Войти
Неочищенные сточные воды и промышленные отходы в New Река, протекающая из Мехикали (Мексика) в Калексико, Калифорния Загрязнение воды - это загрязнение водных объектов, обычно в результате человеческой деятельности. Водные объекты включают, например, озера, реки, океаны, водоносные горизонты и подземные воды. Загрязнение воды происходит, когда загрязняющие вещества попадают в природную среду. Например, сброс недостаточно очищенных сточных вод в естественные водные объекты может привести к деградации водных экосистем. В свою очередь, это может привести к проблемам общественного здравоохранения для людей, живущих ниже по течению. Они могут использовать одну и ту же загрязненную речную воду для питья, купания или орошения. Загрязнение воды является ведущей причиной смерти и болезней во всем мире, например из-за болезней, передаваемых через воду.
Загрязнение воды можно классифицировать как поверхностные воды или подземные воды. Загрязнение моря и загрязнение биогенными веществами - это подмножества загрязнения воды. Источниками загрязнения воды являются точечные источники или неточечные источники. У точечных источников есть одна идентифицируемая причина загрязнения, такая как ливневая канализация или очистные сооружения. Неточечные источники более рассеянны, такие как сельскохозяйственные стоки. Загрязнение - это результат совокупного воздействия с течением времени. Воздействию могут подвергнуться все растения и организмы, обитающие в загрязненных водоемах или подвергающиеся их воздействию. Воздействие может нанести ущерб отдельным видам и затронуть естественные биологические сообщества, частью которых они являются.
Причины загрязнения воды включают широкий спектр химических веществ и патогенов, а также физические параметры. Загрязняющие вещества могут включать органические и неорганические вещества. Повышенные температуры также могут привести к загрязнению воды. Распространенной причиной теплового загрязнения является использование воды в качестве охлаждающей жидкости электростанциями и промышленными производителями. Повышенная температура воды снижает уровень кислорода, который может убивать рыбу и изменять состав пищевой цепи, сокращать биоразнообразие видов и способствовать вторжению новых теплолюбивых видов
.Загрязнение воды измеряется путем анализа проб воды. Могут проводиться физические, химические и биологические тесты. Контроль загрязнения воды требует соответствующей инфраструктуры и планов управления. Инфраструктура может включать очистные сооружения. Очистные сооружения и очистные сооружения промышленных сточных вод обычно требуются для защиты водных объектов от неочищенных сточных вод. Очистка сельскохозяйственных сточных вод для ферм и борьба с эрозией на строительных площадках также может помочь предотвратить загрязнение воды. Природные решения - еще один подход к предотвращению загрязнения воды. Эффективный контроль городских стоков включает снижение скорости и количества стока. В Соединенных Штатах передовая практика управления загрязнением воды включает подходы к сокращению количества воды и улучшению качества воды.
Загрязнение Лачинского канала, Канада Вода обычно считается загрязненной, если на нее воздействуют антропогенные загрязнители. Из-за этих загрязнителей он либо не пригоден для использования человеком, например питьевая вода, либо претерпевает заметный сдвиг в своей способности поддерживать свои биотические сообщества, такие как рыба. Природные явления, такие как вулканы, цветение водорослей, штормы и землетрясения, также вызывают серьезные изменения в качестве воды. и экологическое состояние воды.
Загрязнение воды - серьезная глобальная проблема. Это требует постоянной оценки и пересмотра политики в области водных ресурсов на всех уровнях (от международного до отдельных водоносных горизонтов и скважин). Было высказано предположение, что загрязнение воды является ведущей причиной смерти и болезней во всем мире. В 2015 году загрязнение воды привело к гибели 1,8 миллиона человек.
Организация Global Oceanic Environmental Survey (GOES) считает загрязнение воды одной из основных экологических проблем, которые могут представлять опасность для существование жизни на Земле в ближайшие десятилетия. Одной из основных проблем является загрязнение воды сердцем фитопланктоном, который производит 70% кислорода и удаляет большую часть двуокиси углерода на Земле. Организация предлагает ряд мер для исправления ситуации, но они должны быть приняты в ближайшие 10 лет, чтобы они были эффективными.
Индия и Китай - две страны с высоким уровнем загрязнения воды. Приблизительно 580 человек в Индии умирают от болезней, связанных с загрязнением воды (включая болезни, передающиеся через воду ) каждый день. Около 90 процентов воды в городах Китая загрязнено. По состоянию на 2007 год полмиллиарда китайцев не имели доступа к безопасной питьевой воде.
