Текст книги "Осторожно: вода, которую мы пьем. Новейшие данные, актуальные исследования"

Автор книги: О. Ефремов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 7 страниц) [доступный отрывок для чтения: 2 страниц]

Глава 5. Кто виноват?

Но откуда берутся все эти элементы в природной, относительно чистой воде? Кто виноват в том, что загрязнения приобретают столь ужасающие масштабы, и есть ли шанс предотвратить трагедию планетарного масштаба?

Чтобы ответить на эти вопросы, вспомним, что вода является великолепным растворителем, в котором могут растворяться минеральные и органические вещества, созданные как природой, так и человеком. И в то же время в ней могут присутствовать вещества во взвешенном состоянии: частицы песка и глины, коллоидные и механические примеси и живые существа различных форм и размеров. Исходная, чистая вода, попадающая на землю в виде дождя, снега, града, росы, изморози и тумана, насыщаясь различными веществами и организмами, загрязняется и, как правило, становится непригодной для питья или использования в быту без предварительной очистки. Таким образом, источниками загрязнения природных вод могут быть как природные объекты, так и объекты, созданные руками человека.

Но мы будем говорить только о том, что в состоянии исправить, то есть о человеческом факторе в загрязнении воды. К сожалению, практически вся деятельность человечества так или иначе сказывается на состоянии водного бассейна Земли. Водные объекты могут быть загрязнены в результате судоходства, сброса хозяйственно-бытовых и сельскохозяйственных сточных вод. При этом природные водоемы, имеющие собственные, созданные эволюцией защитные и очистительные механизмы, не в состоянии справиться с загрязнением. Человек не просто сбрасывает в воду все, что ему не нужно, – он нарушает природные механизмы. Так, присутствующие в сточных водах фосфор и азот (температура этих вод, как правило, выше температуры природных вод) способствуют развитию сине-зеленых водорослей. Интенсивное использование воды для охлаждения оборудования также ведет к термическому загрязнению вод, в результате чего повышается их температура, снижается содержание кислорода и, соответственно, способность водоемов к самоочищению.

На нашей совести также – производственные и природные сточные воды, ливневые и талые воды, протекающие по загрязненной территории, хранилища нефтепродуктов, свалки и захоронения твердых и жидких отходов, отвалы шлаков и пепла, хранилища минеральных удобрений, животноводческие комплексы, пыль и стоки автомобильных дорог и т. д.

Кроме прямых сбросов сточных вод в водоемы и поверхностного стока надо учитывать также попадание загрязнителей на поверхность воды непосредственно из воздуха.

В последние годы существенно увеличилось поступление в поверхностные воды суши нитратов из-за нерационального применения азотных удобрений, а также из-за увеличения выбросов в атмосферу с выхлопными газами автомобилей. Это же относится и к фосфатам, для которых помимо удобрений источником служит все более широкое применение различных моющих средств. Опасное химическое загрязнение создают углеводороды – нефть и продукты ее переработки, которые попадают в реки и озера как с промышленными сбросами, в особенности при добыче и транспортировке нефти, так и в результате смыва с почвы и выпадания из атмосферы.

Глава 6. Круговорот загрязненной воды в природе

Использованная человеком вода в конечном счете, возвращается в природную среду. Но, кроме испарившейся, это уже не чистая вода, а бытовые, промышленные и сельскохозяйственные сточные воды, обычно не очищенные или очищенные недостаточно. Таким образом, происходит загрязнение пресноводных водоемов – рек, озер, суши и прибрежных участков морей.

Современные методы очистки вод, механической и биологической, далеки от совершенства. Даже после биологической очистки в сточных водах остается 10 % органических и 60–90 % неорганических веществ, в том числе до 60 % азота, 70 % – фосфора, 80 % – калия и почти 100 % солей ядовитых тяжелых металлов.

Чтобы сделать сточные воды более или менее пригодными для использования, их подвергают многократному разбавлению. Но правильнее было бы сказать, что при этом чистые природные воды, которые могли быть использованы для любых целей, в том числе для питья, становятся менее пригодными для этого, загрязненными.

Разбавление сточных вод снижает качество воды в природных водоемах, но обычно не достигает своей главной цели – предотвращения вреда для здоровья людей. Дело в том, что вредные примеси, содержащиеся в воде в ничтожных концентрациях, накапливаются в некоторых организмах, употребляемых людьми в пищу.

