Яка людська діяльність завдає найбільшої шкоди питній воді

Чиста питна вода не просто дорогоцінний ресурс – вона незамінна для підтримання людського життя. Збільшення кількості населення та забруднення довкілля можуть серйозно вплинути на доступність чистої питної води в багатьох містах світу.

Фото: SHUTTERSTOCK

Згідно з дослідженнями, опублікованими 01 серпня в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), витрати на очищення води зросли на 50% для третини великих міст у всьому світі.

Це означає, що постачання чистої джерельної води стає більш складним завданням, потребує від очільників міст не тільки виділення коштів на дороге очищення води, але й оплати будівництва очисних споруд. Таким чином, дослідження показало, що загальна вартість покращення питної води – з точки зору витрат на очищення – становить близько 5,4 млрд доларів на рік.

Дослідження, яке проводили науковці з Комітету з питань охорони природи Єльського університету і Університету штату Вашингтон, виявили, що три види забруднення – осад, азот і фосфор – погіршують якість води басейнах рік, звідки міста її отримують. Ці речовини можуть потрапляти до водозборів з різних причин, але всі – внаслідок людської діяльності, котра несе за собою серйозні негативні наслідки для питної води.

Як саме людина впливає на якість води?

Сільськогосподарська діяльність

Найбільше джерело забруднення води – сільське господарство. Починаючи з мінеральних добрив, використовуваних для вирощування рослин, закінчуючи органічним добривом як побічним продуктом промислового тваринництва.

У штаті Вашингтон, в 2015 році, в ході судового процесу виявлено, що внаслідок діяльності молочного заводу було забруднено ґрунтові води в сусідньому населеному пункті, в результаті чого рівень нітратів у питній воді різко підвищився до небезпечного рівня. У великих кількостях нітрати можуть викликати серйозні проблеми зі здоров'ям як у дітей, так і в дорослих з ослабленою імунною системою.

У місцевостях з промисловим виробництвом зернових культур, зокрема кукурудзи і сої , врожайність котрих зростає від збільшення кількості внесених добрив, виникає явище цвітіння водоростей . Воно небезпечне в разі надмірного цвітіння: погіршується якість води і без неї можуть залишитися цілі міста. При надмірному застосуванні добрив, певна частина не засвоюється рослинами і стікає в струмки, річки, і, в кінці кінців, в озера й океани . На фото зображено витік добрив, який наробив шуму через надмірне цвітіння водоростей, внаслідок чого в 2014 році без питної води опинилося місто Толідо в штаті Огайо аж на цілих 3 дні.

Цвітіння водоростей на озері Ері поблизу міста Толідо зробило неможливим споживання води на 2,5 милі від берега міста Кертіс в Огайо. 
Фото: AP Photo/Haraz N. Ghanbari, Fileя

Виробництво викопних видів палива

Виробництво викопного палива – інша людська діяльність, що має значний вплив на питну воду. Це спричинене не тільки тим, що для фрекінгу та видобутку вугілля використовують велику кількість води, але й тим, що відходи виробництва можуть забруднювати ґрунтові води.

Фрекінг – також відомий як гідравлічний розрив пластів – процес, коли воду, пісок і хімікати нагнітають під високим тиском у породу. В наслідок цього утворюються тріщини в сланцях і звільняється заточений в породу природний газ, тому в процесі фрекінгу вода є основною складовою. Кожен окремий процес вимагає десь від 1 до 6 мільйонів галонів води для однієї свердловини. У Каліфорнії, наприклад, для фрекінгу в 2014 році використали 70 мільйонів галонів води, не зважаючи на тривалу посуху та обмеження на використання води по всій території штату. Але фрекінг може вплинути на якість води і після закінчення процесу, коли відходи закачуються назад під землю для захоронення. Інколи цей «коктейль» із стічних вод і хімічних речовин може потрапляти у водоносні горизонти, забруднюючи ґрунтові води поблизу.

Але не тільки видобування природного газу впливає на якість води  – використання вугілля також може мати серйозні наслідки. Вугільна зола – побічний продукт спалювання вугілля – є одним з найбільших видів відходів , що виробляються в Сполучених Штатах. Він містить токсичні речовини, такі як миш'як і ртуть, а також радіоактивні матеріали. У деяких випадках енергетичні компанії зберігають вугільну золу в не облицьованих ямах, звідки відходи можуть потрапляти у ґрунтові води.

