Загрязнение воды и его последствия

Интенсивное развитие промышленности, транспорта, пере­население ряда регионов планеты привело к значительному загрязнению гидросферы. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) около 80% всех инфекционных болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством питьевой во­ды и нарушениями санитарно-гигиенических норм водоснабже­ния. Загрязнение поверхности водоёмов плёнками масла, жиров, смазочных материалов препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает насыщенность воды кислородом и ока­зывает отрицательное влияние на состояние фитопланктона и является причиной массовой гибели рыбы и птиц.

По данным ООН, в мире выпускается до 1 млн. наимено­ваний продукции, из которых 100 тыс. являются химическими соединениями, в том числе 15 тыс. являются потенциальными токсикантами. По экспертным оценкам, до 80% всех химических соединений, поступающих во внешнюю среду, рано или поздно попадают в водоисточники.

Подсчитано, что ежегодно в мире сбрасывается более 420 км³ сточных вод, которые в состоянии сделать непригодной к упо­треблению около 7 тыс. км³ чистой воды, что в 1,5 раза больше всего речного стока стран СНГ.

К сожалению, наука еще не в состоянии дать полную кар­тину нанесенного воде ущерба. К примеру, по данным совета Национальной академии наук США, токсикологи обладают от­носительно полной информацией о влиянии на здоровье человека лишь 10% используемых сейчас пестицидов и 18% используемых лекарств. По меньшей мере 1/3 пестицидов и лекарств не про­ходила никаких испытаний на токсичность.

В отношении используемых химикатов проблема ещё серьез­нее: 80% из них не проходили никаких испытаний. Эта ситуация в сочетании с участившимися утечками, выбросами и авари­ями техногенного характера потенциально чревата серьезным загрязнением гидросферы планеты и возможностью пагубного воздействия на здоровье населения.

Наиболее интенсивному антропогенному воздействию под­вегаются пресные поверхностные воды суши (реки, озера, бо­лота, почвенные и грунтовые воды). Хотя их доля в общей массе гидросферы невелика (менее 0,4%), высокая активность водообмена многократно увеличивает их запасы. Под активностью водообмена понимается скорость возобновления отдельных водных ресурсов гидросферы, которая выражается числом лет или суток, необходимых для полного возобновления водных ре­сурсов.

Особенно интенсивно используются речные воды. Несмотря на то, что в руслах рек содержится всего 1200 км³ воды, высокая активность водообмена речных вод (1 раз в 11-14 дней) умножает их ресурсы. К этому следует добавить ежегодно воз­обновляемый полезный объем водохранилищ мира, оцениваемый в 3200 км³.

Ситуация с питьевой водой в России характеризуется как критическая это прямая угроза здоровью ее населения. В связи с этим Государственной Думой разработан проект Феде­рального закона «О питьевой воде», в котором впервые в нашей стране предпринята попытка правового регулирования в сфере питьевого водоснабжения. В нем предусматриваются государ­ственные гарантии обеспечения граждан и юридических лиц питьевой водой и условия реализации этих гарантий.

Решение проблемы удовлетворения потребностей человека в воде для различных целей тесно связано и с обеспечением ее необходимого качества. Конечно, вопрос о качестве воды рас­сматривается по-разному в зависимости от ее назначения. Од­ни требования выдвигаются промышленностью и разными ее отраслями, другие сельским хозяйством, животноводством, рыбным хозяйством и, самые высокие — при использовании во­ды человеком.

Отдельные производства, такие как пищевое, нуждаются в воде весьма высокого качества. При орошении полей важно, что­бы в воде не было ядовитых химических веществ в концентра­циях, которые могут нанести ущерб растениям.