Сначала ядовитые вещества попадают в ткани мельчайших планктонных организмов, затем они накапливаются в организмах, которые в процессе дыхания и питания фильтруют большое количество воды (моллюски, губки и т. п.), и в конечном итоге, как по пищевой цепи, так и в процессе дыхания, концентрируются в тканях рыб. В результате концентрация ядов в тканях рыб может стать больше, чем в воде, в сотни и даже тысячи раз.

Физическое загрязнение вод создается сбросом в них тепла или радиоактивных веществ. Тепловое загрязнение связано главным образом с тем, что используемая для охлаждения на тепловых и атомных электростанциях вода (и соответственно около 1/3 и 1/2 вырабатываемой энергии) сбрасывается в тот же водоем. Вклад в тепловое загрязнение вносят также некоторые промышленные предприятия.

При значительном тепловом загрязнении рыба задыхается и погибает, так как ее потребность в кислороде растет, а растворимость кислорода уменьшается. Количество кислорода в воде уменьшается еще и потому, что при тепловом загрязнении происходит бурное развитие одноклеточных водорослей: вода «зацветает» с последующим гниением отмирающей растительной массы. Кроме того, тепловое загрязнение существенно повышает ядовитость многих химических загрязнителей, в частности тяжелых металлов.

Глава 7. Вода и нефть

Особое место занимает загрязнение океана нефтью и нефтепродуктами.

Наибольший вклад в нефтяное загрязнение океана вносят морские перевозки нефти. Из 3 миллиардов тонн нефти, добываемых в настоящее время, морем перевозится около 2 миллиардов тонн. Даже при безаварийном транспорте происходят потери нефти при ее погрузке и разгрузке, сбрасывании в океан промывочных и балластных вод (которыми заполняют танкеры после выгрузки нефти), а также при сбросе так называемых льяльных вод, которые всегда скапливаются на полу машинных отделений любых судов.

Но наибольший ущерб окружающей среде и биосфере наносят внезапные разливы больших количеств нефти при авариях танкеров, хотя такие разливы и составляют только 5–6 процентов суммарного нефтяного загрязнения.

В открытом океане нефть встречается главным образом в виде тонкой пленки (с минимальной толщиной до 0,15 микрометра) и смоляных комков, которые образуются из тяжелых фракций нефти. Если смоляные комки воздействуют прежде всего на растительные и животные морские организмы, то нефтяная пленка, кроме того, влияет на многие физические и химические процессы, происходящие на поверхности раздела океана – в атмосфере и в слоях, прилегающих к нему.

Прежде всего нефтяная пленка увеличивает долю отражаемой от поверхности океана солнечной энергии и уменьшает долю поглощаемой энергии. Тем самым нефтяная пленка оказывает влияние на процессы теплонакопления в океане. Несмотря на уменьшение количества поступающего тепла, поверхностная температура при наличии нефтяной пленки повышается тем больше, чем толще нефтяная пленка.

Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ (дампинг), в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10 % от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Морская среда имеет способность перерабатывать большое количество органических и неорганических веществ без особого ущерба для воды. Но эта способность не беспредельна, поэтому захоронения отходов – вынужденная мера, вызванная несовершенством технологий.

Сброс отходов на дно приводит к длительной повышенной мутности воды, что является причиной гибели от удушья некоторых малоподвижных организмов.

Во время сброса и прохождения материала сквозь столб воды часть загрязняющих веществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит в донные отложения. Одновременно повышается мутность воды. Наличие органических веществ часто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде и нередко к его полному исчезновению, растворению взвесей, накоплению металлов в растворенной форме, появлению сероводорода.

Глава 8. Земля – территория экологического бедствия

Считается, что по разным причинам в настоящее время более миллиарда человек, то есть одна шестая часть населения земного шара, лишено чистой питьевой воды. Тяжелая ситуация сложилась в Азиатско-Тихоокеанском регионе (Бангкок, Таиланд, Южная Корея, Япония), в бассейнах рек Нил, Тигр и Евфрат.

В бедственном положении в результате загрязнения находятся крупнейшие реки Европы: Рейн, Дунай, Волга и другие. Например, в реку Волга в течение года поступает 50 тысяч тонн сульфатов, 110 тысяч тонн фенолов, 300 тысяч тонн органических соединений, 2 тысячи тонн ионов хрома, свинца, цинка и меди, огромное количество хлора, нитратов, пестицидов. Причем с годами экологическая ситуация на Волге не улучшается, а ухудшается.

Чрезмерному загрязнению подвергаются многие моря и океаны.

