Источники загрязнения вод. Загрязнение поверхностных вод

Основные виды загрязнения вод.

Наиболее часто встречаются химическое и бактериальное загрязнения, реже радиоактивное, механическое и тепловое.

Химическое загрязнение – наиболее распространенное, стойкое и далеко распространяющееся. Оно может быть органическим (фенолы, нафтеновые кислоты, пестициды и др.) и неорганическим (оли, кислоты, щелочи), токсичным (мышьяк, соединения ртути, свинца, кадмия и др.) и нетоксичным. При осаждении на дно водоемов или при фильтрации в пласте вредные химические вещества сорбируются частицами пород, окисляются и восстанавливаются, выпадают в осадок и т.д.. Однако, как правило, полного самоочищения загрязненных вод не происходит. Очаг химического загрязнения подземных вод в сильно проницаемых грунтах может распространяться до 10 км и более.

Бактериальное загрязнение выражается в появлении в воде патогенных бактерий, вирусов (до 700 видов), простейших, грибов и д.. Этот вид загрязнений носит временный характер.

Радиоактивное загрязнение воды весьма опасно даже при очень малых концентрациях радиоактивных веществ. Наиболее вредны «долгоживущие» и подвижные в воде радиоактивные элементы (стронций-90, уран, радий-226, цезий и др.). Они попадают в поверхностные водоемы при сбрасывании радиоактивных отходов, захоронении их на дне и др., в подземные же воды – в результате просачивания в глубь земли вместе с атмосферными водами или в результате взаимодействия подземных вод с радиоактивными горными породами.

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

Применительно к поверхностным водам выделяют еще их загрязнение (а точнее, засорение) твердыми отходами (мусором), остатками лесосплава, промышленными и бытовыми отходами, которые ухудшают качество вод, отрицательно влияют на условия обитания рыб, состояние экосистем.

Тепловое загрязнение связано с повышением температуры вод в результате их смешивания с более нагретыми поверхностными или технологическими водами. При повышении температуры происходит изменение газового и химического состава в водах, что ведет к размножению анаэробных бактерий и выделению ядовитых газов – сероводорода, метана. Одновременно происходит «цветение» воды, вследствие ускоренного развития микрофлоры и микрофауны, что способствует развитию других видов загрязнения.

К основным источникам загрязнения поверхностных вод относятся: 1) сброс в водоемы неочищенных сточных вод; 2) смыв ядохимикатов ливневыми осадками; 3) газодымовые выбросы; 4) утечки нефти и нефтепродуктов.

Наибольший вред водоемам и водотокам причиняет выпуск в них неочищенных сточных вод – промышленных, коммунально-бытовых, коллекторно-дренажных и др..

Промышленные сточные воды загрязняют экосистемы самыми разнообразными компонентами (фенолами, нефтепродуктами, сульфатами, СПАВ, фторидами, цианидами, тяжелыми металлами и др.), в зависимости от специфики отраслей промышленности.

Коммунально-бытовые сточные воды поступают из жилых, общественных зданий, прачечных, столовых, больниц и т.д.. В таких водах преобладают органические вещества, микроорганизмы, что может вызвать бактериальное загрязнение.

Огромное количество таких опасных загрязняющих веществ, как пестициды, аммонийный и нитратный азот, фосфор, калий и др., смываются с сельскохозяйственных территорий, включая животноводческие комплексы. В них высока концентрация органических веществ, биогенов и других загрязнителей.

Огромны масштабы нефтяного загрязнения природных вод. Миллионы тонн нефти ежегодно загрязняет морские и пресноводные экосистемы при авариях нефтеналивных судов, на нефтепромыслах в прибрежных зонах, при сбросе с судов балластных вод и т.д. По данным экологических организаций, в России утечка нефтепродуктов на трассах трубопроводов и на других путях транспортировки составляет до 15 млн т в год. Значительная их часть, если не большая, попадает в водоемы и в горизонты подземных вод.

Источники загрязнения подземных вод весьма разнообразны. Загрязняющие вещества могут проникать к подземным водам различными путями: при просачивании промышленных и хозяйственно-бытовых стоков из хранилищ, прудов-накопителей, отстойников и др., по затрубному пространству неисправных скважин, через поглощающие скважины, карстовые воронки и т.д..

