Основні загрози для чистої питної води: розкриваємо 5 головних ворогів

Чиста питна вода є основою здоров'я та життя людей. Вона забезпечує гідратацію, підтримує фізіологічні процеси і є необхідною для збереження якості життя. Однак, сучасні екологічні виклики та людська діяльність ставлять під загрозу чистоту водних ресурсів. Окрім того, що на якість води впливає війна в Україні, яку розв'язала росія, є ще п'ять основних ворогів чистої питної води. 

Україна входить до списку країн, в яких фіксується нестача водних ресурсів. Ми посідаємо 32-ге місце із 40 країн Європи за цим показником — лише 4% території країни займають водойми. Запаси води поповнюються переважно через опади. Тому аномальна спека, яку ми спостерігаємо дедалі частіше останніми роками, лише посилює водний дефіцит. Тільки за останні десять років кількість опадів в Україні влітку зменшилася на 15–27%. Менша кількість води означає підвищення концентрації забруднення у ній. Запаси води розподіляються нерівномірно по території України (найбільші вони на заході, найменші - в південних районах Донецької, Запорізької, Херсонської, Одеської областей).

Однак це проблема всесвітня. Більше 2 мільярдів людей живуть у країнах, що стикаються з водним стресом, і ця ситуація, ймовірно, погіршиться внаслідок змін клімату та зростання населення. Принаймні 2 мільярди осіб у всьому світі використовують забруднені джерела питної води. Хоча арсен (мишьяк – прим.ред.), фтор і нітрати є основними хімічними небезпеками у питній воді, нові забруднювачі, такі як фармацевтичні препарати, пестициди, ПФАС і мікропластик, також викликають занепокоєння. 

Доступ до чистої і достатньої води є критично важливим для підтримання належної гігієни, що допомагає запобігти діареї, гострим респіраторним інфекціям та різним занедбаним тропічним захворюванням. Питна вода, забруднена мікробами, може викликати захворювання, такі як діарея, холера, дизентерія, тиф і поліомієліт, що щорічно призводить до приблизно 485 тисяч випадків смерті від діареї. 

Які ж основні вороги чистої води? 

Перший ворог – це сільськогосподарські відходи

Сільське господарство є одним з основних споживачів води на планеті, використовуючи близько 70% всіх доступних водних ресурсів. Сільськогосподарська галузь витрачає більше води, ніж будь-яка інша галузь.

Офіційна статистика говорить, що сектор сільського господарства в Україні споживає близько 20% водних ресурсів. Однак сумнівно, що це так. Адже в ЄС близько 40% води йде на потреби агросектору, а у світі — 70%. Просто в Україні частина господарств узагалі не зобов’язані обліковувати і звітувати про використану воду.

Масштабне зрошення має значний вплив на водні системи: розширення зрошуваних площ часто призводить до деградації водно-болотних угідь, виснаження водоносних горизонтів і порушення водопостачання нижче за течією річок. Вимивання добрив, що містять нітроген і фосфор, сприяє евтрофікації водойм, що викликає зростання водоростей і зменшення розчиненого кисню у воді, що негативно впливає на водні екосистеми.

Згідно з даними Продовольчої та сільськогосподарської організації ООН (FAO), близько 40% річок у світі стикаються з проблемами якості води через сільськогосподарське забруднення. Крім того, приблизно 50% зрошуваних земель мають проблеми з солонцюватістю, що є наслідком нерегульованого використання води для зрошення.

Згідно з даними Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ), пестициди і добрива, що використовуються в сільському господарстві, складають близько 60% від загального обсягу поживних речовин, що забруднюють води.

В Україні, як зазначено у національній доповіді про якість води за 2022 рік, "пестициди і добрива, що використовуються в аграрному секторі, призводять до підвищення концентрації нітратів і фосфатів у воді". Протягом 2022 року близько 25% водозаборів у сільськогосподарських районах мали підвищені концентрації нітратів.

