Розділ 5 ПРИРОДНІ ТА АНТРОПОГЕННІ ЗАБРУДНЕННЯ БІОСФЕРИ


НазваРозділ 5 ПРИРОДНІ ТА АНТРОПОГЕННІ ЗАБРУДНЕННЯ БІОСФЕРИ
Сторінка9/13
Дата19.04.2013
Розмір1.62 Mb.
ТипДокументи
bibl.com.ua > Туризм > Документи
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13

7.3. ЕКОЛОГІЧНИЙ СТАН ВОДОЙМ УКРАЇНИ

Коротко розглянемо екологічний стан водойм України. Ріки Дніпро та Дністер є найбільшими прісноводними водоймами країни, в басейнах яких проживає близько 80 % населення. Ці ріки впродовж тривалого часу мали велику біологічну продуктивність, а їх природні ресурси споживали мільйони людей. З інтенсивним розвитком промисловості, сільського й житлово-комунального господарства було побудовано понад 800 водосховищ, у тому числі 13 з об'ємом понад 100 млн м3, значно зросло споживання прісної води та скидання забруднених стічних вод. Для потреб промисловості й сільського господарства з Дніпра щороку відбирають близько 15 млрд м3 води і скидають у нього близько 10 млрд м3 неочищених стічних вод. В атмосферу басейну щороку викидається понад 10 млн т газопилових забруднень з промислових об'єктів. У басейні Дніпра працюють 5 атомних електростанцій. У стічних водах містяться в надлишковій кількості амонійний та нітритний азот, нафтопродукти, фенол, солі важких металів та хлорорганічні пестициди. З дощовими й талими водами в Дніпро та його водосховища потрапляє близько 500 тис. т сполук нітрогену, 1 тис. т заліза, 40 тис. т фосфорних і 20 тис. т калійних добрив, 40 т нікелю, 2 т міді, 0,5 т хрому. В результаті води Дніпра містять 3- 38 ГДК амонійного азоту, 5-29 ГДК цинку, 2-25 ГДК мангану та ін.

Значної шкоди Придніпров'ю завдало будівництво шістьох ТЕС та водосховищ, що затопили майже 700 тис. га родючих заплавних земель (близько 2,1 % загальної площі України). В результаті такого будівництва режим Дніпра наблизився до застійного озерного. Різко зменшився водообмін і створилися застійні зони. Ріка втратила здатність самоочищатися. Піднявся рівень ґрунтових вод далеко від берегів. Почастішала евтрофікація вод і посилилося засолення ґрунтів. Майже в десять разів збільшився об'єм підземного стоку вод. У нижній частині басейну іригації змінився водно-сольовий режим ґрунтів, зменшився вміст гумусу в ґрунтах та посилилася їх ерозія в прибережній зоні. Внаслідок знищення під водою садів та городів щороку втрачається 3-4 млн т фруктів і овочів та близько 1 млн т зерна. Екологічна, енергетична та рибогосподарська вигода від створення водосховищ незначна, а нині вони перетворилися на гігантські накопичувачі промислового й побутового бруду. Майже половина річного обсягу стоку Дніпра забруднена.

Надзвичайно небезпечним є радіаційне забруднення донних відкладів Дніпра, особливо Київського водосховища, після аварії на ЧАЕС. У намулах Дніпродзержинського й Дніпровського водосховищ накопичуються значні кількості заліза, важких металів, фенолу та нафтопродуктів. Київське, Канівське й Дніпродзержинське водосховища забруднені нітратним та амонійним азотом (11-16 ГДК). Максимальні концентрації міді (110ГДК) спостерігалися в Дніпродзержинському водосховищі, цинку (140 ГДК) – у Канівському водосховищі біля м. Києва.

Більшість приток Дніпра забруднені переважно амонійним і нітратним азотом, фенолами, нафтопродуктами та сполуками важких металів. Найвищий рівень забруднення встановлено у воді річок Устя, Тур'я, Мокра Московка, особливо сполуками купруму й цинку, максимальні концентрації яких відповідно дорівнюють 30-35 і 14-19 ГДК. Високий вміст міді (44-17 ГДК) і мангану (38 ГДК) спостерігався у водах Горині (смт. Оржів), Тетерева (м. Житомир), Гнилоп'яті (м. Бердичів), Десни (м. Чернігів).

