Микробно заразяване

 

Обикновенно то се отнася към първия водоносен подземен хоризонт (воден хоризонт), който е разположен над първия водоупор.
Подпочвените води, някои бактерии и вируси достатъчно дълго съхраняват своята жизнена дейност (около 100 денонощия), такива замърсявания са полета, където се филтрират такива води, септични ями за битови отпадни води, от селскостопански ферми и др. Особено опасно е това замърсяване в зони, които са заети от геоложки породи, които позволяват тяхната бърза филтрация. Особено опасни са замърсяванията на подземните води от химични вещества от различни цехове и предприятия. Особено в миналото промишлените предприятия изполваха за пречистването на отпадните води, езера утайници ,т.нар. шламови езера, езера изпарители и т.нар. езера депа. В тези случаи не трябва да бъде пренебрегната възможността за замърсяване на подземните води и от филтрирашите се води от тези езера. Обикновенно при изграждането им се правят надлежни геоложки експертизи по отношение на специфацията на подземните пластове и определението на дълбочините, на които се намират съответните водоносни хоризонти.

Замърсяване на Световния океан

    Световния океан разполага с неизчерпаеми запаси от влага. Тук се формират морски течения като същевременно от океанската повърхност се изпарява 86% от водната маса, докато от сушата се изпаряват едва 14%. Изхвърлянето на голямо количество вредни вещества в океана е факт. Тъй като в него се вливат множество големи реки, а същевременно трафикът на корабоплаването е много интензивен. Именно поради това в океана се отлагат вещества като пестициди, торове, нефтопродукти ,ядрени отпадъци. Океана, това е всеобщата отточна яма на нашата планета. Гигантски септичен казан. Не трябва да се забравя ,че част от неговите води извършвайки водния кръговрат се връщат отново към човека, животните и растенията.
      Замърсяването на океана с нефт и нефтопродукти е свързан с увеличението на добива и потреблението на нефт в целия свят. Обикновено нефта се транспортира от танкерния флот. Самото му добиване не рядко се съпровожда с аварии в самите сонди, а също така и с аварии при неговия транспорт от танкерите. В резултат от тях в Световния океан попадат от 3-15млн.т. нефт и нефтопродукти. Друга причина за замърсяване на океана с отпадъци от нефт е промиването на танкерите след разтоварване  на нефтопродуктите и изливането в океана на баластните води на танкера преди неговото поредно зареждане. В резултат на това в океана ежегодно попадат около 2млн.тона нефт и нефтопродукти. Сумарното антропогенно постъпване на нефт и нефтопродукти достига до 16млн.т. за година. Скоростта на антропогенния приток на нефт е превишила природния ( за сметка на просмукване на морското дъно ) повече от 30 пъти.
        Нефта и нефтопродуктите в океана постоянно мигрират. В районите на циклоните (Исланския и Алеутския минимум ) се наблюдава потъване на нефтените продукти дори във високите слоеве на океана почти до неговото дъно.
       Замърсяването на океана с нефтопродукти оказва влияние върху живота на всички организми и пагубно влияят върху биологическата верига. Нефтопродуктите в океана формират една тънка покривка, която не пропуска слънчевите лъчи , силно забавя обмяната на кислород във водата ,което препядства размножаването на планктона. Самият нефт е токсичен и той влияе и въздейства негативно на група морски организми като: планктон, нектон и бентос. Нефтопродуктите изхвърлени в океана бързо се разпространяват като формират тънка ципа, която се задържа дълго време в микрослоя вода. По цялата акватория на Световния океан под този микрослой  се съдържа от 1-3млн.т. нефт. Нефтеният филм се наблюдава на огромни пространства. Най-много са замърсени от нефт тропичните и субтропичните води на северния Атлантик. В Тихия океан с такъв филм са напълно покрити Южно Китайското и Жълто море. В голяма степен зоната на Панамския канал почти до Северна Америка и т.н. Нефтеният филм нарушава процеса на топло-водо-газообмена между атмосферата и океана. Тя силно нарушава изпарението на водата, което води до нарушаване на кръговрата на водата и затруднява микроконверсията (микрообмена) на повърхностния слой. В северния Атлантик замърсяването е довело до понижение на температурите при замърсяване. Замърсяването на полярните раиони е намалило албедото на ледената повърхност от 27-35%.Така че началото на топенето се е преместило значително по-рано.
