Выполнение в процессе строительства буровзрывных работ, эксплуатация карьеров, углубление фарватеров рек, намыв грунта, добыча песка и гравия из русел рек и на побережьях морей, устройство свалок под отходы строительного производства, разрушение плодородного слоя почвы, вырубка растительности на территории застройки, прокладка дорог и коммуникаций, слив загрязнений со строительных площадок оказывают отрицательное воздействие на состояние водного бассейна.
В природных водах процессы техногенеза проявляются почти так же интенсивно и масштабно, как и в атмосфере. Происходит коренное изменение состава водных растворов, которое мы, вслед за Н.С. Курнаковым, М.Г. Валяшко, B.C. Самариной, называем метаморфизацией. Под метаморфизацией понимаются изменения химического состава природных вод, в результате которых происходит смена химических типов и подтипов (групп) вод. Метаморфизация происходит за счет супертехнофильных элементов, в понимании А.И. Перельмана. Хлор, сера (сульфат-ион), азот (ионы нитратов, нитритов, аммония), углерод (гидрокарбонат и карбонат-ион, органические вещества), а также натрий, кальций, магний, тяжелые металлы характеризуются высокой степенью технофильности. Они накапливаются в водных растворах. В результате изменяется химический тип вод и происходит их загрязнение. Ф.И. Тютюнова рассчитала параметры технофильности более чем для трех десятков элементов.
Воды засоряются естественными продуктами, отходами, поглощающими кислород, суспензиями (взвесями), различными ядовитыми веществами (пестицидами, гербицидами), веществами, вызывающими эвтрофикацию водоемов (ускорение естественных процессов старения водных систем), тепловыми горячими стоками, различными солями, нефтепродуктами, отходами предприятий органического синтеза, моющими средствами, радиоактивными отходами, химическими веществами. Крупными производственными загрязнителями являются и бытовые сточные воды, ливневые и сельскохозяйственные стоки, в том числе поступающие с сельскохозяйственных угодий обрабатываемых пестицидами и минеральными удобрениями, а так же стоки животноводческих и птицеводческих комплексов, ежегодный объем которых составляет около 1,3 млрд м3. Поверхностные и подземные воды производят огромную геологическую работу. Неорганические примеси производственных сточных вод содовых, сернокислых, металлургических и азотно-туковых заводов, обогатительных фабрик, шахт, рудников, некоторых химзаводов содержат кислоты, щелочи, соли разных металлов, сернистые соединения, минеральные и взвешенные вещества.
Разнообразные органические примеси присутствуют в сточных водах нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов, заводов органического синтеза, синтетического каучука и пластмасс, коксохимических заводов, предприятий пищевой и легкой промышленности и других объектов. Веточных водах содержатся нефтепродукты, нафтеновые кислоты, аммиак, альдегиды кетоны фенолы, спирты, синтетические смолы, меркаптаны и сероводород. В городских ливневых стоках присутствуют тетраэтилсвинец, осаждающийся из выхлопных газов автомобилей, сернистые соединения, болезнетворные бактерии, нефтепродукты и др.
Глубокое влияние на водоемы оказывает сельское хозяйство Распашка и мелиорация новых земель, осушение болот, вырубка лесов, в том числе в бассейнах малых рек, приводят к изменению их гидрологического режима, бурным паводкам и обмелению в меженный период, пересыханию ключей и родников, высыханию болот и озер. В результате неправильного применения удобрений и пестицидов, многократного превышения норм значительная их часть смывается в водоемы, просачивается в подземные воды, вызывая эвтрофикацию малых рек и озер.
На состояние водных ресурсов влияет и энергетика. На ТЭС и АЭС производится около 96 % всей потребляемой в мире энергии, что сопровождается выбросом токсичных веществ и тепловым загрязнением водоемов. Горячие и теплые сточные воды сбрасываются предприятиями химической и металлургической промышленности. Повышение температуры воды в водоемах способствует увеличению потребления кислорода, усилению действия токсичных веществ, вызывает нарушение биологических процессов существования водных сообществ. Пропуск больших объемов воды через охлаждающие устройства губит живые организмы, в первую очередь, планктон и мальков рыб.
