Юрий Новиков - Вода и жизнь на Земле
Еще до открытия существования болезнетворных микроорганизмов с водным фактором связывали многие эпидемии заразных кишечных заболеваний. После работ Пастера, Коха и других ученых стало известно эпидемиологическое значение воды в распространении таких инфекционных заболеваний, как холера, брюшной тиф, дизентерия, парафиты. Впоследствии была установлена возможность передачи через воду и других инфекционных заболеваний — туляремии, лептоспироз, инфекционного гепатита.
Фекалии человека и фекально-бытовые сточные воды являются основным источником патогенных микроорганизмов, распространяемых водой. Фекальное загрязнение воды ухудшает ее качество, а патогенные микроорганизмы, попадающие в нее с выделениями теплокровных животных, могут явиться причиной роста заболеваемости кишечными инфекциями. Среди патогенных микроорганизмов чаще других обнаруживаются сальмонеллы, шигеллы, лептоспиры, пастереллы, вибрионы, микобактерии, энтерозирусы человека, амебные цисты и личинки нематод. Сальмонеллы нередко встречаются в сточных водах, в воде рек, ирригационных систем и колодцев и в приливной морской воде. Другие патогенные микроорганизмы в воде находятся реже.
Быстрый рост городов приводит к непрерывному увеличению количества хозяйственно-бытовых стоков в водоемы. Биологическая очистка сточных вод не обеспечивает эффективного снижения микробного загрязнения — требуется еще дезинфекция стоков. Однако она не всегда осуществляется, и в результате в водоемах обнаруживаются возбудители кишечных инфекций.
Отрицательно влияет на процессы самоочищения воды и химическое загрязнение водоемов в результате спуска туда промышленных стоков, вызывающих торможение окислительных процессов и отмирание микроорганизмов. Неблагоприятными факторами, нарушающими процессы самоочищения, является спуск термальных сточных вод крупных тепловых электростанций, а также увеличение поступления биогенных элементов (азота, фосфора и др.).
Причины инфекционных заболеваний водного происхождения различны. И в первую очередь это — неудовлетворительный контроль за очисткой воды, загрязнение водосборной и распределительной (резервуары, сеть, трубы) систем, употребление воды поверхностных водоемов без очистки. Вода — один из специфических факторов передачи кишечных инфекций, и в первую очередь тифо-паратифозных заболеваний. При этом эпидемические вспышки возникают не только при непосредственном использовании для питья загрязненной воды, но и при косвенном ее участии: мытье посуды, оборудования, а также рук, приготовлении некоторых блюд. Так, Дьюмас и др. описали вспышку брюшного тифа, охватившую 197 человек. Они установили, что все семьи, члены которых заболели брюшным тифом, пользовались молоком, полученным с одной и той же фермы, где молочную посуду мыли необезвреженной водой из реки. Мобест сообщил о вспышке тифо-паратифозных заболеваний на корабле, вызванной тем, что члены экипажа употребляли сухое молоко, которое приготовляли в котлах, промывавшихся загрязненными водами гавани.
В 1925 г. в с. Лепино (недалеко от Москвы) вспыхнула эпидемия брюшного тифа. При обследовании выяснилось, что все заболевшие пользовались для питьевых и хозяйственных нужд водой из р. Медвянки, которая протекала через населенный пункт и была сильно загрязнена. При исследовании воды, взятой из этой реки, была выделена брюшнотифозная палочка. Затем заболевания распространились среди жителей деревень, находившихся ниже по течению реки; переболело более 100 человек. Только в двух населенных пунктах не было больных. Жители этих поселков пользовались водой из других источников.
Ранее всего связь водного фактора с распространением заболеваний стала очевидной в отношении холеры. Первая водная эпидемия холеры отмечена в Лондоне в 1854 г. В 1892 г. в Гамбурге, жители которого получали воду из реки через плохо устроенный водопровод, вспыхнула большая эпидемия холеры. Заболело 18 тыс. человек, проживающих во всех частях города. При этом умерло 8,605 тыс. человек. В 1908 г. водная эпидемия холеры потрясла Петербург, заболели 20,835 тыс. человек, из них 4 тыс. умерло. Подобные эпидемии наблюдались в Ростове-на-Дону (1908 г.), в ряде приволжских городов (1910 г.) и других населенных пунктах.
Возможность передачи вирусов водным путем лучше всего была продемонстрирована на примере возбудителей инфекционного гепатита. Самая большая вспышка вирусного гепатита водного происхождения зарегистрирована в Дели (Индия) в 1955–1956 гг. и включает более 20 тыс. клинических случаев.
