La contaminación del agua se refiere al fenómeno en el que los contaminantes vertidos al cuerpo de agua exceden la capacidad de autopurificación del cuerpo de agua, lo que resulta en el deterioro de la calidad del agua. Las causas de la contaminación del agua incluyen causas naturales y provocadas por el hombre. En términos generales, la contaminación del agua se refiere a la contaminación provocada por el hombre. La contaminación provocada por el hombre es la contaminación de cuerpos de agua causada por la vida y la producción humana, incluida la contaminación causada por grandes cantidades de aguas residuales domésticas sin tratar, aguas residuales industriales y drenajes de tierras agrícolas vertidos en cuerpos de agua.
Diversas sustancias que deterioran la calidad del agua, la biomasa y los sedimentos pueden denominarse contaminantes del agua o contaminantes del agua. Según los diferentes riesgos de contaminación ambiental, los contaminantes del agua se pueden dividir en las siguientes categorías: contaminantes sólidos, contaminantes biológicos, contaminantes orgánicos aeróbicos, contaminantes eutróficos, contaminantes sensoriales, contaminantes ácido-base, contaminantes tóxicos, contaminantes derivados del petróleo, contaminación térmica, etc.
1. Contaminantes sólidos
Las sustancias sólidas en el agua se presentan en tres formas: disueltas, coloidales y suspendidas.
2. Contaminantes biológicos
La contaminación biológica se refiere a microorganismos patógenos y otros organismos nocivos en las aguas residuales. Incluye principalmente patógenos como virus, bacterias y huevos de parásitos. Además, si las bacterias del hierro, las bacterias del azufre, las algas, las plantas acuáticas y los mariscos crecen en las aguas residuales, obstruirán las tuberías, corroerán el metal y empeorarán la calidad del agua.
Los contaminantes biológicos provienen principalmente de aguas residuales domésticas urbanas, aguas residuales hospitalarias, basura y escorrentía superficial. La contaminación del agua por microorganismos patógenos tiene una historia más larga y sigue siendo un tipo importante que daña la salud y la vida humana.
3. Contaminantes orgánicos a oxidar
Las sustancias presentes en las aguas residuales que pueden consumir oxígeno disuelto en el agua a través de reacciones bioquímicas y químicas se denominan colectivamente contaminantes aeróbicos. La gran mayoría de los contaminantes aeróbicos son materia orgánica. La misma característica de la materia orgánica es que estas sustancias ingresan directamente al cuerpo de agua y se descomponen en sustancias inorgánicas simples: dióxido de carbono y agua mediante la acción bioquímica de los microorganismos. Durante el proceso de descomposición, es necesario consumir el oxígeno disuelto en el agua. Una gran cantidad de materia orgánica hará que el oxígeno se consuma casi por completo y los peces aeróbicos morirán en este entorno.
La demanda química de oxígeno (DQO) y la demanda biológica de oxígeno (DBO) se utilizan a menudo para describir la medición de la materia orgánica consumidora de oxígeno en el agua.
4.Contaminantes por nutrientes
Los contaminantes de eutrofización se refieren a sustancias que pueden provocar la eutrofización de las masas de agua, principalmente nitrógeno, fósforo y otros elementos, y otros incluyen potasio, azufre, etc. Además, la materia orgánica biodegradable, las vitaminas y la contaminación térmica también pueden desencadenar o promover el proceso de trofización. Los nutrientes del agua provienen principalmente de fertilizantes químicos, que ingresan a los cuerpos de agua con drenaje agrícola. En segundo lugar, proceden de heces humanas, de ganado, de aves de corral y de detergentes que contienen fósforo. Además, las aguas residuales vertidas por las fábricas de alimentos, imprentas y tinturas, curtidurías y fábricas de explosivos contienen grandes cantidades de nitrógeno, fósforo y otros nutrientes.
El exceso de nutrientes que ingresan a los cuerpos de agua naturales deteriorará la calidad del agua, afectará el desarrollo pesquero y pondrá en peligro la salud humana.
5. Contaminantes sensoriales
Sustancias presentes en las aguas residuales que pueden provocar color anormal, turbidez, espuma, olor y otros fenómenos aunque no son nocivos, pueden provocar molestias sensoriales en las personas. Se les llama contaminantes sensoriales.
6. Contaminantes ácidos, alcalinos y salinos
Los contaminantes ácido-base son causados principalmente por la lluvia ácida y ácida vertida por las aguas residuales industriales. Los contaminantes ácido-base cambian el pH de la masa de agua, destruyen el efecto amortiguador natural, eliminan o inhiben el crecimiento de bacterias y microorganismos, dificultan la autopurificación de la masa de agua, empeoran la calidad del agua y acidifican o alcalinizan el suelo.
