Различают три вида загрязнения вод — биологическое, химическое и физическое.
Биологическое загрязнение создается микроорганизмами, в том числе болезнетворными, а также органическими веществами, способными к брожению. Главными источниками биологического загрязнения вод суши и прибрежных вод морей являются бытовые стоки, которые содержат фекалии, пищевые отбросы, сточные воды предприятий пищевой промышленности (бойни и мясокомбинаты, молочные и сыроваренные заводы, сахарные заводы и т. п.), целлюлозно-бумажной и химической промышленности, а в сельской местности — стоки крупных животноводческих комплексов. Биологическое загрязнение может стать причиной эпидемий холеры, брюшного тифа, паратифа и других кишечных инфекций и различных вирусных инфекций, например гепатита.
Химическое загрязнение создается поступлением в воду различных ядовитых веществ. Основные источники химического загрязнения — это доменное и сталелитейное производство, предприятия цветной металлургии, горнодобывающая, химическая промышленность и в большой мере экстенсивное сельское хозяйство. Кроме прямых сбросов сточных вод в водоемы и поверхностного стока, надо учитывать также попадание загрязнителей на поверхность воды непосредственно из воздуха.
В последние годы существенно увеличилось поступление в поверхностные воды суши нитратов из-за нерационального применения азотных удобрений, а также из-за увеличения выбросов в атмосферу с выхлопными газами автомобилей. Это же относится и к фосфатам, для которых, помимо удобрений, источником служит все более широкое применение различных моющих средств. Опасное химическое загрязнение создают углеводороды — нефть и продукты ее переработки, которые попадают в реки и озера как с промышленными сбросами, в особенности при добыче и транспортировке нефти, так и в результате смыва с почвы и выпадения из атмосферы.
Чтобы сделать сточные воды более или менее пригодными для использования, их подвергают многократному разбавлению. Но правильнее было бы сказать, что при этом чистые природные воды, которые могли быть использованы для любых целей, в том числе для питья, становятся менее пригодными для этого, загрязненными.
Разбавление сточных вод снижает качество воды в природных водоемах, но обычно не достигает своей главной цели — предотвращения вреда для здоровья людей. Дело в том, что вредные примеси, содержащиеся в воде в ничтожных концентрациях, накапливаются в некоторых организмах, употребляемых людьми в пищу. Сначала ядовитые вещества попадают в ткани мельчайших планктонных организмов, затем они накапливаются в организмах, которые в процессе дыхания и питания фильтруют большое количество воды (моллюски, губки и т. п.) и в конечном итоге как по пищевой цепи, так и в процессе дыхания концентрируются в тканях рыб. В результате концентрация ядов в тканях рыб может стать больше, чем в воде, в сотни и даже тысячи раз.
Разбавление промышленных стоков и тем более растворов удобрений и пестицидов с сельскохозяйственных полей происходит часто уже в самих природных водоемах. Если водоем непроточный или слабопроточный, то сброс в него органических веществ и удобрений ведет к переизбытку питательных веществ и зарастанию водоема. Сначала в таком водоеме накапливаются питательные вещества и бурно разрастаются водоросли. После их отмирания биомасса опускается на дно, где происходит ее минерализация с потреблением большого количества кислорода. Условия в глубинном слое такого водоема становятся непригодными для жизни рыб и других организмов, нуждающихся в кислороде. Когда весь кислород исчерпан, начинается бескислородное брожение с выделением метана и сероводорода. Тогда происходит отравление всего водоема и гибель всех живых организмов (кроме некоторых бактерий). Такая незавидная судьба грозит не только озерам, в которые сбрасываются бытовые и промышленные стоки, но и некоторым замкнутым и полузамкнутым морям.
Физическое загрязнение вод создается сбросом в них тепла или радиоактивных веществ. Тепловое загрязнение связано главным образом с тем, что используемая для охлаждения на тепловых и атомных электростанциях вода (и соответственно около 1/3 и 1/2 вырабатываемой энергии) сбрасывается в тот же водоем. Вклад в тепловое загрязнение вносят также некоторые промышленные предприятия
При значительном тепловом загрязнении рыба задыхается и погибает, так как ее потребность в кислороде растет, а растворимость кислорода уменьшается. Количество кислорода в воде уменьшается еще и потому, что при тепловом загрязнении происходит бурное развитие одноклеточных водорослей: вода «зацветает» с последующим гниением отмирающей растительной массы. Кроме того, тепловое загрязнение существенно повышает ядовитость многих химических загрязнителей, в частности тяжелых металлов.
Загрязнение океанов и морей происходит вследствие поступления загрязняющих веществ с речным стоком, их выпадения из атмосферы и, наконец, благодаря хозяйственной деятельности человека непосредственно на морях и океанах.
