Zanieczyszczona woda jest problemem na skalę światową. W krajach bogatych oraz dobrze rozwiniętych woda pobierana bezpośrednio z rzek nie może być wykorzystana w gospodarstwach domowych. Ten fakt budzi zgrozę, ale jak mamy zareagować na doniesienia o tym, że woda spływająca z kranu nie powinna być spożywana, gdyż budzi wiele niepewności, co do swojego stanu. Jakość rzek, wód gruntowych, z których człowiek pobiera wodę pitną jest, najdelikatniej mówiąc, w bardzo niedobrym stanie. Do wody tej odprowadzane są ścieki, które powinny wpierw oczyszczone. Jednak najlepsze stosowane technologie nie są w stanie usunąć wszystkich szkodliwych zanieczyszczeń. Odprowadzane ścieki pochodzą z zakładów przemysłowych, gospodarstw domowych, obszarów rolniczych.

Jedna z największych i najważniejszych rzek w Europie Ren, która jest dostarczycielem wody pitnej dla człowieka (około 20 milionów osób), to jednocześnie najbardziej zanieczyszczona rzeka na świecie.

W skali roku wprowadza się do niej około 10 tysięcy ton szkodliwych substancji chemicznych.

Jednym z głównych źródeł zanieczyszczeń zbiorników wodnych jest przemysł. Zarówno przemysł chemiczny, jak i hutniczy oraz metalurgiczny odprowadzają do rzek wiele substancji toksycznych, takich jak: metale ciężkie (ołów, kadm, rtęć), arsen, cyjanki. Przyczyna zanieczyszczeń zbiorników wodnych są także "niespodziewane" wypadki w zakładach przemysłowych. Do niekorzystnego stanu wody przyczyniają się także metody stosowane na szeroką skalę w rolnictwie. Różnego rodzaju nawozy sztuczne oraz pestycydy, gnojowica, wprowadzają do wody azotany. Azotany nie są aż tak bardzo szkodliwe, jednakże po jakimś czasie mogą przejść w azotyny, które mogą powodować methemoglobinemię, na którą są szczególnie wrażliwe niemowlęta. Tak jak fosforany zawarte w proszkach do prania, podobnie azotany powodują zjawisko eutrofizacji, czyli znaczny szybki rozwój alg oraz roślin wodnych, które blokują urządzenia przeznaczone do zasilania wody, nadają jej także nieprzyjemny smak.

Znaczne zanieczyszczenie wód powierzchniowych oraz podziemnych jest wystarczającym powodem, aby nie wrzucać do nich szkodliwych substancji. Należy także udoskonalić metody technologiczne uzdatniania wody. Francja usuwa 1/3 zanieczyszczeń, które pochodzą z domowych gospodarstw. Wiele stacji uzdatniających wodę wymaga gruntownych udoskonaleń. Stosowane metody są już przestarzale i nie spełniają stawianych im wymogów. Sam proces uzdatniania powinien charakteryzować się znikomą szkodliwością. Dzieje się inaczej. W celu usunięcia bakterii stosowane są metody chemiczne (dodawany jest ozon lub chlor). Ten ostatni stosowany od roku 1893 w kontakcie z substancjami humusowymi może przekształcić się w pochodne charakteryzujące się właściwościami rakotwórczymi.

Problem z woda w biednych krajach ma inne podłoże. Tam problem z zanieczyszczeniem wody wiąże się z trudnością dotarcia do niej. Tylko 25% ludności na Ziemi może korzystać z bieżącej wody. 1,5 miliarda ludzi nie ma aktualnie wody pitnej. 1.8 miliarda ludzi (330 milionów z krajów ODCE), nie posiada instalacji sanitarnych. Do zapewnienia wody pitnej krajom bardzo biednym, niezbędne są duże nakłady finansowe oraz jakakolwiek pomoc, gdyż ludzie mieszkający tam nie są w stanie sami sobie poradzić z tym problemem. Główna przyczyna śmierci żyjących tam ludzi wiąże się nierozerwalnie ze złym stanem wody lub jej brakiem.

