Любой природный источник воды постоянно подвергается воздействию окружающей его среды.

На качество вод в подземной скважине, колодце, реке или океане влияют природные явления и человеческая деятельность.

В гидросферу постоянно привносятся несвойственные ей вещества разной природы, изменяющие и ухудшающие состав воды.

Что это такое?

Засорение водоёмов нерастворимыми твёрдыми частицами, не вступающими с водой в химические реакции, называется механическим загрязнение.

Водные артерии планеты забиваются:

  • шламом;
  • гравием;
  • песком;
  • золой;
  • отходами производства и потребления.

Попадание в воду инертного мусора не только существенно ухудшает качество воды и делает непригодной для питья, но также выводит из строя водопроводные магистрали.

В чем опасность?

Механическое загрязнение Мирового океана — одна из наиболее часто встречающихся проблем при использовании воды из наземных и подземных источников природного происхождения.

Запрещено законом

В Постановлении Правительства РФ от 29.07.2013 N 644 (ред. от 30.11.2021) обозначены вещества, запрещенные к сбросу в составе сточных вод, среди которых:

  • твердые бытовые отходы;
  • грунт;
  • металлическая пыль;
  • окалина;
  • цементная пыль;
  • стекло;
  • отходы древесины;
  • бумага;
  • листва, трава;
  • волос, шерсть;
  • полимеры в виде пленки, гранул, стружки;
  • предметы и материалы крупнее 2 см (любые неизмельченные).

Фото 2

Если в систему водоотведения попадет что-то из запрещенного выше, высок риск поломки сантехнических и контрольно-измерительных приборов, возможна остановка насосного оборудования.

И ста лет не хватит

Другой проблемой и угрозой человечеству стали отходы, дрейфующие в Тихом океане. Захламляющий берега рек и морей бытовой мусор смывается в воду осадками и приливами.

Мусорный «суп» состоит из мелких частиц и обломков пластика, рассредоточенных в толще воды. Крупные канистры, бутыли и бочки плавают на поверхности, создавая иллюзию земной тверди.

Процесс разрушения полимеров — 100-500 лет. Всё это время гигантские мусорные острова под действием соленой воды и солнечного света будут выделять токсичные вещества в окружающую среду.

Мертвые рыбы в иссохшей реке…

В желудках погибших морских обитателей обнаруживают крышки от бутылок, обломки авторучек, зажигалки. Черепахи и дельфины запутываются и умирают от удушья в полиэтиленовых пакетах.

Во время штормов океан выбрасывает горы отходов на берег, загрязняя среду обитания птиц и прибрежных животных. Птицы принимают частицы пластика за пищу и скармливают его потомству. Птенцы умирают от голода или задыхаются.

Плавучий хлам мешает проникновению солнечного света в толщу воды. Угнетается развитие фотосинтезирующих водорослей, уменьшается кормовая база для морских обитателей, падает концентрация планктона.

Люди из микропластика

Крупные пластиковые предметы разрушаются под солнцем на свалках до частиц менее 5 миллиметров. Мельчащие крупицы со стоками уносятся в реки и далее в океан. В прибойной зоне океана пластиковая бутылка механически разбивается на микроскопические фрагменты, которые потом оказываются в телах птиц, животных и рыб.

Но мусор — не главный источник микропластика в воде. Незаметный износ одежды из нейлона, полиэстера и других синтетических волокон добавляет в бытовые стоки свою порцию невидимых, но реальных механических загрязнителей.

Во время стирки эти волокна отслаиваются от одежды и со сточной водой уходят в канализацию, в реки, а потом обнаруживаются в рыбе и морепродуктах.

Микропластик обнаружили на Эвересте, в Марианской впадине, в снегах Арктики, в пиве, молюсках, соли и даже в человеческой плаценте нашли полимеры, окрашенные в розовый, красный, оранжевый цвета.

Всемирная Организация Здравоохранения заявила, что микроскопические частицы полимеров не вредят здоровью человека. Но есть данные, что некоторые пластики за счет токсичных веществ в их составе нарушают иммунитет, поражают репродуктивную систему человека, вызывают воспаления тканей.

Природные и антропогенные факторы загрязнения Мирового океана

Природные

Механические загрязнения естественного происхождения редко бывают токсичными.

Чаще всего горы песка, почвы и камней попадают в водоемы из-за интенсивных осадков и природных катаклизмов:

  • дождей;
  • паводков;
  • наводнений;
  • землетрясений;
  • извержений вулканов;
  • цунами.

После крупных катаклизмов вода мутнеет, но затем очищается естественным путем.

Фото 3

Прибережная линия также постоянно разрушается в результате эрозии, подмыва, размыва от паводковых или ливневых вод, проседаний грунта. Водный источник постепенно мелеет, зарастает, заиливается.

Антропогенные

Человек загрязняет воду механическими включениями с большей изобретательностью, чем природа.

Поверхностные воды засорены твердыми отходами:

  • остатками лесосплава;
  • мусором;
  • железобетонными конструкциями;
  • промышленными и бытовыми отходами,

которые ухудшают среду обитания гидробионтов и оказывают негативное влияние на состояние водной экосистемы в целом.

Металлургическая промышленность

Общезаводские стоки содержат большой объем взвешенных частиц, которые массово осаждаются вблизи места спуска. Частицы руды, окалины окрашивают стоки в красновато-бурый оттенок.

Разработка месторождений

Сточные воды горных предприятий характеризуются повышенной жесткостью и мутностью.

В гидросферу в результате геологоразведочных работ попадают:

  • массы разрушенных пород;
  • частицы полезных ископаемых;
  • внутренние отвалы вскрышных пород;
  • эррозирующая поверхность бортов карьера.

