Вступ           

Вода – найбільш поширена неорганічна сполука, “найбільш важливий мінерал” на Землі. Водні ресурси поруч з атмосферними та космічними ресурсами належать до невичерпних природних ресурсів. Вони невичерпні як фізичне тіло. Проте такі ресурси як вода та повітря суттєво піддаються значним змінам в процесі техногенезу, а при значному забрудненні можливе вичерпання цих ресурсів. 

20-е століття характеризується інтенсивним розвитком промисловості, транспорту, енергетики, індустріалізацією сільського господарства. Все це призвело до того, що антропогенний вплив на навколишнє середовище прийняв глобальний характер. Зараз в нашій країні спостерігаються значні труднощі з забезпеченням природними ресурсами, зокрема прісною водою, внаслідок якісного та кількісного виснаження природних водоймищ, що пов’язано з забрудненням та нераціональним використанням води. Забруднення води здебільшого відбувається внаслідок скиду до неї промислових, побутових та сільськогосподарських відходів. В деяких водоймищах забруднення води настільки велике, що відбулася повна їх деградація як джерел водопостачання. 

Через порушення екологічної рівноваги спостерігається загроза значного погіршення становища водоймищ. Тому перед людством стоїть важлива задача – охорона гідросфери та збереження рівноваги в цілому в біосфері. 

Стан нашого навколишнього середовища, і, насамперед, води, в остаточному підсумку визначає основу основ нації - збереження генофонду. Розвиток нації може значно відхилитись від законів природного розвитку, наблизитись до якогось технізованого. 

Вода — не тільки джерело кисню і водню, але і найбільш значна складова частина тіла всіх живих істот: у тілі людини вона складає близько 70% маси, у рослинному організмі — до 95 %. 

 

Така важлива фізіологічна функція, як обмін речовин, не може обходитися без води, а це у свою чергу загрожує всім життєво важливим процесам організму. Основні запаси води знаходяться у Світовому океані (95 %), що займає близько 70 % поверхні земної кулі. Поверхневі води: озера і ріки (із прісною водою) включають всього 0,182 млн. км³. 

Людиною для своїх потреб широко використовуються як поверхневі води (озера, ріки, невеликі річки, у яких запаси доступної прісної води обчислюються не мільйонами кубометрів, а тисячами), так і підземні чи ґрунтові (колодязі, свердловини), водою яких користується населення сіл і селищ. 

1. Забруднення гідросфери  

Розрізняють не тільки штучне (антропогенне) забруднення води, але й природне. Відомо, що навіть у малозаселених районах (Аляска, Амазонія тощо) чистота води зменшується, а кількість мулу, домішок всіх видів збільшується від витоку в горах до місця з’єднання з морем чи океаном.  

Таблиця 1  

Типи забруднення поверхневих і підземних вод  

Типи забруднення	Забруднюючі речовини
Фізичне	Нерозчинні домішки: глина, пісок, намул, пил тощо.
Хімічне	Важкі метали, кислоти, луги, мінеральні солі, нафта і нафтопродукти, синтетичні поверхнево-активні речовини (СПАР), мийні засоби, канцерогени, мінеральні добрива, пестициди
Біологічне	Різні мікроорганізми (бактерії, віруси), яйця гельмінтів, спори грибів
Радіоактивне	Радіонукліди (цезій-137, стронцій-90, калій-40 та ін.)
Теплове	Підігріті води ТЕС та АЕС

Фізичне забруднення — це збільшення у вмісті води нерозчинних домішок (піску, глини, мулу) у результаті змиву дощовими водами ґрунтів з полів, гірничорудного пилу, який розноситься вітром й ін. 

Хімічне забруднення — це потрапляння до води різних хімічних речовин, відходів різних виробництв: нафтохімічних, целюлозно-паперових, а також комунально-побутових стоків, відходів тваринницьких ферм і т. д. 

Біологічне забруднення — це потрапляння у водойми разом зі стічними водами різних хвороботворних мікроорганізмів (бактерій, вірусів), спорів грибів, яєць, хробаків й ін. 

Основними джерелами біологічних забруднень є комунально-побутові стічні води підприємств: цукрових заводів, м’ясо і деревообробної промисловості й ін. Особливо небезпечні такі забруднення водойм у місцях масового відпочинку (курортні зони узбереж морів та рік). 

Теплове забруднення складають стоки підігрітої води від теплоелектростанцій і атомних станцій. Прикладом радіаційного забруднення є аварія на Чорнобильській АЕС. 

Підвищується кислотність води в природних водоймах, що позначається на скороченні видової розмаїтості їхньої фауни. Підвищена кислотність може впливати на тварин безпосередньо, порушуючи при цьому роботу ферментів і газообмін через дихальні поверхні; побічно, знижуючи якість і розмаїтість основних джерел їжі тварин; побічно, підвищуючи концентрацію токсичних важких металів, через реакції, що відбуваються з донними осадами. 

