3. Эвтрофикация водоемов

Эвтрофикация, или эвтрофирование, - процесс обогащения водоемов питательными веществами, особенно азотом и фосфором, главным образом биогенного происхождения. В результате происходит постепенное зарастание озера и превращение его в болото, заполненное илом и разлагающимися растительными остатками, которое в конце концов полностью высыхает. В естественных условиях этот процесс занимает десятки тысяч лет, однако в результате антропогенного загрязнения протекает очень быстро. Так, например, в маленьких прудах и озерах под влиянием человека он завершается всего за нескольких десятилетий. Эвтрофикация усиливается, когда рост растений в водоеме стимулируется азотом и фосфором, содержащимися в насыщенных удобрениями стоках с сельскохозяйственных угодий, в чистящих и моющих средствах и других отходах. Воды озера, принимающего эти стоки, представляют собой плодородную среду, в которой происходит бурный рост водных растений, захватывающих пространство, в котором обычно обитают рыбы. Водоросли и другие растения, отмирая, падают на дно и разлагаются аэробными бактериями, потребляющими для этого кислород, что приводит к замору рыбы. Озеро заполняется плавающими и прикрепленными водорослями и другими водными растениями, а также питающимися ими мелкими животными. Синезеленые водоросли, или цианобактерии, делают воду похожей на гороховый суп с дурным запахом и рыбным вкусом, а также покрывают камни слизистой пленкой.

4. Тепловое загрязнение водоемов

Температура воды, используемой на тепловых электростанциях для охлаждения пара, повышается на 3-10° С, а иногда до 20° С. Плотность и вязкость нагретой воды отличаются от свойств более холодной воды принимающего бассейна, поэтому они перемешиваются постепенно. Теплая вода охлаждается либо вокруг места слива, либо в смешанном потоке, текущем вниз по течению реки. Мощные электростанции заметно нагревают воды в реках и бухтах, на которых они расположены. Летом, когда потребность в электрической энергии для кондиционирования воздуха очень велика и ее выработка возрастает, эти воды часто перегреваются. Понятие "тепловое загрязнение" относится именно к таким случаям, так как избыточное тепло уменьшает растворимость кислорода в воде, ускоряет темпы химических реакций и, следовательно, влияет на жизнь животных и растений в водоприемных бассейнах. Существуют яркие примеры того, как в результате повышения температуры воды погибали рыбы, возникали препятствия на пути их миграций, быстрыми темпами размножались водоросли и другие низшие сорные растения, происходили несвоевременные сезонные изменения водной среды. Однако в некоторых случаях увеличивались уловы рыбы, продлевался вегетационный период и прослеживались иные благоприятные последствия. Поэтому подчеркнем, что для более корректного употребления термина "тепловое загрязнение" необходимо иметь гораздо больше информации о влиянии дополнительного тепла на водную среду в каждом конкретном месте.

Немного конкретики…

Главная проблема не в том, чтобы знать, как сохранить здоровье в условиях плохой экологии. Проблема в том, чтобы мы сами захотели и смогли это сделать. А для этого нам с вами придется преодолеть два огромных препятствия.

     Препятствие первое: в нашей стране очень мало экологической информации в доступной форме. Кроме того, житель России не просто мало информирован. Он дезинформирован в этой области. Он знает меньше, чем ничего. Именно для того, чтобы помочь вам преодолеть это препятствие, и написана эта книга. Конечно, есть и другие книги по экологии, и многие из них содержат достоверную информацию. Но книги эти обычно написаны сложным научным языком, малопонятным для неспециалиста. Здесь автор взял на себя роль переводчика – с научного языка на человеческий. Поэтому в книге используются простые, а иногда и «вольные» выражения, типа «плохая экология» (вместо «плохое состояние окружающей среды»), «загрязнители», или «загрязнения» (вместо «токсиканты», «контаминанты») и т.п. Что же касается надежности информации, то автор решает этот вопрос, ссылаясь на источники, откуда он взял сведения...

