Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
Речовини, котрі викликають порушення якості води, називаються забруднюючими. Забруднювачі води поділяються на хімічні, фізичні, біологічні, теплові та радіаційні.
Хімічне забруднення води відбувається внаслідок надходження у водойми з стічними водами різних шкідливих домішок неорганічної (кислоти, мінеральні солі, луги тощо) й органічної природи (нафта й нафтопродукти, органічні сполуки, поверхнево-активні речовини, миючі засоби, пестициди тощо). Більшість з них є токсичними (отруйними) для мешканців водойм. Це - сполуки миш'яку, свинцю, ртуті, міді, кадмію, хрому, фтору тощо. Вони поглинаються фітопланктоном і передаються далі по харчовим ланцюгам більш високоорганізованим організмам, що супроводжується кумулятивним ефектом, який полягає в прогресуючому збільшенні вмісту шкідливих сполук у кожній наступній ланці харчового ланцюга. Скажімо, в фітопланктоні вміст шкідливої сполуки в десять разів більший, ніж у воді, в зоопланктоні (рачки, личинки тощо) - підвищиться ще вдесятеро, в рибі, яка харчується зоопланктоном, - ще вдесятеро, У результаті, в тканинах хижої риби (щука, судак) концентрація отрути може в тисячі разів перевищувати концентрацію у воді, що небезпечно для птахів, тварин і людей. Нещодавно, наприклад було встановлено, що вміст ртуті в балтійській трісці подекуди досягає 800 мг/кг маси. Це означає, що з'ївши п'ять-вісім таких рибин, людина одержує стільки ртуті, скільки міститься в медичному термометрі. Сумної слави набула хвороба Мінамата, вперше виявлена в людей, що їли рибу, виловлену японськими рибалками в затоці Мінамата, куди промислові підприємства безконтрольно скидали стоки з ртуттю [16].
Згубно впливають на стан водойм стічні води, що містять розчинені органічні речовини або суспензії органічного походження. Більшість цих речовин сприяє зниженню вмісту кисню у воді. Особливої шкоди завдають нафта й нафтопродукти, які утворюють на поверхні води плівку, що перешкоджає газообмінові між водою й атмосферою й знижує вміст кисню у воді. Осідаючи на дно водойм, органічні суспензії замулюють його й затримують або повністю припиняють життєдіяльність донних мікроорганізмів, які беруть участь у самоочищенні. Під час гниття донних осадків, забруднених органічними сполуками, утворюються шкідливі й отруйні сполуки, зокрема сірководень, що забруднює всю воду в річці чи озері [10].
Основними постачальниками органічних речовин у стічних водах є підприємства целюлозно-паперової промисловості (одне з "найбрудніших" виробництв, створених людиною), нафтопереробні заводи, великі тваринницькі комплекси тощо.
Велику кількість органічних сполук, яких раніше не було в природі, містять стоки хімічних підприємств. Багато з цих речовин біологічно активні, дуже стійкі й важко видаляються із стоків. Останнім часом особливе місце серед них посідають синтетичні миючі засоби-детергенти. Більшість з них містять фосфор. Зростання кількості фосфатів і нітратів у річках, озерах і морях спричинює інтенсивний розвиток синьо-зелених водоростей, "цвітіння" водойм, що супроводжується різким зниженням вмісту у воді кисню, "заморами" риб, загибеллю інших водних тварин. Детергенти також надзвичайно утруднюють роботу каналізаційних споруд, уповільнюючи процеси коагуляції під час очищення стічних вод.
Кількість хімічних забруднювачів води постійно зростає. У 1992 р. їх зафіксовано вже 959 різновидів. Про шкідливу дію багатьох з них ми нині лише здогадуємося, оскільки вони мають пролонгований вплив, тобто їхня дія виявляється в наступних поколіннях живих істот і полягає в появі шкідливих мутацій, генетичних розладах тощо [17].
Фізичне забруднення води пов'язане із зміною Її фізичних властивостей - прозорості, вмісту суспензій та інших нерозчинних домішок, радіоактивних речовин і температури.
Суспензії (пісок, намул, глинисті частки) потрапляють у водойми головним чином за рахунок поверхневого змиву дощовими водами з сільськогосподарських полів, особливо тоді, коли розорюються водозахисні смуги вздовж річок, орні ділянки наближаються до самого зрізу води. Багато суспензій потрапляє у водотоки з діючих підприємств гірничорудної промисловості, таких, як промивочні установки, драги тощо. Пил надходить у водойми також з сильними вітрами, особливо в суху погоду. Тверді частки різко знижують прозорість води, пригнічуючи процеси фотосинтезу водяних рослин, забивають зябра риб й інших водних тварин, погіршують смакові якості води. Особливу небезпеку для всього живого становлять радіоактивні домішки, що потрапляють у водойми завдяки викидам АЕС (особливо під час аварій), з частками золи від працюючих ТЕС тощо [7].