Organizm ludzki bez jedzenia może przeżyć około miesiąca, zaś bez wody kilka dni. Wodne zasoby na Ziemi niestety nie są równomiernie rozmieszczone. Wiele krajów ma ograniczony dostęp do wody. Tam nawet bardzo mała ilość tej substancji jest bardzo cenna, nie ma mowy o jakimkolwiek marnotrawstwie. Brak wody wpływa na obfitość plonów. Gdy nie są wystarczające, prowadzi to do nasilającego się głodu.

Woda pochodzi z cyklu hydrologicznego: oceany, jeziora, rzeki, pola, lasy, z których wznosi się pod postacią pary i tworzy chmury. Chmury prowadzą do opadów atmosferycznych (deszcz, grad, śnieg).

Niedobory wody sprawiają, że plony są niskie, co prowadzi do głodu. W krajach rozwiniętych ogromne ilości wody zużywane są w zakładach przemysłowych, gospodarstwach domowych oraz na obszarach rolniczych. Woda jest bardzo cenna substancja wykorzystywana w: przemyśle, gospodarstwach domowych oraz transporcie. Nadmiar wody może wyrządzić wiele szkód, wszak woda może być bardzo groźnym żywiołem.

Utrzymanie równowagi biologicznej w ekosystemach morskich jest niesłychanie ważna. Duże zbiorniki wodne, których powierzchnia przekracza 3-krotnie powierzchnię lądów jest narażona na zagrożenie zanieczyszczeniami, które są niesione z prądem rzek, które opadają z atmosfery, które dostają się bezpośrednio z lądów, które powstają na skutek katastrof morskich (najbardziej niebezpieczne są katastrofy tankowców), urządzeń na platformach wiertniczych. Część substancji toksycznych może być przenoszona wraz z żywymi organizmami. Zapewnienie czystości dużym zbiornikom wodnym (morza i oceany) jest bardzo istotne i ma znaczenie globalne.

Zanieczyszczenia wód możemy podzielić na:

- zanieczyszczenia fizyczne;

- zanieczyszczenia biologiczne;

- zanieczyszczenia fizjologiczne.

Zanieczyszczenie fizyczne pochodzą od zmętnienia wody, podniesienia jej temperatury. Zmętnienie powstaje w wyniku erozji gleby oraz ścieków koloidalnych (białka, węglowodany, tłuszcze).

Zanieczyszczenia fizjologiczne mogą spowodować nieprzyjemny smak oraz zapach.

Zanieczyszczenia termiczne powstaje w wyniku odprowadzania do rzek i innych wodnych zbiorników podgrzanej wody z elektrowni oraz innych zakładów wytwórczych.

Zanieczyszczenie biologiczne powstają w wyniku obecności w wodzie wirusów, bakterii, pierwotniaków, toksyn roślinnych, pasożytów. Choroby takie jak: tyfus, cholera, zapalenie wątroby mogą być wywołane zanieczyszczeniami występującymi w wodzie.

Zanieczyszczenia występujące w wodach powstają w wyniku odprowadzania do ścieków:

- z gospodarstw domowych;

- ścieków przemysłowych oraz rzemieślniczych.

Związki organiczne wchodzące w skład ścieków to: aminokwasy, białka, fosfolipidy, tłuszcze, sacharydy oraz oleje. Związki nieorganiczne wchodzące w skład ścieków to: chlorki, sole amonowe, fosforany.

Należy pamiętać o tym, że ścieki te zawierają znaczne ilości związków fosforu oraz azotu ulegają procesowi eutrofizacji- nadmiernego rozwoju roślinności.

Oczyszczanie ścieków możemy przeprowadzać następującymi sposobami:

1. Sposób mechaniczny.

2. Sposób biologiczny.

3. Sposób chemiczny.

Pierwszy proces polega na jak najlepszym usunięciu zanieczyszczeń stałych ze ścieków. Oczyszczalnie mechanicznie oczyszczające ścieki są zaopatrzone w następujące urządzenia: płaskowniki, kraty, osadniki oraz odtłuszczacze. W oczyszczalniach mechanicznych mają miejsce następujące procesy: cedzenie, opadanie (sedymentacja), flotacja, która polega na wypływaniu niezbyt ciężkich substancji na powierzchnię).

