Цвітіння води: причини та наслідки

Цвітіння води – природний процес, причиною якого є активне розмноження мікроскопічних водоростей (переважно синьо-зелених). Внаслідок втручання людини це явище почастішало і викликає ряд проблем:

• забруднення питної води токсинами, продуктами гниття;
• загибель риби, водних ссавців у річках, морях та рибних господарствах;
• економічні збитки через зниження привабливості туристичних регіонів

До боротьби зі шкідливим цвітінням води залучено не лише природоохоронні організації. Зокрема, NASA постійно здійснює моніторинг цвітіння води із космосу за допомогою спектрального аналізу. Ця місія називається Coastal Ocean (HICO) і спочатку планувалася як однорічне дослідження, проте NASA продовжило на 3 роки, і її потужності й досі використовуються для моніторингу стану вод [1].

Цвітіння води озера Ері, 2019

Ця система моніторингу показала, як екосистема озера Ері постраждала від цвітіння води, що завдало значних економічних збитків для регіону і торкнулося відразу двох країн – США та Канади. Коли було вжито заходів, ситуація значно покращилася.

Однак в Україні через відсутність контролю над факторами, що викликають цвітіння водойм, ми спостерігаємо цвітіння Дніпра, його приток, а також прибережної акваторії Чорного моря кілька разів на рік.

Про цю проблему пишуть у ЗМІ, її активно висвітлюють екологічні та природоохоронні організації, як Всеукраїнська екологічна ліга. Вони наголошують на необхідності профілактики та правильної боротьби з цвітінням водойм в Україні [2].

На фото нижче – цвітіння Чорного моря, зафіксоване у червні 2019 року. Подібне масове явище вперше спостерігалося у 2010 році та охоплювало 80% прибережних вод. З того часу воно відбувається щорічно і в 2020 році тривало рекордні 2 місяці [3].

Цвітіння Чорного моря у 2019 році біля Одеси [4]

Які водорості викликають цвітіння?

Шкідливе цвітіння води найчастіше викликають три типи водоростей:

Ціанобактерії, або синьо-зелені водорості, активно розмножуються у прісноводних озерах, річках чи лиманах. Вони виділяють небезпечні для людей та тварин токсини, які за високої концентрації можуть не виводитися водоочисними спорудами. Крім того, водорості блокують доступ кисню та сонячних променів у товщу води, що спричиняє масову загибель мешканців водойм.

Діатомові водорості та динофлагелляти зазвичай викликають “червоні припливи” узбережжя океану, морів чи заток. Вони виробляють токсини, здатні накопичуватися в молюсках та викликати отруєння людей, птахів та тварин, які їх споживають.

Чому цвітіння води стало таким масовим саме в останнє десятиліття?

У природі масове цвітіння фітопланктону є рідкісним явищем, однак у результаті глобалізації економіки воно почало поширюватися навіть на нетипові для нього регіони.

Наприклад, 2016 року в Атлантичному океані було зафіксовано синьо-зелене цвітіння.

Синьо-зелене цвітіння акваторії північ від Атлантичного океану [5]

Основними причинами цвітіння води по всьому світу є:

• висока концентрація поживних речовин у воді.До них відносяться сполуки азоту та фосфору.Ці речовини потрапляють у водоймища зі стоковими водами з полів, де використовувалися мінеральні добрива, а також з каналізаційними водами, які одержують фосфати з пральних порошків та інших миючих засобів. Цим процесам також сприяють вирубування лісів та ерозія грунтів;
• Висока температура.Коли навесні вода прогрівається до 20 ° C і сонячного світла стає достатньо для фотосинтезу, маса водоростей піднімається до поверхні і починає активно розмножуватися;
• Стабільні умови.Посуха, видобуток води для зрошення, споживання та запасання, регулювання річок водосховищами та дамбами – все це сприяє ослабленню потоків води у річкових системах. Вода рухається повільніше або стоїть, що стимулює зростання водоростей [5].

Для України найбільш масовим є синьо-зелене цвітіння води, яке, крім зміни кольору води, створює ще й неприємний запах. Поширення цвітіння водойм у нашій країні має антропогенну природу:

• уповільнення течії водиу річках, перетворення їх у каскади водоймищ;
• збільшення антропогенного навантаження: надлишок стічних вод, що надходять з міст, промислових та аграрних підприємств, що містять сполуки азоту, фосфору, заліза, кремнію та органічні речовини;
• застосування у сільськогосподарському виробництві мінеральних (фосфатних, азотних) та органічних добрив;
• домашнє використання певних миючих засобів(пральні порошки, засоби для миття посуду, порошки для чищення), що сприяє забруднення фосфором.

