Экология загрязнение воды: 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.

Загрязнение воды: пути решения экологической проблемы

Каждый школьник знает о важности воды для человека. Потребление пресной воды в мире растет в геометрической прогрессии как из-за увеличения численности населения, так и из-за смены стандартов гигиенических нужд, роста промышленного производства, необходимости в орошении полей.

Выбрасывали вы когда-нибудь мусор в реки, озера, море или океан?

ДаНет

Проблема загрязнения водоемов особенно остро стоит в густонаселенных странах. В некоторых регионах планеты не хватает не только питьевой воды, в самых грязных реках она непригодна даже для бытовых нужд.

Содержание

• 1 Экологические проблемы пресных вод
• 2 Пути решения проблемы загрязнения воды
  • 2.1 Очистка промышленных и бытовых сточных вод
  • 2.2 Обеззараживание природных вод с помощью химических реактивов
  • 2.3 Откачка загрязненных вод в специальные резервуары
  • 2.4 Использование в производстве технологий оборотного водоснабжения, не требующего дополнительного водозабора и стока вод

Экологические проблемы пресных вод

К пресным относят воды с минерализацией менее 0,1 промилле. Около 70% пресных вод залегает в полярных льдах и горных ледниках. Льды менее подвержены влиянию деятельности человека из-за удаленности от густонаселенных районов.

В многовековых залежах льда есть слои, загрязненные пеплом вулканов и сильных пожаров. В остальном глубоко залегающие части ледников чистые. Ученые работают над проектами по доставке айсбергов к засушливым берегам Африки, но пока вода из ледников получается слишком дорогой.

До 30% пресной воды содержится в подземных источниках. Большая часть подземных источников труднодоступны. В районах с высокой плотностью населения грунтовые воды загрязнены стоками, удобрениями с полей.

Глубокие водоносные горизонты и подземные источники слабозаселенных местностей остаются относительно чистыми. Вода, залегающая в толще верхнего слоя земной коры в любом состоянии, относится к полезным ископаемым.

Пресные озера и реки содержат всего 0,3% запасов пресной воды. Но именно их больше всего использует человек для питья и хозяйственной деятельности, в них живут пресноводные растения и животные. Озера и реки более прочих видов пресных водоемов подвержены загрязнению. В то же время, ухудшение качества воды в открытых водоемах в первую очередь влияет на человека.

Основные источники загрязнения водоемов и подземных источников:

• Сточные воды.
  Представляют собой бытовые стоки и ливневую канализацию. Стоки загрязнены моющими средствами, отходами жизнедеятельности человека, остатками пищи, песком. Наиболее опасны растворы бытовой химии и солевые реагенты с улиц.
• Промышленные отходы.
  В одних случаях стоки с производственных предприятий попадают в водоемы из-за пренебрежения очистными сооружениями. В других случаях утечки загрязненной воды происходят из-за поломок и аварий.
• Сельскохозяйственные предприятия.
  Современное земледелие не может обойтись без удобрений и пестицидов. Осадки смывают химические вещества в водоемы и грунтовые воды. Животноводство вносит свою лепту: дожди и паводки способствуют попаданию экскрементов в пресные водоемы. Даже небольшое количество навозосодержащей жидкости вызывает мор рыбы в реках и озерах. Попадают в водоемы и антибиотики, дезинфицирующе средства, стимуляторы роста, которые применяют в животноводстве.
• Утечки нефти.
  Небольшое количество нефтепродуктов содержится в стоках дорог и ливневой канализации. На судоходных реках случаются разливы нефти из танкеров. Нефтяные пятна крайне опасны для речной фауны.
• Твердые отходы.
  В водоемы попадет огромное количество мусора. Часть приносит ветром, часть несознательные граждане выбрасывают прямо в воду. В Азии есть реки, сплошь покрытые слоем плавучих отходов.
• Тепловое загрязнение.
  В озера и реки сливают воду из систем охлаждения тепловых и атомных станций и даже серверных центров. Такая вода не содержит повышенных концентраций загрязняющих веществ. Для экосистемы водоема губительна температура стоков: водоросли разрастаются сверх меры, а животные погибают.
• Атмосферные загрязнения.
  Пепел, сажа вредные атмосферные примеси также попадают в водоемы. Загрязнения воздуха при реакции с водой приводят к кислотным дождям.
• Природные источники загрязнений.
  Вулканический пепел, трупы животных, гниющие остатки растений, подмывание берегов. В поймах рек встречаются залежи ртути, свинца и других опасных веществ.