     Препятствие второе: наш российский консерватизм, сплошная цепь сложившихся привычек. Ведь как часто бывает: мы знаем, что делаем что-то неправильно, и знаем, как надо делать. Но ничего не меняем. Этот «вирус бездействия» в крови у большинства из нас. Поэтому в России плохо работают призывы к здоровому образу жизни. Можно ли преодолеть это препятствие? Можно, хотя и сложно. В России рекомендации работают только тогда, когда они:      а) понятны и ясны (почему именно это надо делать и как конкретно это сделать);      б) когда рекомендации просты и их немного (уберите подальше на полку толстые книги  и сделайте умный выбор – выбор самого главного);      в) когда они легко выполнимы (не требуют от человека героических усилий). Именно так и написана серия книг: из всего известного выбрано только важное, из важного – главное, из главного – выполнимое, причем выполнимое при минимальных усилиях.

     ...И еще. Книга имеет подзаголовок: «Специально для жителей Урала… и не только». Смысл его прост. Книга написана для уральцев, но это не означает, что она бесполезна для жителей других регионов. Наоборот. Если уж какие-то рекомендации работают на Урале, они тем более будут работать в других местах, где экологические проблемы не такие сложные.

     Итак, мы вместе с вами объявляем крестовый поход против экологических мифов. Наши реки – это сточные канавы. Пить можно только артезианскую воду Теперь спустимся с неба на землю. Нет, сначала на воду. Поговорим о наших реках, озерах и водохранилищах. А также о той воде, которая в колодцах, родниках и под землей. А вот о воде водопроводной мы будем беседовать в другой раз – и в другой книге (Книга 3. «Дом»).

     В некоторых газетах то и дело мелькают пугающие сообщения. В них приводятся цифры о многократном (в 10, 100 и даже 800 раз) превышении санитарных норм по тяжелым металлам в воде наших рек и озер. Причем речь идет вовсе не об аварийных загрязнениях водоемов, когда рыба всплывает вверх брюхом. Речь в этих статьях идет о повседневном загрязнении воды.

Загрязнение воды

     Возникает вопрос: почему мы до сих пор живы? Если токсичных металлов в 100 раз больше санитарной нормы – это попросту означает, что вода отравлена. Правильно? Нет, неправильно! Весь вопрос в том, какие именно санитарные нормы превышаются.

     Оказывается, вовсе не нормы на питьевую воду! Вся хитрость в том, что наши водоемы могут относиться к разным категориям и ПДК для них могут сильно отличаться.

     А что означает категория водоема? Например, водоем может быть хозяйственно-питьевым. Воду из такого водоема еще нельзя пить. Но ее можно направлять на очистные сооружения водопроводной станции. Там эту воду очищают от взвешенных частиц (фильтрованием) и обеззараживают (обрабатывают хлором). Это простая и недорогая технология водоподготовки. Вот теперь эту воду можно подавать в водопроводную сеть для использования на питьевые нужды.

     Очистные сооружения водопроводной станции делают главное: они обеспечивают безопасность воды в отношении инфекционных заболеваний. Но они не удаляют из воды или удаляют очень плохо такие загрязнения, как токсичные металлы, нефть и нефтепродукты. Поэтому санитарные нормы на эти загрязнения достаточно жесткие уже для воды водоема. Чаще всего они примерно такие же, как и для воды водопроводной, т.е. питьевого качества. Скажем, ПДК для хозяйственно-питьевых водоемов и для питьевой воды составляют соответственно (мг/л): железо – 0,3 и 0,3; медь – 1,0 и 1,0; нефть и нефтепродукты – 0,3 и 0,1.

     Но есть еще водоемы другой категории – рыбохозяйственные. Как вы думаете, санитарные нормы для этих водоемов жестче или мягче, чем для хозяйственно-питьевых? Если вы считаете, что мягче, то вы ошибаетесь. Жестче, часто – намного жестче. Например, для тех же загрязняющих веществ ПДК в рыбохозяйственном водоеме равны (мг/л): железо – 0,005; медь – 0,001; нефть и нефтепродукты – 0,05.

     Как вы думаете, почему? Что это? Забота о здоровье рыбы? Снова не угадали. Забота о здоровье человека. Себя, любимого. Дело в том, что рыба имеет свойство накапливать, концентрировать в себе многие загрязнения. И человек, постоянно питаясь такой рыбой, может получить внутрь опасные количества загрязнений (и это при том, что для питьевых нужд такая вода вполне пригодна).