У басейні р. Дунай спостерігається високе забруднення нітратним азотом (11-16 ГДК), сполуками цинку (11 ГДК), мангану (10-21 ГДК) та нафтопродуктами, р. Дністер – нітратним азотом (13-19 ГДК), сполуками купруму (80), цинку (1,1) і мангану (16-61 ГДК). Особливо забрудненими є притоки Дністра – річки Тисьмениця, Свіча, Чечва, Бистриця-Солотвинська, Золота Липа, Коропець, Серет – амонійним і нітратним азотом, фенолами та сполуками купруму й цинку.

У надзвичайно незадовільному екологічному стані перебуває Азовське море. Погіршення екологічної ситуації зумовлене будівництвом гребель і водосховищ на ріках Дон і Кубань, які живлять море, впровадженням зрошувального землеробства та рисосіяння в прибережних районах, облаштуванням великих водозаборів у басейнах Дону й Кубані, які щороку недодають в Азовське море 10-15 км3 прісної води. Зростання забруднення навколишнього середовища викидами хімічної та металургійної промисловості (Ростов, Таганрог, Камиш-Бурун, Маріуполь, Донецьк), змив пестицидів з полів та будівництво численних баз відпочинку також сприяли погіршенню екологічного стану і призвели до різкого зменшення біологічної продуктивності екосистем. Так, вилов риби, який 50 років тому був у 40 разів більшим, ніж у Чорному й Балтійському морях разом узятих, скоротився в 40 разів.

У Чорному морі поступово підіймається до поверхні межа насичених гідрогенсульфідом глибинних вод. Якщо раніше вона була на глибині 150-200 м, то нині – 80-110 м. Значно погіршилася якість води в Дністровському й Дніпровському лиманах, Каркінітській і Каламітській затоках, а також у Сасикському водосховищі. Шельфові води Чорного моря забруднюються незадовільно очищеними стічними побутовими водами міст, розташованих на узбережжі. Внаслідок незадовільного санітарного стану часто закривали пляжі цих міст.

На форзаці II наведено в спрощеному вигляді карту «Україна. Забрудненість поверхневих вод» (В. А. Барановський, В. Г. Бардов, С. Т. Омельчук, 2000), що базується на санітарно-гігієнічному підході до якості води в природних водоймах. Стан водних об'єктів аналізували за результатами досліджень поверхневих вод на пунктах господарсько-питного, культурно-побутового та рекреаційного водокористування, проведених Центральною СЕС у 1983-1985 та 1995-1997 рр. Гігієнічна класифікація водних об'єктів за ступенем забруднення передбачала оцінку якості води за органолептичними, токсикологічними, загальносанітарними та бактеріологічними показниками. Перевищення концентрації забруднювальних речовин у 4-8 і більше разів ГДК оцінювалася в 3-4 бали (норма 2), що є перешкодою для питного водокористування. Небажаною є питна вода з дуже високою (понад 1000 мг/дм3) і дуже низькою (менш як 100 мг/дм3) мінералізацією.

Санітарний режим природних вод оцінювали за вмістом розчиненого кисню, БСК5 і БСК20, окиснюваністю і ХСК. До цієї групи належать важливі характеристики вмісту у воді розчинних органічних речовин, мікроорганізмів і бактерій. Бактеріологічні показники визначали за індексом ЛКП (вмістом бактерій групи кишкової палички). Вміст цих компонентів оцінювали порівнянням їх з ГДК, а сумарний їх вміст – за допомогою індексного принципу, який дав змогу привести всі показники окремих полютантів до єдиної системи вимірювання та їх зіставлення.

За отриманими індексами забрудненості оцінювали якісний стан води за ступенем забрудненості: допустима (індекси 0-5), помірна (5-10), підвищена (10-15), висока (15-20) і дуже висока (понад 20). Вода з допустимим рівнем забрудненості (індекс 0-5) характеризується як чиста і може використовуватися без обмеження. У разі вживання води з помірним забрудненням, що характеризується як умовно чиста, існує ризик несприятливого її впливу на стан здоров'я людей. Решта градацій гігієнічної оцінки характеризують її як забруднену і непридатну для вживання.

Загалом для водомірних постів України переважають помірно забруднені води, тобто умовно чисті. Екологічно чиста вода виявлена в Закарпатській, у південній частині Вінницької, на південному сході Харківської та заході Одеської областей, а також у південно-західній частині Автономної Республіки Крим. Підвищена забрудненість води відмічена у Львівській, Одеській, Запорізькій, Дніпропетровській та Донецькій областях. Висока забрудненість води – в північній частині Донецької області і дуже висока – на значній території Херсонської області.