Химические свойства природной воды определяются количеством и составом сторонних примесей, которые присутствуют в ней. По мере развития современной промышленности все более актуальным становится вопрос мирового загрязнения пресных вод.

По мнению ученых, в скором времени водных ресурсов, пригодных для использования в хозяйственно-бытовой деятельности, станет катастрофически мало, поскольку источники загрязнения воды даже при наличии очистных сооружений негативно воздействуют на поверхностные и грунтовые воды.

Загрязнение питьевой воды – процесс изменения физико-химических показателей и органолептических свойств воды, что предусматривает некоторые ограничения в дальнейшей эксплуатации ресурса. Особо актуальным является загрязнение пресной воды, качество которой напрямую связано с человеческим здоровьем и продолжительностью жизни.

Качество воды определяется с учетом степени важности ресурсов – рек, озер, прудов, водохранилищ. При выявлении возможных отклонений от нормы определяются причины, повлекшие загрязнение поверхностных и грунтовых вод. На основании полученного анализа принимаются оперативные меры по устранению загрязнителей.

Что вызывает загрязнение водных ресурсов

Существует множество факторов, которые могут привести к загрязнению воды. В этом не всегда виноваты люди или развитие промышленности. Большое влияние оказывают техногенные катастрофы и катаклизмы, которые могут привести к нарушению благоприятных условий окружающей среды.

Промышленные компании способны наносить ощутимый вред окружающей среде, загрязняя воду химическими отходами. Особую опасность составляет биологическое загрязнение бытового и хозяйственного происхождения. Сюда относятся стоки жилых домов, коммунальных предприятий, учебных и социальных заведений.

Водный ресурс может быть загрязнен в период сильных дождей и таяния снега, когда осадки поступают из сельскохозяйственных угодий, ферм и пастбищ. Высокое содержание пестицидов, фосфора и азота может привести к экологической катастрофе, поскольку подобные стоки не подвержены очистке.

Еще один источник загрязнения – воздух: пыль, газ и дым из него оседают на водную поверхность. Более опасными для природных водоемов являются продукты нефтепереработки. Загрязняющиеся стоки появляются в зонах нефтедобычи или в результате техногенных катастроф.

Каким загрязнениям подвержены подземные источники

Источники загрязнения подземных вод можно условно разделить на несколько категорий: биологические, химические, тепловые, радиационные.

Биологического происхождения

Биологическое загрязнение грунтовых вод возможно при попадании патогенных организмов, вирусов и бактерий. Основные источники загрязнения воды – канализационные и дренажные колодцы, смотровые ямы, септики и фильтрационные зоны, где происходит очистка отработанных стоков в результате хозяйственно-бытовой деятельности.

Загрязнение подземных вод происходит на сельскохозяйственных угодьях и фермерских хозяйствах, где человек активно использует сильные химикаты и удобрения.
Не менее опасными являются вертикальные щели в горных породах, через которые проникают химические загрязнения в напорные водные слои. Кроме того, они могут просачиваться в автономную систему водоснабжения при деформациях или недостаточной изоляции водозаборной колонны.

Теплового происхождения

Возникает в результате существенного повышения температуры грунтовых вод. Зачастую это происходит вследствие смешивания подземных и поверхностных источников, сброса технологических стоков в очистные колодцы.

Радиационного происхождения

Подземные воды могут загрязняться в результате испытаний по взрыву бомб – нейтронных, атомных, водородных, а также в процессе производства реакторов на ядерном топливе и оружия.

Источники загрязнения – АЭС, хранилища радиоактивных компонентов, шахты и рудники по добыче горных пород с естественным уровнем радиоактивности.

Источники загрязнения питьевой воды способны нанести существенный вред окружающей среде и здоровью человека. Поэтому нужно беречь воду, которую мы пьем, чтобы обеспечить себе долгое и счастливое существование.

В результате хозяйственной деятельности человека в водоемы попадает большое количество биогенных элементов – азота, фосфора и калия. Обогащение водоема биогенными элементами называется эвтрофикацией. Существует 2 основных причины эвтрофикации:

Смыв биогенных элементов с полей из-за интенсивного применения удобрений

Сброс в водоемы бытовых сточных вод и стоков с животноводческих ферм, которые содержат большое количество биогенных элементов.