Теплове забруднення водойм є особливим видом забруднення гідросфери. Воно спричинене спуском у водойми теплих вод від різних енергетичних установок. Величезна кількість тепла, що надходить з нагрітими водами в ріки й озера, істотно змінює їх термічний і біологічний режими. Серед теплових забруднювачів гідросфери перше місце посідають АЕС, ТЕС, ТЕЦ.
Як свідчать спостереження, у ріках, які розташовані нижче від діючих ТЕС і АЕС порушуються умови нересту риб, гине зоопланктон, риби уражуються хворобами й паразитами. Вчені-гідробіологи встановили таку характерну послідовність дії підвищених температур, °С, на мешканців озер і штучних водойм:
До 26 - шкідливого впливу не спостерігається;
26-30 - пригнічення життєдіяльності риб;
понад 30 – шкідлива дія на біоценози;
34-36 - гине риба й деякі види інших організмів
Слід додати, що АЕС, як правило, скидають у водойми воду, нагріту до 45°С [18].
Біологічне забруднення водного середовища і полягає у надходженні до водойм із стічними водами різних видів мікроорганізмів, рослин і тварин (віруси, бактерії, грибки, найпростіші, черви), яких раніше тут не було. Багато з них є хвороботворними для людей, тварин і рослин. Серед біологічних забруднювачів перше місце посідають комунально-побутові стоки, особливо коли вони надходять у водойми без очищення. Проте навіть за наявності очисних споруд деяка кількість вірусів, бактерій все ж не затримується фільтрами й потрапляє у водойми. Промисловими біологічними забруднювачами є підприємства шкірообробної промисловості, м'ясокомбінати, цукрові заводи.
Особливої гостроти біологічне забруднення водойм набуває в місцях масового відпочинку людей (рекреаційні й курортні зони узбережжя морів і озер). Через поганий стан каналізаційних і очисних споруд останніми роками міське керівництво Одеси, Маріуполя та інших міст на узбережжі Чорного й Азовського морів неодноразово закривало пляжі, бо в морській воді були виявлені збудники таких небезпечних хвороб, як вірусний гепатит, дизентерія, холера тощо.
Якість води – це сукупність фізичних, хімічних, біологічних та бактеріологічних показників, які обумовлюють придатність води для використання у промисловому виробництві, побуті тощо.
Хімічний комбінат середньої потужності щодоби використовує 1-2 млн. м3 води. У великих містах з населенням більше 3 млн. чоловік добова витрата води сягає 2 млн. м3, а річна – 1 млрд. км3. При цьому до якості води висуваються достатньо високі вимоги, що викликає необхідність у складних технологічних процесах водоочищення та водопідготовки.
Забруднення річок, озер, морів та океанів відбувається зі значною швидкістю, оскільки у ці водойми надходить значна кількість завислих та розчинених речовин (органічних та неорганічних) [19].
Особливу небезпеку для водойм є стічні води. Стічні води котелень містять пом'якшувачі, продукти корозії. Наявність на поверхні води масел, нафти погіршує обмінні процеси, знижує в кисню у воді, що призводить до загибелі риб. 1 л нафти забруднює до 12 м2 поверхні води водоймища. Якщо вміст нафтопродуктів складає понад 200 мг/м3, порушується зоологічна рівновага водних об'єктів. Синтетичні поверхнево активні речовини згубно впливають на розвиток фітопланктону Свинець, ртуть, кадмій, нікель, цинк, марганець, потрапивши у воду, роблять її токсичною, що призводить не лише до загибелі зоопланктону, але й завдає шкоди здоров'ю людей. Стічні води гальванічних дільниць за металом перевищують ГДК в 2000–5000 разів. Пестициди, що потрапляють у воду при обробці лісопосадок, садів, городів, негативно впливають на живі організми та людей, котрі споживають таку воду.
Великої шкоди водним об'єктам завдає будівництво мостів та інших споруд на річках [20].