Вода не только служит сырьем, но и является средой обитания, участвуя в сложнейших биологических реакциях, присущих всем жизненным процессам. Вода участвует в фотосинтезе- процессе, в результате которого образуется кислород. В поддержании баланса кислорода основную роль играют растения, в том числе фитопланктон морей и океанов, продуцирующий более 50% годового объема поступления кислорода и поглощающий избыток углекислоты в атмосфере. Большая часть загрязняющих веществ внутренних водоемов и суши рано или поздно поступает во внутренние моря и в Мировом океане. Морской и речной транспорт загрязняет водоемы нефтепродуктами и мусором. Лесосплав ведет к загрязнению рек топляками деревьев и продуктами их гниения.
Минеральное загрязнение воды развивается при техногенном оврагообразовании, при техногенной абразии берегов вдоль морей, рек, озер, при водной эрозии поверхности земли. В водоемы поступают минеральные соли, кислоты, щелочи, а также песок, глина ил, вследствие чего они мелеют. Органическое загрязнение вод происходит за счет поступления нефти, бензина, масел, органик соединений, различных растительных и животных остатков. Источниками органического загрязнения вод служат предприятия автомобильной, нефтяной и газовой промышленности. Значительными загрязнителями являются сточные воды кожевенной, целлюлозы бумажной, мясомолочной, консервной и легкой промышленности, а так же предприятий строительной индустрии и транспорт. Существенно загрязняют водоемы остатки растений, растительного масла, физиологические выделения людей и животных, остатки живого вещества. Биологическое загрязнение протекает при участии бактерий, вирусов, грибков, происходит за счет зарастания водоемов водорослями, попадания в них коммунально-бытовых вод Биологическое загрязнение вод нередко становится причиной развития инфекционных заболеваний. Тепловое загрязнение обусловливает усиление биологического. Тепловое загрязнение происходит при использовании воды в качестве охладителя. При повышении температуры снижается содержание в воде кислорода, что способствует размножению анаэробных бактерий, выделению сероводорода, метана и других ядовитых веществ, отравляющих все живое.
Радиоактивное загрязнение вызывают испытания термоядерного оружия. Радиоактивные отходы, поступающие с предприятий, атомных электростанций, загрязняют речную воду, которая используется в качестве охладителя реакторов. Захоронение радиоактивных отходов в океанических впадинах приводит к радиоактивному загрязнению вод океана.
По данным Всемирной организации здравоохранения, употребление загрязненной воды вызывает 80 % всех заболеваний. В США в 1916 и 1924 гг. причиной эпидемии тифа на Атлантическом побережье оказались устрицы, вылавливаемые из загрязненных вод. В 1961 г. в штатах Нью-Йорк и Нью-Джерси наблюдалась вспышка инфекционного гепатита. Выяснилось, что заболевшие ели устриц, собранных в морском заливе Раритан. Решением ООН период с 198 по 1990 и 2001-2010 гг. объявлены десятилетиями «питьевой воды».
В загрязненных нефтяными маслами и нефтью водоемах гибнут морские животные и рыбы. Поскольку нефтепродукты нерастворимы воде, они распространяются на расстояние более 300 км от источника загрязнения. Легкие фракции нефти образуют пленки, затрудняют газообмен в водоеме. Так, одна капля нефти образует пятно диаметром до 150 см, а 1 т нефти - до 12 км. В моря ежегодно попадает около 5 млн т нефти и масел, поступающих при авариях нефтеналивных судов, а также при добыче нефти в море, смываемых с автострад сбрасываемых при мойке судов.
Загрязненные воды разрушают железобетонные и металлические конструкции, находящиеся в воде, усиливают коррозию трубопроводов и образование различного рода отложений в них. Особенно агрессивны кислые стоки, разъедающие металлическую арматуру. При охлаждении агрегатов загрязненной водой на охлаждаемых поверхностях образуются осадки.
Метаморфизация и загрязнение воды наносят обществу материальный и моральный ущерб. Польские ученые подсчитали, что материальный ущерб, нанесенный национальной экономике путей использования неочищенных вод в промышленности, составляет 6,2 млрд злотых в год. При предварительной очистке сточных вод национальный доход Польши был бы на 2,8 млрд злотых больше.
Даже краткий перечень источников техногенного воздействия на водные растворы «красноречиво» характеризует процессы локального, регионального и глобального преобразования гидросферы. И для того чтобы предотвратить разрушение биосферы, эти процессы следует приостановить или хотя бы замедлить.