Поверхность водоемов открыта для всех видов загрязнения, что значительно изменяет микробный состав водоемов и ухудшает их санитарное состояние. Основной путь микробного загрязнения водоемов – поступление в них неочищенных отходов и сточных вод.

Биологическое загрязнение водоемов происходит также при купании людей и животных. В течение 10 мин купания человек может внести в воду около 3 млрд сапротрофных микроорганизмов и от 100 тыс. до 20 млн представителей БГКП.

В результате эвтрофикации в водной экосистеме происходят следующие изменения:

1. Повышение содержания биогенных элементов в верхних горизонтах воды вызывает бурное развитие растений в этой зоне (в первую очередь фитопланктона, а также водорослей-обрастателей) и увеличение численности питающегося фитопланктоном зоопланктона. В результате прозрачность воды редко снижается, глубина проникновения солнечных лучей уменьшается, и это ведет к гибели донных растений от недостатка света. После отмирания донных водных растений наступает черед гибели прочих организмов, для которых эти растения являлись источником пищи или средой обитания

2. Сильно размножившиеся в верхних горизонтах воды растения (особенно водоросли) имеют намного большую суммарную биомассу. В ночные часы фотосинтез в этих растениях не идет, тогда как процесс дыхания продолжается. В результате в предутренние часы теплых дней кислород в верхних горизонтах воды оказывается практически исчерпанным, и наблюдается гибель обитающих в этих горизонтах и требовательных к содержанию кислорода организмов, например рыб (происходит так называемый «летний замор»).

3. Отмершие организмы рано или поздно опускаются на дно водоема, где происходит их разложение. Однако донная растительность в результате эвтрофикации погибла (см. пункт 1) и производство кислорода здесь практически отсутствует. Если же учесть, что общая продукция водоема при эвтрофикации увеличивается (см. пункт 2), то в придонных горизонтах кислород расходуется значительно быстрее, чем образуется, и все это ведет к гибели требовательной к кислороду донных и придонных животных. Аналогичное явление, наблюдающееся во второй половине зимы в замкнутых мелководных водоемах, называется «зимним замором».

4. В донном грунте, лишенном кислорода, идет анаэробный распад отмерших организмов с образованием таких сильных ядов, как фенолы и сероводород, и столь мощного «парникового газа» (по своему эффекту в этом плане превосходящего углекислый газ в 120 раз), как метан. В результате процесс эвтрофикации уничтожает большую часть видов флоры и фауны водоема, и сильно ухудшает санитарно-гигиенические качества его воды, вплоть до ее полной непригодности для купания и питьевого водоснабжения. В дальнейшем такой водоем будет мелеть, на дне его из остатков отмерших организмов начнет образовываться торф, и в итоге он превратится в болото.

Не следует думать, что эвтрофикация – это процесс, вызываемый исключительно вмешательством человека, т.к. в любой водоем в результате естественных процессов постепенно вымываются питательные вещества из окружающих его почв. Однако при воздействии человека этот процесс резко убыстряется, и вместо нескольких тысяч лет эвтрофикация водоемов происходит за несколько десятков лет.

Эвтрофикация является наиболее распространенным типом загрязнения водоемов, однако не единственным. Кроме биогенных элементов, в водоемы в результате хозяйственной деятельности человека попадают различные токсичные вещества – тяжелые металлы, нефтепродукты, пестициды, токсичные компоненты промышленных стоков и т.д.

Источник, вносящий в поверхностные или подземные воды, загрязняющие воду вещества, микроорганизмы или тепло, называется источником загрязнения. Вещество, вызывающее нарушение норм качества воды (установленные значения показателей качества воды по видам водопользования), называется загрязняющим веществом. Микробное загрязнение вод происходит в результате вступления в водоемы патогенных микроорганизмов. Выделяют также тепловое загрязнение вод в результате поступления тепла.

Основной причиной загрязнения водных бассейнов является сброс в водоемы неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод промышленными предприятиями, коммунальным и сельским хозяйством. Подсчитано, например, что если город потребляет в день 600 тыс. м а воды, то он дает около 500 тыс. м 3 сточных вод. Остатки удобрений и ядохимикатов, вымываемые из почвы, попадают в водоемы и загрязняют их.