El ácido y el álcali entran al mismo cuerpo de agua al mismo tiempo. Desde la perspectiva del valor del pH, la contaminación ácido-base se autopurifica mediante la neutralización, pero se producirán varias sales que se convertirán en nuevos contaminantes en el cuerpo de agua. El aumento de sales inorgánicas puede aumentar la presión osmótica del agua y afectar el crecimiento de organismos y plantas de agua dulce. En áreas salinizadas, la sal en las aguas superficiales y subterráneas daña la calidad del suelo y la dureza del agua aumenta debido a la contaminación ácida, alcalina y salina.
7. Contaminantes tóxicos
Las sustancias presentes en las aguas residuales que pueden provocar reacciones biológicas tóxicas se denominan contaminantes tóxicos o, para abreviar, venenos. En la industria se utilizan más de 12.000 productos químicos tóxicos y el número aumenta en 500 cada año. La descarga de grandes cantidades de sustancias tóxicas en cuerpos de agua no sólo pone en peligro la supervivencia de los peces y otros organismos acuáticos, sino que también puede transferirse y concentrarse paso a paso en la cadena alimentaria, llegando finalmente al cuerpo humano y poniendo en peligro la salud de las personas.
Los contaminantes tóxicos presentes en las aguas residuales se pueden dividir en tres categorías: venenos inorgánicos, venenos orgánicos y sustancias radiactivas.
Venenos inorgánicos, incluidos metales y no metales. Los venenos metálicos son principalmente mercurio, cadmio, níquel, zinc, cobre, manganeso, cobalto, titanio, vanadio, etc. El metal ligero es el berilio. Los venenos no metálicos incluyen arsénico, selenio, cianuro, fluoruro, sulfuro y nitrito. Los metales pesados pueden bioacumularse en el cuerpo y, en ocasiones, biotransformarse en sustancias más tóxicas (p. ej., el mercurio inorgánico se convierte en alquilmercurio).
Los venenos orgánicos, la mayoría de ellos sintetizados artificialmente, son difíciles de biodegradar y muy tóxicos. Los tóxicos orgánicos de gran importancia en la contaminación ambiental incluyen pesticidas, bifenilos policlorados, hidrocarburos aromáticos policíclicos, aminas aromáticas, compuestos heterocíclicos, fenoles, nitrilos, etc. Muchos venenos orgánicos tienen "tres efectos" (teratogénico, mutagénico, cancerígeno) y acumulación (acumulación en la cadena alimentaria, perjudicial para la salud humana).
Sustancias radiactivas, las sustancias radiactivas presentes en las aguas residuales proceden principalmente de la producción y utilización de metales radiactivos como el uranio y el radio, como por ejemplo ensayos nucleares, reprocesamiento de combustible nuclear, fundición de materias primas, etc. Su concentración es generalmente baja y provoca principalmente radiación crónica y efectos tardíos, como inducir cáncer, causar daños a mujeres embarazadas y bebés y causar daños genéticos.
8. Contaminantes del petróleo
Los contaminantes del petróleo incluyen el aceite mineral y los aceites animales y vegetales. Son insolubles en agua y a menudo existen en forma de aceite flotante gruesamente disperso y aceite emulsionado finamente disperso. El petróleo que flota en el agua forma una película delgada que afecta la disolución del oxígeno en la atmósfera, afectando así la supervivencia de los peces y la autopurificación de los cuerpos de agua. También interfiere con el funcionamiento normal de algunas instalaciones de tratamiento de agua. Los contaminantes del petróleo también pueden adherirse a la superficie de las partículas del suelo y a las superficies de animales y plantas, afectando la absorción de nutrientes y la excreción de desechos. La contaminación por petróleo es causada principalmente por emisiones industriales, producción de petróleo en alta mar, limpieza de petroleros y accidentes de petroleros. El 5 de mayo de 2010, se filtró petróleo crudo en el Golfo de México, afectando gravemente el entorno ecológico (Figura 6-14, Figura 6-15).
Figura 6-14 Aves marinas luchando en las aguas contaminadas por petróleo en el Golfo de México
Figura 6-15 Áreas contaminadas por petróleo en el Golfo de México
9. Contaminación por calor
El daño causado por una temperatura excesivamente alta de las aguas residuales se llama contaminación térmica.
(2) Peligros de la contaminación del agua
Los peligros de la contaminación del agua incluyen principalmente los siguientes puntos.
1. Perjuicio a la salud humana
La contaminación del agua afecta directamente la calidad de las fuentes de agua potable. Cuando las fuentes de agua potable están contaminadas con materia orgánica sintética, se puede provocar ascitis, diarrea, hepatitis, cáncer gástrico, cáncer de hígado y otras enfermedades. El contacto con agua sucia también puede provocar enfermedades de la piel, tracoma, esquistosomiasis, anquilostomas y otras enfermedades. Algunas sustancias tóxicas y nocivas en las aguas residuales, incluso si la cantidad es pequeña e incluso difícil de detectar, pueden causar daños fatales al cuerpo humano debido a la acumulación de animales y plantas y a la acumulación del propio cuerpo humano.