В Северном, Балтийском, Средиземном и Черном морях содержится большое количество солей тяжелых металлов, нефтепродуктов, фенолов, других органических веществ. В некоторых морских акваториях, где осуществлялись сбросы радиоактивных отходов, возникающих при эксплуатации кораблей и судов с ядерной энергетикой, обнаруживаются радионуклиды, в частности цезий-137.

Проблема радиоактивных отходов приобретает все большее значение в связи с дальнейшим развитием ядерной энергетики.

Радиоактивные вещества относятся к особо опасным для людей, животных и растений. Источники радиоактивного загрязнения в основном техногенного происхождения. Это экспериментальные взрывы атомных, водородных и нейтронных бомб, различные производства, связанные с изготовлением термоядерного оружия, атомные реакторы и электростанции; предприятия, где используются радиоактивные вещества; станции по дезактивации радиоактивных отходов; хранилища отходов атомных предприятий и установок; аварии или утечки на предприятиях, где производится и используется ядерное топливо. Естественные источники радиоактивного загрязнения в основном связаны с выходом на поверхность урановых руд и горных пород, имеющих повышенную природную радиоактивность (граниты, гранодиориты, пегматиты).

Большую опасность для людей, растений и животных представляют испытания ядерного оружия, аварии и утечки на предприятиях, где используется ядерное топливо.

Радиоактивные вещества распространяются не только водным путем. В миграции радиоактивных элементов большую роль играют цепи питания: из воды эти элементы поглощаются планктоном, который служит пищей для рыб, они в свою очередь поедаются хищными рыбами, рыбоядными птицами и зверями.

Как известно, сброс радиоактивных отходов в море впервые был осуществлен в 1946 году в США. Затем сбросы начали производиться Великобританией, Японией, Нидерландами и СССР. До 1971 года контроль за сбросами со стороны международных организаций не осуществлялся. За это время в Тихий и Атлантический океаны указанными странами (без СССР) было сброшено в общей сумме более 8 тысяч тонн радиоактивных продуктов. В дальнейшем, с учетом определенных ограничений, сброс регулярно продолжался с участием Бельгии, Великобритании, Нидерландов, Франции и Швейцарии. Эпизодически сбрасывали радиоактивные отходы в море Япония, Италия, ФРГ, Южная Корея и Швеция. Наибольшее количество отходов (75,5 % мировых захоронений) сбросила в море Великобритания.

Загрязнение морей и океанов радиоактивными веществами произошло не только за счет сбросов отходов, но и из-за довольно большого числа аварий, имевших место с атомными подводными лодками, и попавших на морское дно боеприпасов в ядерном снаряжении.

По данным американского журнала «Таймс», на дне Мирового океана находится шесть затонувших атомных подводных лодок, девять атомных реакторов и 50 ядерных боеприпасов. По данным японских исследователей, по причине сильной электрохимической коррозии начинается разгерметизация водородной бомбы, потерянной американцами в Тихом океане 25 с лишним лет назад, о чем свидетельствует наличие плутония в морской воде.

Экологическую опасность представляет советская атомная подводная лодка «Комсомолец», затонувшая в 1989 году в Норвежском море на глубине 1680 м с ядерными боеприпасами на борту. Дело в том, что, поскольку корпус этой лодки сделан из титана, с большой скоростью происходит электрохимическая коррозия металлоконструкций, возникает опасность разгерметизации ядерных боеголовок торпед и распространения в морской воде плутония.

Самым загрязненным вредными химическими веществами оказалось Черное море. Бассейн Черного моря в последние тридцать лет превратился в место сброса огромных количеств соединений фосфора, ртути, нефтяных и других отходов. В результате на сегодняшний день из 26 видов промысловых рыб, вылавливавшихся в 60-е годы, осталось только 5. Миллионная популяция дельфинов за тридцать лет сократилась до 200 тысяч.

Часть II. Вода и водопровод

Сегодня становится модным уезжать за водой за несколько километров от города к разнообразным святым источниками и родникам. Тысячи горожан совершают еженедельные «паломничества», чтобы обеспечить себя и свои семьи чистой водой. Все это говорит о том недоверии, которое испытываем мы к воде из-под крана. Но все же именно водопровод служит основным источником воды в крупных населенных пунктах. И как знать, может быть, эта вода значительно чище той, которая бьет из-под елки в лесу? Ведь экологическое загрязнение так или иначе затронуло все регионы…

Глава 1. Откуда берется вода в кране?

Для начала давайте посмотрим, откуда берется вода в кране, как она туда попадает и какую очистку проходит на своем пути. В городской водопровод вода может попасть из двух источников: с помощью водозабора на реке и из артезианских скважин, которые бурят специально для этих целей.