Господарсько-побутові стоки призводять до біологічного забрудню води, що може викликати кишково-шлункові захворювання (холеру, тиф) та захворювання печінки (гепатит). Особливо небезпечні стічні води пун санітарної обробки білизни та спецодягу, стоки від лікарень, побутові стоки котрі, потрапивши у воду, можуть викликати різні глистові захворювання (аскаридоз, ехінокоз тощо). Органічні забруднення часто призводять непередбачуваних процесів – зв'язування кисню у воді, загибелі живих організмів та фітопланктону. Надлишки фосфору та азоту у воді призводять до її цвітіння та порушення біологічної рівноваги у водоймах (табл. 1.7.).
Таблиця 1.7. Наслідки споживання людиною забрудненої води
| Характер споживання води | Забруднювач | Захворіння | |
Біологічний
Пиття та їжа
Холера, дизентерія, черевний тиф, гастроентерит, лептоспіроз, туляремія
Інфекційний гепатит
Амебна дизентерія, дракункульоз, гельмінтоз, ехінокоз
Шестосоміазиз, дерматит, стронгілоідоз
Малярія, жовта лихоманка, сонна хвороба, філяритоз
Хімічний
Пиття та їжа
Нітрати
Сполуки фтору
Миш’як
Селен
Свинець
Поліциклічні ароматичні вуглеводи
Надто м’яка вода
Хром
Нікель
Мідь
Фенол
Радіоактивні речовини, потрапляючи до води, викликають її іонізацію що несприятливо відбивається на розвитку живих організмів. Більш того фітопланктон та риби здатні засвоювати велику кількість радіоактивні речовин та накопичувати їх у своєму організмі. Споживання такої риби небезпечне для здоров'я людей.
Водні об'єкти з допустимим ступенем забруднення мол використовуватися для всіх видів водокористування без обмежень; з помірним ступенем забруднення використовуються лише для культурно-побутового водокористування; з високим ступенем забруднення – небезпечні для якого виду водокористування. Водні об'єкти з надзвичайно високим ступ забруднення непридатні для всіх видів водокористування [21].
Вода більшості водних об’єктів України на сучасному рівні класифікується як забруднена і брудна (ІV-V клас якості). Найгостріша ситуація спостерігається в басейнах річок Дніпра, Сіверського Дінця, річках Приазов’я, окремих притоках Дністра, Західного Бугу, де якість води класифікується як дуже брудна (VI клас). Для екосистем більшості водних об’єктів України властиві елементи екологічного та метаболічного регресу. Значною мірою це пов’язано з техногенним забрудненням та розораністю водозбірних ландшафтів. Зберігається тенденція до погіршення якості підземних вод внаслідок надходження до підземних горизонтів забрудників зі стічними водами, а також інтенсивної експлуатації продуктивних водоносних горизонтів. Забруднені ділянки підземних вод поширені переважно в районах розміщення великих промислових і сільськогосподарських об’єктів, насамперед поверхневих сховищ відходів (накопичувачів, золовідвалів, хвостошламосховищ тощо).
В Україні виявлено понад 290 сформованих осередків забруднення підземних вод в основних водоносних горизонтах, більш ніж на 90 діючих водозаборах спостерігається прогресуюче погіршення якості води. Підземні води, які продовжують залишатися основним, надійним джерелом водопостачання, особливо в сільській місцевості, не завжди відповідають вимогам до питної води, насамперед унаслідок підвищеного вмісту в них сполук нітратів, фосфору та бактеріологічного забруднення. Кисневий режим у річках України був задовільним, за винятком локального та короткотермінового зменшення вмісту кисню у водах окремих річок та водоймищ в літній період. Останнє пояснюється зменшенням розчинності кисню при високих температурах води. У переважній більшості річкових басейнів України тривалий час спостерігається сприятлива тенденція до зменшення вмісту у воді мінеральних сполук азоту (N мінер.), які визначають рівень евтрофування природних вод. У річках Криму вміст N мінер. за останній рік не змінився, а у воді Дніпра відзначено тенденцію до його зменшення. У водах Дунаю, Південного Бугу, Дністра, в річках Криму та Приазов’я протягом останніх років спостерігалося незначне зниження вмісту мінеральних сполук фосфору.
У водах Дунаю, Дніпра, Західного Бугу зафіксовано зменшення концентрації розчинених органічних речовин, в той же час у стоці Дністра та Південного Бугу їх вміст зростає. Забруднення важкими металами поверхневих вод більшості річок України має тенденцію до зниження. Найвищий вміст міді та марганцю в 2001 році спостерігався у басейні Дністра; цинку – у водах Південного Бугу та Сіверського Дінця; хрому – у басейні Західного Бугу. Найнижчий вміст усіх металів у водному середовищі, окрім міді, зафіксовано у водних об’єктах Криму. В той же час викликає тривогу помітне збільшення у воді вмісту фенолів, у першу
чергу це притаманне річкам Приазов’я, що може бути пов’язане з впливом гірничо-видобувних районів Донбасу.