Сточные воды - это воды, отводимые после использования в бытовой и производственной деятельности человека.

В настоящее время на всем земном шаре на промышленные хозяйственно-бытовые нужды расходуется 150 км 3 .воды в год. По сравнению с величиной устойчивого речного стока планеты это совсем немного - меньше 0,5%. Президент Международной комиссии поверхностных вод профессор М. И. Львович подсчитал, какую опасность таит эта «капля» для моря пресноводных ресурсов. Чтобы иметь в своем распоряжении 150 км 3 воды, необходимо из источников отбирать ее вчетверо больше - таков непреложный закон водопотребления. Следовательно, фактический во­дозабор достигает уже 600 км 3 в год. Разница в 450 км 3 - это возвратные воды, снова направляемые в реки и водоемы. Для обез­вреживания даже после основательной биологической очистки эти воды необходимо разбавлять чистой водой. Нормы разбавления иной раз очень высоки. Так, для стоков производства синтетических волокон кратность разбавления составляет 1: 185, для полиэтилена или полистирола - 1: 29.

Во всем мире на обезвреживание сточных вод ежегодно затрачивается 5 500 км 3 чистой воды - втрое больше, чем на все другие нужды человечества. Эта величина составляет уже 30% ycтойчивого стока всех рек земного шара. Следовательно, основную угрозу нехватки воды порождает не безвозвратное промышленное потребление, а загрязнение природных вод промышленными стоками и необходимость их разбавления.

Загрязнения, поступающие в сточные воды, условно можно разделить на несколько групп. Так, по физическому состоянию выделяют нерастворимые, коллоидные и растворенные примеси. Кроме того, загрязнения делятся на минеральные, органические, бактериальные и биологическое.

Минеральные загрязнения обычно представлены песком, глинистыми частицами, частицами руды, шлака, минеральных солеи растворами кислот, щелочей и другими веществами.

Органические загрязнения подразделяются по происхождении на растительные и животные. Растительные органические загрязнения представляют собой остатки растений, плодов, овощей и злаков, растительного масла и пр. Загрязнения животного про­исхождения- это физиологические выделения людей и животных, остатки тканей животных, клеевые вещества и др.

Бактериальное и биологическое загрязнение свойственно глав­ным образом бытовым сточным водам и стокам некоторых про­мышленных предприятий. Среди последних - бойни, кожевенные заводы, фабрики первичной обработки шерсти, меховые производ­ства, биофабрики, предприятия микробиологической промышлен­ности и др.

Бытовые сточные воды включают воды от кухонь, туалетных комнат, душевых, бань, прачечных, столовых, больниц, хозяйст­венные воды, которые образуются при мытье помещений, и др. Они поступают из жилых и общественных зданий, от бытовых помещений промышленных предприятий и др. В бытовых сточных водах органическое вещество в загрязнениях составляет 58%, ми­неральные вещества - 42% (табл. 9).

В промышленном производстве вода используется как тепло­носитель, поглотитель, растворитель, как средство транспорти­ровки. Возможно, также использование воды для разных целей одновременно.

Многие предприятия машиностроения, металлообработки, коксо­химии, сланцепереработки, тепловые электростанции используют воду для охлаждения. Расходы воды на этих предприятиях для охлаждения достигает 80% от всего количества воды, используе­мой в производстве.

Вода - теплоноситель в технологическом процессе главным об­разом нагревается, а не загрязняется. Однако вода, используемая для охлаждения сырья, продукции или оборудования, также за­грязняется теми или иными вредными веществами.

На предприятиях нефтехимической и химической промышленности вода используется как растворитель, входит в состав продукции. При этом образуются, как правило, специфические сточные воды. В ряде случаев вода играет роль среды-поглотителя и средства транспортировки (обогащение, мойка, очистка сырья и продукции и т. п.). При этом она загрязняется механическими примесями и растворимыми химическими веществами. На химических, целлюлозно-бумажных и гидролизных заводах, а также на предприятиях легкой и пищевой промышленности вода используется в качестве рабочей среды.