Drugi proces polega na wykorzystaniu zdolności mikroorganizmów (przede wszystkim bakterii) w procesie rozkładu substancji pochodzenia organicznego, która jest zawieszona w ściekach. Najpowszechniej stosowanymi metodami biologicznymi są: osad czynny oraz złoża biologiczne.

Trzeci proces polega na usunięciu związków chemicznych występujących w ściekach w wyniku ich neutralizację przy zastosowaniu odpowiednich reakcji chemicznych oraz fizykochemicznych, takich jak koagulacja, wytrącanie oraz utlenianie.

Wzrastające uprzemysłowienie kraju, rozwój rolnictwa powodują wzrost zapotrzebowania na wodę wody. Przemysł i rolnictwo stanowią bardzo poważne zagrożenie zanieczyszczenia chemicznego podziemnych wód.

Bardzo duże ilości wody pobierane w celach produkcyjnych, nie zostają należycie oczyszczane. Rolnictwo, w wyniku stosowania znacznych ilości nawozów oraz środków ochrony roślinności, wpływa na pogarszanie się jakości wód.

Odpowiednie jednostki odpowiedzialne za wodną gospodarkę mają za zadanie dostarczyć wodę o odpowiedniej jakości do naszych mieszkań. Stan wody jest określany na podstawie właściwości:

- fizycznych, takich jak: kolor, smak, temperatura;

- biologicznych, takich jak: obecność bakterii;

- chemicznych, takich jak: twardość wody, zawartość mineralnych związków.

Aby ocenić stan czystości wody stosowane są specjalne wskaźniki jakościowe. Ich zadaniem jest wyznaczenie ilości oraz rodzaju zawartych zanieczyszczeń w badanej próbce wody.

Na nasze nieszczęście zanieczyszczenia podziemnych wód nie są dostrzegane w odpowiednim momencie. Powstające szkody są nieodwracalne.

Prace nad ochroną ujęć komunalnych podziemnych wód są prowadzone w Zakładzie Ujęć Wód Podziemnych w Instytucie Gospodarki Komunalnej. Aby rozwiązać problem jakości wód ujmowanych, powstało kilka projektów eksploatacyjnych, które uwzględniły wzrost wydajności ujęcia oraz zmianę występowania rejonów eksploatacji odnoszących się do warunków hydrogeologicznych oraz strefy zanieczyszczeń przemysłowych. Skomplikowane obliczenia uwzględniające zmiany hydrodynamiczne zajął się zespół naukowców Instytutu Hydrogeologii i Geologii Inżynierskiej Akademii Górniczo Hutniczej w Krakowie. Określono prognozę strefy zanieczyszczenia podziemnych wód.

Zgodnie z złożeniami Zakładu Ujęć Wód Podziemnych IKG duża ilość ujęć komunalnych, wykorzystuje wody podziemne infiltracyjnego pochodzenia, które występują na małej głębokości. Wody te są słabo chronione przez naturalne środowisko i dlatego są narażone na różnorodne zanieczyszczenia.

Każdy warunek ochrony komunalnych ujęć musi być ustalany indywidualnie.

Do warunków należą: ochrona bakteriologiczna, ochrona chemiczna, ochrona zasobowa określonego ujęcia wody.

Przepisy "Prawa Geologicznego" unormowały sprawę zasobów. Sprawa ochrony jakości została uwzględniona w "Prawie Wodnym".

W projekcie strefy ochronnej ujęć komunalnych wymagane są rozpoznania środowiska pod kątem:

- określenia ognisk zanieczyszczenia, użytkowania terenu, wpływu ich na jakość wody;

- struktury hydrogeologicznej oraz dynamiki podziemnych wód;

- prognozowanie stanu wody w odniesieniu do procesów geochemicznych oraz zmiany warunków hydrodynamicznych.

Zanieczyszczenia powietrza trafiają do powierzchniowych wód oraz gruntowych. Są to związki chemiczne pochodzenia organicznego i nieorganicznego, które są emitowane do dolnych warstw atmosfery pod postacią gazów oraz pyłów. Najniebezpieczniejszymi oraz najczęściej występującymi związkami są tlenki siarki i tlenki azotu. Tlenki te tworzą kwaśne deszcze. Kwaśne deszcze powstają na skutek wchłaniania przez krople wody zanieczyszczeń gazowych obecnych w atmosferze. Kwaśne opady niekorzystnie oddziałują na glebę.

