Током најмање два миленијума квалитет природне воде се прогресивно погоршавао и достигао нивое контаминације где је употреба воде озбиљно ограничена или вода може бити штетна за људе. Ово погоршање је повезано са друштвено-економским развојем унутар речног слива, али атмосферски транспорт загађивача на велике домете сада је променио ову слику: чак и удаљена подручја могу бити индиректно загађена (Меибецк и Хелмер 1989).

Средњовековни извештаји и притужбе о неадекватном одлагању излучевина, гадним и смрдљивим токовима у пренасељеним градовима и другим сличним проблемима били су рана манифестација загађења урбаних вода. Први пут да је јасна узрочна веза између лошег квалитета воде и утицаја на здравље људи установљена 1854. године, када је Џон Сноу пратио избијање епидемије колере у Лондону до одређеног извора воде за пиће.

Од средине двадесетог века, упоредо са почетком убрзаног индустријског раста, нагло су се јављале различите врсте проблема загађења воде. Слика 1 илуструје типове проблема како су постали очигледни у европским слатким водама.

Слика 1. Врсте проблема загађења воде

Сумирајући ситуацију у Европи, може се констатовати да су: (1) изазови прошлости (патогени, баланс кисеоника, еутрофикација, тешки метали) препознати, истражени и идентификоване и мање-више спроведене неопходне контроле и (2) Изазови данашњице су другачије природе — с једне стране, „традиционални“ тачкасти и нетачкасти извори загађења (нитрати) и свеприсутни проблеми загађења животне средине (синтетичка органска материја), ас друге стране, проблеми „треће генерације“ који ометају са глобалним циклусима (закисељавање, климатске промене). 

У прошлости је загађење воде у земљама у развоју углавном резултат испуштања непречишћених отпадних вода. Данас је сложенији као резултат производње опасног отпада из индустрије и све веће употребе пестицида у пољопривреди. Заправо, загађење воде данас је у неким земљама у развоју, барем у новим индустријализованим земљама, горе него у индустријализованим земљама (Арцеивала 1989). Нажалост, земље у развоју, у целини, јако заостају у преузимању контроле над својим главним изворима загађења. Као последица тога, њихов квалитет животне средине се постепено погоршава (ВХО/УНЕП 1991).

Врсте и извори загађења

Постоји велики број микробних агенаса, елемената и једињења који могу изазвати загађење воде. Могу се класификовати као: микробиолошки организми, биоразградива органска једињења, суспендоване материје, нитрати, соли, тешки метали, хранљиве материје и органски микрозагађивачи.

Микробиолошки организми

Микробиолошки организми су чести у слатководним тијелима загађеним посебно испуштањем непречишћених отпадних вода из домаћинстава. Ови микробни агенси укључују патогене бактерије, вирусе, хелминте, протозое и неколико сложенијих вишећелијских организама који могу изазвати гастроинтестиналне болести. Други организми су више опортунистичке природе, инфицирају осетљиве особе путем телесног контакта са контаминираном водом или удисањем водених капљица лошег квалитета у аеросолима различитог порекла.

Биоразградива органска једињења

Органске супстанце било природног порекла (алохтони копнени детритус или аутохтони остаци водених биљака) или из антропогених извора (домаћи, пољопривредни и неки индустријски отпад) разлажу аеробни микроби док река наставља свој ток. Последица је снижавање нивоа кисеоника низводно од испуштања отпадних вода, што нарушава квалитет воде и опстанак водене биоте, посебно висококвалитетне рибе.

Честице

Чврсте материје су главни носиоци органских и неорганских загађивача. Већина токсичних тешких метала, органских загађивача, патогена и хранљивих материја, као што је фосфор, налази се у суспендованим материјама. Значајна количина биоразградивог органског материјала одговорног за потрошњу раствореног кисеоника из река такође се налази у суспендованим честицама. Чврсте материје потичу од урбанизације и изградње путева, крчења шума, рударских операција, операција јаружања у рекама, природних извора који су повезани са ерозијом континента или природних катастрофалних догађаја. Грубље честице се таложе на коритима река, у резервоарима, у поплавној равници и у мочварама и језерима.

Нитрати

Концентрација нитрата у незагађеним површинским водама креће се од мање од 0.1 до једног милиграма по литру (изражено као азот), тако да нивои нитрата изнад 1 мг/л указују на антропогене утицаје као што су испуштање комуналног отпада и градско и пољопривредно отицање. . Атмосферске падавине су такође важан извор нитрата и амонијака у речним сливовима, посебно у областима које нису погођене директним изворима загађења—на пример, неким тропским регионима. Високе концентрације нитрата у води за пиће могу довести до акутне токсичности код новорођенчади храњених на флашицу током првих месеци живота, или код старијих особа, феномена који се зове метхемоглобинемија.