Экологические проблемы, связанные с загрязнением воды:

1. Ухудшение здоровья людей.
   Высокая концентрация опасных веществ приводит к онкологическим, дерматологическим заболеваниям, кишечным инфекциям и т. д. Опасно употреблять в пищу рыбу из грязных водоемов.
2. Нарушение экосистем водоемов.
   В условиях избытка органики и удобрений водная флора активно растет, а рыба гибнет. Засорение водоемов порой приводит к гибели птиц.
3. Реки несут мусор и растворенные опасные вещества в моря, что приводит к загрязнению Мирового океана.

Пути решения проблемы загрязнения воды

Этапы очистки сточных вод

Основной источник загрязнения вод – деятельность человека. Пути решения проблемы лежат в области очистки стоков, недопущения попадания загрязняющих веществ в водоемы и грунт. Чтобы полностью решить проблему загрязнения водных объектов, нужно применять комплексный подход.

Играет роль и работа над сокращениями вредных выбросов в атмосферу, и личная культура водопользования. Поскольку проблема глобальная, необходимы совместные усилия всех стран.

Есть ли посторонний ЗАПАХ у воды из крана в Вашем доме?

ДаНет

Загрязнение воды в России относится к экологическим преступлениям, влечет ответственность от административной до уголовной.

Очистка промышленных и бытовых сточных вод

Загрязненные стоки промышленных предприятий попадают в реки. В водоемы ведут канализационные коллекторы. Не везде применяют полноценную очистку сточных вод. Органические остатки менее опасны для природы, чем химические вещества. Но биологические сбросы представляют опасность для городов, расположенных ниже по течению реки.

Во избежание загрязнения водоемов стоками разрабатывают и внедряют новые технологии очистки. Очистные сооружения называют «станции аэрации», хотя аэрация на них – далеко не единственный процесс.

Биоочистка сточных вод проводится с добавлением бактерий

Этапы очищения стоков:

1. Механическая очистка.
   Стоки проходят через решетки, песколовки, жироловки, первичные отстойники, фильтры и септики.
2. Биологическая очистка.
   Активный ил, представляющий собой комбинацию бактерий и простейших, удаляет органические включения.
3. Физико-химический этап.
   Нужен для удаления растворенных веществ и взвешенных частиц. Включает аэрацию, флотацию, центрифугирование и другие методы.
4. Дезинфекция очищенных стоков.
   Для обеззараживания применяют ультрафиолетовое облучение, озонирование, обработку хлором и его соединениями.

Обеззараживание природных вод с помощью химических реактивов

Популярный способ уничтожить нежелательные микроорганизмы – добавление в воду реагентов-окислителей. С этой целью часто применяются хлор, диоксид хлора, озон, гипохлорит натрия. Недостаточное количество реагента не окажет желаемого эффекта, а избыточное навредит здоровью.

Некоторые из обеззараживающих веществ уменьшают содержание солей металлов: окислитель реагирует с примесями, вследствие чего они выпадают в осадок в виде хлопьев. Точно рассчитанное количество реактивов убивает даже те бактерии, которые попадают в воду после обеззараживания.

Откачка загрязненных вод в специальные резервуары

Для откачки сильнозагрязненной воды применяют поверхностные и глубинные дренажные насосы. Откачивают жидкость в таких случаях:

• при прорывах канализационных труб;
• удаление воды из подвалов и погребов;
• очистка загрязненных водоемов;
• осушение луж после дождей, паводков и прорывов труб;
• откачка выгребных ям.

Опасные жидкости, которые невозможно очистить, хранят в резервуарах. К таким жидкостям относится вода, загрязненная радиоактивными элементами. Железобетонные и металлические резервуары расположены на поверхности, под землей или заглублены. Они имеют сложную систему защиты от протечек и повреждений при землетрясениях.

Использование в производстве технологий оборотного водоснабжения, не требующего дополнительного водозабора и стока вод

Химическая, металлургическая, нефтеперерабатывающая отрасли используют от 90 до 98% оборотной воды. Электростанции, автомойки, пищевые комбинаты тоже очищают и используют воду повторно.

Если воду используют как охладитель, ей достаточно дать остыть в выделенном резервуаре. Жидкость после мытья деталей, автомобилей, продуктовых полуфабрикатов нуждается в многоступенчатой очистке. Технологии очищения зависят от вида загрязнений. Обычно обработка включает такие этапы:

• механическая очистка: процеживание через решетки и пескоуловители, отстаивание;
• обессоливание в установке обратного осмоса.

Применение технологий оборотного водоснабжения многократно уменьшает количество вредных выбросов, снижает фактическое водопотребление, на производствах сокращает потери компонентов сырья. В процессе очистки из загрязненной жидкости извлекают ценные вещества, попавшие в воду в процессе производства.