Как происходит водозабор на реке? На берегу закладываются гидравлические домкраты, с помощью которых речное дно пронизывается стальными трубами. Вода, частично профильтрованная песком и глиной, поступает по трубам в водоприемное сооружение. Здесь с помощью сеток и решеток задерживаются крупные механические примеси. Дальше вода поступает в очистительные станции, проходит через многочисленные фильтры, освобождается от оставшейся взвеси, при этом движется довольно медленно и подвергается химической обработке, прежде чем поступит в отстойники. Затем вода проходит через фильтры, при этом очистные сооружения способны задерживать 99 % бактерий, содержащихся в природной воде, и вода считается питьевой. Однако в каждом городе или поселке степень очистки, несмотря на общероссийские стандарты, может быть различна. Также имеет значение время года – во время паводка, когда тающий снег проникает в водозаборники, вода будет грязнее и риск подхватить какую-либо инфекцию увеличивается.

Немного по другой схеме поступает вода из артезианских скважин. Условно ее можно считать более чистой, ведь в данном случае воду поднимают с глубины 100, а то и больше метров – на такой глубине она в достаточной мере фильтруется почвой и меньше подвержена загрязнениям окружающей среды. На артезианских скважинах обычно ставят станции обезжелезивания, которые позволяют изъять из воды избыток солей и металлов, остальная очистка совершается по уже описанному плану.

Но наибольшую опасность для населения представляет не та вода, которая попадает в водопровод, а та, которая из него выходит. Дело в том, что в крупных городах водопровод – это гигантские сложные и разветвленные сети, для поддержания которых в должном состоянии нужны немалые усилия и средства. Со временем трубы зарастают всевозможными отложениями, а разъеденные коррозией стенки лопаются. И пока очищенная на станции вода дойдет до квартиры, она снова «насыщается» вредными примесями. Вода получает так называемое «вторичное загрязнение». В результате вода, которая течет из крана, не пригодна без дополнительной очистки для питья и приготовления пищи.

Под непрерывным воздействием воды водопроводные трубы подвергаются коррозии, ржавеют и истончаются. Ржавчина сама по себе является очень «питательной» средой для развития различных болезнетворных бактерий и микроорганизмов, которые приспособились к хлору. И таких, надо сказать, немало.

В водопроводной воде могут быть различные нерастворимые примеси – песок, ржавчина и осадок, «отслаивающийся» от изъеденных коррозией труб; разный строительный мусор, который попадает в систему водоснабжения после ремонтных работ, и т. п.

Особенно опасны для нашего здоровья соли тяжелых металлов, которые могут содержаться в питьевой воде. Самое страшное, что тяжелые металлы обладают способностью накапливаться в организме. И если использовать такую «обогащенную» воду на протяжении многих лет, концентрация тяжелых металлов может достичь устрашающего значения и вызвать крайне негативные изменения в организме человека. Источником тяжелых металлов при «вторичном загрязнении» могут быть медные трубы, различные переходники, краны, задвижки, сделанные из цветных металлов, некачественный припой, который использовался при сварке водопроводных труб, и т. п.

Глава 2. Червячки в стакане

Горожанин, смело пьющий воду из-под крана, рискует ничуть не меньше, чем укротитель тигров. Пожалуй, даже больше, ведь укротитель знает своих питомцев и может вовремя заметить признаки их плохого настроения и агрессии, а вот горожанину разглядеть «животных» в стакане невооруженным взглядом довольно сложно.

Впрочем, ничего невозможного нет. Вот совершенно реальная история, обошедшая страницы многих газет и подтвержденная фотографиями. Житель города Н как-то решил самостоятельно приготовить обед в отсутствие жены. Он взял кастрюлю и, не заморачиваясь поиском кипяченой или очищенной воды, подставил ее под струю из крана. Хорошо, что перед тем, как зажечь огонь на плите, он все-таки посмотрел на содержимое кастрюли. Можете представить себе его изумление, когда он увидел, что вода – живая! Причем в буквальном смысле этого слова: в кастрюле, в слегка мутноватой воде, весело резвились организмы, которые житель охарактеризовал как «червяки».