     Океанската вода все пак има способност за самопречистване, тъй като бактерионейстона (микрофлора, намираща се на повърхностния слой на водата до 5см.) на океана окислява ¼  от обема на постъпващите нефтопродукти независимо от това процеса на замърсяване доминира,преобладава над процеса на естествената отелизация на този замърсител.
      В средата на миналия век настъпилата естествена химизация на селското стопанство доведе до ръст на замърсяване на океанската вода с един нов тип силно отровни вещества- пестициди. Това са трициклени ароматни съединения от типа на дибензофораните, които се използват за борба с вредители и болезотворни в селското стопанство, силно токсични, не се разтварят във вода. В почвата при естествени условия се разграждат трудно и при съвкупното въздействие на атмосферните агенти едва 10-15г. Унищожаването може да стане при  температура над 800ºC. Те са намерини там където никога не са били използвани- в Арктика и Антарктида, в масивните тъкани на тюлените ,пингвините и т.н. Оказва се, че пестицидите имат разнообразен и сложен път на миграция. Половината от пестицидите в океана сапопаднали в него от въздуха като колоидни частици, съединявайки се с дъждовните капчици. Така ще преодоляват големи разстояния, след което се изваляват над големи територии и акватории. Дуга част от тях се внася в океаните от реките. Ето защо попадайки в океана тези хлорорганични съединения голяма част от тях се акумулират в морските организми. В началото на 80-те години на 20век в Световния океан е натрупано около 450хил.т. от един препарат наречен ДДТ. Голяма част от пестицидите се изнасят в речните системи и от океана от битово отпадъчните води. Те съдържат освен това фосфорни, избелващи средства, в които преобладават хлориди. Голяма част от всички тези замърсители попадат в моретата и океаните от урбанизираните територии в резултат на проливни дъждове , снегове и т.н.     
Глобален характер представлява замърсяването на океана с тежки метали. Преди всичко с живак, олово и др. Обикновено те попадат в океана главно чрез атмосферата и речния отток. За това се срещат повсеместно. Оловото от антропогенен произход ежегодно се внася в океана около 2млн.т., повече от природно постъпващото в 10пъти. Ежегодното антропогенно постъпване на живак достига до 9-10хил.т. и 3пъти превишава природното. В зоните с най-голяма концентрация на живак се отбелязва силно намаление на малките зелени водорасли, които синтезират органични вещества и отделят кислород. Оказва се, че понякога се наблюдават следи от навлизането на този замърсител в трофичната верига , което е довело до масови заболявания. Живака влияе на имунната система на протичането на инфекциозните заболявания, на генератовните функции и потомството и притежава мутагенни действия. Живака и оловото са силно токсични, забавят обмена на веществата,п редизвикват нервни разтройства и гибел на животните. Вредно въздействие върху водните организми оказва още медта, бисмута, селена. Живака се усвоява от планктона, камбрия от мидите. По този начин токсичните елементи влизат в хранителната верига. В някои видове риби концентрацията на тези метали превишава от 100-1000пъти съдържанието им в съответната им обкръжаваща морска среда.
  Особена опасност представлява замърсяването на океана с радиоактивни вещества. В следствие на продължаващите опити с ядрени оръжия, отпадъците от течните фази на крайбрежните атомни електроцентрали и съхраняването в океана на ниско радиоактивни отпадъци в контейнери. Това замърсяване се проявява под силното въздействие на хидробиотите и на човека в хранителната верига даже и най-малки концентрации. Сериозно обстоятелство пред това е голямата дължина на периода на техния полуразпад. Радиоактивното замърсяване на водоемите оказва вредно въздействие и невъзможност към самопречистване поради постискане на съпрофитната микрофлора.
   Значителна опасност за околната среда представлява топлинното замърсяване на устията на реките, естуара, крайбрежни зони на морета и океани, което е свързано с изпускане на топла вода използвана за охлаждане на топлообменните апарати на топлинните и атомни електроцентрали. Топлинното замърсяване, т.е. повишаването на температурата на водата в зоната на изпускане на горещи води довежда до рязко повишаване на бактериалната активност. Остротата на екологичната опасност нараства особено в тези случаи, когато наред с горещите води се изхвърлят отпадъчни води и такива силно замърсени от промишлени, селскостопански и др. съдържащи органични вещества. В тези случаи концентрацията на кислорода в морската вода рязко намалява и дори се оказва по-ниско от допустимото ниво. Така в устието на Темза поради повишаването на температурата с 2,5ºC на участък от 70-80км от точката на изхвърляне на топлите води от ТЕЦ и АЕЦ е установено значително увеличение на бактериите и значително намаляване на концентрацията на кислорода. Това е довело до рязко намаление на планктона и умирането на много представители на ихтиофауната.