Узнайте еще много нового:

Обработка осадков сточных вод: методы очистки и сушки

Очистка сточных вод предприятий: методы и оценка эффективности

Сброс сточных вод: залповый, на рельеф, в канализацию

Что относится к сооружениям механической и биологической очистки сточных вод?

Методы очистки сточных вод: механические, химические, биологические

Производственные сточные воды: ПДК, состав и способы утилизации

Экологические проблемы озера Байкал

Аэробная и анаэробная биологическая очистка сточных вод

Основные источники загрязнения воды

Методы обеззараживания и очистки сточных вод

Бытовые сточные воды: как образуются, состав, очистка

Флотационная очистка сточных вод: виды и установки

Качество воды — Департамент экологии штата Вашингтон

В штате Вашингтон есть почти 74 000 миль рек и ручьев, более 4000 озер и почти 3000 квадратных миль морских устьев. Мы работаем с заинтересованными гражданами, предприятиями, племенами и экологическими группами, чтобы уменьшить, предотвратить и устранить загрязнение воды.

Мы соблюдаем федеральный закон штата о чистой воде, следя за тем, чтобы вода обеспечивала отдых, деловую деятельность, поставку чистой питьевой воды, а также защиту рыбы, моллюсков, дикой природы и здоровья населения.

Наша основная работа состоит из выдачи разрешений на качество воды, проектов по улучшению качества воды и финансовой помощи в области чистой воды. Мы ведем государственную базу данных о загрязненных водах (список раздела 303d). который является частью нашего процесса оценки качества воды.

Мы используем процессы вовлечения общественности для информирования наших решений. Мы в значительной степени полагаемся на отзывы, которые получаем от предприятий, экологических групп, местных органов власти, племен и граждан.

Целями программы качества воды являются предотвращение и сокращение загрязнения воды, очистка загрязненных вод и вовлечение граждан в работу по защите и восстановлению качества воды в штате Вашингтон.

Программа управляет сотнями миллионов долларов капитальных средств, 99,5 процентов которых передаются местным органам власти, племенам и некоммерческим организациям для инфраструктурных и наземных проектов, улучшающих качество воды.

Растущий штат с растущими проблемами загрязнения

Растущее население Вашингтона оказывает постоянно увеличивающееся давление на озера, реки, морские и подземные воды. Рыбам, моллюскам и другим водным животным для выживания требуется чистая вода. Людям нужна чистая вода для питья. Но с большим количеством людей загрязнение больше, чем когда-либо.

Угрозы загрязнения разнообразны. К ним относятся температура теплой воды, низкий уровень растворенного кислорода, низкий pH, токсичные вещества и бактерии.

Ухудшению качества воды способствуют несколько источников, главным из которых являются загрязненные ливневые стоки. Ливневая вода — это дождь и таяние снега, которые стекают с таких поверхностей, как крыши, мощеные улицы, автомагистрали и автостоянки. Когда вода стекает с этих поверхностей, она может собирать такие загрязнения, как масло, удобрения, пестициды, почву, мусор и отходы жизнедеятельности животных. Вода обычно не очищается и стекает вниз по течению в озера, реки и морские воды. Пространства укрепленных поверхностей в городских районах увеличивают количество пикового стока. Необработанные ливневые воды могут сделать воду и моллюсков небезопасными для людей и других животных, а также нанести вред среде обитания рыб и диких животных.

Федеральный закон требует, чтобы штаты выявляли источники загрязнения в водах, которые не соответствуют стандартам качества воды штата, поэтому мы разрабатываем планы очистки воды (общая максимальная суточная нагрузка или TMDL) для устранения этих загрязняющих веществ. TMDL устанавливает лимиты загрязняющих веществ, которые могут сбрасываться в водоем и при этом соответствовать государственным стандартам.

Мы также управляем системой разрешений на качество воды, которая устанавливает ограничения на объем сбросов предприятий и муниципалитетов, загрязняющих окружающую среду. Мы устанавливаем планку того, насколько чистой должна быть вода в соответствии с государственными стандартами качества воды. Наша цель – привести все реки, озера, морскую и подземную воду в соответствие с государственными стандартами качества воды.

Токсическое загрязнение представляет собой растущую проблему, угрожающую качеству воды. Мы изучаем источники токсического загрязнения и разрабатываем стратегии действий по очистке и защите качества воды. Несмотря на наши усилия на сегодняшний день, в Вашингтоне уже имеется значительное количество водоемов, морских отложений и грунтовых вод, загрязненных множеством загрязняющих веществ.

Загрязнение воды из точечных источников

Мы регулируем выбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные воды, выписывая и управляя разрешениями на сброс сточных вод для очистных сооружений, промышленных объектов и других общих категорий устройств сброса сточных вод. Мы:

• Помогите разгрузчикам соблюдать существующие разрешения.
• Сделайте разрешения понятными и эффективными для защиты качества воды.
• Работа по увеличению использования оборотной воды.

