Поведінка забруднень у водоймах, самоочищення води

У природних водоймах поза межами населених пунктів розвиваються типові для кожної місцевості біоценози: водорості, бактерії, гриби, найпростіші, вищі рослини, тварини. Вони перебувають у певній біологічній рівновазі, властивій даним кліматичним та екологічним умовам. Забруднення водойм призводить до зміни умов середовища, його хімічного складу і, відповідно до біологічного складу. Коли хімічний склад та інші властивості забруднень сталі, у водоймі складається нове співтовариство організмів, що відповідає новим екологічним умовам. В цьому випадку різні групи організмів поетапно розкладають органічні речовини. Кінцевими продуктами розкладання і подальшого окислення органічних забруднень є мінеральні солі (сульфати, нітрати, фосфати, вуглекислий газ, вода). Ці сполуки споживають водорості та вищі рослини. В результаті описаних процесів відбувається очищення води у водоймі.

Дуже важливу роль у процесі самоочищення відіграють нижчі види тварин: найпростіші одноклітинні та ракоподібні. Вони живляться водоростями, грибами й бактеріями, запобігаючи надмірному розвитку останніх і можливості вторинного забруднення. Дрібні тварини поїдаються рибами, а риба використовується в їжу людиною та більшими тваринами. Так замикається ланцюг біологічних змін, пов’язаних із самоочищенням водойм.

Однією з найважливіших умов, необхідних для перебігу біологічних та біохімічних процесів у напрямку самоочищення води, є наявність у ній кисню. Якщо кисню у воді недостатньо, аеробне середовище в такому разі перетворюється на анаеробне. В анаеробному середовищі органічні сполуки замість окислення зазнають анаеробного розкладання з утворенням гідроген сульфіду, метану, водню та інших недоокислених речовин, що призводить до вторинного забруднення води.

Швидкість біологічних процесів у воді залежить від багатьох факторів, одним із яких є температура. З підвищенням температури біологічні процеси у воді зростають, що супроводжується швидким використанням наявного у воді кисню. Це може спричинити певну небезпеку для водойми у разі значного забруднення (швидко використається кисень і процеси з аеробних перейдуть в анаеробні).

Стічні води з сільськогосподарських полів, тваринницьких ферм, побутові стічні води та деякі промислові у своєму складі містять багато біогенних речовин – органічних речовин нітрогену та фосфору. Зростання вмісту біогенних речовин у воді відкритих водойм спричинює інтенсивний розвиток синьозелених та деяких інших водоростей («цвітіння» водойм). Це супроводжується значним зниженням у воді розчиненого кисню. Вода стає непридатною для життя, гинуть водяні тварини. У такій водоймі переважають анаеробні процеси. Це називають евтрофікацією. Евтрофікація вод – накопичення у воді водойми органічних речовин під впливом антропогенних факторів або з природних причин. Евтрофікація вод – процес оборотний. Ефективними засобами боротьби з евтрофікацією вод є припинення надходження біогенних елементів у водойми і збагачення води киснем.

Забруднення води набуває загрозливого характеру і у багатьох випадках перевищує здатність водойм до самоочищення. Вже нині у багатьох країнах та південних районах України спостерігається нестача доброякісної води. Незадовільне водозабезпечення населення часто є наслідком антропогенного забруднення води різними хімічними речовинами та мікроорганізмами. В світі щорічно скидається у водойми понад 120 км³ стічних вод.

Забруднення вод Світового океану нафтою порушує тепло- і волого обмін між атмосферою і океаном, становить загрозу для розвитку фауни і флори.

Дуже небезпечні наслідки має біологічне забруднення, особливо в містах масового відпочинку людей. Упродовж останніх років багаторазово закривалися пляжі Азовського і Чорного морів та на багатьох інших водоймах внаслідок виявлення в воді збудників кишкових інфекцій. Щороку від хвороб, що передаються через воду у світі вмирає 50 тис. чоловік. Встановлено що близько 80% хвороб у світі зумовлено неякісною питною водою.