Малі річки забруднені значно більше, ніж великі. Вони мають невисоку стійкість і низький потенціал самоочищення. Отже, швидшими темпами деградують малі річки.

Забруднення поверхневих вод значною мірою впливає на якість підземних вод. Найбільш незадовільний якісний стан підземних вод на Півдні України: в Одеській, Миколаївській, Херсонській і Запорізькій областях та Автономній Республіці Крим. Понаднормове забруднення пестицидами спостерігається у Вінницькій, Житомирській, Луганській та Миколаївській областях і Автономній Республіці Крим. Нітратне забруднення, що перевищує ГДК, відмічається практично на всій території України, за винятком її західних областей.

7.4. ПОВЕДІНКА ЗАБРУДНЕНЬ У ВОДОЙМАХ

ТА ВПЛИВ ЇХ НА ЖИТТЄДІЯЛЬНІСТЬ ОРГАНІЗМІВ

І ЗДОРОВ'Я ЛЮДЕЙ

Самоочищення води

У природних водоймах, розташованих далеко від населених пунктів, розвиваються типові для певних місцевостей біоценози: водорості, бактерії, гриби, найпростіші, вищі, рослини й тварини. Ці біоценози перебувають у певній біологічній рівновазі, властивій даним кліматичним та екологічним умовам. Стічні води, що потрапляють до водойм, призводять до зміни умов середовища і біологічного складу. Якщо хімічний склад та інші властивості стічних вод сталі, у водоймі складається співтовариство організмів, що відповідає новим екологічним умовам. Різні групи організмів поетапно розкладають органічні речовини. У результаті складних біохімічних процесів бактерії та інші мікроорганізми розкладають вуглеводи, білки та жири на простіші сполуки. Кінцевими продуктами є мінеральні солі (сульфати, нітрати, фосфати), гази (вуглекислий газ, водень, гідрогенсульфід, аміак) і вода. Ці сполуки споживають із води водорості та вищі рослини. Водорості за наявності сонячного випромінювання засвоюють вуглекислий газ і виділяють кисень, який використовується для окиснення органічних сполук.

Дуже важливу роль у процесі самоочищення відіграють нижчі види тварин: найпростіші одноклітинні та ракоподібні. Вони живляться водоростями, грибами й бактеріями, запобігаючи надмірному розвитку останніх і можливості вторинного забруднення. Дрібні тварини поїдаються рибами, а риба використовується в їжу людиною та більшими тваринами. Так замикається ланцюг біологічних змін, пов'язаних із самоочищенням водойм. Якщо розкладання органічних речовин відбувається повністю, а його продукти використовуються для побудови нової органічної матерії, надлишок її постійно видаляється з води. У водоймі встановлюється біологічна рівновага, наслідком якої є чиста вода.

Однією з найважливіших умов, необхідних для перебігу біологічних та біохімічних процесів у напрямку самоочищення води, є наявність у ній розчиненого кисню. Якщо кількість кисню достатня для біологічних перетворень органічних забруднень, процес самоочищення води відбувається безперервно з підтриманням у середовищі достатнього вмісту кисню. Якщо ж кисню у воді міститься недостатньо, його може не вистачити для підтримання життєвих процесів: аеробне середовище в такому разі перетворюється на анаеробне. Органічні сполуки замість окиснення зазнають анаеробного розкладання з виділенням гідрогенсульфіду, метану, водню, оксиду карбону (IV), що призводить до вторинного забруднення водойми.

Швидкість біологічних процесів у водоймі залежить від багатьох факторів. Так, з підвищенням температури вона зростає, що супроводжується швидшою витратою кисню у водоймі. Це спричинює певну небезпеку для водойм у разі скидання в них значної кількості стічних вод улітку або теплих стоків. Влітку кисень витрачається значно швидше, ніж узимку.