Помимо острых проблем загрязнения воды в развивающихся странах, развитых странах также продолжать бороться с проблемами загрязнения. Например, в отчете о качестве воды в Соединенных Штатах в 2009 году 44 процента оцененных миль водотоков, 64 процента оцененных акров озер и 30 процентов оцененных заливы и эстуарий квадратных миль были классифицированы как загрязненные.
| Типы продуктов | Выбросы эвтрофирования (г PO 4 экв на 100 г белка) |
|---|---|
| Говядина | 365,3 |
| Выращенная рыба | 235,1 |
| Фермерские ракообразные | 227,2 |
| Сыр | 98,4 |
| Баранина и баранина | 97,1 |
| Свинина | 76,4 |
| Птица | 48,7 |
| Яйца | 21,8 |
| Арахис | 14,1 |
| Горох | 7,5 |
| Тофу | 6,2 |
Загрязнение поверхностных вод включает загрязнение рек, озер и океанов. Подмножеством загрязнения поверхностных вод является загрязнение морской среды.
Загрязненная река, стекающая из заброшенного медного рудника на острове Англси Один из распространенных путей проникновения загрязнителей к морю реки. Примером может служить прямой сброс сточных вод и промышленных отходов в океан. Подобное загрязнение особенно характерно для развивающихся стран. Фактически, десятью крупнейшими источниками загрязнения океана пластиком в мире являются, от наибольшего до наименьшего, Китай, Индонезия, Филиппины, Вьетнам, Шри-Ланка, Таиланд, Египет, Малайзия, Нигерия и Бангладеш, в основном через реки Янцзы и Инд., Желтый, Хай, Нил, Ганг, Жемчуг, Амур, Нигер и Меконг, и на их долю приходится «90 процентов всего пластика, попадающего в мировые океаны».
Большие круговороты (водовороты ) в океанах улавливают плавающий пластиковый мусор. Пластиковый мусор может поглощать токсичные химические вещества из загрязнения океана, потенциально отравляя любое существо, которое его ест. Многие из этих долговечных изделий попадают в желудки морских птиц и животных. Это приводит к обструкции пищеварительных путей, что приводит к снижению аппетита или даже к голоданию.
Существует множество побочных эффектов, возникающих не из-за исходного загрязнителя, а из-за его производных условий. Примером может служить ил -содержащий поверхностный сток, который может препятствовать проникновению солнечного света через толщу воды, затрудняя фотосинтез у водных растений.
Взаимодействие между подземными водами и поверхностными водами является сложным. Следовательно, загрязнение грунтовых вод, также называемое загрязнением грунтовых вод, не так просто классифицировать, как загрязнение поверхностных вод. По своей природе подземные воды водоносные горизонты подвержены загрязнению из источников, которые не могут напрямую влиять на поверхностные водные объекты. В некоторых ситуациях различие точечных и неточечных источников может не иметь значения.
Анализ загрязнения подземных вод может быть сосредоточен на характеристиках почвы и геологии участка, гидрогеологии, гидрологии и природе загрязнителей. К причинам загрязнения подземных вод относятся: естественные (геогенные), системы канализации,, сточные воды, удобрения и пестициды, коммерческие и промышленные утечки, гидравлический разрыв, фильтрат со свалок.
Поверхностные воды и подземные воды часто изучались и управлялись как отдельные ресурсы хотя они взаимосвязаны. Поверхностная вода просачивается через почву и становится грунтовой водой. И наоборот, грунтовые воды могут также питать поверхностные источники воды. Источники загрязнения поверхностных вод обычно делятся на две категории в зависимости от их происхождения.
Загрязнение из точечных источников на судостроительной верфи в Рио-де-Жанейро, Бразилия. Загрязнение воды из точечных источников относится к загрязнителям, которые входить в водный путь из единственного идентифицируемого источника, такого как труба или канава. Примеры источников в этой категории включают сбросы из очистных сооружений, завода или города ливневой канализации.
Закон США о чистой воде (CWA) определяет точку источник для нормативных правоприменительных целей. Определение точечного источника CWA было изменено в 1987 году, чтобы включить муниципальные ливневые канализационные системы, а также промышленные ливневые стоки, например, со строительных площадок.
