Зміна стану гідросфери визначається трьома основними причинами: виснаження водних ресурсів через вплив людини на біосферу, різке зростання потреби у воді і забруднення водних джерел.
Найбільш інтенсивному антропогенному впливу піддаються, перш за все, поверхневі води суші (річки, озера, болота, грунтові і грунтові води). Ще три десятиліття тому кількість джерел прісної води було цілком достатнім для нормального забезпечення населення. Але в зв'язку з бурхливим зростанням промислового і житлового будівництва води стало не вистачати, а її якість різко впало. За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ), близько 80% всіх інфекційних хвороб в світі пов'язано з незадовільною якістю питної води і порушеннями санітарно-гігієнічних норм водопостачання. Забруднення поверхні водойм плівками масла, жирів, мастильних матеріалів перешкоджає газообміну води і атмосфери, що знижує насиченість води киснем і негативно впливає на стан фітопланктону і призводить до масової загибелі риби та птахів.
Забруднення води є серйозною проблемою для екології Землі. Воно призводить до того, що в ній гинуть живі організми. Цю воду можна пити без особливої очищення. Джерелами природного забруднення є паводки, сель, розмив берегів, атмосферні опади. Але найбільше шкода вододжерел завдає людина. У річки, озера, водойми викидаються шкідливі відходи промисловості, побутове сміття і фекальні води, добрива, гній, нафтопродукти, важкі метали і багато іншого.
Забруднення стічними водами
Головний забруднювач - промислові стічні води, відходи та скиди. Найнеблагополучніші в цьому сенсі підприємства хімії, нафтохімії, нафтопереробки, целюлозно-паперової галузі. Стічні води цих підприємств нерідко містять синтетичні миючі засоби, які потрапляють в річки і моря. Скупчення неорганічних речовин впливають на водних мешканців, і зменшують кількість кисню в воді, що призводить до утворення так званих «мертвих зон», яких в світі вже близько 400.
Нерідко промислові стоки, що містять неорганічні і органічні відходи, спускаються в річки і моря. Щорічно у водні джерела потрапляють тисячі хімічних речовин, дія яких на навколишнє середовище заздалегідь не відомо. Багато з них представляють собою нові сполуки. Хоча промислові стоки у багатьох випадках піддаються попередньому очищенні, вони все-таки містять токсичні речовини, які важко виявити.
Якщо в стічних водах міститься багато зважених твердих речовин, то вони роблять воду непрозорою для сонячних променів і тим самим перешкоджають процесу фотосинтезу. Це в свою чергу викликає порушення в ланцюзі харчування в таких водоймах. Крім того, тверді відходи викликають замулювання річок і судноплавних каналів, що призводить до необхідності частого проведення днопоглиблювальних робіт.
Так само створює проблеми в річках і прибережних океанічних водах потепління. Зазвичай таке забруднення пов'язане з використанням природних вод в якості охолоджуючих агентів в промислових процесах, наприклад на електростанціях. Вода, яка повертається у водойми підприємствами, тепліше вихідної і, отже, містить менше розчиненого кисню. Одночасно нагрівання середовища збільшує інтенсивність метаболізму її мешканців, а, значить, їх потреба в кисні. Якщо температура води, що скидається незначно відрізняється від температури води у водоймі, то ніяких змін біотичного компонента екосистеми може не відбутися. Якщо ж температура підвищується істотно, то відбувається порушення тонко збалансованих циклів розмноження різних організмів. Наприклад, для прохідних риб типу лосося бідні киснем ділянки річок стають нездоланними перешкодами, і зв'язок цих видів з нерестилищами переривається. В умовах теплового забруднення також спостерігається сильне заростання водойм водоростями, що призводить до вимирання інших живуть у воді організмів.
Радіоактивне забруднення гідросфери це перевищення природного рівня радіонуклідів у воді. Основними джерелами радіоактивного забруднення Світового океану є великомасштабні аварії (ЧАОС, аварії судів з атомними реакторами), забруднення від випробувань ядерної зброї, поховання радіоактивних відходів на дні, забруднення радіоактивними відходами, які безпосередньо скидаються в море.
Відходи від англійських і французьких атомних заводів забруднили радіоактивними елементами практично всю Північну Атлантику, особливо Північне, Норвезьке, Гренландське, Баренцове та Біле моря. У забруднення радіонуклідами акваторії Північного Льодовитого океану деякий внесок зроблений і Росією.
Робота трьох підземних атомних реакторів і радіохімічного заводу з виробництва плутонію, а також інших виробництв в Красноярську привела до забруднення однієї з найбільших річок світу - Єнісей (протягом 1500 км). Очевидно, що ці, радіоактивні продукти потрапили в Північний Льодовитий океан.
