Гідросфера і здоров'я людини

Гідросфера — це водяна сфера планети, що тісно пов'язана з атмосферою і літосферою, становить 71 % поверхні планети (361 млн. км 2). Вода — найрозповсю-дженіша речовина у природі. її загальна кількість становить близько 1,4 млрд. км 3 (778 об'єму планети), з цього обсягу 92,2 % — солона морська вода. Це, в основному, води світового океану. Окрім того, вода становить основу всього живого на Землі не тільки за кількістю. Завдяки своєрідним фізико-хімічним властивостям вона забезпечує принципову можливість перебігу процесів метаболізму як у самих організмах, так і на еко-системному рівні. Це відбувається завдяки важливим якісним особливостям води:

— вода — дуже міцна хімічна сполука; вона має найбільший з усіх рідин поверхневий натяг — це визначає її високу капілярність;

— газоподібна вода (водяна пара) легша за повітря, завдяки чому утворюються хмари і відбувається кругообіг води;

— вода має унікальні діалектичні властивості; виявляючи надзвичайно низьку електропровідність у хімічно чистому вигляді, вода різко посилює її, перетворюючись на чудовий провідник з появою в ній навіть слідів солей;

— властивості багатьох речовин, розчинених у воді, залежать від конфігурацій гідратних комплексів зв'язаної води; у свою чергу, це визначає особливості молекулярних біологічних структур.

Проблема води все гостріше постає перед людством. Далеко не всім відомо, що в середньому кожна людина споживає за рік 1 тонну води, ще 600 тонн використовує на промислове виробництво всіх необхідних продуктів харчування та приготування їжі, 300 тонн — для гігієнічних потреб. Усе це дрібниці порівняно з тим, що головними споживачами води є промисловість і сільське господарство. Наприклад, для виготовлення однієї цеглини необхідно декілька літрів води, для виплавлення 1 кг сталі — 350 літрів, вирощування 1 кг пшениці — 4 тонни, а для отримання 1 кг м'яса — 20 тонн. У той же час джерела прісних вод уже не задовольняють усіх потреб людей. Зрозуміло, на якому голодному водяному пайку знаходяться такі великі міста, як Токіо, Нью-Йорк, Москва. Адже потреба людства у воді в майбутньому все більше зростатиме.

Добова норма споживання води людиною — 1,5 л. Водні ресурси України становлять 50—70 млрд. м3. На території нашої країни е понад 22 тисяч рік. Запаси підземних вод становлять близько 16 млрд. м3. Однак, у багатьох місцях уже вичерпуються запаси підземних прісних артезіанських вод. Нестача води часто обмежує розвиток промисловості, негативно впливає на врожайність, ставить під загрозу життя людей. Проте, внаслідок недбалої господарської діяльності продовжується забруднення річок і озер, в які скидаються мільярди кубометрів недостатньо очищених промислових і господарських стічних вод. Така вода містить збудники інфекційних хвороб.

Основними джерелами забруднення гідросфери є:

— стічні води промислових і комунальних підприємств, води копалень, шахт, нафтопромислових підприємств;

— забруднення радіоактивними відходами, що становлять потенційну небезпеку;

— викиди водного, залізничного та автомобільного транспорту;

— змивання міндобрив і отрутохімікатів із сільськогосподарських угідь, стоки з тваринницьких ферм тощо.

Забруднення води поділяють на: хімічні, фізичні, біологічні і теплові.

Хімічне забруднення відбувається при потраплянні у водоймища кислот, лугів, нафтопродуктів, солей важких металів, отрутохімікатів і міндобрив. ГДК шкідливих речовин у воді водоймищ санітарно-побутового водокористування подано у табл. 3.7:

Таблиця 3.7. ГДК шкідливих речовин у воді водоймищ санітарно-побутового використання

На Заході давно відмовилися від хімічних методів очистки, застосовуючи найпередовіші технології — озонування, ультрафіолетове опромінення, активоване вугілля.

