Вступ
Водніресурси — це поверхневі і підземні води,придатні для використання в народному господарстві. Водні ресурси є одним зжиттєво важливих компонентів гідросфери земної кулі та необхідною підвалиноюсоціально-економічного розвитку в цілому, задоволення основних потреб людей,діяльності у галузі виробництва продовольства, збереження екосистем. Частинакористувачів (промисловість, сільське і комунальне господарства) безповоротнозабирають воду з рік, озер, водосховищ, водоносних горизонтів. Іншівикористовують не саму воду, а її енергію, водну поверхню або водоймище загалом(гідроенергетика, водний транспорт, рибництво). Водойми мають велике значеннядля відпочинку, туризму, спорту.
Незважаючина неухильне зростання споживання води внаслідок швидкого збільшеннячисельності народонаселення, головною проблемою став не брак питної води вбільшості країн світу, а прогресуюче забруднення річок, озер і підземних вод.Значне зростання промисловості призвело до різкого збільшення обсягів технічнихвідходів, що скидаються, у вигляді неочищених або недостатньо очищених стічнихвод у водоймища. Нині забруднення води в басейнах великих рік практично на всійтериторії України досягло критичних показників. Деякі річки практичноперетворені на стічні канави. Виносами річок забруднені прибережні зониАзовського та Чорного морів.
Отже,предметом мого дослідження є стан водних ресурсів – найбільш розповсюдженоїсполуки на нашій планеті, встановлення їх проблем та забруднення, шляхи їхочищення, та охорона водних ресурсів. Я вважаю, цю проблему досить актуальною внаш час. Оскільки вода – основа всіх живих процесів. Адже з неї все ізароджувалось, розвивалося на Землі. В минулі роки проблема чистої прісної водине була настільки поширеною, як зараз. В наш час вона стала глобальною. Метоюмоєї роботи є з`ясування в результаті чого забруднюються водоймища. Що сприяєцьому. Чому в наш час досить поширеним став такий процес як «цвітіння води». Яквпливають сучасні підприємства та сільське господарство на стан водоймищ.
Гідросфера
Гідросфера,або водяна оболонка Землі, — це її моря й океани, крижані шапки приполярнихрайонів, річки, озера й підземні води.
Космонавтикажуть, що коли дивитися на землю з висоти космічної орбіти, то око розрізняєпереважно два кольори: білий колір хмар і крижаних полярних шапок і блакитнийколір Світового океану, що вкриває 71 % поверхні нашої планети; морська вода –найпоширеніша на Землі речовина.
Водавиконує дуже важливі екологічні функції:
ü вода – це головна складова частина всіх живих організмів;
ü за участю води здійснюється численні процеси векосистемах(наприклад, обмін речовин, тепла);
ü вода – один із найважливіших видів мінеральної сировини, основний природний ресурс, що споживається людством.
Величезнуроль відіграє гідросфера у формуванні поверхні Землі, її ландшафтів, у розвиткуекзогенних процесів, в перенесенні хімічних речовин, у тому числі йзабруднювачів довкілля.
Для багатьохорганізмів вода – це середовище їхнього життя. Хімічний склад морської водидуже схожий на склад плазми крові людини: містить ті самі хімічні елементи йприблизно в тих самих пропорціях. Це один із доказів того, що предки людини, які решти ссавців, колись жили в морі.
Підземніводи за своїм хімічним складом дуже різноманітні: від прісних, щовикористовуються для пиття й водопостачання, до мінералізованих і навіть доропи із солоністю 600%; деякі мінералізовані підземні води мають лікувальнівластивості.
Основнеджерело водопостачання для людини – річковий стік. Перше місце за цимпоказником посідає Бразилія з її гігантською повноводою річкою Амазонкою. Вінрозподіляється по території нашої держави нерівномірно: 70% стоку припадає наПівнічно-Західний економічний район. Де мешкає лише 40% населення. А на Донецько-Придніпровськийі Південний економічні райони, де живе 60% населення й зосереджені найбільш водоємкі галузігосподарства, припадає тільки 30% стоку… У зв`язку з цим у багатьох районах півдня України відчувається гострийдефіцит води, для ліквідації якого доводиться перекидати її каналами, будувативодосховища тощо.