По подсчетам специалистов, 800 млн. человек на земном шаре страдают от болезней, вызванных нехваткой питьевой воды. Среди них желудочно-кишечные заболевания, катары, болотная лихорадка и т. п. Всемирная организация здравоохранения совместно с другими международными организациями разработала программу «Здоровая вода для всех к 1990 году». Для осуществления этого грандиозного проекта понадобится 140 млрд. долларов.
По данным Всемирной организации здравоохранения, только 11 % жителей Азии обеспечены водой удовлетворительного качества; еще меньший процент людей живет в домах, имеющих водопровод и канализацию. В некоторых странах начали внедрять методы вторичного использования сточных вод и переработки отходов в удобрения. Однако, как правило, сточные воды все еще спускаются в реки и моря без предварительной очистки.
В реки и озера нашей планеты, воду которых мы потребляем, ежегодно сбрасывается до 7000 млрд. м3 неочищенных стоков. Особенно интенсивно загрязняют пресноводные источники крупные города.
«Клоака № 1», «крупнейшее помойное ведро Западной Европы» — так сегодня именуют некогда воспетый в легендах Рейн. Индустриальные комплексы на его берегах все больше загрязняют воду. Ежегодно она несет в море около 20 млн. т солей, 13 тыс. т окислов цинка, около 2 тыс. т окислов меди и другие отходы. Их список содержит до тысячи наименований. Поэтому в ФРГ запрещено употреблять в пищу рыбу из Рейна и купаться в нем.
Серьезность проблемы, вызываемой растущим загрязнением главной водной артерии, подчеркивается тем, что из нее от Базеля до Амстердама водоочистительные станции поставляют питьевую воду для 20 млн. людей. Меры властей прирейнских стран, по признанию печати, не в силах остановить катастрофическое развитие событий.
Для древних римлян Тибр — одна из крупнейших итальянских рек — был символом жизни, плодородия. В античной скульптуре Тибр изображался в виде мужчины, держащего рог изобилия. Однако если сегодняшние скульпторы решили бы изобразить великую реку, используя символы древних, то из этого рога вместо плодов должна была высыпаться мертвая рыба, больные птицы, отравленные фрукты и овощи.
При существующем уровне отравления воды Тибра, пишет итальянская печать, никакая форма жизни в реке просто невозможна. Столичные власти заявляют, что делают все возможное, чтобы спасти Тибр. С 1970 г. закон преследует тех, кто сбрасывает в реку промышленные отходы. Но степень отравления Тибра продолжает возрастать.
На промышленных предприятиях сточные воды образуются в результате использования воды в технологическом процессе.
Более половины потребляемой воды расходуется промышленностью. Так, для производства 1 т стали требуется 25 м3 воды, резины — 4000, синтетического бензина — 50–90, уксуса — 100, соды — 300, искусственного шелка — 400, нитроцеллюлозы — 750, бумаги — 1000 м3.
Огромное количество воды потребляют современные крупные теплоэлектростанции. Только одна станция мощностью в 300 тыс. кВт расходует до 120 м3 воды в секунду или более 300 млн. м3 в год. Для получения 1 л нефти требуется 10 л воды, а на производство одной консервной банки овощей — 40 л; при убое скота и разделке туш тратится 500 л воды на одну голову; на 1 м3 молока затрачивается 5 м3 воды; на 1 т сахара при его производстве уходит 100 м3 воды. Только одной овощеконсервной промышленностью страны на технологические нужды ежегодно расходуется свыше 80 млрд. л воды.
Количество и степень загрязнения сточных вод зависят от вида перерабатываемого сырья и различных добавочных продуктов, уровня технологических процессов промышленных предприятий и ряда других факторов. Так, основными загрязнителями сточных вод предприятиями нефтяной промышленности является нефть и нефтепродукты. В сточных водах нефтеперерабатывающих заводов содержатся также серная кислота и сульфаты, сернистые щелочи и сероводород, смолы, растворимые газы и жирные кислоты.
Химическая промышленность в современных условиях представляет собой сложный комплекс производств. Их сточные воды содержат многочисленные примеси органических и неорганических соединений. К основным видам, дающим стоки, содержащие неорганические соединения, относятся заводы по производству минеральных удобрений, серной кислоты и соды. Сточные воды с органическими загрязнениями образуются в производствах нефтехимии, синтетического каучука, пластмасс, искусственного волокна, фармакологических, лакокрасочных, целлюлозно-бумажных, гидролизных и др. В производстве синтетического каучука вода используется в качестве растворителя, сорбента, компонента возгонки и разделения химических смесей и в других операциях, где происходит непосредственное соприкосновение с обрабатываемым сырьем. Здесь в основном сточные воды загрязняются спиртами, стиролом, этилбензолом, дивинилом, некалем и др.