Однако наибольшее значение вопросы качества приобретают для так называемой хозяйственно-питьевой воды, идущей чело­веку па питьевые, хозяйственно-бытовые и культурные нужды. Это обусловлено тем, что вода может быть причиной развития разных изменений в организме и способствовать возникновению инфекционных и неинфекционных заболеваний человека. При­меси, от которых зависит безопасность ресурсов питьевой воды, подразделяются на три обширные категории:

- неорганические химические вещества, к числу которых от­носятся ртуть, кадмий, нитраты, свинец и их соединения, а так­же соединения хрома, меди; органические химические соединения — нефть и нефтепродукты, пестициды, полихлорбифенилы; болезнетворные микроорганизмы, паразиты.

Огромное количество загрязняющих веществ вносится в по­верхностные воды со сточными водами предприятий чёрной и цветной металлургии, химической, нефтехимической, нефтяной, газовой, угольной, лесной, целлюлозно-бумажной промышленно­сти, предприятий сельского и коммунального хозяйства, а также поверхностным стоком с прилегающих территорий. Значитель­ое количество биогенных и органических веществ попадает в воду с сельскохозяйственных угодий, пастбищ и животноводче­ских ферм.

Во многих водных объектах РФ концентрации загрязняющих веществ превышают ГДК, установленные санитарными и рыбоохранными правилами

.

Таблица 7.4. Характеристика состояния водных объектов в РФ

Загрязнители	Доля проб воды, загрязнённых выше ПДК,%	Масса сброшенных загрязняющих продуктов, тыс.т.
Нефтепродукты	40-50	30,3
Органические вещества	30-35	-
Взвешенные вещества	-	1203
Фенолы	45-60	0,3
Анион-активные детергенты	6-8	11
Амонийный азот	25-40	190,7
Соединения: меди цинка железа	70-75 30-35 -	0,8 2,1 49,2

Возможность переноса с водой носителей острых кишечных инфекций очень велика, что грозит нарушению здоровья и вы­зывает, как правило, массовый характер заболевания. Доказа­на возможность передачи через воду холеры, брюшного тифа и салмонеллезов, дизентерии, туляремии, бруцеллеза, вирусного гепатита (болезнь Боткина) и ротавирусного энтерита. В источ­никах водоснабжения могут находиться вирусы полиомиелита, различные адено- и энтеровирусы.

Патогенные микробы попадают н водоисточники с выделени­ями людей и животных. Наиболее подвержены бактериальному загрязнению поверхностные водоемы, особенно в густонаселен­ных и урбанизированных районах. Крайне опасны в этом отно­шении необеззаражнные стоки инфекционных и ветеринарных больниц, городские бытовые стоки и отходы предприятий по пе­реработке животного сырья.

Патогенные микробы проникают в открытые водоемы так­же при сбросе нечистот с речных судов, при загрязнении бере­гов и смывании загрязнений с поверхности почвы атмосферными осадками, при водопое скота, стирке белья и купании.

Вода может стать также источником заражения человека животными паразитами - гельминтами или глистами. С за­грязненной фекалиями водой к человеку могут попасть их яйца, которые в кишечнике превращаются во взрослых паразитов -таковы аскариды, власоглав, острицы и др. Заражение челове­ка животными-паразитами происходит и более сложным путем, через так называемого промежуточного хозяина (рачка-циклопа, рыбу при дифиллоботриозе и описторхозе).

Инфекционная заболеваемость населения, связанная с водо­снабжением, достигает 500 млн. случаев в год. Поэтому качество воды является одной из важнейших проблем.

Серьезная опасность для здоровья населения связана также с химическим составом воды. В природе вода никогда не встречается в виде химически чистого соединения. Обладая свойствами универсального растворителя, она постоянно несет большое количество различных элементов и соединений, соот­ношение которых определяется условиями формирования воды, составом водоносных пород.

Большое влияние па состав природных вод как поверхност­ных, так и подземных оказывает их техногенное загрязнение. Поэтому роль воды в развитии заболеваний неинфекционной природы определяется содержанием в ней химических приме­сей, наличие и количество которых обусловлено техногенными и антропогенными факторами.