Строительство

Частицы пыли, гравий, мусор с территории стройки смываются дождевыми, талыми и поливомоечными водами и залповым сбросом выносятся в поверхностные водоемы.

Как производится очистка гидросферы?

Перед спусканием стоков в водоем многие предприятия механически очищают воду от:

  • песка;
  • окалины;
  • металлической пыли;
  • глины;
  • взвесей.

При такой очистке удаляется до 65% взвешенных частиц и до 95% грубодисперсных элементов.

Предприятия практикуют следующие методы механической очистки:

  • процеживание;
  • отстаивание;
  • фильтрование.
Метод механической очистки воды Оборудование Особенности метода Тип удаляемых примесей
Процеживание Решетки Объёмный мусор остается на решетке, вода проходит дальше Для удаления крупных частиц
Отстаивание Песколовки:

  • горизонтальные;
  • горизонтальные с круговым движением воды;
  • вертикальные;
  • аэрируемые;
  • тангенциальные.
 Сточная вода движется в среднем темпе через резервуар с системой ввода и вывода жидкости.

Под воздействием силы тяжести песок с весом большим, чем у воды, падает на дно резервуара в виде осадка

 Для удаления минеральных примесей и крупных частей нефти.

Не рассчитан на улавливание органических примесей
Отстойники:

  • горизонтальные;
  • вертикальные;
  • радиальные.
 Сточные воды перемещаются по отсекам медленно.

Взвешенные вещества оседают на дно отстойника

 Улавливает взвешенные вещества (в основном органические массы)
Фильтрование Для фильтрации больших объемов сточных вод используют фильтры:

  • сетчатые;
  • фильтры с зернистым слоем;
  • полимерные.
 Вода проходит через пористые или зернистые перегородки, задерживающие диспергированную фазу Для удаления грубых, средних и тонкодисперсных твердых примесей, нефтепродуктов, масел, смол

Методы предотвращения проблемы

Для защиты водных запасов от загрязнений, в том числе и механических, государство предпринимает ряд мер:

  • запрещает сброс неочищенных стоков в реки и водоёмы;
  • формирует водоохранные зоны;
  • создает условия для процессов самоочищения;
  • формирует и улучшает конструкции поверхностного и подземного стока на водосборных площадках.

Водопользователи обязаны следить за качеством сточных вод, не допуская замусоривания водных ресурсов.

Законодательно запрещен сброс грязной воды:

  • в особо охраняемые водные объекты;
  • в нерестилищах и местах зимовки промысловых пород рыб;
  • в курортных зонах, здравницах;
  • в местах отдыха людей.

В основу водоохранной деятельности положены следующие принципы:

  • введение норм антропогенного влияния на объекты гидросферы;
  • мониторинг качества вод на постоянной основе;
  • плата за негативное воздействие;
  • надзор со стороны государства за деятельностью водопользователей;
  • соблюдение принципа – платит тот, кто загрязняет среду («загрязнитель платит»).

Водопользователей обязали придерживаться установленных природоохранным законодательством нормативов к качеству отработанных вод. В том числе и к содержанию взвесей в объектах, относящихся к рыбному хозяйству.

Нормативы качества воды в объектах рыбохозяйственного значения
Контролируемый показатель Требование для водопользователей, осуществляющих сброс стоков в период рабочей деятельности на водном объекте и на побережье
Взвешенные вещества Увеличение концентрации взвешенных веществ в контролируемом створе не может возрасти по сравнению с естественными значениями, присущими природному объекту, более чем на:
для высшей и первой категории «рыбхозов» второй категории «рыбхозов»
0,25 мг/дм3 0,75 мг/дм3
При сезонном понижении уровня воды в реках (в межень), содержащих взвеси природного происхождения более 30 мг/дм3, разрешено возрастание данного показателя в воде в пределах 5%.
Запрещено сбрасывать сточную воду, содержащую взвеси:

  • со скоростью оседания частиц более 0,4 мм/с — в водотоки;
  • при скорости оседания частиц более 0,2 мм/с — в водоёмы.

Горные предприятия организуют работы, предотвращающие развитие эрозионных процессов, а также перерабатывают воду для повторного использования (для технологических целей).

Взвешенные примеси из отработанных вод удаляют:

  • осаждением в отстойниках и водоёмах искусственного происхождения;
  • осветлением с последующей микрофильтрацией.

На стройках предусматривают:

  • защиту от выноса механических загрязнений с территории;
  • регулярную уборку зоны строительства;
  • специальные места стоянок и заправок машин и механизмов;
  • упорядочивают складирование стройматериалов.

В зоне, признанной водоохранной, запрещен:

  • сброс сточных вод;
  • дренажных вод;
  • мойка автотранспорта;
  • складирование отходов производства и потребления;
  • добыча ископаемых и геологоразведка;
  • строительство заправок и складов горюче-смазочных веществ;
  • устройство кладбищ.

Для защиты воды от природной эрозии ведутся работы по укреплению береговой линии:

  • сваями;
  • габионами;
  • сетками;
  • подпорными стенками.

Практикуют высаживание и сохранение деревьев и кустарников на склонах.

В заключении

Потребность человека в чистой воде высока, но из-за критической загрязненности гидросферы многие водные объекты становятся непригодны для безопасного водопользования.

Человеку по силам сократить механическое загрязнение гидросферы, для этого не требуется сложных систем очистки, а только лишь чёткое соблюдение природоохранных законов.

И только в этом случае люди справятся с необозримыми мусорными островами в океане, которые, по словам американского океанолога Кертиса Эббесмейера, движутся по земле как какие-то громадные животные, сорвавшиеся с поводка.