Соли

Заслањивање воде може бити узроковано природним условима, као што је геохемијска интеракција вода са сланим земљиштима или антропогеним активностима, укључујући пољопривреду наводњавања, продор морске воде услед прекомерног црпљења подземних вода на острвима и приобалним подручјима, одлагање индустријског отпада и сланих раствора нафтних поља. , одлеђивање аутопута, процедне воде са депоније и канализација која пропушта.

Иако омета корисну употребу, посебно за наводњавање осетљивих усева или за пиће, салинитет сам по себи не мора, чак ни на прилично високим нивоима, бити директно штетан по здравље, али индиректни ефекти могу бити драматични. Губитак плодног пољопривредног земљишта и смањени приноси усева узроковани заливањем и заслањивањем земљишта наводњаваних површина уништавају егзистенцију читавих заједница и изазивају тешкоће у виду несташице хране.

Тешки метали

Тешки метали као што су олово, кадмијум и жива су микро-загађивачи и од посебног су интереса јер имају здравствени и еколошки значај због своје постојаности, високе токсичности и биоакумулационих карактеристика.

У основи постоји пет извора тешких метала који доприносе загађењу воде: геолошко трошење, које обезбеђује основни ниво; индустријска прерада руда и метала; употреба метала и металних једињења, као што су соли хрома у кожарима, једињења бакра у пољопривреди и тетраетил олова као средства против детонације у бензину; испирање тешких метала из кућног отпада и депонија чврстог отпада; и тешки метали у људским и животињским излучевинама, посебно цинк. Метали који се испуштају у ваздух из аутомобила, сагоревања горива и емисија из индустријских процеса могу се таложити на копну и на крају отицати у површинске воде.

Хранљиве материје

Еутрофикација се дефинише као обогаћивање вода биљним хранљивим материјама, првенствено фосфором и азотом, што доводи до појачаног раста биљака (и алги и макрофита) што резултира видљивим цветањем алги, плутајућим алгама или макрофитским простиркама, бентоским алгама и потопљеним агломерацијама макрофита. Када пропада, овај биљни материјал доводи до исцрпљивања резерви кисеоника у водним тијелима, што заузврат узрокује низ секундарних проблема као што су морталитет риба и ослобађање корозивних гасова и других непожељних материја, као што су угљени гас, метан, водоник-сулфид, органолептичке супстанце (изазивају укус и мирис), токсине и тако даље.

Извор једињења фосфора и азота су пре свега непречишћене кућне отпадне воде, али и други извори као што су одводњавање вештачки ђубреног пољопривредног земљишта, површинско отицање из интензивног сточарства и неке индустријске отпадне воде такође могу значајно повећати трофични ниво језера и акумулација, посебно у тропским земљама у развоју.

Главни проблеми у вези са еутрофикацијом језера, акумулација и акумулација су: исцрпљивање кисеоником у доњем слоју језера и акумулација; погоршање квалитета воде, што доводи до потешкоћа у третману, посебно за уклањање супстанци које изазивају укус и мирис; рекреативно оштећење, повећана опасност по здравље купача и неугледност; нарушавање рибарства због морталитета рибе и развоја непожељних и неквалитетних рибљих фондова; старење и смањење капацитета задржавања језера и акумулација наношењем муља; и повећање проблема корозије у цевима и другим конструкцијама.

Органски микрозагађивачи

Органски микрозагађивачи се могу класификовати у групе хемијских производа на основу начина на који се користе и сходно томе како су распршени у животној средини:

• Пестициди су супстанце, углавном синтетичке, које се намерно уносе у животну средину ради заштите усева или контроле вектора болести. Налазе се у различитим различитим породицама, као што су органохлоридни инсектициди, органофосфатни инсектициди, хербициди типа биљног хормона, триазини, супституисане урее и други.

• Материјали за широку употребу у домаћинству и индустрији обухватају испарљиве органске супстанце које се користе као растварачи за екстракцију, растварачи за одмашћивање метала и одеће за хемијско чишћење и погонска средства за употребу у аеросолним контејнерима. Ова група такође укључује халогенизоване деривате метана, етана и етилена. Пошто се широко користе, њихове стопе дисперзије у животној средини, у поређењу са произведеним количинама, генерално су високе. Група садржи и полицикличне ароматичне угљоводонике, чије присуство у животној средини је резултат екстракције, транспорта и рафинације нафтних деривата и дисперзије продуката сагоревања насталих њиховом употребом (бензин и лож уље).