Головнеджерело води для України – річка Дніпро. Крім того, потреби у водізабезпечуються річками Дунай. Дністер, Південний Буг, Тиса, Прут та ін… Стан водий повноводність цих артерій залежать в основному від стану їхніх приток – малихрічок, яких в Україні налічується близько 63 тис. Їхня роль величезна: доситьзгадати, що 90% населених пунктів нашої країни розташовані саме в долинах малихрічок і користуються їхньою водою. Однак стан малих річок України сьогоднівикликає велику тривогу. Понад 20 тис. їх уже зникло, пересохло. Ценевідворотно веде до деградації великих річок. Тому проблема їх збереження таоздоровлення – одна з найгостріших для нашої молодої держави.
Підземніводи України мають не менше значення для забезпечення водою населення: близько70% населення сіл і селищ міського типу задовольняють свої потреби в питнійводі за рахунок ґрунтових вод чи глибших водоносних горизонтів. Стан підземнихвод України в цілому кращий, ніж поверхневого стоку, хоча місцями вони забруднюються стокамипромислових підприємств, тваринницьких комплексів тощо. В деяких промислових районахрозробка шахт і кар`єрів негативно впливає на якість і запаси підземних вод. Урезультаті багаторічного відкачування води з цих об`єктів рівень дуже понизився,а з деяких водоносних горизонтів вода зникла зовсім.
Отже, Гідросфера – це саме та оболонка, яка охоплює в своєму складі всі моря,океани, річки, озера. Як з`ясувалося, що вода має теж свої функції для людей, цілющівластивості, тому й людство повинно дбати про водні ресурси. Проблема нестачіводних ресурсів, забруднення водоймищ торкнулося навіть України, стан річок іморів України на даний час не є задовільним, в кращому стані перебувають лишепідземні води України, хоча їхній стан і не найкращий.
Споживання прісної води. Всі галузігосподарства стосовно водних ресурсів поділяються на споживачів і користувачів.Споживачі забирають воду з джерела водопостачання, використовують її длявиготовлення продукції. А потім повертають, але вже в меншій кількості й іншоїякості. Користувачі воду не забирають, а використовують її як середовище(водний транспорт, рибальство, спорт тощо) або як джерело енергії (ГЕС). Протейвони можуть змінювати якість води (наприклад водний транспорт забруднює воду).
Промисловістьвикористовує близько 20 % води, споживаної людством. Кількість води, щоспоживається підприємством, залежить від того, яку продукцію воно випускає, відсистеми водопостачання (прямоточна чи оборотна) та від інших причин.
Запрямоточної системи вода з джерела надходить на промисловий об`єкт, використовується впроцесі виготовлення продукції, потім піддається очищенню й після цьогоскидається у водостік чи водойму. За оборотної системи відпрацьована вода післяочищення не повертається у водойму, а знову використовується в процесівиробництва. Витрата води за такої системи набагато нижча.
Кількість води, необхідної для виробництва 1 т продукції, називають водоємкістю виробництва. За цим показникомрізні виробництва дуже відмінні. До найбільших споживачів води в промисловостіналежать атомні електростанції. Так, Хмельницька АЕС, розташована у верхів`ях річки Горинь, «випиває»всю в воду з цієї річки, яка колись була основним джерелом водопостачання населенняй промисловості Рівненської області.
Основнийже споживач води – сільське господарство. Це зумовлено передусім збільшеннямплощ зрошуваного землеробства. Зрошувані землі набагато продуктивніші віднезрошуваних. Сьогодні в світі площа зрошуваних земель становить 15% загальноїплощі сільськогосподарських угідь, а дають ці землі понад 50% усієї продукції.
Питомеводоспоживання під час зрошення залежить від виду вирощуванихсільськогосподарських культур, клімату, технічного стану зрошуваних систем іспособів поливу.
Більшачастина води (20-60%). Що використовується для зрошення, безповоротно втрачається(випаровується), певна ї ї кількість повертається назад у водойми у вигляді такзваних поворотних вод, сильно забруднених солями.
Водопостачаннянаселення( близько 10% усієї споживаної людством води) задовольняє потреби впитній воді й комунально-побутові потреби (робота підприємств побутовогообслуговування, поливання вулиць і зелених насаджень, протипожежні заходитощо). Є поняття питоме водоспоживання, тобто добовий об`єм води, необхідний длязадоволення потреб одного жителя міста або села.