Производство и широкое применение синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ"), особенно в составе моющих средств, обусловило поступление их со сточными водами во многие водо­емы, в том числе источники -хозяйственно-питьевого водоснабже­ния. В настоящее время эти вещества являются одним из самых распространенных химических загрязнений водоемов. Неэффективность очистки воды от ПАВ на современных водопроводных очистных сооружениях является причиной появления их в питьевой воде водопроводов. Поверхностно-активные вещества могут оказы­вать отрицательное влияние на качество воды, самоочищающую способность водоемов, организм человека, а также усиливать не­благоприятное действие других веществ на эти показатели, поэто­му необходимо ограничение их содержания в воде.

Все синтетические ПАВ делят на четыре класса: анионактивные, неионогенные, катионоактивные и амфолитные.

Анионоактивныс вещества , наиболее распространенные из ПАВ, являются основной составной частью синтетических моющих средств. К ним относятся главным образом алкильсульфаты, сульфонолы, алкилсульфонаты, динатриевая соль моноалкилсульфо-яктарной кислоты (ДНС).

Неионогенные вещества по объему производства составляют примерно 10% от всех остальных ПАВ. В меньшей мере, чем анионоактнвные ПАВ, используются в моющих средствах, больше - для промышленных целей. К ним относятся ОП-7, ОП-10, синтанолы, синтамид, проксанолы, проксамины и др.

Катионоактивные вещества составляют незначительную часть всех производимых ПАВ (доли процента). В моющих средствах используются как дезинфицирующие агенты.

В водоисточники ПАВ могут поступать с бытовыми сточными водами в результате использования их в составе синтетических моющих средств (CMC) в быту, в прачечных; с промышленными сточными водами при производстве и в результате использования ПАВ и CMC в промышленности; с поверхностным стоком с сель­скохозяйственных полей в результате использования ПАВ для эмульгирования пестицидов, а также с территорий, прилегающих к предприятиям, производящим CMC.

В подземные воды ПАВ могут попадать в результате использо­вания почвенных методов очистки сточных вод, содержащих ПАВ, при пополнении подземных вод водой из поверхностных водоисточников и при прочих загрязнениях почвы этими веществами.

Среднее потребление ПАВ на одного жителя составляет 2,5 г в сутки. При нормах водоотведения в пределах 125-350 л на че­ловека в сутки средняя расчетная концентрация ПАВ в бытовых сточных водах составит 7,1-20 мг/л.

Ввиду значительного содержания в городских стоках промыш­ленных сточных вод фактическое содержание ПАВ в смешанном стоке в настоящее время чаще всего в среднем около 5 мг/л. В связи с развитием производства ПАВ в будущем содержание их s сточных водах значительно возрастет.

Из анионоактивных ПАВ в стоках преобладают алкиларилсульфонаты (сульфонолы) и алкилсульфаты; может присутствовать также ДНС (динатриевая соль моноалкилсульфоянтарной кислоты), из неионогекных веществ - синтанол ДС-10 и другие вещества.

В бытовых сточных водах наряду с ПАВ присутствуют и другие ингредиенты CMC, в том числе триполифосфат натрия, кальцинированная сода, силикат натрия, карбоксиметилцеллгалоза, оптические отбеливатели, отдушки парфюмерные, алкилоламиды, пербораты, сульфат натрия и другие вещества. Постоянное присутствие анионоактивных веществ в бытовых сточиых водах, а также высокая чувствительность методов анализа этих веществ делают их интегральным показателем загрязнения водоёмов сточными водами. Из промышленных сточных вод наибольшее значение в загряз-|нении водоемов ПАВ и CMC имеют стоки предприятий легкой промышленности - текстильной, меховой, кожевенной, где они при­меняются для обезжиривания сырых кож при их дублении, для мойки хлопковой пряжи, шерсти, при отбелке, крашении "и печатении тканей и т. д.

ПАВ могут содержаться в сточ-ных водах многих других отраслей промышленности. Это связано с применением данных веществ в таких процессах, как флотационное обогащение руд, разделение продуктов химической технологии, получение полимеров. В нефтедобывающей промышленности загрязнение водоисточников может быть связано с применением ПАВ для улучшения условий бурения нефтяных и газовых скважин, заводнения нефтяных пластов, борьбы с отложениями парафина, коррозией оборудования.В промышленных сточных водах содержание аиионоактивных и неионогенных веществ колеблется в широких пределах. Так, в стоках предприятий первичной обработки шерсти оно превышает 200 мг/л, в стоках некоторых текстильных и меховых фабрик оно находится в пределах 5-50 мг/л.