2. Reducir el rendimiento y la calidad de los cultivos.
El agua de ríos y lagos suele ser la fuente de agua para el riego de las tierras agrícolas. Una vez que estos cuerpos de agua estén contaminados, las sustancias tóxicas y nocivas del agua contaminarán el suelo de las tierras agrícolas, serán absorbidas por los cultivos y permanecerán en los cultivos. Por un lado, los cultivos se marchitarán y morirán y los rendimientos se reducirán; por otro, la calidad de los cultivos también disminuirá en diversos grados. Por ejemplo, los contaminantes excederán los estándares y el contenido de nutrientes como proteínas, Los aminoácidos y vitaminas disminuirán, lo que provocará que las verduras tengan un olor peculiar.
3. Impacto en la producción pesquera
La producción pesquera está estrechamente relacionada con la calidad del agua. De vez en cuando se producen accidentes que causan muertes de peces a gran escala en la pesca de agua dulce. En algunos tramos de ríos gravemente contaminados, los peces y los camarones han desaparecido. La contaminación del agua también provocará mutaciones en los peces y organismos acuáticos, y se acumularán sustancias tóxicas en los peces, lo que reducirá en gran medida su valor comestible.
4. Restringir el desarrollo de la industria
Muchas industrias (como la alimentaria, textil, papelera y galvanoplastia) requieren agua, y el deterioro de la calidad del agua afectará directamente a la calidad de los productos. . El agua de refrigeración de mala calidad provocará obstrucción, corrosión e incrustaciones en el sistema de circulación de agua, y el agua con alta dureza afectará la vida útil y la seguridad de la caldera.
5. Acelerar la degradación y destrucción del medio ambiente ecológico
La contaminación del agua no solo daña la vida acuática en el agua, sino que también afecta el medio ambiente ecológico alrededor del cuerpo de agua.
Después de la contaminación, los sentidos del cuerpo de agua se deterioran y emiten olores. Los contaminantes del agua tienen un efecto tóxico en los organismos circundantes, provocando la muerte y degradación de los organismos y destruyendo el medio ambiente ecológico.
6. Provocar pérdidas económicas
La contaminación del agua hace que el medio ambiente pierda parte o la totalidad de sus funciones originales, provocando degradación y devaluación ambiental, lo que resulta perjudicial para la supervivencia humana y el desarrollo económico. La monetización de estos daños es la pérdida económica causada por la contaminación del agua. Si daña la salud humana, reducirá la fuerza laboral y reducirá la productividad laboral. Si las enfermedades ocurren con frecuencia, se pagarán más gastos médicos y la reducción en la producción pesquera o el deterioro de la calidad del pescado causarán directamente pérdidas económicas. Los costos del control de la contaminación y la restauración del entorno ecológico aumentarán a medida que la contaminación empeore.
(3) Estándares de calidad del agua
Actualmente, mi país ha promulgado estándares de calidad del agua, como estándares de calidad ambiental del agua y estándares de emisiones.
Estándares de calidad ambiental del agua: Estándares de calidad ambiental del agua superficial (GB3838-2002), estándares de calidad del agua subterránea (GB/T 14848-93), estándares de calidad del agua de mar (GB 3097-1997), estándares de higiene del agua potable ( GB 5749), estándares de calidad del agua de riego de tierras agrícolas (GB 5084-92), etc.
El "Estándar de Calidad Ambiental de Aguas Superficiales" (GB3838-2002) divide las aguas superficiales en cinco categorías según las funciones ambientales y los objetivos de protección de las aguas superficiales:
Categoría I: Principalmente aplicable a fuentes de agua Agua y reservas naturales nacionales;
Categoría II: Principalmente aplicable a áreas protegidas de primer nivel, como fuentes de agua superficial centralizadas de agua potable, hábitats de criaturas acuáticas raras, zonas de desove de peces y camarones, etc.
Categoría ⅲ: Principalmente adecuado para áreas de protección secundaria de fuentes de agua superficiales de agua potable centralizadas, zonas de invernada de peces y camarones y áreas de baño.
Categoría ⅳ: Principalmente adecuado para áreas no incluidas; contacto directo con el cuerpo humano Áreas de aguas industriales generales y áreas de aguas recreativas;
Categoría V: Principalmente adecuado para áreas de aguas agrícolas y aguas con requisitos paisajísticos generales.
Estándares de descarga de aguas residuales: estándar integral de descarga de aguas residuales (GB 8978-1996), estándar de descarga de contaminantes de agua de hospitales (BGJ 48-83) y algunos estándares de descarga de contaminantes de agua industriales, como el estándar de descarga de contaminantes de agua de la industria papelera ( GB 3544-83), Norma de descarga de contaminantes del agua de la industria azucarera de caña de azúcar (GB 3544-83)