Гальмівним фактором використання водних ресурсів є їх мінливість у часі: в природних умовах на частку весняного стоку припадає 60–70% на півночі і північному сході та до 80–90% – на півдні. Територіальний розподіл водних ресурсів не відповідає розміщенню водоємних галузей господарського комплексу України. Найбільша кількість водних ресурсів (58%) зосереджена в річках басейну Дунаю у прикордонних районах, де потреба у воді не перевищує 5% її загальних запасів.
Найменш забезпечені водними ресурсами Донбас, Криворіжжя, Крим та південні області України, де розташовані найбільші споживачі води. З метою усунення територіальної і часової нерівномірності розподілу стоку водозабезпечення в Україні здійснюється за допомогою 1,16 тис. водосховищ (загальний об’єм майже 55 км3), понад 28 тис. ставків, 7 великих каналів (загальна довжина 1021 км, пропускна здатність 1000 куб. м/с), 10 великих водоводів, якими вода подається у маловодні райони. Водосховища Дніпровського каскаду (корисний об’єм 18,7 км3) забезпечують більше половини обсягу водоспоживання в Україні.
Створений в Україні багатогалузевий господарський комплекс споживає у процесі виробництва значні обсяги водних ресурсів, хоча за останні десять років валові потреби у воді зменшились на 40%. Вони задовольняються забором прісних вод з поверхневих (24%) та підземних (3%) джерел, шахтно-рудникових (близько 2%) та морських (понад 1%) вод, а також за рахунок використання води, залученої в оборотні системи водопостачання (70%) (табл. 1.6). За останні роки стабілізувався обсяг води, залучений в системи оборотного водопостачання, – 41,3 куб. км., при цьому безповоротний забір води становить 5,3 км3 або 31% усього об’єму забраної прісної води.
Суттєве зменшення в 1992–2002 роках обсягів водокористування (з 28,6 км3/рік до 21,2 км3/рік), скорочення техногенного навантаження поки що не призвели до очікуваного ефекту – більша частина поверхневих водних об’єктів залишається – 6 класу якості (від води “забрудненої» – до “дуже забрудненої»). Основними причинами надто повільного поліпшення екологічного стану поверхневих водних об’єктів, навіть в умовах зниження техногенного навантаження, є регіональне геохімічне забруднення водозбірних ландшафтів важкими металами, нафтохімічними продуктами, залишками міндобрив тощо. Останні роки, за оцінками УІДНСіР та Держгеолслужби Мінекоресурсів, негативний вплив на екологічний стан поверхневих водних об’єктів підсилюється скиданням недостатньо очищених комунально-побутових та промислових стічних вод. Відносному уповільненню вказаної тенденції, на нашу думку, можуть сприяти кліматичні зміни останніх років і пов’язане з ними підвищення кількості опадів та поверхневого стоку. Переважаючий вплив якості питно-господарських вод на стан здоров’я населення (причина 70–80% захворювань) обумовив в останні роки розвиток використання підземних вод як найбільш екологічно сталого і захищеного джерела питної води.
Зростає також використання питних, столових та лікувальних мінеральних вод, яке у 2002 році досягло 11,2 л/рік на людину (в розвинених країнах – до 90–110 л/рік на людину). Тут можна відзначити суттєве уповільнення динаміки забруднення підземних вод глибоких горизонтів у більшості басейнів підземних вод, пов’язаного головним чином зі зменшенням агрохімічних та техногенних навантажень на ґрунтовий (незахищений з поверхні) горизонт. Виникнення локальних ділянок забруднення підземних вод спостерігається переважно в гірничо-видобувних регіонах внаслідок впливу мінералізованих вод шахт, що закриваються, та фільтруючих накопичувачів промислових та стічних вод.
Основними засадами екологічно збалансованого водокористування і сталого відтворення водних ресурсів та об’єктів України є:
– пріоритетність соціальної сфери водокористування, забезпечення прав людини на питну воду належної якості та сприятливе водне середовище;
– запровадження водозберігаючих форм розвитку економіки, у тому числі на основі гранично припустимих водно-екологічних навантажень та змін стану водних об’єктів;
– переважаюче використання водоресурсних об’єктів у природному стані;
– дотримання норм міжнародного права, співробітництво у галузі використання і охорони транскордонних водноресурсних систем [15].
Дата: 2019-05-28, просмотров: 230.