Став із попелу, що залишився від вугільної електростанції
Фото: AP Photo/Steve Helber

Розробка в нагірному кар'єрі – техніка, за якої вуглевидобувні компанії «знімають» вершини гір, щоб видобувати вугілля – також може погіршити якість питної води для розташованих поблизу поселень. Даний процес вимагає великої кількості важкої техніки і вибухових речовин, результатом чого є тонни відходів у вигляді повалених дерев, пустої породи та іншого сміття. Це відходи часто скидаються на ділянки, відомі як  «відкладення в долині». Управління з охорони навколишнього середовища США оцінило, що такі звалища поховали понад 2 000 миль річок по всьому регіону Аппалачів, що призвело до розповсюдження забруднення вниз за течією.

Стічні води

У деяких містах зростання чисельності населення призвело до того, що очисні споруди не можуть впоратися з надмірною кількістю утворених стічних вод. У провінції Ґаутенг, що в Південній Африці, зростання чисельності населення примусило дві очисні станції та очисну споруду працювати при 200% потужності. В свою чергу це спричинило повернення неочищених стічних вод та їх розливання по навколишніх полях, забруднивши ґрунт і поверхневі води , згідно з даними розслідування, проведеного в 2015 році, Південно-Африканської газети Mail & Guardian. А в Ріо-де-Жанейро неочищені стічні води продовжують стікати в лагуни і бухту Гуанабара.

Квіти потопають в потоці відходів у каналі Гованус (Gowanus Canal), Бруклін, Нью-Йорк 
Фото: AP Photo/Bebeto Matthews

Фармацевтичні препарати

На додаток до стічних вод, добрив та вугільної золи, питна вода в Сполучених Штатах страждає від медикаментів . Постачальники медичних послуг у США – так само як і виробники тваринницької продукції  – використовують мільйони фунтів фармацевтичних препаратів щороку, і деякі з них опиняються в очищеній питній воді. Антибіотики взагалі окреме питання, оскільки вони можуть привести до вироблення стійкості організму до ліків.

90% лікарських засобів опиняються в питній воді разом з фекаліями, тоді як деякі речовини потрапляють туди через порушення норм зберігання, використання та злив відходів виробництвами . Більшість об'єктів по очищенню стічних вод не обладнані засобами для очищення води від залишків фармацевтичних препаратів, і Управління з охорони навколишнього середовища США не встановило безпечний рівень вмісту лікарських засобів в питній воді. Всесвітня організація охорони здоров'я, однак стверджує, що залишковий рівень, знайдений в питній воді, навряд чи буде мати несприятливі наслідки для здоров'я людей, оскільки він  «на кілька порядків нижчий (як правило, більший, і часто навіть більший в 1 000 разів), ніж мінімальна терапевтична доза» .

Розробка земель

Розвиток і зміни в землекористуванні – або перехід з сільських районів в міські – займають значну частину дослідження погіршення якості питної води. У деяких місцевостях, наприклад, в Азії, щільність населення в основних водозбірних басейнах швидко збільшується, починаючи з 20-го століття. У всьому світі щільність населення навколо ключових джерел води в містах збільшилася в 5,4 рази з 1900 року, причому найбільш швидке заселення відбувається протягом останніх декількох десятиліть.

Дослідження показало, що в період з 1900 по 2005 рік забруднення водозборів осадовими відкладеннями збільшилося на 40%. Розвиток є рушійною силою такого забруднення – урбанізація або ведення сільського господарства на землях, які раніше були покриті рослинністю, перетворює їх у пустирі . Це означає, що ґрунти з раніше розвиненою кореневою системою тепер з легкістю розмиваються і потрапляють до водойм під час шторму. Загромадження водних шляхів ґрунтом шкодить як якості питної води, так і екосистемам, які залежать від чистої води.

Вирубка лісу – часто застосовувана для звільнення місця для сільського господарства або розробки земель – ще один величезний внесок до забруднення водних джерел змитим ґрунтом. Пожежі також збільшують поширення забруднення, випалюючи рослинність, яка зберігала ґрунт суцільним.

Кліматичні зміни

Погана новина полягає в тому, що кліматичні зміни погіршать вже існуючі проблеми водних шляхів. Пожежонебезпечний сезон уже подовжився, а це означає більшу вірогідність лісових пожеж, спалення зелених насаджень, які допомагають запобігти забрудненню водних джерел змитим ґрунтом. Очікується збільшення кількості опадів, що може привести до більшої кількості випадків потрапляння стічних вод з каналізаційних систем у водойми. Це може спричинити підвищення температури світових вод, створюючи ідеальне середовище для приросту токсичних водоростей.

Гарна новина – перехід на відновлювальні джерела енергії можуть мати позитивний вплив на питну воду: не тільки запобігти потраплянню попелу до водойм та відмовитися від техніки гідравлічного розриву пластів, але й уповільнити вплив кліматичних змін на гідрологічну систему.

За матеріалом Наташі Гейлінг (Natasha Geiling)

Читати також: Усе, що вам потрібно знати про світові водні війни