VI. Загрязнение грунтовых, речных и морских вод

Водная среда, так же как и воздушная, загрязняется человеком. Это загрязнение нельзя объяснить только деятельностью промышленных предприятий, которые направляют свои выбросы в реки и океаны. Не менее интенсивно загрязняет природу и современное сельское хозяйство с его массовым содержанием скота, интенсивным внесением удобрений в почву и использованием средств защиты растений от вредителей; эти удобрения и химические соединения попадают в грунтовые и поверхностные воды. Наконец, бытовые сбросы также вносят вклад в общее загрязнение вод.

В течение длительного времени бытовало мнение, что все вредные выбросы либо постепенно разрушаются в океанических просторах, либо оседают на дно. Сегодня почти во всех районах мирового океана в результате аварий танкеров или неосмотрительного бурения нефтяных скважин можно обнаружить нефтяные загрязнения. Морские воды вблизи берегов загрязнены нитратами и фосфатами, что приводит к массовому росту водорослей и к оскудению рыбных запасов, а также к уменьшению концентрации кислорода в воде. Ещё за десятилетия до появления видимых следов загрязнений в океанах вода во множестве рек была настолько загрязнена, что вымерли многие породы рыб.

6.1. Оценка загрязнённости воды

Основным показателем для определения мощности очистных сооружений служит потребление воды на душу населения (или суточная норма потребления). С учётом количества органических веществ, ежедневно сбрасываемых в сточные воды, последняя величина составляет приблизительно 180 г на одного человека. Определить суммарное загрязнение воды органическими веществами можно по расходу кислорода на разрушение органических веществ микроорганизмами. Для количества органики массой 180 г требуется около 60 г кислорода при 20°С в течение 5 суток. Указанное количество кислорода, израсходованное микроорганизмами, играет важную роль для выработки единой шкалы оценки чистоты сточных вод. Эта характеристика определяется как пятисуточное биохимическое потребление кислорода (БПК₅) и выражается обычно в мг кислорода на 1 л сточных вод. Значения БПК₅ для различных субстратов приведены в табл. 18.

Таблица18

Значения БПК₅ для некоторых видов сточных вод

Аналогично установлены нормативы в животноводстве для крупного рогатого скота в расчёте на животное массой 500 кг. Для других домашних животных можно сделать пересчёт. Например, для овцы коэффициент пересчёта составит 0,1, для свиньи 0,2, а для курицы-несушки 0,004. Органические отходы, соответствующие этим нормативам, требуют для аэробного микробиологического разрушения при 20°С 800 г кислорода. В норме для животных предусмотрено в 13 раз больше кислорода, чем для человека.

Наряду с определением общих характеристик загрязнений в отдельных случаях необходимо качественное и количественное определение вредных компонентов для более полной характеристики воды и выяснения возможности её использования, например, в качестве питьевой.

При оценке поверхностных вод, являющихся средой обитания многих животных и растений, используется их классификация по качеству. Все воды разбивают по степени загрязнения на 4 класса (табл. 19). Первоначально это было связано только с возможностью обитания в воде различных организмов, как в виде планктона (плавающие в толще воды организмы), так и бентоса (донные организмы). Сравнение данных по отдельным представителям флоры и фауны позволяет видеть тесную связь их выживания со степенью загрязнённости воды. Изменение состава водной флоры отмечено уже при кратковременном увеличении загрязнённости. Поэтому необходимы экологические исследования с применением систематических химических анализов в течение длительного времени. Кроме того, и по сей день качество воды оценивают по состоянию её обитателей. Но поскольку это не может дать исчерпывающей картины загрязнённости воды, всегда в заключение приходится прибегать к химическому анализу.

Таблица 19

Краткая характеристика различных вод