауни і може стимулювати евтрофікацію. Біологічне забруднення зазвичай відноситься до хвороботворних бактерій, вірусів та паразитичних найпростіших. Поширені патогенні мікроби, що впроваджуються в природні водойми, є патогенними мікробами з неочищених стічних вод або поверхневого стоку від інтенсивного випа Біологічне забруднення є поширеною причиною хвороб та смерті в менш промислово розвинених країнах, де щільність населення, дефіцит води та недостатня очистка стічних вод в поєднанні викликають поширені паразитарні та бактеріальні захворювання.

Джерела забруднення води

Більшість поширених неорганічних хімічних забруднювачів води виробляються неточковими джерелами, головним чином інтенсивним сільським господарством та міськими районами високої щільності. Специфічними неорганічними хімічними речовинами та їх основними джерелами є: аміачна селітра та безліч споріднених фосфатних та азотних сполук, що використовуються в сільськогосподарських добривах; важкі метали (присутні в міських стоках та стіках хвостів шахт). Однак деякі неорганічні забруднення, такі як хлор та пов'язані з ними похідні, виробляються з точкових джерел, іронічно використовуваних у водоочисних спорудах. Більше того, деякі великі розрядники важких металів у водне середовище є фіксованими точковими промисловими установками.

Високі концентрації азоту (N) і фосфору (P) у воді можуть викликати евтрофікацію. Ви бачите це щоразу, коли помічаєте зеленуватий відтінок води в наших місцевих струмках та річках під час низького потоку, або якщо ви коли-небудь бачили зелений ставок ферми. Ці поживні речовини в основному надходять з:

• очищені стічні води (навантажені П і Н) скидаються в річку з каналізаційних споруд,

• сільськогосподарські райони, де фермери дозволяють тваринництву прямий доступ до потоку, і

• сільськогосподарські території, де відбувається інтенсивне внесення добрив, і з ландшафтів (будинки, сади, поля для гольфу) зі стоком добрив

N і P діють як добрива у воді та сприяють цвітінню водоростей. Оскільки водорості гинуть, вона розкладається аеробними бактеріями у воді. Ці бактерії використовують кисень у воді, а низький рівень розчиненого кисню (DO) може призвести до «риб вбиває», де велика кількість риб та інших водних мешканців гинуть через задуху. Мертва зона в Мексиканській затоці - це величезна територія низького DO, що має великий негативний вплив на рибну промисловість уздовж узбережжя Мексиканської затоки поблизу гирла річки Міссісіпі. Мертва зона виникає щорічно, коли добрива, з фермерських полів на Середньому Заході, змивають річку Міссісіпі.

Неправильне зберігання та використання автомобільних рідин виробляють звичайні органічні хімічні речовини, що викликають забруднення води. Ці хімічні речовини включають метанол та етанол (присутні в рідині склоочисника); бензин та нафтові сполуки, такі як октан, нонан (переповнення бензинових резервуарів); більшість з них вважаються неточковими джерелами, оскільки їх шлях до водотоків в основному надземний потік.

Однак витік підземних і надземних резервуарів для зберігання можна вважати точковими джерелами для деяких з цих хімічних речовин, а ще більш токсичних органічних сполук, таких як перхлоретилен. Жири та жири (такі як мастило та стоки ресторанів) можуть бути точковими або неточковими джерелами залежно від того, чи випускає ресторан жир у систему збору стічних вод (точкове джерело) або утилізує таку органіку на зовнішній поверхні землі або транспортує на великі звалища.

Найзначнішим фізичним забруднювачем є надлишковий осад у стоках із сільськогосподарських ділянок, чітких лісів, неправильно градуйованих схилів, міських вулиць та інших погано керованих земель, особливо коли задіяні круті схили або землі біля струмків. Інші фізичні забруднювачі включають різноманітні пластикові відходи продуктів, таких як пакувальні матеріали; найбільш згубними з цих предметів є предмети у формі кільця, які можуть затримувати або задушити рибу та іншу водну фауну (рис. 8.4.6). Іншими поширеними фізичними об'єктами є сміття деревини, макулатура та картон. Нарешті, електростанції та інші промислові об'єкти, які використовують природні водойми для охолодження, є основними джерелами теплового забруднення.

Підземні води також можуть забруднюватися як від природних, так і антропогенних джерел забруднення. Природні забруднення присутні в гірських породах і відкладеннях. Оскільки підземні води протікають через відкладення, такі метали, як залізо та марганець, розчиняються і пізніше можуть бути виявлені у високій концентрації у воді. Промислові скиди, міська діяльність, сільське господарство, відведення підземних вод та утилізація відходів - все це може вплинути на якість підземних вод. Забруднення з протікають паливних баків або розливів палива або токсичних хімічних речовин можуть потрапляти в грунтові води і забруднювати водоносний шар. Пестициди та добрива, що вносяться на газони та посіви, можуть накопичуватися і мігрувати на ґрунт води.

Витік з септиків та/або місць утилізації відходів також може забруднити грунтові води. Септик може вводити бактерії у воду, а пестициди та добрива, які просочуються у сільськогосподарський грунт, можуть врешті-решт опинитися у воді, витягнутій із колодязя. Або, колодязь міг бути поміщений у землю, яка колись використовувалася як сміттєвий або хімічний звалище.