Неточечные источники загрязнения относится распространять загрязнение, которое не происходит из одного дискретного источника. Этот тип загрязнения часто является кумулятивным эффектом небольшого количества загрязняющих веществ, собранных с большой площади. Типичным примером является выщелачивание соединений азота с удобренных сельскохозяйственных земель. Питательные вещества сток в ливневой воде из «листового потока» над сельскохозяйственным полем или лесом также приводятся как примеры загрязнения из неточечных источников.
Синий символ водостока и желтой рыбы, используемый Агентством по окружающей среде Великобритании для повышения осведомленности об экологических последствиях загрязнения поверхностных стоков Загрязненные ливневые воды смываются с парковок, дорог и автомагистралей, называемых городской сток, иногда включается в категорию неточечных источников. Этот сток становится точечным источником, поскольку он обычно направляется в системы ливневой канализации и сбрасывается через трубы в местные поверхностные воды.
Конкретные загрязняющие вещества, приводящие к загрязнению воды, включают широкий спектр химических веществ, патогенов и физических изменений, таких как повышенная температура и изменение цвета. Хотя многие регулируемые химические вещества и вещества могут быть природного происхождения (кальций, натрий, железо, марганец и т. Д.), концентрация обычно определяет, что является естественным компонентом воды, а что - загрязнителем. Высокие концентрации встречающихся в природе веществ могут иметь негативное воздействие на водную флору и фауну.
Вещества, истощающие кислород, могут быть природными материалами, такими как растительные вещества (например, листья и трава), а также химическими веществами, созданными руками человека. Другие природные и антропогенные вещества могут вызывать помутнение (помутнение), которое блокирует свет и препятствует росту растений, а также забивает жабры некоторых видов рыб.
Изменение физического состояния воды химический состав включает кислотность (изменение pH ), электропроводность, температуру и эвтрофикацию. Эвтрофикация - это увеличение концентрации химических питательных веществ в экосистеме до такой степени, что увеличивает первичную продуктивность экосистемы. В зависимости от степени эвтрофикации могут возникать последующие негативные экологические эффекты, такие как аноксия (кислородное истощение) и серьезное ухудшение качества воды, что влияет на рыб и другие популяции животных.
Плакат для ознакомления жителей Южной Азии с деятельностью человека, приводящей к загрязнению источников воды 
A крышка люка, неспособная вместить перелив канализации.
Фекальный осадок собранный из туалетов с выгребной ямой сбрасывается в реку в трущобах Корогочо в Найроби, Кения.Вызывающие заболевания микроорганизмы упоминаются как патогены. Патогены могут вызывать заболевания, передаваемые через воду, как у человека, так и у животных-хозяев. Колиформные бактерии, которые не являются действительной причиной заболевания, обычно используются в качестве бактериального индикатора загрязнение воды. Другие микроорганизмы, которые иногда встречаются в загрязненных поверхностных водах и вызывают проблемы со здоровьем человека, включают:
Высокий уровень патогенных микроорганизмов может быть результатом использования локальных санитарных систем (септиков, туалетов с выгребными ямами ) или неочищенные сточные воды. В более старых городах со стареющей инфраструктурой могут быть негерметичные системы сбора сточных вод (трубы, насосы, клапаны), что может вызвать переполнение канализационных сетей. В некоторых городах также есть комбинированные коллекторы, которые могут сбрасывать неочищенные сточные воды во время ливневых дождей. Ил (отложения ) из сточных вод также загрязняют воду тела.
Мутная река загрязнена наносами. Выбросы патогенов также могут быть вызваны плохо управляемым животноводством.
Загрязняющие вещества могут включать органические и неорганические вещества. Многие химические вещества токсичны.
Сборщик мусора в городском потоке в Окленде, Новая Зеландия. К органическим загрязнителям воды относятся:
Воспроизвести медиа Макроскопическое загрязнение в парках Милуоки, Висконсин Неорганические загрязнители воды включают :
Макроскопическое загрязнение - большие видимые пятна мс, загрязняющие воду - могут называться «плавучие средства» в контексте городских ливневых вод или морской мусор при обнаружении в открытом море и могут включать такие предметы, как:
Электростанция Брайтон-Пойнт в Массачусетсе сбрасывает нагретую воду до Mount Hope Bay.Термическое загрязнение - это повышение или понижение температуры естественного водоема, вызванное влиянием человека. Тепловое загрязнение, в отличие от химического, приводит к изменению физических свойств воды. Распространенной причиной теплового загрязнения является использование воды в качестве охлаждающей жидкости электростанциями и промышленными производителями. Повышенная температура воды снижает уровень кислорода, который может убивать рыбу и изменять состав пищевой цепи, сокращать биоразнообразие видов и способствовать вторжению новых теплолюбивых видов. Городские стоки также могут повышать температуру поверхностных вод.
