Ô nhiễm nước là giải phóng các chất vào nước ngầm hoặc vào hồ, suối, sông, cửa sông và đại dương đến mức các chất gây trở ngại cho việc sử dụng nước có lợi hoặc hoạt động tự nhiên của hệ sinh thái. Ngoài việc giải phóng các chất, chẳng hạn như hóa chất hoặc vi sinh vật, ô nhiễm nước cũng có thể bao gồm giải phóng năng lượng, dưới dạng phóng xạ hoặc nhiệt, vào nước.
Ô nhiễm nước là gì?
Nước thải và các chất gây ô nhiễm nước khác

Các vùng nước có thể bị ô nhiễm bởi nhiều loại chất, bao gồm các vi sinh vật gây bệnh, chất thải hữu cơ có thể phân hủy, chất dinh dưỡng thực vật, hóa chất độc hại, trầm tích, nhiệt, dầu mỏ (dầu) và các chất phóng xạ. 

Nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt là nguồn chủ yếu của mầm bệnh ( vi sinh vật gây bệnh ) và các chất hữu cơ gây bệnh. Do mầm bệnh được bài tiết qua phân, tất cả nước thải từ các thành phố và thị trấn có khả năng chứa mầm bệnh thuộc loại nào đó, có khả năng gây ra mối đe dọa trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng. 
Chất hữu cơ có thể phân hủy thể hiện một mối đe dọa khác nhau đối với chất lượng nước. Khi các chất hữu cơ bị phân hủy tự nhiên trong nước thải bởi vi khuẩn và các vi sinh vật khác, hàm lượng oxy hòa tan trong nước bị cạn kiệt. Điều này gây nguy hiểm cho chất lượng của hồ và suối, nơi cần có lượng oxy cao cho cávà các sinh vật dưới nước khác để tồn tại. Các quy trình xử lý nước thải làm giảm mức độ mầm bệnh và chất hữu cơ trong nước thải, nhưng chúng không loại bỏ chúng hoàn toàn 
Nước thải sinh hoạt cũng là một nguồn dinh dưỡng thực vật chính, chủ yếu là nitrat và phốt phát. Nitrat và phốt phát dư thừa trong nước thúc đẩy sự phát triển của tảo, đôi khi gây ra sự tăng trưởng bất thường và nhanh chóng được gọi là tảo nở hoa. 
Khi tảo chết, oxy hòa tan trong nước suy giảm do vi sinh vật sử dụng oxy để tiêu hóa tảo trong quá trình phân hủy. Các sinh vật kỵ khí (các sinh vật không cần oxy để sống) sau đó chuyển hóa các chất thải hữu cơ, giải phóng các khí như metan và hydro sunfua, có hại cho các dạng sống hiếu khí (cần oxy). 
Quá trình hồ thay đổi từ điều kiện sạch, trong lành với nồng độ chất dinh dưỡng hòa tan tương đối thấp và cộng đồng thủy sinh cân bằng đến trạng thái giàu chất dinh dưỡng, chứa đầy tảo và từ đó trở thành tình trạng thiếu oxy, thiếu chất thải được gọi là phú dưỡng.

Chất thải độc hại

Chất thải được coi là độc hại nếu nó độc hại, phóng xạ, gây nổ, gây ung thư (gây ung thư ), gây đột biến (gây tổn thương nhiễm sắc thể ), gây quái thai (gây dị tật bẩm sinh) hoặc tích lũy sinh học (nghĩa là tăng nồng độ ở đầu cao hơn của chuỗi thức ăn). 
Nguồn hóa chất độc hại bao gồm nước thải được xử lý không đúng cách từ các nhà máy công nghiệp và các cơ sở xử lý hóa chất (chì, thủy ngân, crôm ) cũng như dòng chảy bề mặt có chứa thuốc trừ sâuđược sử dụng trên các khu vực nông nghiệp và bãi cỏ ngoại ô (chlordane, dieldrin, heptachlor).