Когда первый шок прошел, житель слил «животных» в банку с плотно закручивающейся крышкой и отправился в ближайшее бюро санэпиднадзора. Сотрудники станции не сразу поверили эмоциональному рассказу мужчины, зато когда поверили, организовали самую дотошную проверку дома и подходящего к нему водовода. Оказалось, что, вопреки всем коммунальным нормам, у дома был один колодец, в котором спокойно соседствовали трубы водоподведения и водоотведения, то есть канализации. За давностью лет обе трубы слегка проржавели и подкапывали. В образовавшемся водоеме и начали развиваться «червяки», которые также нашли лазейку в водяной трубе и с восторгом кинулись покорять новые горизонты…

Безусловно, коммунальные службы тут же ликвидировали «червяковый рай», но мужчина поклялся, что больше никогда не выпьет ни стакана воды из-под крана. Он также прошел всестороннее медицинское обследование, которое, слава богу, кроме последствий шока, ничего не выявило.

Увы, этот случай – не такая уж большая редкость. Все пространство мегаполиса, опутанное сотнями, тысячами километров труб, является источником того, что специалисты называют «вторичным загрязнением». Пока чистая вода доберется до потребителя, она может превратиться в жуткий коктейль из насыщенной ржавчиной, примесями продуктов коррозионных процессов и прочими загрязнителями воды. Трубопроводы реально никто не чистит – это слишком трудоемкая и по сути дела нерентабельная процедура.

Дело в том, что, по строительным нормам и правилам, в советское время разрешалось использовать для трубопровода неметаллические либо чугунные трубы. Что касается стальных, то их использование разрешалось только там, где для этого имелись специальные показания. Но эта лазейка на деле обернулась тем, что долгие годы стальные трубы использовали повсеместно – их было удобнее класть. А для горячего водоснабжения так и вовсе использовались неоцинкованные трубы. Долгое время они ржавели и активно корродировали. В результате ржавчина – практически неотъемлемая составляющая воды в больших городах. Причем при этом вовсе не обязательно из крана должна литься вода бурого цвета – повышенное содержание железа может характеризовать и совершенно прозрачную на вид воду.

Еще одна головная боль – это разница между «дневной» и «ночной» водой. Поскольку ночью воду расходуют меньше, вода в трубах застаивается и вместе с коррозией начинается вторичное микробиологическое загрязнение воды.

Как это происходит? Колониям бактерий для размножения нужна вода стоячая или хотя бы ее медленный ток. Плюс возможность «обосноваться» на шероховатой поверхности – ну ее они в ржавых трубах имеют, – для того чтобы расти и размножаться. Хлор, который на очистных станциях добавляют в воду, держится в ней довольно долго, но рано или поздно и он расходуется и просто перестает действовать. Вот тогда-то в самом центре города возникает опасность подцепить с водопроводной водой инфекционное заболевание.

Очень опасно, если в водопроводной воде присутствуют бактерии из группы кишечных палочек и энтеровирусы, которые поражают желудочно-кишечный тракт, а также вирус гепатита. Эти микроорганизмы попадают в водоемы, откуда происходит водозабор, из городских канализаций; смываются дождями и разливами рек с полей, которые удобряются навозом. В воде патогенная микрофлора начинает активно размножаться, и воду приходится чрезмерно хлорировать, особенно в период паводков.

Например, все более актуален сейчас криптоспоридиоз – это поражение паразитом Cryptosporidium parvumв результате употребления водопроводной воды. Хлор против этих микроорганизмов неэффективен. Причем для людей с ВИЧ-инфекцией заболевание, вызванное криптоспоридиями, может быть смертельно опасным. Наряду с криптоспоридиозом все большую тревогу вызывает и участившийся лямблиоз – инфекция, которая вызывается кишечными паразитами – лямблиями – и также передается через водопроводную воду. И криптоспоридии, и лямблии нечувствительны к воздействию хлора и особенно опасны для людей с различными нарушениями иммунной системы.

Ну и наконец, вода в наших водопроводах не отличается идеальными органолептическими показателями. Проще говоря, имеет посторонние запахи и привкусы. Одна из причин их появления – все тот же хлор. Другие источники неприятных вкусов и запахов – гниющая в водоемах растительность, органические вещества и газы, растворенные в воде. Ну а о том, что с наступлением весны и таянием снега, перемешанного с экскрементами домашних животных, наступает совершенно кошмарный период, жителям нашей страны рассказывать не приходится. Паводок и более или менее приятный вкус поступающей к нам из крана воды – две вещи несовместные.

Таким образом, граждане мегаполисов имеют высокие шансы пострадать от вторичного загрязнения воды в городской трубопроводной сети. И если вам дорого собственное здоровье, не поленитесь сделать в один из весенних дней анализ текущей из вашего крана воды. Вы вполне можете обнаружить массу интересного и нового для себя…