       Нараства силно замърсяването на океана с твърди отпадъци (смет). Ежегодно в океаните се изхвърлят 800хил.т. метални, 640хил.т хартиени и пластмасови и 430хил.т стъклени предмети.

Географски особености на замърсени морета

 В Средиземно море в резултат на стопанската дейност и небрежното отношение на човека ежегодно постъпват 2,5млн.т. органични вещества, 0,8млн.т. азот, 0,5млн.т. нефт 93млн.т фосфор,60хил.т. миещи средства(детергенти) 17хил.т. метали (цинк, хром, олово, живак) 12хил.т. фенол. На интензивно замърсяване Средиземно море е изложено в крайбрежните райони на Италия. 3/4 от бреговете на тази страна, на продължение от 7500км, са замърсени с нефтопродукти.Съдържанието на болестотворни бактерии в морката вода близо до р.Тибър превишава допустимата норма 200 пъти поради постъпването на отпадъчни води от 3млн. Град Рим.
 Северно море се замърсява преди всичко от Германия, Великобритания, Норвегия, Холандия, Белгия, Дания и др. Антропогенното натоварване ежегодно е следното: 5млн.т. битови отпадъци, 2,3млн.т. отпадъци от производствата-титанов двуокис, 1,5млн.т. други води , 800хил.т. азот, 60хил.т фосфор и т.н. Овен това постъпват повече от 130хил.т. нефт. При което тази цифра нараства постоянно поради разширяване на нефтодобива в зоната на морския шелф. 
 Балтийско море. Замърсяването му постепенно нараства. В него се увеличава съдържанието на соли и фосфати, съдържание на живак ,на органически отпадъчни води от хранителната, целулозната и химическата промишленост. Ето защо това води до неговото еутрофиране, намаление на кислорода и антропогенно отравяне със сероводород на дълбоките части на морето обхващащи площ около 40хил.км.
 Аралско море- последните няколко десетилетия се наблюдава нарастване на площите с напоително земеделие. През 1960г. Тази площ е била 3,5млн.хектара, 1980г. 5,2млн.хектара, 1990г. 6,6млн.хектара, т.е за 30години площта е нарастнала с 3,3 млн.хектара, с около 88,5%. Бързото нарастване на напоителното земеделие басейна на Аралско море е съпроводено с огромни разходи на води. Това е довело почти до изчерпване на водните ресурси на реките Амударя и Сърдаря. В следствие на това е предизвикано намаление на нивото на подземните води и особено на нивото на Аралско море с 14метра. Това е довело до намаляване на делтите на двете реки. По този начин в морето се появяват верига от острови. Измени се също бреговата конфигурация.

Опазване на водните ресурси

 Водата е възобновим и в повечето случаи незаменим природен ресурс. Световните водни запаси са 1386млн.км. Тя се състой от течна (солена и сладка) вода, твърда(сладка) вода под формата на лед и газообразна (сладка) вода под формата на водни пари. Обемът на Световния океан представлява 97,5% от общото количество на всички води. Средната соленост на океанските води е 3,5 %,а делът на сладката вода, която е със соленост до1% е 2,5%. Почти 70% от нея е в ледниковата обвивка и полярните зони и планинските ледници. Реките и езерата съдържат само около 0,006% от сладките води.
 България е с ограничени водни ресурси, крайно неравномерно разпределени. Така общите ресурси на страната през влажна година (година с повишена водност) е около 20млрд.м3. При средно суха година водните ресурси на страната са около 15млрд.м.куб.,при суха година 9млрд.м. Експлоатационните запаси се изчисляват на 3,1млрд.м.куб. За година от тях се използват само около 55%.
 Черно море е практически неограничен източник на вода, но неговите води не могат да бъдат използвани поради специфичните й качества. В него се вливат 33реки.