     Поэтому и введены такие самые суровые в мире нормы. И рассчитаны они, исходя из предположения, что человек круглый год и ежедневно питается именно рыбой и исключительно из этого водоема. Причем почти все российские водоемы отнесены к категории рыбохозяйственных. Исторически это сложилось еще во времена СССР. Тогда планировалась так называемая Продовольственная программа (кто постарше, помнит.) Хотели весь советский народ накормить советской же рыбой. А сегодня право относить водоем к определенной категории дано местным властям. И конечно, они выбирают самый жесткий вариант – рыбохозяйственный.

     А теперь представьте, что где-нибудь в реке Чусовой концентрация меди составляет 0,1 мг/л. Это чистая вода, мы имеем десятикратный запас от ПДК на питьевую воду. Такую воду вполне можно пить (конечно, если она не подвергалась хлорированию, то требуется ее вскипятить). Но формально концентрация меди превышает допустимую в 100 раз! Река-то относится к рыбохозяйственным водоемам! Такое превышение по меди означает только одно – нельзя круглый год ежесуточно питаться рыбой, выловленной в этом месте. Но, повторим еще раз, пить такую воду можно. А «зеленые» из года в год пугают нас отравленной водой. Это не просто заблуждение, это глупость!

     Предположим, нам удалось очистить воду от той же меди по рыбохозяйственному показателю, т.е. практически полностью. Что это означает для человека, который пьет такую воду и готовит еду на ней? А это может означать, что у человека со временем диагностируют дефицит меди. И ему придется принимать препараты меди в виде биологически активных добавок. Потому что слишком чистая вода тоже вредна для здоровья. Хуже того. «Свирепые» нормы «обрубают руки» предприятиям: неизвестно, как обеспечить такую глубокую очистку воды. Точнее, известно, но это страшно дорого. Фактически водоочистные установки становятся дороже самих предприятий. Естественно, что реально при этом ничего не делается. Разве что увеличиваются штрафы и плата за сброс сточных вод, загрязненных сверх нормы.

     Такой подход отвлекает нас от реальных опасностей, связанных с серьезным загрязнением воды. Например таких, как катастрофическое загрязнение водоемов в пределах городской черты вредными органическими веществами.

     И еще настоящая огромная проблема: так называемые техногенные донные отложения. Они образуются оттого, что в водоемы попадают загрязнители. Как от выбросов в атмосферный воздух, так и со сбросами сточных вод. Причем сточные воды могут быть как промышленные, так и бытовые. Промышленные сточные воды (например, от гальванических производств) содержат токсичные металлы, сульфаты, нефтепродукты. Бытовые сточные воды (иначе – хозяйственно-фекальные) в наших городах и тем более поселках не всегда подвергают обезвреживанию на очистных сооружениях канализации. Поэтому они могут содержать значительные количества вредных органических соединений и патогенных микроорганизмов.

     В результате мы имеем поверхностные водоемы (особенно озера и водохранилища, а также реки в пределах городской черты), у которых дно выстлано техногенными илами. Толщина этих илов местами достигает 2–3 м и более. Это очень плохо для водоема. Вы спросите: почему? Дело в том, что любой поверхностный водоем – это живая экосистема. Вы никогда не задумывались над таким вопросом: почему речную воду можно (точнее, можно было) пить? Ведь в реках и озерах купается множество людей, в деревнях там стирают и полощут белье. Тем не менее вода остается чистой. Это происходит потому, что нормальный водоем обладает способностью к самоочищению. Его обеспечивает, во-первых, воздействие кислорода воздуха и солнечного света. И во-вторых, – природный донный ил. Этот ил представляет собой сложнейшее сообщество разных микроорганизмов. Вот они-то и очищают речную воду от многих, прежде всего органических, загрязнений.