Уражене посухою кукурудзяне поле в Техасі в 2013 році. Автор:  Боб Ніколс/USDA

Це не локальна українська проблема, а загальносвітова. З 1950-х років інновації, такі як синтетичні добрива, хімічні пестициди та високоврожайні злаки, значно підвищили обсяги вирощуваної їжі. Однак ці досягнення стали можливими завдяки наявності прісної води, яка тепер опинилася під загрозою через забруднення, зміни клімату та надмірне використання. Це призводить до значного зменшення обсягів прісної води на душу населення, що впливає на зрошувані землі і сприяє глобальній продовольчій кризі.

Як зазначає Летиція Карвальо, голова відділу морської та прісної води Програми ООН з навколишнього середовища (ЮНЕП), «ми підриваємо ресурси прісної води, які дозволяють нам вирощувати зернові культури. І якщо ми продовжимо це робити, наслідки можуть бути серйозними». Обсяг прісної води на душу населення зменшився на 20% за останні два десятиліття, і майже 60% зрошуваних земель відчувають водний дефіцит. Глобальне потепління викликає триваліші посухи та сильніші повені, що посилює проблему. Неправильне використання підземних вод, вторгнення солоної води та забруднення також сприяють зменшенню запасів прісної води. Вирішення проблеми вимагає впровадження ефективних методів зрошення та покращеного управління водними ресурсами, що підтримується міжнародними ініціативами, такими як Цілі сталого розвитку ООН.

Озеро Дойран, розташоване на кордоні між Північною Македонією та Грецією, є прикладом успішного управління водними ресурсами. Тут було впроваджено інноваційні підходи, що допомогли в збереженні та відновленні екосистеми озера. Це включає зусилля з покращення якості води, відновлення природних середовищ та забезпечення стійкого використання водних ресурсів.

Озеро Дойран

У Судані, ЮНЕП у 2020 році опублікувала звіт, який детально досліджує, як місцеві громади адаптуються до змін клімату через інноваційні методи управління водними ресурсами.

Створення стійкості до зміни клімату в сільському господарстві та водному секторі Судану

Зокрема, звіт зосереджений на кількох ключових практиках:

1. Адаптація сільського господарства: місцеві громади впроваджують нові агротехнічні практики, такі як вирощування культур, які краще пристосовані до змінених кліматичних умов, і використання методів, що зменшують витрати води.

2. Покращення зберігання води: використання технологій для зберігання дощової води, реконструкція старих водосховищ та створення нових резервуарів допомагають забезпечити стабільний доступ до води навіть у періоди посухи.

3. Впровадження системи зрошення: застосування крапельного зрошення та інших ефективних систем зрошення знижує втрати води і забезпечує її раціональне використання в сільському господарстві.

4. Відновлення природних водних систем: відновлення річок і водоносних горизонтів, які були деградовані через людську діяльність, також є важливою частиною стратегії.

Ще один приклад - практика ЄС. Наприкінці 2000-х років у Європейському Союзі забруднення вод нітратами та іншими поживними речовинами з агросектору складало від 50% до 80% від загального рівня забруднення. Щоб вирішити цю проблему, ЄС запровадив Нітратну директиву, яка має дві основні цілі.

По-перше, директива передбачає ідентифікацію вразливих зон, які підлягають регулярному моніторингу та розробці планів дій для боротьби з забрудненням.

По-друге, вона встановлює вимоги до використання більш екологічних практик та технологій в агросекторі, а також передбачає підтримку для фермерів, які впроваджують і дотримуються цих практик.

На сьогодні в ЄС 40% території мають статус «вразливих зон». Використання добрив поступово зменшується: з середини 2000-х років приблизно на 10%. У межах Європейського зеленого курсу та стратегії «Від ферми до виделки», що має на меті досягти кліматичної нейтральності та мінімізувати вплив на навколишнє середовище, планується скоротити використання добрив ще на 20% до 2030 року. Забруднення води в ЄС стабілізувалося, і концентрація нітратів почала знижуватися у 70% поверхневих вод і 66% підземних вод.

Другий ворог чистої питної води – це промислові відходи 

Існує безліч типів забруднення води, і серед основних джерел промислових відходів можна виділити такі:

1. Нафтопродукти: використовуються як паливо чи мастила, а також утворюються під час виготовлення пластмас. Вони забруднюють воду через витоки та скидання стічних вод.