 На територията на България има 18 по-големи езера с обща площ 77кв.км, които имат стопанско и рекреационно значение. С цел да се компенсира неравномереността разпределението на водните ресурси са изградени повече от 2200 язовира с общ обем около 7млрд.м.куб. Това количество се осигурява от 38% от повърхностните води на отделните източници.
  Най-големи консуматори на вода са селското стопанство, около 3 млрд.м.куб. за поливане на 1,2млн.хектара селскостопански земи. Промишлеността използва 1млрд.м, а населението над 700млн.м.куб. вода. Освен това промишлеността потреблява за производствени цели около 3млрд.м.куб. условно чиста вода.
 България е богата и на минерални извори, като общия им брой е 700 и се намират в 190пункта. Минералните води биват топли- от 20-37º C и горещи над 37ºC. От наличните водни ресурси в страната се използват едва 30%. Общото количество на използваната от един човек вода възлиза на 783м.куб. годишно, като от тях 255м.куб. годишно за питейни нужди. В сравнение с Германия се установява, че българската промишленост потребява 3 пъти повече вода. Това се дължи на несъвършени технологии и завишени норми на потребление.
 Недостигът на вода непрекъснато нараства и около 1/3 от населението на земята изпитва недостиг на вода.
Чистотата на водата и водните източници
       Качеството на природната среда се определя до голяма степен от повърхностните води –реки, езера, блата, язовири, ледници, количество на снежна покривка. От изброените до тук най-голямо значение за околната среда оказват водните течения.
       Антропогенната дейност води до замърсяване на води ежедневно. Дневно във всички реки у нас се изхвърлят около 5,5млн.м.куб. замърсени води. От тях само около 39% са пречистени и то по съответните норми. За да се контролира степента на замърсяване на водите е въведено понятието качество на водата .Определението за качество на водата е следното: съвкупността от физични, химични, биологични и бактеорологични показатели, които определят пригодността на водата за ползване за различни цели-пиене, стопански нужди ,напояване, къпане и др.
       Качеството на водите се определя от следните показатели:
      -Киселинност (Ph), температура, разтворени вещества, разтворен кислород, желязо, манган, амониев азот, нитратен азот, окисляемост, фосфати, биологично потребление на кислород, съдържание на тежки метали, цианиди, детергенти, нефтопродукти.
       Ведомствата, които изследват състоянието и честотата на водите у нас съгласно единната национална система за наблюдение и информация за състоянието на природната среда (ЕНСНИСПС) са Министерството на околната среда (МОСВ), хигиенно-епидемилогични станции (РИОС), института по химия и металургия , НИМХ. В тази система са създадени мрежа от упорни станции, в които се извършват наблюдения на отделните елементи на водите и замърсяването на въздуха, на подземните води и перманентни наблюдения за химизъм на водите. Още през 1989г. МОСВ е въвело показател за оценка на водата и то главно за повърхностните води,чрез които се контролират всички водоизточници. Този показател е К (ко)-отразява степента на замърсеност на повърхностните води, като включва 5 групи показатели:
        -съдържание на неразтворени вещества
        -биологично потребление на кислород
        -перманганат на окисляемост
        -съдържание на нефтопродукт
        -съдържание на специфични замърсители (арсен,олово,хром,желязо и др.)
        По-малко от 1-чиста вода
        К 1-2-слабо замърсена
        К 2-6-средно замърсена
        К6-12-силна замърсена 
        К >12 много силно замърсена
Замърсяване на водните ресурси
     По степен на замърсеност състоянието на реките у нас е следното:
-незамърсена река Велека
-слабо замърсени: Осъм, Провадийска, Места, Струма
-силно замърсени: Огоста, Искър, Вит, Тунджа, Марица
-много силно замърсени: Янтра, Русенски Лом, Камчия, Арда
     Трябва да се отбележи, че непосредствено след 1990г.се наблюдава тенденция към намасяване замърсяването на реките Тунджа, Марица, Места и Струма.
      Замърсяването на водоемите се характеризира със следните особености:
      Появата на плаващи водорасли, растителни части, вещества и предмети по повърхността на водата, наличие на тиня върху дъното.
     Промяна на физичните и органолептичните качества на водата.
     Промяна в химичния състав и други свойства на водата(киселнинност,органични и неорганични вещества,отрови,намаление на разтворения във водата кислород).
      Промяна в качествения и количествения състав по отношение на населяващите водата организми, в това число появата на болестотворни микроорганизми.