Одним из существенных источников загрязнения водоемов являются крупные механизированные прачечные, в стоках которых содержание ПАВ составляет 100-200 мг/л и выше.

Наряду с ПАВ, широко распространенными химическими загрязнителями водоемов являются пестициды, которые поступают в водоемы с дождевыми и талыми водами (поверхностный сток), смывающими их с растений и почвы; при авиа- и наземной обра­ботке сельскохозяйственных угодий и лесов; при непосредствен­ной обработке водоемов пестицидами; с дренажно-коллекторными водами, образующимися в сельскохозяйственном производстве при выращивании хлопка и риса; со сточными водами, образующимися в сельском хозяйстве в результате применения пестицидов, и сто-ками предприятий, производящими их.

Степень опасности сноса пестицидов в период обработки сельскохозяйственных угодий зависит от способа применения и формы препарата. При наземной обработке опасность загрязнения водоемов меньше. При авиаобработке препарат может сноситься потоками воздуха на сотни метров и осаждаться на необработанном территории и поверхности водоемов.

Решениями XXV съезда КПСС и специальным постановлением ЦК КПСС «О дальнейшем развитии специализации и концентра­ции сельскохозяйственного производства на базе межхозяйственной кооперации и аграрно-промышленной интеграции» (1976) пре­дусматривается дальнейшее развитие одной из важнейших отрас­лей сельского хозяйства - животноводства на основе специализа­ции, концентрации и комплексной механизации производства. В настоящее время развернуто строительство крупных животно­водческих ферм и комплексов по выращиванию и откорму круп­ного рогатого скота па 3, 6, 10 и 15 тыс., свиней - на 5, 12, 16, 24, 56, 108 тыс. и птицы -на 100-150 тыс. кур-несушек в год. Концентрация животных в крупных хозяйствах является причи­ной образования значительного количества жидкого навоза (смеет, жидких и твердых экскрементов). К концу десятой пятилетки ежегодное накопление этого субстрата составит 500 млн. т. В свя­зи с этим необходимо принять меры по предотвращению поступле­ния необезвреженного жидкого навоза во внешнюю среду (почву, водоемы и т. д.), так как это представляет опасность в санитарно-эпидемиологическом отношении.

Источником загрязнения водоемов вредными веществами явля­ются также сточные воды судов, которые разделяются на три группы: фановые, или фекальные; хозяйственно-бытовые, вклю­чающие стоки от камбуза, душей, прачечных и др.; подсланевые, или нефтесодержащие. Для фановых сточных вод характерно высокое бактериальное (коли-индекс достигает Ю 10 -10 12), а так­же органическое загрязнение (химическое потребление кислорода достигает 1500-2000 мг/л). Объем этих вод сравнительно неве­лик - суточное количество на всех судах бассейна Волги не пре­вышает 5-6 тыс. м 3 .

Хозяйственно-бытовые сточные воды характеризуются невы­соким органическим загрязнением, но ярко выражено бактериальное загрязнение: коли-индекс достигает 10 s -10 е. Эти сточные воды обычно сбрасываются за борт судна по мере образова­ния. Сброс их запрещен в зоне санитарной охраны водопроводов.

Подсланевые воды образуются в машинных отделениях судов. Они отличаются высоким содержанием нефтепродуктов.

В последние годы водоемы приняли многие и многие тысячи единиц так называемого маломерного флота (катера, различные лодки с подвесными моторами). Маломерный флот стал серьезным загрязнителем водоемов.

Источником загрязнения водоемов является также поверхност­ный сток. Суммарное количество загрязнений, которые попадают в водоемы и водотоки с поверхностным стоком урбанизированных территорий, составляет примерно 8-15% от показателей загряз­нения хозяйственно-бытовых сточных вод.

Подземные воды.