• Материјали који се углавном користе у индустрији укључују супстанце које су директни или интермедијарни агенси хемијске синтезе, као што је угљен-тетрахлорид за синтезу фреона; винил хлорид за полимеризацију ПВЦ-а; и хлоровани деривати бензена, нафталена, фенола и анилина за производњу боја. Група такође садржи готове производе који се користе у затвореним системима, као што су флуиди за размену топлоте и диелектрици.

Органски микрозагађивачи настају из тачкастих и дифузних извора, било урбаних или руралних. Највећи део потиче из великих индустријских делатности као што су прерада нафте, вађење угља, органска синтеза и производња синтетичких производа, индустрија гвожђа и челика, текстилна индустрија и индустрија дрвета и целулозе. Ефлуенти из фабрика пестицида могу садржати знатне количине ових произведених производа. Значајан део органских загађивача се испушта у водену средину као отицај са урбаних површина; а у пољопривредним областима, пестициди који се примењују на усеве могу доспети у површинске воде путем кишнице и вештачке или природне дренаже. Такође, случајна испуштања су довела до великих еколошких штета и привременог затварања водоснабдевања.

Урбан Поллутион

Због овог континуирано растућег, агресивног и вишеструког сценарија загађења, проблем одржавања квалитета водних ресурса постао је акутан, посебно у урбанизованијим подручјима свијета у развоју. Одржавање квалитета воде ометају два фактора: неуспех у спровођењу контроле загађења на главним изворима, посебно у индустријама, и неадекватност санитарних система и прикупљања и одлагања смећа (ВХО 1992б). Погледајте неке примере загађења воде у различитим градовима у земљама у развоју.

Примери загађења воде у одабраним градовима

Карачи (Пакистан)

Река Лиари, која протиче кроз Карачи, највећи индустријски град Пакистана, је отворени одвод и са хемијске и са микробиолошке тачке гледишта, мешавина сирове канализације и непречишћених индустријских отпадних вода. Већина индустријских отпадних вода долази из индустријског добра са око 300 великих индустрија и скоро три пута више малих јединица. Три петине јединица су текстилне фабрике. Већина других индустрија у Карачију такође испушта непречишћене отпадне воде у најближе водно тело.

Александрија, Египат)

Индустрије у Александрији чине око 40% укупне египатске индустријске производње, а већина нетретираног течног отпада испушта у море или у језеро Марјут. У протеклој деценији производња рибе у језеру Марјут опала је за око 80% због директног испуштања индустријских и домаћих отпадних вода. Језеро је такође престало да буде главно место за рекреацију због свог лошег стања. Слична деградација животне средине се дешава дуж обале као резултат испуштања непречишћених отпадних вода из лоше лоцираних испуста.

Шангај, Кина)

Око 3.4 милиона кубних метара индустријског и кућног отпада се углавном слива у поток Суџоу и реку Хуангпу, која протиче кроз срце града. То су постале главне (отворене) канализације за град. Већина отпада је индустријски, јер неколико кућа има тоалете на воду. Хуангпу је у суштини мртав од 1980. Све у свему, мање од 5% градских отпадних вода се третира. Нормално висок ниво воде такође значи да различити токсини из индустријских постројења и локалних река проналазе пут у подземне воде и загађују бунаре, што такође доприноси снабдевању града водом.

Сао Пауло (Бразил)

Река Тиете, док пролази кроз Велики Сао Пауло, једну од највећих светских урбаних агломерација, прима 300 тона отпадних вода сваког дана из 1,200 индустрија које се налазе у региону. Олово, кадмијум и други тешки метали су међу главним загађивачима. Такође прима 900 тона отпадних вода сваког дана, од чега се само 12.5% пречишћава у пет станица за пречишћавање отпадних вода које се налазе у том подручју.

Извор: На основу Хардои анд Саттертхваите 1989.

Здравствени утицаји микробног загађења

Болести које настају услед гутања патогена у контаминираној води имају највећи утицај широм света. „Процењује се да је 80% свих болести и више од једне трећине смртних случајева у земљама у развоју узроковано конзумацијом контаминиране воде, а у просеку чак једна десетина продуктивног времена сваке особе је жртвована болестима повезаним са водом“ (УНЦЕД 1992). Болести које се преносе водом су највећа појединачна категорија заразних болести које доприносе морталитету новорођенчади у земљама у развоју и друга иза туберкулозе по доприносу смртности одраслих, са милион смртних случајева годишње.

Укупан годишњи број случајева колере које државе чланице пријављују СЗО достигао је нивое без преседана током седме пандемије, са врхунцем од 595,000 случајева 1991. године (СЗО 1993). Табела 1 приказује глобалне стопе морбидитета и морталитета од главних болести повезаних са водом. Ове бројке су, у многим случајевима, веома потцењене, пошто многе земље пријављују случајеве болести прилично неуредно.

Табела 1. Глобалне стопе морбидитета и морталитета од главних болести повезаних са водом

Извор: Галал-Горчев 1994.