Суттєвою є та обставина, що у воді біологічне забруднення набирає особливого значення, подекуди за небезпекою навіть випереджаючи хімічні. Це трапляється найчастіше тоді, коли вода стає життєвим середовищем для патогенних мікроорганізмів, кількість яких у ній весь час зростає. Якщо перед використанням для пиття така вода не дезінфікується, то й мінімальна її кількість може спричинити вибух тих хвороб, що легко передаються саме через воду (див. біологічне забруднення).  

Джерел забруднення води багато, основними з них є:  

1. стічні води промислових підприємств;  
2. побутових стоках комунального господарства;  
3. стічні води сільського господарства;  
4. води шахт, нафтопромислів, рудників;  
5. відходи виробництв при видобутку різних корисних копалин;  
6. відходи деревини в деревообробній промисловості;  
7. скиди водного і залізничного транспорту тощо.  

З усіх джерел забруднення води основне значення мають виробничі стічні води. Найбільшими забрудниками поверхневих і підземних вод є:  

1. хімічна промисловість,  
2. чорна металургія;  
3. кольорова металургія;  
4. коксохімія;  
5. важке, енергетичне і транспортне машинобудування;  
6. комунальне і сільське господарство.  

2. Антропогенний вплив на ґрунтові води  

За останні декілька десятків років ґрунтові води стали одним із найважливіших ресурсів. Вони є джерелом значної кількості питної води, яка використовується у побуті, а також іде на зрошення. Звичайно, ґрунтові води раніше володіли достатньо високими якостями і без очищення задовольняли вимоги до питної води, але випадки забруднення високоякісних ґрунтових вод отруйними речовинами стають все більш частими. Ґрунтові води вимивають із ґрунтів значну кількість забруднювачів, які грунт не може затримати,  

Головними джерелами забруднення і забруднюючими речовинами ґрунтових вод вважають:  

· неправильно розташовані звалища та інші сховища отруйних речовин;  

· підземні резервуари та трубопроводи (особливу небезпеку становлять втрати бензину на АЗС);  

· пестициди, що застосовуються на полях, у садах, на газонах тощо;  

· сіль, якою посипають тротуари і вулиці під час ожеледі;  

· мазут на дорогах для зв’язування пилу;  

· надлишки стічних вод та каналізаційного мулу.  

Таким чином, забруднення водних екосистем є більшою небезпекою, ніж забруднення атмосфери з наступних причин:  

· процеси регенерації або самоочищення протікають у водному середовищі набагато повільніше, ніж у повітряному;  

· джерела забруднення водойм більш різноманітні;  

· природні процеси, які відбуваються у водному середовищі і піддаються впливу забруднень, більш чутливі самі по собі й мають більше значення для забезпечення життя на Землі, ніж атмосферні.  

3. Наслідки забруднення гідросфери  

Найважливішим наслідком забруднення води є те, що, потрапляючи у водойми, забруднювальні речовини спричинюють зниження її якості.  

Якість води - це сукупність фізичних, хімічних, біологічних та бактеріологічних показників, які обумовлюють придатність води для використання у промисловому виробництві, побуті тощо.  

Це виявляється у зміні її фізичних властивостей (прозорості, запаху, присмаку) та хімічного складу (кислотності, кількості органічних та мінеральних домішок, вмісту отруйних речовин тощо), у зменшенні вмісту у воді кисню, зміні кількості і видового складу мікроорганізмів, появі хвороботворних бактерій. Отже, забруднення природних вод може призвести до того, що вони стають непридатними для пиття, купання, а інколи і для технічних потреб. Як правило, забруднена вода непридатна і для використання у промисловості, оскільки порушує нормальний хід технологічного процесу, знижує якість вироблюваної продукції.  

Природна вода, забруднена побутовими стоками, непридатна для водопостачання населення, бо шкідливі речовини та збудники хвороб, що містяться в ній, завдають великої шкоди здоров’ю людей, можуть викликати різні інфекційні захворювання (дизентерія, інфекційний гепатит, холера та ін.).  

Кінцевим результатом збільшення антропогенного тиску на екологічну систему океану є поступова деградація морських біоценозів з наступними несприятливими наслідками для здоров’я людини.  

Дуже небезпечними для природних водних екосистем є стоки, що утворюються на підприємствах целюлозно-паперової промисловості. Останні скидають у водойми як целюлозні волокна, так і значну кількість органічних і неорганічних отруйних речовин. У стоках цих підприємств розчинені вуглеводи, жири та смоли, які легко окиснюються за участю аеробних мікроорганізмів, що спричиняє активне поглинання розчиненого у воді кисню та пересичення водойм органікою.  

Значну небезпеку для морських та океанічних акваторій становить перевезення нафти та нафтопродуктів танкерами. У результаті аварій суден, промивання резервуарів, неминучих втрат нафти при видобутку у шельфовій зоні, при завантаженні і розвантаженні суден щорічно у води Світового океану потрапляє 12-15 млн. т нафти.  