Евтрофікація водойм

Стічні води з сільськогосподарських полів і тваринницьких ферм та деякі промислові містять у своєму складі багато біогенних речовин – органічних сполук нітрогену та фосфору. Багато азоту і фосфору міститься в побутових стічних водах. В них міститься (в грамах на людину за добу): сполук нітрогену (в перерахунку на N) – 7-8 ; фосфору (в перерахунку на Р) – 1,5-1,8; калію (в перерахунку на К) – 3. Зростання вмісту біогенних елементів, особливо фосфатів, у ріках, озерах та інших водоймах спричинює інтенсивний розвиток синьозелених та деяких інших водоростей («цвітіння» водойм). Це супроводжується різким зниженням вмісту у воді кисню. Вода стає непридатною для життя, гинуть риба та інші водяні тварини. У водоймах починають переважати анаеробні процеси. Цей процес називають евтрофікацією. Евтрофікація вод – накопичення у водоймах органічних речовин під впливом антропогенних факторів (забруднення стічними водами) або з природних причин. Підвищення біологічної продуктивності екосистеми відбувається внаслідок збагачення її поживними речовинами (фосфором, азотом та ін.). Природна евтрофікація спостерігається тисячоліттями, а антропогенна настає набагато швидше, особливо у водоймах з уповільненим обміном води – озерах, ставках, водосховищах тощо. Евтрофікація вод – процес оборотний. Ефективними засобами боротьби з евтрофікацією вод є припинення надходження біогенних елементів у водойми, очищення стічних вод, агротехнічні й лісогосподарські заходи, що зменшують винесення біогенних речовин з площі водозабору, і збагачення киснем води.

Вплив забруднень на життєдіяльність організмів і здоров'я людей

Забруднення рік, озер, морів і океанів набуває загрозливого характеру і в багатьох районах перевищує їх здатність до самоочищення. У результаті зменшуються ресурси прісної води. Вже нині в багатьох країнах та південних районах України спостерігається її нестача. Незадовільне водозабезпечення населення часто є наслідком істотного погіршення якості води, зумовленого антропогенним забрудненням патогенними мікроорганізмами та різними ксенобіотиками господарсько-побутового й техногенного походження. За даними ООН, у світі щороку виробляють до 100 тис. нових хімічних сполук, серед яких близько 15 тис. є потенційними токсикантами. Скидається понад 120 км3 стічних вод за рік, які здатні зробити непридатною для вживання близько 7 тис. км3 чистої води, що в 1,5 раза більше від усього річкового стоку колишнього СРСР упродовж року (4700 км3). Внаслідок непродуманих і нераціональних рішень створюються загрозливі та катастрофічні екологічні ситуації на багатьох акваторіях. До них належать забруднення вод найбільшого прісноводного озера Байкал, катастрофічне обміління озера Арал внаслідок надмірного використання річкових стоків Амудар'ї й Сирдар'ї для поливу бавовняних полів тощо.

Забруднення вод Світового океану нафтою порушує тепло- і волого-обмін між атмосферою і океаном, становить загрозу для розвитку флори і фауни. Так, локальні забруднення в Середземному та Північному морях призводять до загибелі сотень тисяч морських птахів, риб, тюленів та інших тварин.

Дуже небезпечні наслідки має біологічне забруднення, особливо в місцях масового відпочинку людей (курортні й рекреаційні зони узбережжя озер, морів та інших водойм). Упродовж останніх років багаторазово закривалися пляжі Чорного та Азовського морів та на багатьох інших водоймах внаслідок виявлення у воді збудників холери, дизентерії, вірусного гепатиту та інших інфекцій.

Вживання мешканцями японської затоки Мінамата риби й крабів, виловлених у забруднених пестицидами водах, спричинило хронічне захворювання центральної нервової системи (хвороба «Мінамата»). Там само, в Японії, забруднення вод кадмієм на рисових плантаціях викликало масове захворювання «ітай-ітай» («ох-ох»), пов'язане з ураженням кісткової системи людини. Щороку від таких хвороб, як холера, дизентерія, більгарціоз, онхоцеркоз та ін., що передаються через воду, у світі вмирає до 50 тис. чоловік. Спалахи холери відмічалися в країнах Африки (Танзанія і Мозамбік). Встановлено, що близько 80 % хвороб у світі зумовлено незадовільною якістю води. Від хвороб, пов'язаних з водою, потерпає близько половини населення планети.

7.5. ЛАСИФІКАЦІЯ ЗАБРУДНЮВАЛЬНИХ РЕЧОВИН

Згідно з класифікацією, запропонованою Л. А. Кульським, забруднювальні речовини за їх фазово-дисперсним станом і відношенням до дисперсійного середовища поділяють на чотири групи. Домішки перших двох груп (крім високомолекулярних сполук) утворюють термодинамічно нестійкі гетерогенні системи, а двох інших – термодинамічно рівноважні оборотні гомогенні системи (див. схему на с. 98).