Тепловое загрязнение также может быть вызвано выбросом очень холодной воды из основания водохранилищ в более теплые реки.
Ученые-экологи готовят автосамплеры для воды. Загрязнение воды можно анализировать с помощью нескольких широких категорий методов: физических, химических и биологических. Большинство из них включает сбор образцов с последующими специализированными аналитическими тестами. Некоторые методы могут применяться in situ без отбора проб, например, температуры. Правительственные агентства и исследовательские организации опубликовали стандартизированные проверенные аналитические методы испытаний, чтобы облегчить сопоставимость результатов разнородных испытаний.
Отбор проб воды для физических или химических испытаний может производиться несколькими методы, в зависимости от необходимой точности и характеристик загрязнителя. Многие случаи загрязнения резко ограничены по времени, чаще всего в связи с дождями. По этой причине "отборные" пробы часто не подходят для полного количественного определения уровней загрязнения. Ученые, собирающие данные такого типа, часто используют устройства автоматического отбора проб, которые перекачивают воду в определенном количестве либо во время, либо в интервалы сброса.
Отбор проб для биологических испытаний включает сбор растений и животных из поверхностного водоема. В зависимости от типа оценки организмы могут быть идентифицированы для биологических исследований (подсчет популяции) и возвращены в водоем, или они могут быть проанализированы для биологических анализов для определения токсичности..
Обычные физические испытания воды включают температуру, концентрацию твердых веществ (например, общее количество взвешенных твердых веществ (TSS)) и мутность.
Пробы воды могут быть исследованы с использованием принципов аналитической химии. Многие опубликованные методы испытаний доступны как для органических, так и для неорганических соединений. Часто используемые методы включают pH, биохимическую потребность в кислороде (BOD), химическую потребность в кислороде (COD), питательные вещества (нитрат и соединения фосфора ), металлы (включая медь, цинк, кадмий, свинец и ртуть ), масла и смазки, всего нефтяные углеводороды (TPH) и пестициды.
Биологические тесты включают использование индикаторов растений, животных или микробов для мониторинга состояния водной экосистемы. Это любые биологические виды или группы видов, функция, популяция или статус которых могут показать степень целостности экосистемы или окружающей среды. Одним из примеров группы биоиндикаторов являются веслоногие рачки и другие мелкие водные ракообразные, которые присутствуют во многих водоемах. Такие организмы можно отслеживать на предмет изменений (биохимических, физиологических или поведенческих), которые могут указывать на проблему в их экосистеме.
Очистные сооружения Дир-Айленда, обслуживающие Бостон, Массачусетс и его окрестности. В городских районах развитых стран, муниципальных сточные воды (или сточные воды ) обычно обрабатываются централизованными очистными сооружениями. Хорошо спроектированные и эксплуатируемые системы (т.е. со стадиями вторичной очистки или более продвинутой очисткой) могут удалить 90 или более процентов загрязняющих веществ в сточных водах. Некоторые растения имеют дополнительные системы для удаления питательных веществ и патогенов, но эти более сложные этапы обработки становятся все более дорогими.
Природные решения также используются вместо (или в сочетании с) централизованных очистных сооружений.
Города с переливом канализационной канализации или комбинированным переливом канализации использовать один или несколько инженерных подходов для уменьшения сброса неочищенных сточных вод, в том числе:
Домохозяйства или предприятия, не обслуживаемые муниципальными очистными сооружениями, могут иметь индивидуальный септик, который предварительно очищает сточные воды на месте и проникает в них. это в почву. Неправильно спроектированные или установленные септические системы могут вызвать загрязнение подземных вод.
По оценкам Совместной программы мониторинга, во всем мире безопасно управляемая санитария по состоянию на 2017 год. по водоснабжению и водоотведению. Отсутствие доступа к санитарии часто приводит к загрязнению воды, например посредством практики открытой дефекации : во время дождя или наводнения человеческие фекалии перемещаются с земли, где они попадают в поверхностные воды. Простые туалеты с выгребной ямой также могут быть затоплены во время дождя. Использование безопасных служб санитарии предотвратит этот тип загрязнения воды.