Можемопідвести підсумок про те, що основними джерелами забруднення води єпідприємства, які забирають близько 20% води на свої потреби та сільськегосподарство, яке інтенсивно використовує воду для зрощення полів, більшістьцієї води все ж таки повертається у вогляді так званих поворотних вод, але вонисильно забруднені і потребують очищення.
Забруднення води. Врезультаті діяльності людей гідросфера змінюється: кількісно( зменшеннякількості води, придатної для використання) та якісно (забруднення).
Середзабруднень розрізняють фізичне, хімічне, біологічне й теплове.
Фізичне забруднення водивідбувається внаслідок: накопичення в ній нерозчинних домішок – піску, глини,мулу в результаті змивання дощовими водами з розораних ділянок (полів);надходження суспензій з підприємств гірничорудної промисловості; потраплянняпилу, що переноситься вітром у суху погоду тощо. Тверді частинки знижуютьпрозорість води, пригнічують розвиток водних рослин, забивають зябра риб таінших водяних тварин, погіршують смакові якості води, а іноді роблять їївзагалі непридатною для споживання
Хімічне забрудненнявідбувається через надходження у водойми зі стічними водами різних шкідливихдомішок, неорганічного(нафта й нафтопродукти, мийні засоби, пестициди тощо)складу. Шкідлива дія токсичних речовин, що потрапляють у водойми, посилюєтьсяза рахунок так званого кумулятивного ефекту (прогресуюче збільшення вмістушкідливих сполук у кожній наступній ланці трофічного ланцюга). Так, уфітопланктоні концентрація шкідливої сполуки часто виявляється в декілька разіввищою, ніж у воді, у зоопланктоні (личинки, дрібні рачки тощо) – в десяткиразів вищою, ніж у фітопланктоні, в рибі, яка харчується зоопланктоном, – ще вдесятки разів вищою. А в організмі хижих риб ( таких, як щука чи судак)концентрація отрути збільшується ще в десять разів і, отже, буде в десять тисяч разіввищою, ніж у воді.
Особливоїшкоди водоймам завдають нафта й нафтопродукти, які утворюють на поверхніводи плівку, що перешкоджає газообмінові між водою та атмосферою й знижує вмісту воді кисню. В результаті розливу 1 т нафти плівкою покривається 12 км кВ.води. Згустки мазуту, осідаючи на дно, вбивають донні мікроорганізми, якіберуть участь у процесі самоочищення води. Внаслідок гниття осадів, забрудненихорганічними речовинами виділяються шкідливі сполуки, зокрема сірководень, щоотруюють усю воду в річці чи озері.
До основних забруднювачів води належать хімічні, нафтопереробні й целюлозно-паперові комбінати,великі тваринницькі комплекси, гірничорудна промисловість. Серед забруднювачівводи особливе місце посідають синтетичні мийні засоби. Ці речовини надзвичайностійкі, зберігаються у воді роками.
Забрудненняводи речовинами, що містять фосфор, сприяє бурхливому розмноженню синьо-зеленихводоростей і «цвітінню» водойм, яке супроводжується різким зниженням у водівмісту кисню, «заморами» риби, загибеллю інших водяних тварин. Під час «цвітіння»Каховського та інших «рукотворних» морів на Дніпрі стоїть сморід, а хвилі викидаютьна берег трупи риби, що задихнулася.
Біологічне забрудненняводойм полягає в надходженні до них зі стічними водами різних мікроорганізмів (бактерій. вірусів), спор грибів, яєць гельмінтів і т.д., багато з яких єхвороботворними для людей, тварин і рослин. Серед біологічних забруднювачівперше місце посідають комунально-побутові стоки ( особливо, якщо вони неочищені або очищені недостатньо), а також стоки цукрових заводів, м`ясокомбінатів, підприємств з обробки шкір, деревообробних комбінатів. Особливонебезпечне біологічне забруднення водойм у місцях масового відпочинку людей(курортні зони узбереж морів). Через поганий стан каналізаційних систем таочисних споруд останніми роками нерідко закривалися пляжі в Одесі, Маріуполі таінших містах на узбережжях Чорного та Азовського морів, оскільки в морськійводі було виявлено збудників таких небезпечних захворювань, як холера,дизентерія, вірусний гепатит та ін.