Води Світового океану забруднені найнебезпечнішими радіонуклідами цезію-137, стронцію-90, церію-144, ітрію-91, ніобію-95, які, володіючи високою биоаккумулирующей здатністю, переходять по харчових ланцюгах, і концентруються в морських організмах вищих трофічних рівнів, створюючи небезпеку , як для гідробіонтів, так і для людини.
Значну небезпеку викликають, затоплені в Карському морі (біля архіпелагу Нова Земля), 11 тис. Контейнерів з радіоактивними відходами, а також 15 аварійних реакторів з атомних підводних човнів.
Забруднення нафтою і нафтопродуктами
Забруднення континентальних і океанічних вод вуглеводнями є в даний час одним з основних видів забруднення гідросфери. Щорічно в Світовий океан скидається 10 млн. Тонн нафти. Аерофотозніманням із супутників зафіксовано, що вже майже 30% поверхні океану покрито нафтовою плівкою. Особливо забруднені води Середземного моря, Атлантичного океану і їх берега.
Джерел надходження нафти в моря і океани досить багато. Це аварії танкерів і бурових платформ, скидання баластних і очисних вод, принесення забруднюючих компонентів ріками. Велика частина нафти потрапляє у воду від двигунів внутрішнього згоряння і промислових підприємств.
Нафта є продуктом тривалого розпаду і дуже швидко покриває поверхню води нафтовою плівкою, яка перешкоджає доступу повітря і світла. У ряді випадку товстий шар нафтопродуктів на водній поверхні може виявитися вогненебезпечним. Відомі випадки загоряння ставків відстійників на нафтопереробних заводах.
Під час викидів нафти особливо страждають птиці, оскільки нафта просочує пір'я, позбавляючи їх як водовідштовхувальних, так і теплоізоляційних властивостей. Вони виявляються нездатними ні плавати, ні підтримувати потрібну температуру тіла. Коли птахи намагаються вибратися з нафти, вона обліплює їх з ніг до голови, позбавляючи можливості бачити і отруюючи весь організм.
Розливи нафти призводять до загибелі морських ссавців. Морські видри, полярні ведмеді, тюлені, новонароджені морські котики (які виділяються наявністю хутра) гинуть найбільш часто. Забруднене нафтою хутро починає сплутуватися і втрачає здатність утримувати тепло і воду. Нафта, впливаючи на жировий шар тюлений і китоподібних, підсилює витрата тепла. Крім того, нафта може викликати роздратування шкіри, очей і перешкоджати нормальній здатності до плавання. Потрапила в організм нафту може викликати шлунково-кишкові кровотечі, ниркову недостатність, інтоксикацію печінки, порушення кров'яного тиску. Якщо розлив нафти стався неподалік від міста або іншого населеного пункту, то отруйний ефект посилюється, тому що нафта / нафтопродукти утворюють небезпечні "коктейлі" з іншими забруднювачами людського походження. Так само пари від випарів нафти ведуть до проблем органів дихання у ссавців, які знаходяться біля або в безпосередній близькості з великими розливами нафти.
Як нафту, так і нафтові смоли (гудрон) містять деякі канцерогенні речовини. Результати декількох досліджень, проведених на молюсках в забруднених водах, свідчать про те, що у цих тварин виявляється аномально велику кількість новоутворень, схожих з раковими пухлинами людини.
Риби піддаються впливу розливів нафти в воді при вживанні забрудненої їжі та води, а також при зіткненні з нафтою під час руху ікри. Загибель риби, виключаючи молодь, відбувається зазвичай при серйозних розливах нафти. Однак сира нафта і нафтопродукти відрізняються різноманітністю токсичного впливу на різні види риб. Концентрація 0,5 мільйонної частки нафти в воді здатна привести до загибелі форелі. Майже летальний ефект нафту надає на серце, змінює дихання, збільшує печінку, уповільнює зростання, руйнує плавники, призводить до різних біологічних і клітинним змінам, впливає на поведінку. Крім того, нафтопродукти в воді надають токсично на рибу, різко погіршують її смакові якості.
Після потрапляння нафти або нафтопродуктів у воду потрібен певний час для зникнення їхніх слідів. Сюди треба включити і час, необхідний для повторного заселення забрудненої зони тими ж і в тій же кількості організмами, які мешкали тут раніше. Якщо викид нафти не привів до повної загибелі всіх місцевих організмів, то що залишилися, розмножуючись, починають заповнювати вільний простір, у міру того як зникає нафту.