Здравствени утицаји хемијског загађења

Здравствени проблеми повезани са хемијским супстанцама раствореним у води настају првенствено због њихове способности да изазову штетне ефекте након дужег периода излагања; посебно забрињавају загађивачи који имају кумулативна токсична својства као што су тешки метали и неки органски микрозагађивачи, материје које су канцерогене и супстанце које могу изазвати репродуктивне и развојне ефекте. Друге растворене супстанце у води су есенцијални састојци уноса храном, а друге су неутралне у погледу људских потреба. Хемикалије у води, посебно у води за пиће, могу се класификовати у три типичне категорије у сврху утицаја на здравље (Галал-Горцхев 1986):

• Супстанце које испољавају акутну или хроничну токсичност при конзумирању. Озбиљност оштећења здравља расте са повећањем њихове концентрације у води за пиће. С друге стране, испод одређене граничне концентрације не могу се приметити никакви здравствени ефекти – то јест, људски метаболизам може да се носи са овом изложеношћу без мерљивих дугорочних ефеката. У ову категорију спадају различити метали, нитрати, цијаниди и тако даље.

• Генотоксичне супстанце, који изазивају здравствене ефекте као што су канцерогеност, мутагеност и урођене мане. Према садашњем научном мишљењу, не постоји гранични ниво који би се могао сматрати безбедним, јер било која количина унесене супстанце доприноси повећању рака и сличних ризика. За одређивање таквих ризика користе се сложени математички екстраполациони модели, пошто постоји врло мало епидемиолошких доказа. У ову категорију спадају синтетичке органске материје, многи хлоровани органски микрозагађивачи, неки пестициди и арсен.

• За неке елементе, као што су флуор, јод и селен, допринос воде за пиће је пресудан и, ако је у недостатку, изазива мање или више озбиљне последице по здравље. У високим концентрацијама, међутим, ове исте супстанце изазивају подједнако тешке последице по здравље, али другачије природе.

Утицаји на животну средину

Утицаји загађења животне средине на квалитет слатке воде су бројни и постоје већ дуже време. Индустријски развој, појава интензивне пољопривреде, експоненцијални развој људске популације и производња и употреба десетина хиљада синтетичких хемикалија су међу главним узроцима погоршања квалитета воде на локалном, националном и глобалном нивоу. Главно питање загађења воде је мешање у стварну или планирану употребу воде.

Један од најтежих и свеприсутних узрока деградације животне средине је испуштање органског отпада у водотоке (видети „Биоразградива органска једињења” изнад). Ово загађење је углавном забрињавајуће у воденој средини где је многим организмима, на пример рибама, потребан висок ниво кисеоника. Озбиљна нуспојава водене аноксије је ослобађање токсичних супстанци из честица и доњих седимената у рекама и језерима. Други ефекти загађења услед испуштања домаће канализације у водотоке и водоносне слојеве обухватају нагомилавање нивоа нитрата у рекама и подземним водама, и еутрофикацију језера и резервоара (види горе, „Нитрати” и „Соли”). У оба случаја, загађење је синергијски ефекат канализационих ефлуента и пољопривредног отицања или инфилтрације.

Економски утицаји

Економске последице загађења воде могу бити прилично тешке због штетних утицаја на здравље људи или животну средину. Нарушено здравље често смањује људску продуктивност, а деградација животне средине смањује продуктивност водних ресурса које људи директно користе.

Економски терет болести може се изразити не само у трошковима лечења, већ иу квантификацији губитка продуктивности. Ово посебно важи за болести које првенствено онемогућавају, као што су дијареја или гвинејски црв. У Индији, на пример, постоји око 73 милиона радних дана годишње за које се процењује да су изгубљени због болести повезаних са водом (Арцеивала 1989).

Недостаци у санитарним условима и настале епидемије такође могу довести до озбиљних економских казни. Ово је постало најочигледније током недавне епидемије колере у Латинској Америци. Током епидемије колере у Перуу, губици од смањеног извоза пољопривреде и туризма процењени су на милијарду америчких долара. Ово је више од три пута више од износа који је земља уложила у водоснабдевање и санитарне услуге током 1980-их (Светска банка 1992).

Водни ресурси погођени загађењем постају мање погодни као извори воде за снабдевање општина. Као последица тога, мора се инсталирати скуп третман или чиста вода из даљине мора бити доведена до града уз много веће трошкове.

У земљама у развоју Азије и Пацифика, еколошка штета је процењена од стране Економске и социјалне комисије за Азију и Пацифик (ЕСЦАП) 1985. године да кошта око 3% БНП-а, што износи 250 милијарди долара, док су трошкови поправке штета би се кретала око 1%.

Назад