       Основните източници замърсяващи водата са:
      -отпадъчни води от стопански обекти и фирми.
      -отпадъчни води от големи населени места.
      -отпадъчни води от добив на рудни и нерудни изкопаеми.
      -отпадъчни води от нефтопреработвателната промишленост.
      -отпадъчни води от предприятия за дърводобив и зиползване на дървесен материал.
      -отпадъчни води от водния и сухоземен транспорт.
      -отпадъчни води от селскостопански ферми, битови отпадъчни води.
      -отпадъчни води от ХВП.
      -отпадъчни води от парничната обработка на влакнодайните растения.
      В зависимост от режима на изхвърляне замърсяванията биват : организирани и неорганизирани, постоянни, периодични и импулсни(моментни); отточни води.
     В теорията е приета класификация на замърсителите на водните ресурси,която условно ги дели на 5групи.
    1.Минерални и хранителни вещества.
    За нормалното си развитие водните организми се нуждаят от различни химични елементи. Когато някой жизнено необходим елемент се среща в минимални количества, той се превръща в лимитиращ фактор за развитието на популациите от даден вид. Най-често като такъв фактор се явява азотът и фосфорът.
Процесът на повишената продуктивност на водоемите в резултат на обогатяване на водите с хранителни вещества се нарича еутрофикация. Когато този процес е ускорен поради антропогенна дейност той се нарича културна еутрофикация.
Бурният растеж и цъфтеж на водораслите унищожава естетическите  ценности на водните басеини. Водата придобива неприятна миризма и вкус. 
Някои синьо-зелени водорасли отделят във водата силно токсични вещества, които са опасни за човека и животните. При това измирайки част от фитопланктона пада на дъното, като образува дебел слой от органична тиня, която се разлага от микроорганизмите, при което се изчерпва напълно разтвореният в придънните слоеве кислород.
При съвременни условия основните фактори за еутрофикацията на водоемите са:
     -използването на големи количества минерални торове в селското стопанство. Неусвоената част от тях се отмива от повърхностните води кто попада в подпочвените води и във водоемите.
    -някои съставки на комунално-битовите отпадъчни води (особено от синтетичните перилни препарати-детергенти) съдържат големи количества фосфор.
   2.Органични вещества. Тук спадат органични отпадъци, при чието окисляване се освоява голяма част от разтворения във водата кислород. Водните организми , които живеят в тази среда и използват кислород, при тези условия изпитват недостиг.
  3.Топлина. Топлинното замърсяване има естествен (големи горещини) и изкуствен произход (от промишлеността, АЕЦ, и др.)Обаче най-големи количества вода за охлаждане използват ТЕЦ ,АЕЦ, предприятията от металургичната и химическата промишленост. Топлите минерални извори вливащи се директно в реките предизвикват термично замърсяване. Топлинното замърсяване се изразява върху екосистемите в:
    -намаляване съдържанието на разтворения във водата кислород.
    -възпрепядстване размножаването на някои водни организми.
Вредни са последиците за фитопланктона. Повишаването на температурата води до намяване на биомасата му и до разстройване на хранителните вериги. Механичното унищожаване на организмите в охлаждащите се води.Това става в следствие на отнемането на големи количества вода, при което част от порганизмите загиват от самото си движение в охлаждащите се съоръжения.
Освен това те загиват поради това, че във водата се добяват препарати с цел предотвратяване отлагания на водораслите по системите.
      4.Болестотворни микроорганизми (патогенни).
 Към тази група спадат различните едноклетъчни организми, бактерии, вируси, паразитни, червеи, някои гъбички и др. Причинителите на някои инфекциозни заболявания (холера, хепатит, коремен тиф, тетанус и др.). Те могат да се разпространяват на големи разстояния чрез комунално-битовите води, реките и атмосферния въздух.
     5.Суспендирани вещества (замърсяване с утайки). Отмитата от водите почва в реките или водоемите със слаб отток е един от съществените замърсители. Тинята уврежда водопроводи, язовири, ВЕЦ, затлачва напойтелни съоръжения и преди всичко оказва неблагоприятно влияние върху живота в екоситемата.
При размътване на водата от своя страна суспендираните глинени частици намаляват фотосинтезата, което води до рязко намаляване на количеството на разтворения във водата кислород. Това е фатално за голяма част от водните организми.