     Кстати, именно потрясающую способность таких микроорганизмов очищать воду от всякой органической гадости используют на городских очистных сооружениях канализации. Кто пролетал на самолете над крупным городом, наверняка обращал на них внимание. Сверху видны циклопически крупные отстойники. А вот за ними – главные сооружения, хотя они и меньшего размера. Это и есть аэрофильтры либо аэротенки. Именно в них «работают» полезные бактерии, которые называют активным илом. В условиях интенсивного снабжения воздухом микроорганизмы активного ила с аппетитом пожирают всю вредную органику. Если у вас есть возможность побывать на таких очистных сооружениях – сделайте это. И обязательно зайдите в лабораторию. Посмотрите через микроскоп, как всякие там дафнии, циклопы и инфузории туфельки пожирают кусочки органики. Потрясающее зрелище!

     То, что происходит в природном чистом водоеме, очень напоминает работу нашего кишечника. Там тоже действуют полезные микроорганизмы. Но, как вы знаете, в работе кишечника могут быть сбои. Это когда количество полезных микроорганизмов уменьшается, зато возрастает число вредных. Дисбактериоз называется. То же самое происходит в нашем водоеме, когда на его дне накапливается вместо природного ила ил техногенный. В таких донных отложениях могут полностью отсутствовать полезные бактерии. И самоочищения водоема от органических соединений не происходит. Водоем начинает «цвести», особенно в жаркую и сухую погоду. Знаете, что это означает? Это огромный живой организм кричит: « Я болен!»       Все это я описал так подробно с единственной целью: хочу, чтобы вы поняли главную опасность техногенного загрязнения. Страшно не то, что именно мы сильно загрязняем водоемы и вообще биосферу – лесные пожары, наводнения, ураганы тоже делают это. Опасно другое: природные объекты теряют способность справляться с экологическими загрязнениями. Это как если бы человек потерял способность сопротивляться болезням. Это очень похоже на СПИД. Только в масштабах больших водоемов и вообще территорий.

     В последние годы для питьевых нужд вместо речной и озерной воды все больше используют воды подземные. Их запасы огромны: 30% всех запасов пресной воды на Земле (для сравнения: озера – 0,26%, реки – 0,06%, большая же часть – это вода ледников – 69%). Но по отношению к подземным водам сложился устойчивый миф. Якобы эти воды всегда обладают высоким качеством. Давайте разберемся, так ли это.

     Во-первых, существуют три вида подземных вод: так называемая верховодка (неглубокие колодцы, родники), грунтовые воды (колодцы глубиной несколько метров) и артезианские воды (скважины, обычно десятки метров глубиной). У этих видов подземных вод есть общие свойства и есть различия. Что общего у всех подземных вод? Во-первых, они не контактируют с воздухом, солнечным светом и донным илом. Что это означает? Это означает, что в этих водах (особенно в грунтовых и тем более в артезианских) хуже идут процессы окисления. Поэтому там могут содержаться так называемые восстановленные формы химических элементов. Так, вместо привычного трехвалентного («ржавого») железа может содержаться железо двухвалентное (зеленого цвета). Наряду с сульфатами могут быть сульфиды и сероводород.

     Во-вторых, состав подземных вод, в отличие от речных и озерных, обычно изучен хуже. Теперь о различиях между разными видами подземных вод... «Верховодка» из всех видов подземных вод наиболее доступна. Поэтому она считается «водой для бедных». Раньше чистота колодезной и родниковой воды обеспечивалась за счет их фильтрования через слой земли. Ведь земля, если она чистая, обладает способностью задерживать многие загрязнения. Но сегодня земля сама сильно загрязнена токсичными металлами, нефтепродуктами и т.п.

     Особенно опасным может быть микробиологическое загрязнение воды – бактериями и вирусами. Беда нашей страны – отсутствие у нас организованных захоронений домашних животных. Представьте ситуацию: вы – экологически грамотный человек и поэтому сдали воду из родника на анализ. Вы получили результаты этого анализа – все прекрасно. Но проходит какое-то время, и, допустим, неподалеку от вашего любимого родника кто-то похоронит свою любимую собачку; а кто-то неподалеку вымоет свою любимую машину. И вместо очистки при фильтровании воды через землю будет происходить ее загрязнение. При этом вкусовые качества воды могут оставаться отличными.

     Что делать? Никогда не пить воду прямо из неорганизованных источников. Такую воду необходимо очищать. Причем бытовые водоочистные устройства (в просторечии – фильтры) должны включать ступень обеззараживания. Подчеркнем: те фильтры, которые предназначены для доочистки хлорированной (т.е. уже обеззараженной) водопроводной воды, не всегда годятся для очистки воды подземной. То же самое, хотя и в меньшей степени, касается грунтовых вод.