2. Методологические проблемы определения содержания понятий "окружающая среда" и "здоровье населения"
Решение проблем получения обоснованных оценок влияния экологических факторов на население во многом затрудняется из-за отсутствия четких подходов к определению содержания понятий окружающая среда, состава и силы оказываемых ею воздействий на человека, структуры и уровней наносимого ему ущерба. В целом, не вызывает сомнений, что природная (экологическая) составляющая представляет собой лишь один из элементов многогранного понятия, характеризующего "условия жизнедеятельности", "качество жизни", "качество среды обитания" в широком его понимании и охватывающего социально-экономические, политические, культурные, экологические условия существования человека. Их часто пытаются выразить через более конкретизированные условия труда, быта, отдыха, уровни материального обеспечения и потребления, состояния сфер здравоохранения, образования, природной среды обитания, которые формируют многие социальные качества индивидуума и влияют на состояние его здоровья, продолжительности жизни.
Наибольшие сложности вызывает проблема определения природной (экологической) составляющей жизнедеятельности. Попробуем раскрыть и структурировать ее содержание с целью выработки дальнейших подходов к оценке влияния на человека и обоснованию мер по устранению его негативных последствий.
Под окружающей природной средой (ОПС) понимают комплекс абиотической (не связанной своим происхождением с жизнедеятельностью ныне живущих организмов), биотической (обязанной своим происхождением ныне существующим организмам) сред, представляющих собой сочетание природных и природно-антропогенных элементов, оказывающих непосредственное и опосредованное воздействие на человека и естественно-ресурсные экологические показатели функционирования народнохозяйственных объектов различного уровня и народного хозяйства в целом в настоящем и будущем.
К важнейшим компонентам (составным частям) ОПС с точки зрения жизнедеятельности человека, относятся атмосфера (воздух), гидросфера (вода), литосфера (земля, почва) и различные виды ресурсов (минеральные, органические, энергетические и т.п.). При этом запасы воздуха, воды и почвы также могут рассматриваться как ресурсы. Однако если любой ресурс оценивается, прежде всего, с позиции своей народнохозяйственной полезности и запаса, то у этих трех компонентов не менее значимой является характеристика их качества, отражающая способность к обеспечению существования различных форм жизни на Земле.
Качество ОПС обычно оценивают по степени отклонения ее фактических физико-химических, биологических и других параметров от их "эталонных значений", характеризующих "нормальное" состояние среды. Такие отклонения рассматриваются как экологические нарушения.Следует отметить, что четкую классификацию экологических нарушений построить практически невозможно, поскольку они различаются, во-первых, по своей природе и, во-вторых, по многочисленным неоднозначным эффектам в разных сферах природной среды. Вместе с тем, эти нарушения часто группируются по типу воздействия. Среди них обычно различают: физические воздействия и загрязнения (радиоактивное, тепловое, шумовое, в том числе - низкочастотная вибрация, излучения и др.); химические загрязнения (газообразные производные углерода и жидкие углеводороды, моющие средства, пластмассы, пестициды и другие синтетические вещества, производные серы, производные азота, тяжелые металлы, фтористые соединения, аэрозоли, органические вещества, подверженные брожению и т.п.); биологические загрязнения (микробиологическое отравление дыхательных и питательных путей бактериями и вирусами, нарушение биологического равновесия в природе путем неудачного внедрения в нее растительных и животных видов); механические загрязнения (нарушение пейзажей, видовое уничтожение растительности, образование отвалов и т.п.).
Например, качество атмосферы можно оценить по соотношению находящихся в ее слоях газообразных составляющих (азота, кислорода, аргона, углекислого газа и др.), концентраций загрязняющих ее газов и частиц. В частности, в нижних слоях атмосферы содержится по массе около 75,5% азота, примерно 21-23% кислорода, 1,3% аргона и 0,05% углекислого газа.
Производственная деятельность на Земле не оказывает заметного влияния на концентрацию основных элементов структуры воздуха - азота и кислорода, поскольку ее масштабы еще не столь значительны, по сравнению с их содержанием в атмосфере. Однако постоянное поступление углерода в атмосферу, выделяемого в ходе различных производственных процессов, при его незначительном удельном весе способно существенно изменить ее химический состав. К аналогичному результату способны привести и увеличение выбросов тех веществ, которые не являются обязательными ее компонентами. Эти вещества также рассматриваются как загрязнители атмосферы. Среди них важнейшими являются: окись углерода, углеводороды, сернистый газ и производные серы, производные азота, тяжелые металлы, соединения фосфора, аммиак, хлор, радиоактивные вещества и др.