Trầm tích

Trầm tích (ví dụ phù sa ) do xói mòn đất có thể được mang vào các vùng nước bằng dòng chảy bề mặt. 
Trầm tích lơ lửng cản trở sự xâm nhập của ánh sáng mặt trời và làm đảo lộn sự cân bằng sinh thái của một vùng nước. 
Ngoài ra, nó có thể phá vỡ các chu kỳ sinh sản của cá và các dạng sống khác, và khi nó thoát khỏi trạng thái lơ lửng, nó có thể làm nhòe các sinh vật sống ở đáy.

Ô nhiễm nhiệt

Nhiệt được coi là một chất gây ô nhiễm nước vì nó làm giảm khả năng giữ nước của oxy hòa tan trong dung dịch, và nó làm tăng tốc độ chuyển hóa của cá. 
Các loài cá có giá trị (ví dụ, cá hồi ) không thể tồn tại trong nước với lượng oxy hòa tan rất thấp. Một nguồn nhiệt chính là việc xả nước làm mát từ các nhà máy điện ra sông; nước thải có thể ấm hơn 15 ° C (27 ° F) so với nước tự nhiên.

Dầu khí (dầu) ô nhiễm

Ô nhiễm dầu mỏ (dầu) xảy ra khi dầu từ đường và bãi đỗ xe được mang theo dòng chảy bề mặt vào các vùng nước. 
Sự cố tràn dầu vô tình cũng là một nguồn gây ô nhiễm dầu khí vì trong vụ tràn dầu tàn phá từ tàu chở dầu Exxon Valdez (đã giải phóng hơn 260.000 thùng tại Prince William Sound của Alaska vào năm 1989) và từ giàn khoan dầu Deepwater Horizon (đã giải phóng hơn 4 triệu thùng dầu vào Vịnh Mexico năm 2010). 
Vết dầu cuối cùng di chuyển về phía bờ, gây hại cho đời sống thủy sinh và làm hỏng các khu vực giải trí.

Nước ngầm và đại dương

Nước ngầm chứa trong các thành tạo địa chất dưới lòng đất được gọi là aquifers là nguồn nước uống cho nhiều người. Ví dụ, khoảng một nửa số người ở Hoa Kỳ phụ thuộc vào nguồn nước ngầm để cung cấp nước sinh hoạt.
Mặc dù nước ngầm có thể có vẻ trong suốt (do quá trình lọc tự nhiên xảy ra khi nó chảy chậm qua các lớp đất ), nó vẫn có thể bị ô nhiễm bởi các hóa chất hòa tan và vi khuẩn và vi rút. 
Nguồn ô nhiễm hóa học bao gồm thiết kế kém hoặc kém duy trì hệ thống thoát nước-xử lý dưới bề mặt (ví dụ, bể tự hoại ), chất thải công nghiệp được xử lý tại bãi chôn lấp hoặc không đúng cách có lót hoặc trang unlined đầm phá, nước rỉ rác từ các bãi chôn lấp rác thải đô thị, khai thác và sản xuất xăng dầu, và rò rỉ các bể chứa dưới lòng đất bên dưới các trạm dịch vụ xăng dầu. 
Ở các khu vực ven biển, việc rút nước ngầm ngày càng tăng (do quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa) có thể gây ra sự xâm nhập của nước mặn: khi mực nước ngầm giảm, nước biển bị hút vào giếng.
Mặc dù các cửa sông và đại dương chứa một lượng nước lớn, khả năng hấp thụ các chất ô nhiễm của chúng bị hạn chế. Sự ô nhiễm từ các ống thoát nước thải, từ việc thải bùn hoặc chất thải khác và từ sự cố tràn dầu có thể gây hại cho sinh vật biển, đặc biệt là thực vật phù du siêu nhỏ phục vụ như thức ăn cho các sinh vật dưới nước lớn hơn. 
Đôi khi, các chất thải khó coi và nguy hiểm có thể được rửa trở lại bờ, xả rác trên bãi biển với các mảnh vụn nguy hiểm. Đến năm 2010, ước tính 4,8 triệu và 12,7 triệu tấn (từ 5,3 triệu đến 14 triệu tấn) mảnh vụn nhựa đã được đổ xuống đại dương hàng năm và chất thải nhựa trôi nổi đã tích tụ trong năm con quay cận nhiệt đới của Trái đất, chiếm 40% các đại dương trên thế giới.
Một vấn đề ô nhiễm đại dương khác là sự hình thành theo mùa của các khu vực chết xác định (tức là các khu vực thiếu oxy, nơi nồng độ oxy hòa tan giảm xuống thấp đến mức hầu hết các dạng thủy sinh cao hơn biến mất) ở một số khu vực ven biển. 
Nguyên nhân là do làm giàu chất dinh dưỡng từ dòng chảy nông nghiệp phân tán và tảo nở hoa đồng thời. Vùng chết xảy ra trên toàn thế giới; một trong những lớn nhất trong số này (đôi khi lớn như 22.730 km vuông [8776 dặm vuông]) tạo hàng năm tại Vịnh Mexico , bắt đầu từ sông Mississippi đồng bằng.