Флотация растворенного воздуха Система для очистки промышленных сточных вод. Некоторые промышленные предприятия производят сточные воды, подобные в бытовые сточные воды и могут очищаться очистными сооружениями. Отрасли, в которых образуются сточные воды с высокой концентрацией органических веществ (например, масел и жиров), токсичных загрязнителей (например, тяжелых металлов, летучих органических соединений) или питательных веществ, таких как аммиак, нуждаются в специализированных системах очистки. Некоторые отрасли промышленности устанавливают систему предварительной очистки для удаления некоторых загрязнителей (например, токсичных соединений), а затем сбрасывают частично очищенные сточные воды в городскую канализационную систему. Предприятия, производящие большие объемы сточных вод, обычно используют свои собственные системы очистки. В некоторых отраслях промышленности удалось перестроить свои производственные процессы для уменьшения или устранения загрязняющих веществ с помощью процесса, называемого предотвращение загрязнения.
Отвод тепла из сточных вод, производимых электростанциями или производственными предприятиями используются следующие технологии:
прибрежный буфер выстилает ручей в Айове.Контроль неточечных источников . Осадки (рыхлые почва ) смытые поля являются крупнейшим источником сельскохозяйственного загрязнения в США. Фермеры могут использовать средства борьбы с эрозией, чтобы уменьшить сток и сохранить почву на своих полях. Общие методы включают контурную вспашку, посевы мульчирование, севооборот, посадку многолетних культур и установку прибрежных буферов.
питательных веществ (азот и фосфор ) обычно вносятся на сельхозугодья в качестве коммерческих удобрений, животных навоза или для распыления городских или промышленных сточных вод (сточных вод) или отстой. Питательные вещества также могут попадать в сток из пожнивных остатков, поливной воды, диких животных и атмосферных отложений. Фермеры могут разработать и реализовать планы управления питательными веществами, чтобы уменьшить чрезмерное внесение питательных веществ и снизить вероятность загрязнения питательными веществами.
Чтобы минимизировать воздействие пестицидов, фермеры могут использовать Комплексную борьбу с вредителями (IPM) методы (которые могут включать биологическую борьбу с вредителями ) для поддержания контроля над вредителями, снижения зависимости от химических пестицидов и защиты качества воды.
Откормочные площадки в США Очистка сточных вод из точечных источников . Фермы с крупным животноводством и птицеводством, такие как животноводческие фермы, называются в США предприятиями концентрированного откорма животных или откормочными площадками и подлежат усилению государственного регулирования. Жижи животных обычно обрабатываются путем удержания в анаэробных лагунах перед утилизацией распылением или капельным нанесением на пастбища. Построенные водно-болотные угодья иногда используются для облегчения обработки отходов животноводства. Некоторые суспензии животных обрабатывают путем смешивания с соломой и компостом при высокой температуре для получения бактериологически стерильного и рыхлого навоза для улучшения почвы.
Противоиловый забор установлен на строительной площадке. Отложения со строительных площадок устраняются путем установки:
Сброс токсичных химикатов таких как моторное топливо и вымывание бетона, предотвращается с помощью:
Водосборный бассейн для контроля городского стока Эффективный контроль городского стока включает уменьшение скорости и потока ливневых вод, а также сокращение выбросов загрязняющих веществ. Местные органы власти используют различные методы управления ливневыми водами, чтобы уменьшить влияние городских стоков. Эти методы, называемые в США передовыми методами управления загрязнением воды (BMP), могут быть сосредоточены на контроле количества воды, тогда как другие нацелены на улучшение качества воды, а некоторые выполняют обе функции.
Практика предотвращения загрязнения включает методы развития с низким уровнем воздействия, установку зеленых крыш и улучшенное обращение с химическими веществами (например, управление моторным топливом и маслом, удобрениями и пестицидами). Системы снижения стока включают инфильтрационные бассейны, системы биологического удержания, построенные водно-болотные угодья, водосборные бассейны и аналогичные устройства.
Тепловые системы. Загрязнение от стока можно контролировать с помощью сооружений по управлению ливневыми водами, которые поглощают сток или направляют его в подземные воды, например, системы биологического удержания и инфильтрационные бассейны. Удерживающие бассейны, как правило, менее эффективны при снижении температуры, поскольку вода может нагреваться солнцем перед сбросом в принимающий поток.
Водный портал 
Окружающая среда портал  | На Викискладе есть средства массовой информации, связанные с Загрязнение воды. |