2. Важкі метали: до них належать мідь, свинець і селен. Вони потрапляють у воду переважно з промислових викидів, автопромисловості, гірничодобувної галузі та систем відпрацьованого повітря.

3. Небезпечні відходи: це легкозаймисті та корозійні речовини, які походять з будівництва, промислових процесів та обробки відходів. Вони можуть потрапляти у воду через неправильну утилізацію.

4. Відкладення: через скидання забруднених стічних вод токсини, які не розкладаються, накопичуються в донних відкладеннях водоемів і можуть поступово потрапляти в ґрунтові води або змішуватись у воду під час повеней чи днопоглиблювальних робіт.

5. Пер- та поліфторовані алкільні сполуки (PFAS): ці сполуки походять здебільшого з текстильної промисловості, хромування та вогнегасних речовин. PFAS не розкладаються в природі і накопичуються в жировій тканині або материнському молоці ссавців.

Усі ці забруднювачі створюють небезпеку для водних ресурсів і можуть мати негативні наслідки для екосистеми та здоров'я людей і тварин. Якщо забруднені стічні води не утилізуються належним чином або скидаються без очищення, це може призвести до правових і економічних наслідків для відповідальних компаній.

У Європі протягом десятиліть існують суворі обмеження, яких підприємства повинні дотримуватися при скиданні стічних вод у громадські мережі, щоб промисловість не стала причиною забруднення води. Таким чином, стічні води повинні бути очищені або освітлені, перш ніж їх можна буде скинути в каналізацію або річки.

Однак в багатьох регіонах світу, зокрема й  в Україні, немає такого жорсткого контролю за стоками промислових об'єктів.

Третій ворог чистої питної води – це побутові стічні води

Забруднення стічними водами стало тихою, але потужною загрозою для екосистем у всьому світі. Ці води, багаті на токсичні речовини та патогени, негативно впливають на коралові рифи, які є життєво важливими для біорізноманіття океану, та річкові системи, що підтримують мільйони людей. Вчені попереджають, що бездіяльність може призвести до незворотних втрат. Спільна робота екологів та медиків може стати ключем до вирішення цієї проблеми. Інноваційні рішення, такі як безвідходні туалети та відновлення ресурсів, можуть допомогти зменшити навантаження на природу.

Наукові дослідження показують, що понад 4,5 мільярда людей живуть без належних санітарних умов, що призводить до величезного забруднення річок, озер і прибережних вод по всьому світу. Це забруднення не лише загрожує здоров'ю людей, але й порушує природні процеси, які підтримують життя на планеті. Коралові рифи, зокрема, страждають від надлишку поживних речовин, що сприяє росту водоростей і створенню мертвих зон, де низький рівень кисню вбиває корали.

Устричні рифи, ще одне ключове середовище існування, також зазнають шкоди від забруднення стічними водами. Устриці, які фільтрують воду, можуть накопичувати токсини та важкі метали, що робить їх небезпечними для споживання і загрожує їхньому виживанню.

Для вирішення цієї глобальної проблеми необхідна міждисциплінарна співпраця. Зусилля, спрямовані на збереження природи, мають бути інтегровані з заходами в галузі охорони здоров'я, щоб розробити інноваційні методи управління стічними водами. Нові технології, такі як системи безвідходного туалету та відновлення ресурсів, можуть значно зменшити негативний вплив на навколишнє середовище.

Четвертий ворог чистої питної води – це мікропластик 

Мікропластики класифікуються як частинки пластику розміром менше ніж 5 мм. Їх існування стало відомим порівняно недавно, з перших згадок про їх можливу токсичність у 70-х роках минулого століття. Вчені почали активно досліджувати цю проблему згодом, і сьогодні вона має глобальний масштаб через значний ріст виробництва пластикових виробів, що збільшилося більше ніж у 50 разів за останні 70 років.

У світі щорічно виробляється понад 380 мільйонів тонн полімерних матеріалів. За оцінками, з 1950 до 2018 року було вироблено приблизно 6,3 мільярда тонн пластику. Лише близько 9% з цього обсягу було перероблено, а 12% відправлено на спалювання.

Наразі на планеті накопичено близько 5 мільярдів тонн пластику, з яких 8 мільйонів тонн щорічно скидається в океани. В Тихому океані існує пластиковий острів розміром 1,6 мільйона км², який складається з пластику, водоростей та планктону, зокрема мікропластику.