Кожна тонна нафти вкриває тонкою плівкою приблизно 12 км2 водної поверхні і забруднює близько мільйона тонн морської води. Нафтова плівка викликає загибель заплідненої ікри, порушує процеси фотосинтезу і виділення кисню, тобто порушує газообмін між атмосферою і гідросферою. Ліквідація нафти диспергаторами, здебільшого ПАР (поверхнево-активними речовинами), екологічно не має сенсу, оскільки вони отрутніші за нафту.  

Тривалість перебування решток нафти на берегах залежить від прибою хвиль. На скелястих та піщаних берегах вона невелика (2—3 міс), на ватах і солончаках дуже довга (понад 5 років). Деякі двостулкові мушльові молюски у випадку покриття моря нафтою можуть закрити свої стулки і порівняно з незахищеними організмами здобути селекційну перевагу. Для птахів, котрі сідають на воду, як більшість мартинів, це особливо небезпечно. Птахи, що пірнають (гагарка, топірець), плутають нафтові плями з їжею і отруюються. Нафта склеює пір’я, теплоізоляція порушується. Для підтримки температури тіла стає інтенсивнішим обмін речовин, через що витрачаються жирові резерви. Птах гине від виснаження. В процесі очищення нафта поширюється на пір’я і потрапляє до травної системи.  

Моря та океани забруднюються не тільки нафтопродуктами. До них потрапляють промислові і побутові відходи, які містять солі різних металів, отрути, значну кількість пестицидів, добрив, миючих засобів, радіоактивних речовин. Вважають, що у водойми надходить більше 500 тис. різноманітних речовин. Важкі метали стоків (свинець, ртуть, цинк, мідь, кадмій) активно накопичуються у харчових ланцюгах, кінцеву ланку в яких займає людина. Тому відомі випадки масового отруєння людей ртуттю, що містилась у рибі, а також кадмієм при використанні недоброякісної води.  

Стічні води, які містять органічні речовини, мають значну кількість біогенів. Вони здатні утримуватись часточками глини та гумусу і підвищувати родючість ґрунту. Після надходження біогенів до водних екосистем відбувається масове розмноження організмів фітопланктону. Внаслідок їх бурхливого росту та розмноження збільшується і кількість органічних решток (відмерлі особини), що веде до збільшення загальної маси органічної речовини у водоймі. Інтенсивний розвиток фітопланктону зумовлює помутніння води, а, отже, і погіршення умов для росту бентосних рослин. Зменшується також насичення води киснем, особливо у бентосній частині. Усі ці процеси погіршують умови для проживання водних тварин. Вода стає непридатною для життя, у ній починають переважати анаеробні процеси, накопичення отруйних для багатьох тваринних організмів речовин. Відбувається евтрофікація - підвищення біологічної продуктивності водних екосистем внаслідок накопичення у воді біогенних елементів, які надійшли до водойми природним шляхом або у результаті діяльності людини (антропогенне). Евтрофікація призводить до заростання водоймища, обміління, зниження рибної продуктивності і утворення на місці водойми болота.  

Висновок  

В теперішній час внаслідок забруднення природних вод неочищеними або недостатньо очищеними стоками в державі спостерігається недостача чистої води. Часто недостача прісної води обумовлена якісним виснаженням водних ресурсів, тобто забруднення водотоків та водоймищ різними хімічними речовинами та брухтом. Водотоки та водоймища вважаються забрудненими, якщо склад або стан їх вод змінився в результаті діяльності людини до такого ступеня, що вони стали непридатними для цілей, яким вони відповідали до початку їх користування людиною. Джерелами забруднення поверхневих або підземних вод являються речовини, мікроорганізми або тепло. Найбільшої шкоди наносять стічні води побутової та виробничої діяльності людини. Забруднення ПАР може йти через поповнення запасів підземних вод із поверхневих джерел води, що містять ПАР. Таким чином, як видно з вище наведених фактів, стан наших річок та озер залишається незадовільним, але навіть за сьогоднішніх важких умов економічної кризи здійснюються заходи, направлені на зменшення забруднення та підтримку екологічної рівноваги водоймищ України. Настав час розробити концепцію розвитку водного господарства України на період до 2015 року з визначенням пріоритетних напрямків і першочергових проблем для розв’язання, а також провести водогосподарсько-екологічне районування басейнів річок України і на його основі визначити черговість інвестицій на водоохоронні заходи, укласти міжнародні угоди з усіма суміжними державами щодо використання спільних водних ресурсів. 

Щоб запобігти процесу забруднення водойм, слід застосувати ряд способів із їх охорони: 

* використання і нормування якості води; 

* скорочення стоків у водойми шляхом удосконалення технологічних процесів ряду виробництв; 

* очищення стічних вод. 

Система заходів щодо охорони і раціонального використання водних ресурсів (морських, річкових, озерних) повинна бути складовою частиною загальнодержавних планів у будь-якій країні. Діяльністю людини в більшості випадків обумовлене забруднення водойм, її ж діяльність повинна бути спрямована на очищення різними методами: механічними, хімічними, біологічними.