При досить високій температурі води всі ці види забруднення вод стають джерелом живлення для синьо-зелених водоростей, які швидко розмножуються, перетворюючись на екологічну катастрофу [2].

В останні 10 років активне господарювання та відсутність регуляції забруднення стічних вод суттєво вплинули на стан українських водойм. За даними Національного університету біоресурсів та природокористування України, саме в останнє десятиліття у водойми потрапила велика кількість сполук азоту та фосфору, які є каталізаторами цвітіння води. Викид каналізаційних стоків, аварії на очисних станціях також роблять внесок у збагачення водойм поживними речовинами. Нарешті, активне використання води заводами та фермерськими господарствами призводить до обмілення річок, що створює оптимальні умови для зростання водоростей.

Чим небезпечне цвітіння водойм?

Як уже зазначалося, цвітіння водойм викликає масову загибель риби, водних ссавців, а також рослинності на дні. Деякі види водоростей виділяють токсини в процесі зростання, інші розкладаються з утворенням отруйних речовин, і така вода стає непридатною для пиття та купання.

Дослідження американських учених у 2018 році показало зв'язок між погіршенням здоров'я новонароджених, дітей дошкільного віку та цвітінням прісної води [6]. В результаті було виявлено, що завдяки заходам очищення водозабірних водойм було заощаджено значні кошти, які витрачалися на госпіталізацію та лікування дітей (в середньому $768 500 на кожну локальну громаду).

Значних збитків від цвітіння води зазнають туристичні регіони: заборона купатися та непривабливий вид туристичних локацій знижують місцеві доходи.

Цвітіння водойм рибних господарств також має несприятливі наслідки для людей, навіть якщо риба не гине: продукція таких господарств може бути токсичною (особливо це стосується молюсків та раків).Масове вимирання риби може призвести до банкрутства малого та середнього бізнесу [7].

Чи можна зупинити цвітіння водойм?

На сьогодні вже існують різні види засобів, які стримують зростання мікроскопічних водоростей, вбивають їх і беруть в облогу шкідливі продукти їх життєдіяльності. До них відносяться:

• органічні та неорганічні альгіциди;
• мікробіологічні препарати, які конкурують із шкідливими водоростями за поживні речовини, але безпечні для екосистеми;
• спеціальні порошки, які беруть в облогу синьо-зелені водорості, механічно видаляючи їх біомасу з водойм [8, 9].

Однак, використання цих коштів на таких великих територіях, як Дніпро, його притоки або узбережжя Чорного моря, вимагає державного регулювання: дотацій на очищення водойм, жорсткішого регулювання використання водних ресурсів, якості фільтрації стічних та каналізаційних вод [10].

Укргідроенерго на своїй офіційній сторінці також наголошує на необхідності регуляції складу миючих засобів (у більшості країн ЄС уже запроваджено обмеження щодо використання фосфатів у їх складі) та необхідність заходів щодо оздоровлення водних екосистем [11].

Чи може звичайна людина боротися із цвітінням води?

Основним побутовим забруднювачем каналізаційних вод є пральні порошки, миючі засоби на основі фосфатів та фосфонатів. Тому кожен може зробити свій внесок, відмовившись від їх використання. Існує велика кількість екологічних засобів побутової хімії: пральних безфосфатних порошків, гелів для прання, засобів для миття посуду і т.д., які можна легко придбати на нашому сайті.

Своєчасне виявлення цвітіння води також залежить від людей.Якщо ви помітили масове зростання водоростей у водоймі, необхідно звернутися до гарячої телефонної лінії місцевого органу управління водними ресурсами. Наприклад, для річки Дніпро цю функцію виконує Укргідроенерго; однак є також локальні обласні Управління Державного агентства рибного господарства, Державна Екологічна Інспекція.

Висновки

Цвітіння води – актуальна проблема як для економіки, але й медицини. Поліпшення якості питної води має бути пріоритетом не лише для держави, а й для кожної свідомої людини. Своєчасний моніторинг цвітіння водойм, відповідальне використання побутових хімікатів, поширення інформації про цю проблему – нескладні дії, які мають великі наслідки насамперед для нашого з вами благополуччя.

Використані джерела