Особливу небезпеку становить вода, забруднена солями ртуті, свинцю, міді, хрому, кадмію та інших важких металів. Основними постачальниками цих речовин є підприємства целюлозно-паперової промисловості, нафтопереробні підприємства, металургійні та коксохімічні комбінати, тваринницькі комплекси.

Неприємний запах води з-під крану свідчить про її забруднення вірусами і бактеріями. Сьогодні система обеззараження води в Україні здійснюється методом хлорування. З одного боку, це знищує бактерії, а з іншого — створює не менш небезпечні канцерогенні речовини, які накопичуються в організмі і провокують розвиток ракових пухлин і мутацію генів.

Особливо небезпечні синтетичні миючі засоби, наявність їх у воді призводить до інтенсивного розвитку синьо-зелених водоростей, цвітіння води, загибелі флори і фауни.

Кількість хімічних речовин у воді постійно зростає, їх зафіксовано вже близько 1000 (959 різновидів). ГДК хімічних речовин у питній воді наведено у табл. 3.8.

Фізичне забруднення води пов'язане зі зміною її фізичних властивостей: прозорості, наявності суспензій, температурного режиму. Суспензії (пісок, частинки глини, радіоактивні речовини) сповільнюють процеси фотосинтезу водяних рослин, забруднюють зябри риб, погіршують смак води.

Біологічне забруднення води відбувається в результаті потрапляння у воду різних видів мікроорганізмів (віруси, грибкові захворювання), більшість з яких небезпечні для людей, тварин і рослин. Серед джерел біологічного забруднення перше місце посідають енергетично-комунальні стоки, а також стоки підприємств мікробіологічної, м'ясо-молочної промисловості та цукрових заводів.

Таблиця 3.8. ГДК хімічних речовин у питній воді

Речовина	ГДК, мг/л
Нітрити	0
Нітрати	45
Сульфати	500
Фосфати	1
Хлориди	100
Фториди	0,75
Ціаніди	0
Залізо	0,5
Мідь	0,1
Хром-4	0,01
Хром (загальний)	0,5
Миш'як (загальний)	0,05
Фосфорорганічні отруйні хімікати	0,03
Ефіророзчинні речовини	0,1
Нафтопродукти	0,1—0,3
Ацетати	45
Форміати	45
2,4-діхлорфенол-оцтова кислота	1
Феноли	0,001

Теплове забруднення водойм пов'язане з викидом у водоймища теплових вод з різних енергетичних установок (ТЕС, АЕС). Передусім, це викиди атомних електростанцій, температура яких сягає до 45 °С. Теплове забруднення призводить до захворювань і загибелі риби, загнивання водоростей і мікроорганізмів.

Біологічне забруднення води особливо небезпечне у місцях масового відпочинку. Стоки водних басейнів в Україні не відповідають сучасним вимогам. Наприклад, основними причинами кризових ситуацій у басейнах Дніпра є: споруди водосховищ, масштабна меліорація, будівництво великих промислових комплексів, значні обсяги водозабору, скиди не доочищених чи погано очищених стічних вод.

Щорічно внаслідок скидання стічних вод у Дніпро та водосховища потрапляє до 500 тисяч тонн азотних сполук, 40 тисяч тонн фосфорних, 20 тисяч тонн калійних, 1 тисяч тонн заліза, 40 тонн нікелю, 2 тонни цинку, 1 тонна міді, 0,5 тонни хрому.

У водосховищах Дніпра постійно підвищується радіоактивне забруднення, збільшується концентрація заліза, хрому, кобальту, ртуті, свинцю, фенолів та нафтопродуктів, а відтак Дніпро втратив здатність самоочищатись.

Не краща ситуація й з іншими річками. Наприклад, Десна забруднюється Шосткінським хімкомбінатом, підприємствами Чернігова, Сум, Смоленська і Курської АЕС, тваринницькими фермами та дачними ділянками.

Тільки в Україні за рік у Десну зливають 10 млн. м3 забруднених і недостатньо очищених стічних вод. Унаслідок цього вода у Десні все більше нагадує суміш з амінів, фенолів, органічних кислот, альдегідів, фосфорних хлорорганічних сполук, важких металів. Якість цієї води вже давно не відповідає вимогам нормативів.