Выделяют микробное и химическое загрязнение подземных вод. Источниками загрязнения подземных вод могут быть промышленные предприятия и коммунально-бытовые объекты. При микробном загрязнении подземных вод некоторые патогенные бактерии и вирусы довольно длительно сохраняют свою жизнедеятельность (100 и более суток).

Микробному загрязнению чаще подвергаются грунтовые воды, Очаги загрязнения образуются при наличии полей ассенизации и фильтрации, скотных дворов, выгребных ям, через которые идет прямая фильтрация загрязненных вод. И если грунты в зоне аэрации теряют свои очищающие свойства, начинается загрязнение грунтовых вод. Особенно опасны очаги загрязнения в местах хорошо проницаемых трещиноватых или крупнообломочных пород. В таких случаях загрязнения с атмосферными осадками могут проникать в подземные воды. Загрязнение грунтовых вод может также происходить при сбросе сточных вод в поглощающие скважины, ямы, колодцы.

Загрязнение артезианских вод может иметь место при сбросе сточных вод в поглощающие скважины, а также при протекании загрязненных грунтовых вод через корродированные трубы и затрубное пространство заброшенных скважин, имеющих дефекты. Загрязнение подземных вод химическими веществами может идти через загрязненные поверхностные воды, за счет которых осуществляется питание подземных.

На промышленных предприятиях для очистки сточных вод используют пруды-отстойники, шламовые пруды, пруды-накопители, пруды-испарители, хвостохранилища, золоотвалы и др. В ряде случаев они также могут быть источником загрязнения подземных вод. При использовании земледельческих полей орошения и полей фильтрации для очистки сточных вод также не исключено загрязнение подземных вод вредными химическими веществами.

В подземные воды могут поступать и поверхностно-активные вещества (ПАВ). Загрязнение ПАВ наблюдается при использовании почвенных методов очистки сточных вод, содержащих ПАВ, при пополнении запасов подземных вод из поверхностных водоисточников, содержащих ПАВ.

Источником загрязнения подземных вод могут быть атмосферные осадки, загрязняющиеся на территориях, занятых промышлен­ными отходами, солеотваламн, на участках хранения нефтепро­дуктов, сырья и готовой продукции предприятий химической промышленности, складов ядохимикатов и удобрений.

Процессы загрязнения поверхностных вод обусловлены различными факторами. Основными источниками загрязнения и засорения водоемов является недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства при разработке рудных ископаемых; воды шахт, рудников, обработке и сплаве лесоматериалов; сбросы водного и железнодорожного транспорта; отходы первичной обработки льна, пестициды и т.д.

К основным из них относятся:

Сброс в водоемы неочищенных сточных вод;

Смыв ядохимикатов ливневыми осадками;

Газодымовые выбросы;

Утечки нефти и нефтепродуктов

Загрязняющие вещества, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям воды, которые в основном проявляются в изменении физических свойств воды, в частности, появление неприятных запахов, привкусов и т.д.); в изменении химического состава воды, в частности, появление в ней вредных веществ, в наличии плавающих веществ на поверхности воды и откладывании их на дне водоемов.

Наибольший вред водоемам и водотокам причиняет выпуск в них неочищенных сточных вод. Сточные воды разделяют на три группы: фановые, или фекальные; хозяйственно-бытовые, включающие стоки от камбуза, душей, прачечных и др.; подсланцевые, или нефтесодержащие.

Для фановых сточных вод характерно высокое бактериальное загрязнение, а также органическое загрязнение (химическое потребление кислорода достигает1500-2000мг/л.), объём этих вод сравнительно невелик.

Хозяйственно-бытовые сточные воды характеризуются невысоким органическим загрязнением. Эти сточные воды обычно сбрасываются за борт судна по мере образования. Сброс их запрещён только в зоне санитарной охраны.

Подсланцевые воды образуются в машинных отделениях судов. Они отличаются высоким содержанием нефтепродуктов.

Производственные сточные воды загрязнены в основном отходами и выбросами производства. Количественный и качественный состав их разнообразен и зависит от отрасли промышленности, ее технологических процессов; их делят на две основные группы: содержащие неорганические примеси, в т.ч. и токсические, и содержащие яды. К первой группе относятся сточные воды содовых, сульфатных, азотно-туковых заводов, обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд и т.д., в которых содержатся кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов и др.