     Особый разговор – о воде артезианской. По сути это отдельные месторождения воды, изолированные от окружающей среды. В литературе за исключительную чистоту артезианскую воду называют «царицей» водного царства. Все это так. В артезианской воде гарантированно отсутствуют микробные загрязнения. Но иногда у этой «царицы» может быть иноземный нрав. Ведь такая вода напрямую контактирует с подземными горными породами. И растворяет содержащиеся в них элементы. Поэтому в такой воде могут быть повышены концентрации кальция, магния, алюминия; в ней может быть «экзотика»: совершенно непривычные для нашего организма элементы или элементы в непривычных сочетаниях. Эта вода может быть необычна для данного региона. И если вы всю жизнь пили воду из водопровода, а потом вдруг перешли на артезианскую – последствия непредсказуемы. Конечно, артезианская вода не всегда такая необычная. Есть хорошо изученные месторождения с водой прекрасного состава. Но недавно стали известны факты, когда употребление артезианской воды приводило к катастрофическим последствиям.

     Первый пример: многочисленные случаи заболеваний населения Алтайского края. Долгое время их списывали на последствия испытаний ядерного оружия. Оказалось – виновато использование для питьевых нужд артезианской воды.

     Еще более яркий пример: город Зеленоград под Москвой. В течение 50 лет этот город был лидером по целому ряду болезней. Заболеваемость мочеполовой системы детей и подростков была во много раз выше, чем в Москве. Причину этого искали многие годы. Сначала думали, что это какая-то инфекция. И лечили детей антибиотиками. Потом думали, что виноваты предприятия микроэлектроники: ведь Зеленоград – это российская «Силиконовая долина». В конце концов выяснилось, что виновато использование артезианской воды для водоснабжения города. Эта вода содержит повышенные концентрации лития, бора, бария, стронция (правда, стронция стабильного, нерадиоактивного). Это – «экзотика». Ведь в поверхностных водах эти элементы обычно отсутствуют. Кроме того, они почти никогда не содержатся в промышленных отходах. Поэтому они не входят в «грязную дюжину» токсичных металлов. И обычно анализ воды на эти элементы даже не проводят. А жителей, отравленных этими элементами, лечили антибиотиками! Положение с заболеваемостью в Зеленограде улучшилось только тогда, когда снизили долю артезианской воды в системе водоснабжения. И тогда пошли на убыль именно те заболевания детей, по которым город лидировал многие годы. Вот вам и «царица» водного царства! Конечно, эти случаи – исключение. И подземную воду мы будем использовать все больше. Просто к ней надо лучше присматриваться.

     И последнее. Наверняка у читателей возник вопрос: а как относиться к бутилированной воде? Ведь это, как правило, вода из подземных источников. Но так ли это на самом деле? Далеко не всегда. Даже за рубежом такой воде дают характеристику: «дорогая вода сомнительного качества».

    В переводе на русский: кот в мешке за большие деньги. Частенько вы получаете обычную водопроводную воду, пропущенную через фильтр. К тому же бутилированную воду часто разливают в дешевую перхлорвиниловую тару. Мы знаем, что при ее горении будут выделяться диоксины. Но оказывается, что и длительное хранение жидкостей в бутылках из такого материала небезопасно: в воду из стенок начинают переходить хлорорганические соединения. Хотя это еще не диоксины, но они тоже обладают канцерогенной активностью. Поэтому, если вы используете удобные и легкие пластиковые бутыли для длительного хранения воды – выбирайте бутыли полиэтиленовые. Как их отличить от перхлорвиниловых? Очень просто. На дне безопасных полиэтилетовых бутылок должен быть один из двух знаков: изображение ножа и вилки, либо обозначение РЕТ («полиэтилен»). Во всех остальных случаях с купленной бутылкой воды нужно обращаться особым образом: – не хранить долго, постараться выпить поскорей; – не использовать для повторного хранения питьевых жидкостей; – ни в коем случае не сжигать (полиэтиленовую бутылку тоже нельзя сжигать – будет выделяться бензпирен).