Азовське море — зона екологічної катастрофи. У недалекому минулому це море було унікальним. За кількістю різновидів рибних запасів йому не було рівних у світі. Нині води Азовського моря забруднені пестицидами, важкими металами та отрутохімікатами. Екологічна ситуація у басейні Чорного моря не набагато краща. Унаслідок забруднення отруйними продуктами внутрішніх водоймищ, морів та океанів небезпечною є не тільки вода, а й риба та інші продукти моря.

Безпрецедентним прикладом ризику від забруднення води, що загрожує здоров'ю людини, є так звана хвороба Мінамати. На берегах затоки Мінаматті, на півдні Японії, яка раніше вважалась морським садом через багатство та розмаїття морських організмів, 1956 року вперше виявили раніше невідому хворобу. Вона проявлялась у порушенні слуху, а також у неадекватній поведінці людей.

Було зафіксовано 292 випадки хвороби, з них 62 мали летальний наслідок. Лише 1979 року вдалось остаточно довести, що причина хвороби — сполуки метил-ртуті, які багато років надходили з фабрики Ніппончисю (Японський азот). Отруйні речовини потрапляли з дрібними морськими організмами та дрібною рибою до більших риб, яких місцеві жителі виловлювали та споживали.

У річках України, у Чорному та Азовському морях є риба, забруднена солями важких металів. До того ж, у Дніпрі вона ще й уражена радіонуклідами.

Якість питної води залежить не лише від ступеня забруднення рік токсичними відходами промисловості та сільського господарства, а й від стану водопровідних станцій і водопроводів. Сьогодні потрібно вдосконалювати та вводити в експлуатацію нові очисні споруди, щоб уникнути проникнення шкідливих речовин.

Особливо загрозливий стан з водопроводами у Сумській, Луганській, Харківській і Тернопільській областях. Питна вода, яку подають населенню, характеризується високим вмістом мікробів.

Сьогодні понад 240 населених пунктів споживає водопровідну воду, фізико-хімічне та бактеріологічне забруднення якої перевищує всі існуючі норми. З кожним днем кількість міст і сіл, які споживають забруднену воду, збільшується.

У першу чергу цей процес пов'язаний із зношенням очисних та каналізаційних споруд. За даними Державного житлово-комунального господарства, цілодобово комунальні каналізації скидають у річки та озера 350 тисяч зовсім неочищених та 4,5 млн м3 не доочищених стоків. У Миколаєві, де вже не один рік спостерігаються спалахи холери, у Бузький лиман цілодобово скидають 60 тисяч м3 неочищених каналізаційних стоків.

Санітарні служби України постійно ведуть боротьбу за чисту воду: закривають одні об'єкти водопостачання, які абсолютно порушують усі норми, і тимчасово зупиняють роботу інших. Проте ці заходи не вирішують проблеми: населенню України потрібна чиста вода, а не закриті об'єкти водопостачання.

Київ для господарсько-питного водопостачання використовує 900 тисяч м3 води на добу, яка надходить з Десни, 400 тисяч м3 дніпровської води і 320 тисяч м3 з підземних джерел.

Дніпровська та деснянська вода, що надходить на водозабірні станції, має незадовільний бактеріальний стан, забруднена різними хімічними сполуками, радіонуклідами, синтетичними миючими засобами. Тому повністю очистити її від шкідливих домішок неможливо. Проте, за висновком водоканалу, вода, що надходить до Київського водопроводу, є придатною до вживання.

Для біологічної очистки на Дніпровській та Деснянській водозабірних станціях застосовують зріджений хлор, хлорування та до хлорування. Це призводить до підвищення вмісту хлору у воді, а також до утворення хлорофосу, який дуже шкідливий для організму людини. Той, хто п'є некип'ячену хлоровану воду з крану, збільшує ризик захворіти на рак сечового міхура (21 %) і рак прямої кишки (38 %).