До першої групи належать не розчинні у воді зависі, а також бактерії та планктон. Вони кінетично нестійкі і підтримуються у завислому стані динамічними силами водяного потоку. В стані спокою зависі осідають. Розмір їх часточок становить 10-3-10-7 м.

Друга група домішок поєднує гідрофільні й гідрофобні мінеральні та органо-мінеральні колоїдні часточки ґрунтів, недисоційовані і нерозчинні форми високомолекулярних гумусових речовин, детергенти та інші речовини. До цієї групи належать також віруси і мікроорганізми, які за своїми розмірами близькі до колоїдних часточок. Розміри дисперсних часточок знаходяться в межах 10-7-10-9 м. Кінетична стійкість гідрофобних домішок характеризується співвідношенням сил гравітаційного поля і броунівського руху. Агрегативна стійкість їх зумовлена електростатичним станом міжфазної поверхні і утворенням на поверхні частинок стабілізувальних шарів.

Третя група забруднювальних домішок включає молекулярно-розчинні сполуки розміром менш ніж 10-9 м. До неї відносять розчинені гази, органічні речовини біологічного походження та інші домішки, що можуть міститися в складі промислових і господарсько-побутових стоків. У водному середовищі можливий перебіг двох процесів: сполучення різнорідних молекул (гідратація) і сполучення однорідних молекул (асоціація). Молекулярно-розчинні речовини здатні за рахунок водневих зв'язків утворювати з водою неміцні сполуки, що існують лише в розчині. Велике значення ці зв'язки мають також при асоціації молекул розчиненої речовини. Необхідною умовою їх виникнення є достатня полярність валентних зв'язків гідрогену у вихідних речовинах.


До четвертої групи забруднювальних домішок належать електроліти – речовини з йонним або сильно полярним зв'язком, які під впливом полярних молекул води дисоціюють на йони. Кристалічні структури цих речовин руйнуються переважно в результаті процесу гідратації.

Для кожної групи домішок можна виділити деякі специфічні фізико-хімічні методи контролю їх вмісту. При цьому враховують розмір часточок, рухливість в електричному полі, взаємодію зі світловим випромінюванням, кінетичну нестійкість системи «вода – домішка» та інші особливості.
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13

Схожі:

ДО АНТРОПОГЕННИХ НАВАНТАЖЕНЬ
УРОК КАТЕГОРІЯ «ЗАБРУДНЕННЯ». ОСНОВНІ АНТРОПОГЕННІ ДЖЕРЕЛА ЗАБРУДНЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
План урока Слайд
Атлантичного океану; вдосконалити практичні уміння ха­рактеризувати кліматичні умови океану, властивості водних мас, природні багатства,...
Поняття екологічної катастрофи. Екологічні катастрофи в історії Землі....
На деструкційна зміна умов навколишнього середовища глобального чи локального масштабу, яка пов'язана з нанесенням величезної шкоди...
Природні умови та природні ресурси. Природні умови європейських країн...
Піренеї, Альпи, Апенніни, Балкани, Карпати. Давніми зруйнованими горами є Скандинавські, Уральські гори та Центральноєвропейський...
Уроках хімії. Тема: Повітря та його склад. Забруднення атмосфери
Розкрити взаємозв'язок хімії, людини, природи. Показати, що головною причиною забруднення природи є людина. Виховати думку, що знання...
Поняття і зміст права власності на природні ресурси
Право власності на природні ресурси — це інститут екологічного права, нормами якого регулюються суспільні відносини належності природних...
Тема: Природні лиха Головні дидактичні цілі
Головні дидактичні цілі: дати уявлення учням про природні стихійні лиха; ознайомити з правилами безпечної поведінки рід час грізних...
Конвенція про захист чорного моря від забруднення (бухарестська конвенція)
Протокол про захист морського середовища Чорного моря від забруднення з наземних джерел, 1992 рік
Тема роботи. Порівняння обсягів і структури забруднення міст України...
Обладнання й матеріали: картка з таблицею для практичної роботи; карта України, робочий зошит
Практично-семінарське заняття №14. Людина і біосфера
Вчення В.І. Вернадського про біосферу. Структура біосфери. Розподіл життя у біосфері
Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання


При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
Головна сторінка