По същество замърсяването на водата представлява изпускане на вещества в подземни или надземни водоизточници, езера, потоци, реки, устия и океани. Ефекта от достигане на критичният максимум на замърсителите във водата е пагубен за свързаните екосистеми. Към основните замърсители като химикали и микроорганизми, трябва да добавим и радиоактивността, която в днешно време заема все по-голям дял като основен замърсител.
Други замърсители на водата
Промишлена канализация
Ежедневно водоемите биват замърсявани от различни вещества включително патогенни микроорганизми, гниещи органични отпадъци, растителни или хранителни вещества, токсични химикали, утайки, топлина, нефт и радиоактивни вещества. Замърсителите на вода от този тип са най-големият проблем, за който в този етап все още няма окончателно решение.
Битова отпадни води
Домашната канализация е основният източник на патогени (болестотворни микроорганизми) и гниещи органични вещества. Тъй като патогените се отделят в изпражненията, всяка канализация от градовете може да съдържа патогени от някакъв тип, които потенциално представляват пряка заплаха за общественото здраве. Гниеща органична материя представлява различен вид заплаха за качеството на водата. Тъй като органичните вещества се разграждат естествено в канализацията от бактерии и други микроорганизми, съдържанието на разтворен кислород във водата се изчерпва. Това пряко застрашава езерата и потоците, където са необходими високи нива на кислород, за да оцелеят рибите и другите водни организми.
Процесите на пречистване на отпадни води намаляват нивата на патогени и органични вещества в отпадъчните води. Системи за пречистване на вода използващи ултравиолетова светлина унищожават до 99,99% от всички микроорганизми намиращи се във водата, като вируси и грип, холера и коремен тиф, Е коли, дизентерия, хепатит, салмонела и други. Методът за обеззаразяване на вода чрез UV системи е сигурен и напълно безопасен начин за дезинфекция на вода. UV светлината не променя свойствата на водата, не добавя допълнителни примеси и химикали. Ултравиолетовото облъчване разрушава ДНК на микроорганизмите и бактериите и предотвратява тяхното бъдещото развитие.
Растителни хранителни вещества, главно нитрати и фосфати са също замърсители на водата. Излишните нитрати и фосфати във вода ускоряват растежа на водораслите, понякога причинявайки необичайно гъсти и бързи растежи, известни като цъфтеж на водорасли. Когато водораслите умират, разтвореният във водата кислород намалява, тъй като микроорганизмите използват кислород за усвояване на водораслите по време на процеса на разлагане. След това анаеробните организми (организми, които не се нуждаят от кислород, за да живеят) метаболизират органичните отпадъци, отделяйки газове като метан и сероводород, които са вредни за аеробните (изискващи кислород) форми на живот.
Процесът, при който езерото се променя от чисто състояние – със сравнително ниска концентрация на разтворени хранителни вещества и балансирана водна среда – до състояние, богато на хранителни вещества, изпълнено с водорасли, а оттам – в състояние на недостиг на кислород, изпълнено с отпадъци се нарича еутрофикация. Еутрофикацията е естествено протичащ, бавен и неизбежен процес. Когато обаче се ускори от човешката дейност и замърсяването на водата (явление, наречено културна еутрофикация), това може да доведе до преждевременно унищожаване на водоизточника.
Отпадъците се считат за токсични, ако са отровни, радиоактивни, експлозивни, канцерогенни (причиняват рак), мутагенни (причиняват увреждане на хромозоми), тератогенни (причиняват вродени дефекти) или биоакумулиращи (тоест увеличаване на концентрацията в горните краища на хранителните вериги ). Източниците на токсични химикали включват неправилно изхвърлени отпадни води от промишлени инсталации и съоръжения за химически процеси (олово, живак, хром), както и повърхностен отток, съдържащ пестициди, използвани в селскостопански райони и крайградски тревни площи (хлордан, дилдрин, хептахлор).
За повечето замърсители на вода на пазара се предлагат различни методи за пречистване на вода. Самото филтриране на вода се свежда до отстраняване на вредните примеси от водата, като: пясък, ръжда, тежки метали, желязо, манган, нитрати, нитрити, соли и минерали, химикали, вредни микроорганизми и още много други. За всички тези замърсявания има различни по вид и големина филтри за вода. Йонообменни смоли извличат от водата вредните замърсявания, като някои от тях омекотяват водата и я правят мека, чиста и годна за ползване. Механични филтри за вода премахват твърди частици, ув системи правят водата стерилна, филтри с обратна осмоза преработват водата в ниско минерализирана и подходяща за питейни нужди, а има дори филтри за вода които подобряват вкуса и мириса на водата, чрез използване на активен въглен.
Утайката (например тинята) в резултат на ерозия на почвата може да се пренася във водни обекти чрез повърхностен отток. Суспензията на утайката пречи на проникването на слънчева светлина и нарушава екологичния баланс на водоизточника. Също така, той може да наруши репродуктивните цикли на рибите или да унищожи организмите на дъното.
Топлината също се счита за воден замърсител, тъй като намалява възможността на водата да задържа кислород и ускорява метаболизма на рибата. Ценните видове дивечови риби (например пъстърва) не могат да оцелеят във вода с много ниски нива на кислород. Основен източник на подобен тип топлина е практиката на изхвърляне на охлаждаща вода от електроцентрали в реки.
Замърсяването с нефт
Случайните разливи на нефт са огромен проблем. За пример можем да дадем танкера Exxon Valdez (който изля над 260 000 барела в Аляска през 1989 г.) или петролната платформа Deepwater Horizon (която изля повече от 4 милиона барели петрол в Мексиканския залив през 2010 г.). Само тези два инцидента създадоха екологични катастрофи, резултатите от които личат и днес.
Подземните води – водите, съдържащи се в подземни геоложки образувания, наречени водоносни хоризонти – са източник на питейна вода за много хора. Например около половината от хората в Съединените щати зависят от подземните води за битовото си водоснабдяване. Въпреки че подземните води могат да изглеждат кристално чисти (поради естествената филтрация, която протича, докато тече бавно през слоеве от почвата), тя все още може да бъде замърсена от разтворени химикали и от бактерии и вируси. За по-сигурно пречистване на питейна вода, често се използват филтърни системи с обратна осмоза. Системата с обратна осмоза представлява поредица от няколко филтърни кутии с различни филтриращи елементи поставени в тях. Един от тези филтри е мембрана за обратна осмоза, чрез която прецизно се отстраняват и най-малките замърсявания на водата с големина над 0,0001 микрона. Полупропускливата мембрана премахва от водата соли, минерали, метали, бактерии, вируси, кисти, TDS, твърдост, флуориди, пестициди, олово, живак, кадмий и арсен и много други.
Източниците на химически замърсители включват лошо проектирани или лошо поддържани системи за подземно обезвреждане на канализационни отпадъци (напр. септични ями), промишлени и битови отпадъчни води, добив на нефт, минна дейност и т.н.
Както е необходимо да филтрираме водата, която употребяваме в своето ежедневие, така и отпадната вода която изхвърляме се нуждае от пречистване. От всички нас зависи опазването на околната среда чиста. Водата е основният източник на живот, да я запазим чиста!