Очистка загрязненных вод

Мы помогаем местным сообществам и предприятиям очищать загрязненные воды, чтобы они соответствовали стандартам качества воды. Мы:

• Оценка государственных вод и обновление списка загрязненных водоемов.
• Работа с сообществами по очистке неточечных источников загрязнения.
• Определение лучших практик управления (BMP) для неточечных источников загрязнения.

Неточечное загрязнение воды из источника

Неточечное загрязнение воды является одной из самых серьезных проблем штата, связанных с загрязнением, и наиболее сложной для решения. Это загрязнение происходит из рассредоточенных источников, создается любым видом землепользования и не имеет специального регулирующего инструмента (например, разрешения) для борьбы с ним. Решение проблемы неточечного загрязнения потребует изменения поведения каждого, а также более эффективного управления земельными ресурсами и методов структурного управления. Вот что мы делаем по этому поводу. Мы:

• Работайте с партнерами над выявлением проблем загрязнения, а затем свяжитесь с землевладельцами, чтобы предложить варианты и финансирование, чтобы помочь им решить проблемы загрязнения воды.
• Предоставление грантов и займов для внедрения эффективных методов управления, предотвращающих загрязнение.
• Убедитесь, что лесозаготовительные работы соответствуют стандартам качества воды.
• Обеспечьте нормативно-правовую поддержку для защиты пользователей, расположенных ниже по течению, от негативного воздействия неточечного загрязнения воды из источников.

Ливневые стоки

Мы помогаем местным органам власти разрабатывать программы по ливневым стокам в городах и округах. Наши разрешения на ливневые стоки распространяются на муниципалитеты, промышленность и строительные проекты. Мы:

• Помогаем специалистам по сбросу ливневых вод улучшить соблюдение существующих разрешений на ливневые стоки.
• Работайте над тем, чтобы наличие разрешения не было конкурентным недостатком.
• Помогите очистителям уменьшить сток загрязненных ливневых вод со своих участков.

Финансовая помощь

Мы предоставим около 380 миллионов долларов США в виде новых грантов и кредитов на качество воды и продолжим управлять примерно 600 действующими грантами и кредитами в этом двухлетнем периоде для защиты здоровья населения и окружающей среды посредством защиты и улучшения качества воды. Мы:

• Предоставляем эффективную и действенную финансовую и техническую помощь для управления проектами по обеспечению качества воды с максимальной пользой для здоровья человека и окружающей среды.
• Соберите экологические данные и продемонстрируйте экологические преимущества программы грантов и кредитов.
• Помогите получателям грантов и займов надлежащим образом управлять государственными средствами с высоким уровнем честности и подотчетности.
• Эффективно управляйте новыми грантами на капитальное улучшение ливневых стоков для городов и округов.
• Продолжать разработку постоянной комплексной программы финансовой помощи местным органам власти в связи с ливневыми стоками на уровне штата.

Качество воды – Департамент экологии штата Вашингтон

Перейти к основному содержанию

Наша миссия — содержать воды Вашингтона в чистоте. Используйте этот сайт, чтобы узнать, является ли озеро, ручей или морской пляж рядом с вами здоровым или загрязненным. Узнайте о планах по очистке воды и о том, как мы боремся с ливневыми стоками, способствуем эффективному управлению сточными водами и защищаем водно-болотные угодья, которые важны для среды обитания и борьбы с наводнениями. Исследуйте связи между подземными водоносными горизонтами и поверхностными водами. Узнайте, почему наши ученые обеспокоены изменением тенденций качества воды в Пьюджет-Саунд.

• Найти грант или кредит для улучшения качества воды
• Узнать о стандартах качества поверхностных вод
• Поиск закрытия пляжа

Мы защищаем воды штата Вашингтон от загрязнения, чтобы они соответствовали стандартам качества воды штата.

• Оценка государственных вод 303д
• Прямо к реализации
• Общая максимальная дневная нагрузка

Мы восстанавливаем и защищаем реки, озера, подземные и морские воды, используя стандарты качества воды.

• Обновления стандартов
• Помощь
• Использование по назначению
• Критерии
• Антидеградация

Разрешения защищают качество воды/здоровье населения и регулируют очистку/сброс сточных/ливневых вод.

• Сборы
• Общие разрешения на качество воды
• Индивидуальные разрешения на качество воды

Мы выявляем и сокращаем источники загрязненных стоков в соответствии с нашими обязанностями по Закону о чистой воде.

• Сельскохозяйственный сток
• Лесной сток
• Ливневая вода

Мы ограничиваем загрязнение, которое очистные сооружения и предприятия сбрасывают в государственные воды.