Найбільший "сміттєвий острів" на планеті, який утворився в Тихому океані, зараз досяг розміру Франції: повідомив внук Жака-Іва Кусто, дослідник і захисник океану Філіп Кусто.

Джерела забруднення води мікропластиком:

1. Первинні джерела:

   • Промислові продукти: гранули і порошки, використовувані як абразиви в побутовій хімії, косметиці, автомобільних шинах, фарбах тощо.
   • Змивання з доріг: від 60 до 90% первинного мікропластику змивається з доріг, де частинки потрапляють у воду разом із дощовими стоками.
   • Прання синтетичних тканин: під час прання одягу з синтетичних волокон розшаровуються дрібні мікроволокна, що також потрапляють у воду.
   • Виробництво пластикових виробів: частинки можуть виділятися під час виробництва пластикових продуктів та добавок.

2. Вторинні джерела:

   • Розпад пластикових предметів: пластикові пакети, пляшки та інші предмети розпадаються на дрібні частинки.
   • Антикорозійні покриття суден: пластикові частинки також можуть потрапляти в воду через антикорозійні покриття суден.

Мікропластики виявляються у всіх сферах навколишнього середовища: воді, повітрі, ґрунтах. Вони потрапляють у харчовий ланцюг через водорості, ракоподібних та риб, а також можуть затримуватися в організмах водних тварин. Часто ці частинки налипають на водорості і корали, що перешкоджає їхньому розвитку.

Дослідження показують, що мікропластики можуть потрапляти в організм людини через споживання риби і морепродуктів. Мікропластики, що містять токсичні домішки, можуть викликати імунні реакції, запалення і мати інші негативні ефекти на здоров'я.

Очищення води від мікропластиків:

• Централізовані системи очищення води можуть зменшувати вміст мікропластиків на 5–15 разів, залежно від розміру часток. Ультрафільтраційні системи здатні видаляти до 99% частинок, але такі системи не використовуються на всіх станціях водопідготовки.
• Домашня водопідготовка: фільтри з гранульованим активованим вугіллям можуть видаляти частинки розміром понад 5 мікронів, а зворотний осмос – частки менші за 0,01 мкм.

Загалом, проблема мікропластику в воді є складною і потребує подальшого дослідження і впровадження ефективних методів очищення.

П'ятий ворог чистої питної води – це фекальні забруднення

Фекальні забруднення води виникають через скидання стічних вод, що містять патогенні мікроорганізми, такі як бактерії, віруси і паразити. Це забруднення є основною причиною багатьох водних захворювань, включаючи діарею, холеру, дизентерію, тиф та поліомієліт. Вода, що забруднена фекаліями, може серйозно загрожувати здоров'ю людей, особливо у регіонах з поганим санітарним станом і недостатньою очисткою стічних вод.

Чиста питна вода є критично важливим ресурсом для здоров'я і життя людини, але сучасні екологічні виклики і людська діяльність ставлять її під загрозу. Проблеми забруднення води, такі як сільськогосподарські відходи, промислові забруднювачі, побутові стічні води, мікропластики і фекальні забруднення, мають серйозні наслідки для екосистем і здоров'я людей. В Україні ці проблеми ускладнюються додатковими факторами, такими як війна та несприятливі кліматичні умови.

Важливо усвідомлювати масштаби і наслідки кожної з цих загроз, а також вжити ефективних заходів для їх подолання. Це включає впровадження інноваційних методів управління водними ресурсами, покращення очищення стічних вод, зменшення використання пластикових виробів і пестицидів, а також посилення контролю за промисловими відходами.

Міжнародні ініціативи, такі як Цілі сталого розвитку ООН та європейські директиви, демонструють ефективні підходи до боротьби з цими проблемами. Однак для досягнення стійких результатів необхідна глобальна співпраця і активні дії на всіх рівнях — від місцевих громад до міжнародних організацій.

Лише об'єднавши зусилля та впровадивши ефективні стратегії, ми зможемо забезпечити доступ до чистої питної води для нинішніх і майбутніх поколінь, що є основою нашого здоров'я і добробуту.