Не все концы - в воду

Как мы видели, вода крайне чувствительна к загрязнению. Естественные условия, сложившиеся в водоемах, могут быть значительно нарушены человеком. Бытовые и промышленные стоки часто превращают прозрачные, богатые рыбой реки в мутные, дурно пахнущие, наполненные ядами и возбудителями болезней канавы. Бытовые стоки, богатые органическими веществами - пищевыми и другими отходами, особенно вредны из-за того, что на окисление этих веществ уходит очень много кислорода.

В нашем цивилизованном обществе каждый житель ежедневно производит около 150-260 л бытовых стоков с количеством органических веществ, соответствующим БПК₅=60 г.

БПК₅ - сокращение от слов "биологическое потребление кислорода за 5 суток". Это количество растворенного в воде кислорода, которое будет израсходовано микроорганизмами за 5 суток на разложение органических веществ при 20° С. Такой показатель, однако, ничего не говорит о загрязнении биологически неразложимыми или трудно разложимыми веществами. Поэтому в качестве дополнительного применяется еще показатель ХПК (химическое потребление кислорода) - расход кислорода на химическое окисление. Для точного определения этого показателя применяют химические окислители.

Размеры бытовых городских стоков показывает следующее сравнение: общий объем бытовых стоков Баден-Вюртемберга равен объему довольно крупной реки, например Неккара в среднем течении! В норме бытовые сточные воды содержат легко разлагаемые, быстро расходующие кислород органические вещества и высокие концентрации соединений фосфора и азота, стимулирующих рост в водоеме растений-продуцентов.

Подобно бытовым стокам действуют и отходы пищевой промышленности, сбрасываемые в канализацию. Концентрация органических веществ в этих отходах зачастую еще выше, чем в бытовых. Особенно много сточных вод образуется на бойнях, молочных фермах, пивоваренных и винных заводах, сахарных заводах, на кондитерских фабриках.

Многие промышленные сточные воды, например поступающие с металлургических и химических заводов, загрязняют водоемы не веществами, расходующими кислород, а ядами, в том числе тяжелыми металлами, цианистыми соединениями, углеводородами. Их действие на водоемы оказывается еще вреднее. Эти яды подавляют или ослабляют жизнедеятельность водных организмов, поэтому на значительных отрезках реки, куда сбрасываются такие отходы, процессы самоочищения совсем не происходят или почти не происходят и качество воды практически не улучшается. Сточные воды некоторых промышленных предприятий, например кожевенных и текстильных фабрик, и отравляют воду, и расходуют содержащийся в ней кислород.

Кроме того, существует физическое загрязнение воды, например тепловое. Нагрев воды, особенно в системах охлаждения тепловых электростанций, влияет на экосистемы. Падает растворимость кислорода в воде, одновременно активизируется жизнедеятельность водных организмов, и они начинают потреблять больше кислорода.

Сточные воды каменоломен и установок по промывке гравия делают воду мутной, в результате ухудшается проникновение света, а в связи с этим падает биологическая продукция кислорода. Помимо этого донные организмы постоянно покрываются выпадающим из воды осадком и гибнут. Возможно также загрязнение водоемов радиоактивными веществами из ядерных технических установок и лабораторий, а также загрязнение возбудителями болезней, особенно со сточными водами больниц. К сточным водам относится также вода атмосферных осадков, стекающая в водоемы с улиц, зданий и мощеных поверхностей и захватывающая при этом растворенные и нерастворенные загрязнители.

В определенной степени водоем, принимающий стоки, может сам очищаться. Органические загрязнения захватываются бактериями и другими микроорганизмами и либо включаются ими в состав своей биомассы, либо окисляются при дыхании, то есть подвергаются аэробному разложению. Фактор, лимитирующий интенсивность такого аэробного разложения, - количество содержащегося кислорода. Бурные потоки воды, имеющие высокую степень поступления кислорода с поверхности, обладают большей способностью к самоочищению, чем медленно текущие или стоячие водоемы. На свободно текущих (не имеющих плотин и водохранилищ) реках и ручьях количество загрязнений благодаря самоочищению падает ниже места поступления загрязнений вдвое через каждые 5-10 км.