Źródła zasilania wody mogą zawierać bardzo dużo zanieczyszczeń ze względu na zdolność, jaka wykazuje woda w rozpuszczaniu większości związków chemicznych, ale także zdolność podtrzymywania wielu form

Wodę mogą zanieczyszczać także: rozpuszczalniki przemysłowe, pestycydy, środki owadobójcze. Zanieczyszczenia pochodzenia nieorganicznego to: chlorki, rtęć, azbest, wapno, bar, arsen, metale ciężkie oraz azotany.

W wodzie mogą znajdować się także zanieczyszczenia radioaktywne oraz zanieczyszczenia biologiczne, takie jak: bakterie, grzyby, wirusy, pasożyty.

Woda jest niewyczerpalnym źródłem, które stale się odnawia, w wyniku naturalnej destylacji (parowanie, kondensacja oraz deszcz). Problem zanieczyszczeń wody jest bardzo istotny. Jest równie ważny jak zanieczyszczenia występujące w powietrzu.

Stan wody to pojęcie względne i zależy od zawartości tlenu, biologicznego zapotrzebowania tlenu, ciał stałych, temperatury, zawieszonych osadów oraz kwasowości.

Woda stanowi niezbędny składnik do prawidłowego funkcjonowania organizmów żywych. Bez wody nie istniałoby życie na Ziemi, zwłaszcza bez wody słodkiej. Tlen rozpuszczalny w wodzie jest niezbędny wszystkim rybom, roślinom, rybom oraz bakteriom.

Bez tlenu życie roślin oraz zwierząt zamiera, zaś w wyniku zachodzącego procesu rozkładu bakteriologicznego mogą powstać substancje toksyczne. Woda także ma nieprzyjemny zapach.

Brak tlenu w wodzie powoduje:

- obecność substancji pochodzenia organicznego (białka, węglowodany, tłuszcze, węgiel, żywice oraz olej);

- obecność substancji pochodzenia nieorganicznego (kwasy, zasady, sole).

Woda, która ma być wykorzystana w celach spożywczych musi być poddana procesowi uzdatniania. W czasie uzdatniania woda jest filtrowana, ulega adsorpcji oraz dezynfekcji (dodawanie chloru, ewentualnie ozonu).

Obecnie dużym problemem są zanieczyszczenia występujące w wodzie. Zanieczyszczona woda jest problemem na skalę światową. W krajach bogatych oraz dobrze rozwiniętych woda pobierana bezpośrednio z rzek nie może być wykorzystana w gospodarstwach domowych. Zanieczyszczenia powodują choroby, a nawet śmierć żywych organizmów. W zanieczyszczonych szkodliwymi substancjami oceanach giną rośliny oraz zwierzęta. Związki szkodliwe zawarte w organizmach roślinnych dostają się w łatwy sposób do organizmów zwierząt oraz ludzi.

Ludzie wykorzystają wodę każdego dnia do różnorodnych celów: jako niezbędny składnik do prawidłowego funkcjonowania organizmu, w czasie przygotowania posiłków, w czasie mycia, czyszczenia oraz prania.

Zanieczyszczenia powodują obumieranie flory oraz fauny, a co za tym idzie życia na kuli ziemskiej. W celu oczyszczania wody ze szkodliwych substancji budowane są oczyszczalnie ścieków. Wiele polskich miast wciąż nie ma oczyszczalni ścieków. Znakomitym pomysłem wprowadzonym w kilku krajach było wprowadzenie nakazu zmuszającego fabryki do pobierania wody poniżej miejsca odprowadzania ścieków.

Naukowcy z Norwegii na podstawie wieloletnich badań stwierdzili, że z powodu wzrostu kwasowości woda z jezior oraz woda z gleby jest w stanie rozpuścić aluminium. Powstaje w ten sposób duże niebezpieczeństwo dla ludzkiego zdrowia, zauważono. Istnieje zależność pomiędzy aluminium a ciężką chorobą Alzheimera oraz innymi dolegliwościami starszych ludzi.