Численні і різноманітні джерела забруднення вод суші можна поділити на природні і антропогенні.
Серед природних джерел великими масштабами і справді глобальним охопленням виділяється вулканічна і флюидная активність Землі, при якій в якості головних забруднювачів виступають гази, тверді зважені і розчинені у воді сполуки сірки, хлору, азоту, фосфору, важких металів і радіоактивних елементів.
Забруднення вод відбувається також при процесах їх фізико-хімічної взаємодії з гірськими породами, при випаданні атмосферних опадів, при біологічної активності, пов'язаної з життєдіяльністю водоростей, бактерій та інших мікроорганізмів.
Однак набагато більшу негативну роль відіграє антропогенне забруднення вод суші. Загальна його характерна риса полягає в формуванні високих концентрацій багатьох токсичних речовин на окремих ділянках середовища проживання людей. Зміни хімічного складу вод у багатьох з таких районів стали вже настільки значними, що вони придбали різко аномальні геохімічні властивості.
В якості головних джерел забруднення вод виступають фактично всі області господарської діяльності людей - промисловість, транспорт, сільське господарство, комунальне господарство, невиробнича сфера. Але їх участь в такому забрудненні все ж не однаково. У забрудненні поверхневих і підземних вод суші найбільш велика частка промисловості, особливо підприємств енергетики, чорної і кольорової металургії, нафтопереробки і нафтохімії, деревообробної і целюлозно-паперової промисловості. Одне з істотних джерел забруднення вод - сільське господарство. Воно «скидає» в них не тільки частинки грунту і органічних речовин, але і, головне, хімічні добрива та отрутохімікати, а також відходи тваринницьких ферм. Водний транспорт теж є чималу загрозу для чистоти вод, особливо у випадках прямого скидання в них різного роду відходів і попадання нафтопродуктів. Нарешті, до великих забруднювачів слід віднести і комунальне господарство міст. З ним пов'язані забруднення і засмічення водних джерел різноманітними органічними і мінеральними речовинами, багато з яких особливо небезпечні для здоров'я людини.
Залежно від того, які речовини потрапляють в гідросферу, прийнято розрізняти три основні види її забруднення - фізичне, хімічне та біологічне.
Фізичне забруднення гідросфери суші викликається перш за все твердими відходами - звичайним міським сміттям, втратами лісу при Молева сплаві. Воно відбувається також при видобутку деяких корисних копалин (золота і ін.) Безпосередньо в руслах річок. Таке забруднення зазвичай не створює безпосередньої небезпеки для живих організмів, але може ускладнювати роботу водного транспорту, рибальства, завдавати шкоди рекреації. До фізичного забруднення зазвичай відносять і так зване теплове забруднення, що утворюється в результаті скидання у водойми і водотоки підігрітих вод, вже використаних для охолодження на ТЕС і АЕС. Хімічне забруднення гідросфери суші виникає в результаті попадання в неї різних хімічних речовин і з'єднань. Це можуть бути різноманітні речовини неорганічного походження: кислоти, луги, сульфати, а також важкі метали і неорганічні речовини, використовувані в сільському господарстві (азот, фосфор, аміак та ін.). Це можуть бути і продукти органічної хімії: спирти, феноли, вуглець, миючі засоби - детергенти (або синтетичні поверхнево-активні речовини - СПАР), пестициди і гербіциди. Це також можуть бути нафтові вуглеводні і радіоактивні речовини (радіонукліди). Що стосується біологічного забруднення, то його створюють насамперед мікроорганізми, багато з яких мають характер хвороботворних. У водне середовище вони потрапляють разом зі стоками хімічної, целюлозно-паперової, харчової промисловості, комунального господарства міст, а в сільській місцевості - зі стоками великих тваринницьких комплексів. Такі стоки можуть служити джерелом найрізноманітніших захворювань.
Статистика свідчить про те, що забруднення водотоків і водойм земної суші пов'язано в першу чергу зі стічними водами промислово-міських агломерацій і сільськогосподарських територій, які забруднюють не тільки поверхневі води, але і підземну гідросферу. Неочищені стічні води призводять до забруднення водних об'єктів і руйнування природних водних екосистем. Вони призводять також до евтрофікації (від грец. Eutrophia - гарне харчування) вод, т. Е. До підвищення біологічної продуктивності водних об'єктів в результаті надходження в них біогенних елементів. Евтрофікація пов'язана також із спорудженням водосховищ, для яких характерні уповільнені течії і водообмін.
У літературі наводиться чимало прикладів того, як в окремих частинах цих регіонів надмірно великі стоки вже стали перевищувати природні можливості самоочищення видатків і водойм, а також прикладів того, як в результаті надходження забруднених стоків в свого роду стічні канави перетворилися річки Рейн, Сена, Темза, Северн, Тибр в Європі, Міссісіпі, Огайо, Потомак в Північній Америці, та й багато річок країн СНД.
З усього сказаного випливає нагальна потреба в охороні водних об'єктів від забруднення, що дозволило б зберегти їх в якості важливих елементів земної гідросфери та біосфери. Ще в 1977 році під егідою ООН була проведена Перша Всесвітня конференція з водних ресурсів. І в подальшому ці питання ще не раз обговорювали на міжнародному рівні. Особливо багато уваги на таких обговореннях зазвичай приділялося шляхах і способам очищення стічних вод.
Для очищення забруднених стоків використовують три основних способи - механічний, біологічний і фізико-хімічний. Механічне очищення стоків служить для видалення з них твердих і зважених часток. Біологічне очищення заснована на використанні мікроорганізмів, які, розкладаючись, переробляють складні органічні сполуки в розчинені нешкідливі речовини. Після такого очищення за допомогою аеробних процесів вода стає прозорою, насиченою киснем. Однак ні механічна, ні біологічна очистки не знешкоджують деякі види промислових стоків (що містять солі важких металів та ін.), Тому останнім часом розширилося застосування фізико-хімічних методів очищення (дистиляція, виморожування, зворотний осмос та ін.).
Мал. 30. Річний обсяг скидання стічних вод (по «Екологічному енциклопедичного словника»)
Ось чому основні перспективи охорони водних ресурсів суші нині пов'язують вже не стільки з ліквідацією наслідків їх забруднення за допомогою очищення (до того ж очисні споруди дуже дороги), скільки з заходами щодо попередження такого забруднення. Для цього починають використовувати принципово нові методи, перш за все оборотно-повторні системи водопостачання, які в порівнянні з прямоточним водопостачанням дають велику екологічну вигоду. Ще більш радикальний захід - переклад технологічних процесів на маловідходний режим з різким скороченням споживання води і скидання забруднених стоків у водойми. І нарешті, оптимальна міра - перехід до взагалі безводної (сухий) і, отже, бессточной технології.
У Радянському Союзі щорічний обсяг стічних вод становив 160 км 3. У Росії, де, як і в СРСР, основними забруднювачами вод служать житлово-комунальне господарство та промисловість, в зв'язку з скороченням території країни і тривалим спадом промислового виробництва цей обсяг зменшився спочатку до 70 80 км 3. а на початку XXI ст. - до 50-55 км 3. Але лише 2/3 стоків піддається необхідного очищення. Тому на багатьох річках гранично допустима концентрація (ГДК) забруднень перевищена в 10, а іноді і в 100 разів. Найбільш забруднене басейн Волги, який приймає 2/5 загальноросійського обсягу стічних вод. Останнім часом відповідно до Водного кодексу РФ в країні переглянуті ліміти забору прісної води з водних об'єктів і скидання стічних вод в поверхневі водні об'єкти на території всіх суб'єктів Російської Федерації.