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.

Примеси поступают в воду, находящуюся в природном круговороте, из окружающей ее среды. Вода, занимающая около 70 % поверхности Земли, испаряясь, поступает в атмосферу, а после конденсации водяных паров в верхних слоях атмосферы возвращается на поверхность Земли в виде осадков, образуя поверхностные и подземные стоки и водоемы. Подземные стоки создаются при просачивании атмосферной воды в более или менее глубокие слои почвы, где вода собирается над водонепроницаемыми пластами, стекает по ним и выходит вновь на поверхность земли в местах выхода этих пластов, сливаясь с поверхностными стоками. Количественный и качественный составы примесей рек и водоемов зависят от метеорологических условий и подвержены сезонным колебаниям. Так, в весенний паводковый период, после вскрытия льда, воды содержат минимальное количество растворенных солей, однако характеризуются максимальным количеством взвешенных веществ, увлекаемых с поверхности почвы быстрыми потоками талых вод. В зимний период в результате питания поверхностного водотока подземными водами его солесодержание достигает максимума

Качество воды характеризуется ее физическими и химическими свойствами и бактериальным загрязнением. К физическим свойствам относят температуру воды, мутность (или прозрачность), цветность, вкус и запах. Химические свойства обуславливаются содержанием в ней различных химических веществ.

Температура воды в различных источниках неодинакова. В открытых водоемах она зависит от температуры воздуха и колеблется по временам года и глубине расположения струи в потоке. Вода подземных источников имеет довольно постоянную температуру в течение года (равную 5-12ºС).

Взвешенные вещества в воде поверхностных источников содержатся всегда. Песчаные и глинистые частицы попадают в источник вследствие эрозий берегов и русла рек. Содержание взвешенных частиц (в мг/л) в воде открытых источников колеблется в очень широких пределах.

Содержание взвешенных веществ характеризует прозрачность воды. Она выражается в см и представляет собой минимальную толщину слоя, налитой воды в цилиндр, через который можно прочитать текст, отпечатанный определенным типографическим шрифтом или рассмотреть крест, нарисованный черными линиями толщиной 1 мм с четырьмя точками. Потому различают прозрачность «по шрифту» и «по кресту».

Цветностью называют окраску, которая может иметь вода и которая объединяется наличием гуминовых веществ или фульвокислот. Цветность выражается в градусах платиново-кобальтовой шкалы.

Запах воды может быть естественного и искусственного происхождения. Естественные запахи обуславливаются живыми и отмершими организмами, продуктами размыва русел. Запахи искусственного происхождения (фенольный, нефтяной, хлорный и др.) появляются в результате сброса в водоем сточных вод и обработки воды реагентами.

Запах и вкус оценивают по пятибальной системе:

1) очень слабый;

2) слабый;

3) заметный;

4) отчетливый;

5) очень сильный.

Химический состав воды может быть чрезвычайно разнообразными. Для оценки воды с точки зрения ее использования служат следующие показатели: плотный остаток, окисляемость, активная реакция, содержание железа, магния, хлоридов, сульфатов, фтора и др.

Жесткость воды (выражается в мг-экв/л) является важным химическим показателем, определяющим область ее пригодности для водоснабжения. Жесткость воды обусловлена содержанием в ней растворенных солей кальция и магния. Жесткость различают карбонатную и некарбонатную. Сумму карбонатной и некарбонатной жесткости называют общей. Карбонатной называют жесткость, обусловленную наличием двууглекислых (бикарбонатных) и углекислых (карбонатных) солей кальция и магния. Некарбонатной называют жесткость, обусловленную содержанием некарбонатных солей кальция и магния – сульфатов, хлоридов, силикатов и нитратов.

Щелочность воды обуславливается присутствием в ней бикарбонатов, карбонатов, гидратов и других солей слабых кислот и выражается в мг-экв/л. Различают щелочность бикарбонатную, карбонатную, гидратную, гуматную и т. д. Щелочность природной воды обычно равна карбонатной жесткости.

Окисляемость указывает на содержание в воде растворенных органических и некоторых легко окисляющихся неорганических веществ. Она измеряется в мг/л содержания молекул кислорода.

Активная реакция воды выражает степень щелочности или кислотности воды и характеризуется концентрацией в воде водородных ионов. Концентрацию водородных ионов обозначают через pH (потенциал водорода) и условно выражают логарифмом ее величины с обратным знаком. Иначе говоря, для нейтральной реакции – pH = 7, для кислотной - pH < 7, для щелочной – pH > 7.

Железо (мг/л) содержится в воде в виде двухвалентного (закисного) или комплексных соединений трехвалентного (окисного) железа. Марганец (мг/л) чаще всего сопутствует железу в виде бикарбоната закиси марганца.

Хлориды и сульфаты (мг/л) встречаются чаще всего в виде кальциевых, магниевых и натриевых солей.

Бактериальное загрязнение воды зависит от количества вносимых загрязнений от стоков, от купающихся людей и т. д. Бактериальная загрязненность воды характеризуется числом бактерий, содержащихся в 1 мл воды, и коли - титром (наименьшее количество воды, в котором обнаружена кишечная палочка).

Для оценки качества в санитарно-эпидемиологическом отношении определяется содержание в воде индикаторных бактерий, называется кишечной палочкой. Сама по себе она безвредна, но наличие ее свидетельствует о загрязнении воды, выделениям животных и людей и, следовательно, возможности попадания среди других и патогенных бактерий.