В результате экспериментальных и клинико-медицинских ис­следований установлено неблагоприятное влияние на организм жесткости воды, вызванное суммарным содержанием в ней солей кальция и магния. Высокая жесткость может играть этио­логическую роль в развитии мочекаменной болезни человека. Урологами выделяются даже так называемые «каменные» зо­ны - территории, на которых уролитиаз может считаться эн­демическим заболеванием.

В последние годы высказано предположение, что воды с низким содержанием солей жесткости способствуют развитию сердечно-сосудистых заболеваний.

В настоящее время широко известно возникновение патоло­гических изменений в организме, связанных с повышенным ко­личеством в воде нитратов. Последние (при их восстановле­нии в нитриты) способствуют образованию в крови метгемоглобина, препятствующего нормальному окислительному про­цессу в организме. Результатом является метгемоглобинемия (токсический цианоз), весьма тяжелое заболевание. Особенно страдают от метгемоглобинемии грудные дети, питающиеся пи­щевой молочной смесью, приготовленной на воде с повышенным содержанием нитратов. В последние годы внимание ученых при­влекают нитрозамины — вещества, образующиеся при взаимо­действии нитратов с алифатическими и ароматическимиа ами- нами. Эти соединения широко используются в промышленности; доказана возможность их синтеза в природных водоемах, а так­же в организме человека. Нитрозамины являются весьма актив­ными канцерогенами. Многообразие возможных путей про­никновения их в питьевую воду, хорошая растворимость их, а также высокая стабильность делают воду одним из основных источников поступления нитрозаминов в организм человека.

Наиболее изучено влияние на организм человека фтора. Недостаток фтора в рационе способствует развитию кариеса зу­бов, при котором нарушается связь между органическими и не­органическими элементами эмали и дентина зубов.

При повышенном поступлении в организм фтора развивается флюороз, характеризующийся появлением пятен и эрозии эмали на зубах, повышением их стираемости и хрупкости. Большие количества фтора могут нарушать обмен веществ в организме, вызывать изменения в костях (типа остеосклероза) и тугоподвижность суставов.

Из других микроэлементов, которые способны вызывать патологические изменения в организме человека, можно назвать свинец, мышьяк и стронций.

За последние десятилетия во всем мире отмечается интенсивный рост техногенного химического загрязнения водоемов, используемых населением. Развитие химической промышленности, химизация сельского хозяйства, широкое использование новых препаратов в быту и на производстве резко обострили во­прос о предупреждении попадания повышенных концентраций этих веществ в организм человека с водой.

Основным источником химического загрязнения водоемов являются промышленные предприятия и, в первую очередь, химические производства, предприятия нефтеперерабатываю­щей и нефтехимической промышленности, производства новых синтетических материалов, ядохимикатов, моющих средств, за­воды по термической обработке твердого и жидкого топли­ва. Их сбросы неочищенных или плохо очищенных стоков мо­гут представлять значительную угрозу для здоровья населе­ния.

Уровень загрязнения воды определяется присутствием орга­нических отходов (пестициды, нитраты, фосфаты, по­лихлорбифенилы). Источниками таких отходов могут быть фа­брики, заводы, города, сельское хозяйство.Органические отходы окисляются бактериями и другими ми­кроорганизмами. Для окисления микроорганизмам необходим кислород, растворенный в воде, который не всегда в достаточном количестве содержится в загрязненных водоемах, что подавляет жизнедеятельность этих микроорганизмов и приводит к образо­ванию фотосинтезирующих водорослей.

Известны трагические случаи острых отравлений тяжелы­ми металлами, возникающие в результате промышленного загрязнения природных вод. Массовое отравление кадмием на­блюдалось в Японии среди жителей побережья р. Инитай; забо­лело около 200 человек, причем в половине случаев со смертель­ным исходом. Причиной отравления послужили сточные воды кадмиевого рудника, использовавшиеся для орошения рисовых нолей. Описаны случаи возникновения дерматитов при пользова­нии подземной водой, загрязненной солями хрома в Венгрии. Массовые отравления ртутью в Японии были вызваны сбросом промышленных сточных вод в Иокогамский залив и р. Агано.