Nguồn gây ô nhiễm

Các chất gây ô nhiễm nước đến từ các nguồn điểm hoặc nguồn phân tán. Nguồn điểm là một đường ống hoặc kênh, chẳng hạn như các nguồn được sử dụng để xả từ cơ sở công nghiệp hoặc hệ thống thoát nước thành phố. 
Một nguồn phân tán (hoặc không điểm) là một khu vực rất rộng, không được kiểm soát, từ đó một loạt các chất ô nhiễm xâm nhập vào vùng nước, chẳng hạn như dòng chảy từ một khu vực nông nghiệp. 
Các nguồn gây ô nhiễm nguồn nước dễ kiểm soát hơn các nguồn phân tán vì nước bị ô nhiễm đã được thu thập và chuyển đến một điểm duy nhất nơi nó có thể được xử lý. 
Ô nhiễm từ các nguồn phân tán rất khó kiểm soát, và mặc dù có nhiều tiến bộ trong việc xây dựng các nhà máy xử lý nước thải hiện đại, các nguồn phân tán vẫn tiếp tục gây ra một phần lớn các vấn đề ô nhiễm nước.

Tiêu chuẩn chất lượng nước

Mặc dù nước tinh khiết hiếm khi được tìm thấy trong tự nhiên (do nước có xu hướng hòa tan mạnh các chất khác), đặc tính của chất lượng nước (nghĩa là sạch hoặc bị ô nhiễm) là một chức năng của mục đích sử dụng nước. 
Ví dụ, nước đủ sạch để bơi lội và câu cá có thể không đủ sạch để uống và nấu ăn. Các tiêu chuẩn chất lượng nước (giới hạn về lượng tạp chất cho phép trong nước dành cho một mục đích sử dụng cụ thể) cung cấp một khung pháp lý để ngăn ngừa ô nhiễm nước của tất cả các loại.
Có một số loại tiêu chuẩn chất lượng nước. Tiêu chuẩn dòng là những tiêu chuẩn phân loại suối, sông và hồ trên cơ sở sử dụng tối đa lợi ích của chúng; họ thiết lập mức độ cho phép của các chất hoặc chất lượng cụ thể (ví dụ: oxy hòa tan, độ đục, pH) cho phép trong các vùng nước đó, dựa trên phân loại đã cho.
Tiêu chuẩn nước thải (dòng chảy ra nước) đặt ra giới hạn cụ thể về mức độ của chất gây ô nhiễm (ví dụ, nhu cầu oxy sinh hóa, chất rắn lơ lửng, nitơ ) cho phép trong lần xả cuối cùng từ các nhà máy xử lý nước thải. 
Tiêu chuẩn nước uống bao gồm các giới hạn về mức độ của các chất gây ô nhiễm cụ thể được cho phép trong nước uống được giao đến nhà để sử dụng trong nước. 
Ở Hoa Kỳ, Đạo luật Nước sạch và các sửa đổi của nó quy định chất lượng nước và đặt ra các tiêu chuẩn tối thiểu cho việc thải chất thải cho từng ngành cũng như các quy định cho các vấn đề cụ thể như hóa chất độc hại và sự cố tràn dầu.
Tại Liên minh châu Âu , chất lượng nước được điều chỉnh bởi Chỉ thị Khung nước, Chỉ thị về Nước uống và các luật khác.