Сточные воды этой группы в основном изменяют физические свойства воды. Сточные воды второй группы сбрасывают нефтеперерабатывающие, нефтехимические заводы, предприятия органического синтеза, коксохимические и др. В стоках содержатся разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и другие вредные вещества. Вредоносное действие сточных вод этой группы заключается главным образом в окислительных процессах, вследствие которых уменьшается содержание в воде кислорода, увеличивается биохимическая потребность в нем, ухудшаются органолептические показатели воды. На жизнь населения водоемов пагубно влияют сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности. Окисление древесной массы сопровождается поглощением значительного количества кислорода, что приводит к гибели икры, мальков и взрослых рыб. Волокна и другие нерастворимые вещества засоряют воду и ухудшают ее физико-химические свойства. На рыбах и на их корме - беспозвоночных - неблагоприятно отражаются молевые сплавы. Из гниющей древесины и коры выделяются в воду различные дубильные вещества. Смола и другие экстрактивные продукты разлагаются и поглощают много кислорода, вызывая гибель рыбы, особенно молоди и икры. Кроме того, молевые сплавы сильно засоряют реки, а топляк нередко полностью забивает их дно, лишая рыб нерестилищ и кормовых мест. Огромное количество таких опасных загрязняющих веществ, как пестициды, аммонийный и нитратный азот, фосфор, калий и др., смываются с сельскохозяйственных территорий, включая площади, занимаемые животноводческими комплексами. По большей части они попадают в водоемы и в водотоки без какой-либо очистки, а поэтому имеют высокую концентрацию органического вещества, биогенных элементов и других загрязнителей.

Значительную опасность представляют газодымовые соединения (аэрозоли, пыль и т. д.), оседающие из атмосферы на поверхность водосборных бассейнов и непосредственно на водные поверхности. Плотность выпадения, например, аммонийного азота на европейской территории России оценивается в среднем 0,3 т/км2, а серы от 0,25 до 2,0 т/км2.

Нефть и нефтепродукты на современном этапе являются основными загрязнителями внутренних водоемов, вод и морей, Мирового океана. Попадая в водоемы, они создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную пленку, растворенные или эмульгированные в воде нефтепродукты, осевшие на дно тяжелые фракции и т.д. Это затрудняет процессы фотосинтеза в воде из-за прекращения доступа солнечных лучей, а также вызывает гибель растений и животных. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается количество кислорода, появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу не только для человека. 12 г нефти делают непригодной для употребления тонну воды. Каждая тонна нефти создает нефтяную пленку на площади до 12 кв. км. Восстановление пораженных экосистем занимает 10-15 лет.

Кроме поверхностных вод постоянно загрязняются и подземные воды, в первую очередь в районах крупных промышленных центров. Источники загрязнения подземных вод весьма разнообразны.

Загрязняющие вещества могут проникать к подземным водам различными путями: при просачивании промышленных и хозяйственно-бытовых стоков из хранилищ, прудов-накопителей, отстойников и др., по затрубному пространству неисправных скважин, через поглощающие скважины, карстовые воронки и т. д.

Важно подчеркнуть, что загрязнения подземных вод не ограничиваются площадью промпредприятий, хранилищ отходов и т. д., а распространяются вниз по течению потока на расстояния до 20--30 км и более от источника загрязнения. Это создает реальную угрозу для питьевого водоснабжения в этих районах.

Следует также иметь в виду, что загрязнение подземных вод негативно сказывается и на экологическом состоянии поверхностных вод, атмосферы, почв, других компонентов природной среды. Например, загрязняющие вещества, находящиеся в подземных водах, могут выноситься фильтрационным потоком в поверхностные водоемы и загрязнять их. Как подчеркивают многие ученые, круговорот загрязняющих веществ в системе поверхностных и подземных вод предопределяет единство природоохранных и водоохранных мер и их нельзя разрывать. В противном случае меры по охране подземных вод вне связи с мерами по защите других компонентов природной среды будут неэффективными.

К естественным источникам загрязнения относят сильно минерализованные (соленые и рассолы) подземные воды или морские воды, которые могут внедряться в пресные незагрязненные воды при эксплуатации водозаборных сооружений и откачке воды из скважин.