Теплове забруднення водивідбувається внаслідок спускання у водойми підігрітих вод від ТЕС, АЕС та іншихенергетичних об`єктів. Тепла вода змінює термічний і біологічний режим водойм ішкідливо впливає на їхніх мешканців. Як показали дослідження гідробіологів, вода нагріта до температури26-30 градусів, діє на риб та інших мешканців водойм пригнічуючи. А якщотемпература води піднімається до 36 градусів, то риба гине. Найбільшу кількістьтеплої води скидають у водойми атомні електростанції.
Доосновних джерел забруднення водоймищ відносять:
ü атмосферні опади, що містять забруднюючі речовини промисловогопоходження, які вимиваються з атмосфери;
ü міські стічні води (побутові, каналізаційні стоки, що містятьшкідливі для здоров`я синтетичні миючі засоби та ін.);
ü промислові стічні води;
ü сільськогосподарські стічні води (відходи тваринницькихкомплексів, змив з полів пестицидів дощами і весняними талими водами та ін.).
Найбільшзначущу частку забруднення водоймищ становлять промислові стічні води, половинаобсягу яких скидається у водоймища без очищення, а велика частина другоїполовини – в недостатньо очищеному вигляді. Тому майже всі річки забрудненінафтопродуктами, важкими металами, органічними і мінеральними сполуками.Сільськогосподарські стічні води несуть у річки та озера величезну кількістьдобрив і пестицидів. Скидання стічних вод у водоймища супроводжуєтьсянакопиченням забруднюючих речовин у донних осадках у великих концентраціях, щоможе призводити до різкого підвищення рівня забруднення, пов`язаного з утворенням новиххімічних сполук.
Морськіводи також піддаються забрудненню. З ріками і стоками прибережних промислових ісільськогосподарських підприємств щорічно виносяться в моря мільйони тоннхімічних відходів, а з комунальними стоками і органічних з`єднань. Черезаварії танкерів і нафтовидобувних установок в океан попадає по різним джереламне менше 5 млн. тонн нафти в рік, що викликає загибель багатьох водних тварин,морських птахів. Хвилювання викликають захоронення ядерних відходів на дніморів, кораблі, які потонули з ядерними реакторами і ядерною зброєю.
Отже,можна відмітите те, що найбільш небезпечними для водоймищ є фізичне, хімічне,біологічне і теплове забруднення. Вони призводять не тільки до погіршенняякості води, але й до того, що починають з`являтися трупи риб, що в наш час не є несподіванкою, окрім цьогозабруднення водоймищ згубно впливає і на саму людину. Оскільки може призводитидо таких страшних хвороб як холера, дизентерія, вірусний гепатит та ін.Забруднюються не тільки річки, а й моря, вони теж часто забруднюються нафтоюта нафтопродуктами, що має найбільш згубний вплив. Поширилося так зване«цвітіння води», яке супроводжується різким зниженням у воді вмісту кисню,«заморами» риби, загибеллю інших водяних тварин.
Екологічні проблеми Дніпра, Чорного й Азовського морів
Уминулому Дніпро – одна з найбільших річок Європи був чистоводним, зі стабільноюекосистемою, яка нормально функціонувала тисячоліттями, поїла й годуваламільйони людей.
Сьогоднічерез грубі порушення людиною всіх правил і принципів раціональногоприродокористування екосистеми Дніпра деградують, зламані вертикальні тагоризонтальні зв’язки біотичного й абіотичного оточення.
Основні причини кризової ситуації, що склалася:
ü будівництво на Дніпрі каскаду водосховищ, які докорінно змінилидинаміку стоку;
ü великомасштабна меліорація;
ü спорудження численних промислових комплексів у басейні річки;
ü величезні об`єми водозабору для потреб промисловості та зрощення;
ü дуже сильне забруднення.
Річковийрежим Дніпра штучно трансформовано в озерний, водообмін різко сповільнився,утворилися зони застою, прискорилися темпи евтрофікації. Водосховища істотнопогіршилися стан прилеглих територій: підвищився рівень ґрунтових вод навіть начималих відстанях від берегів, посилилося засолення ґрунтів і зменшився вміст уних гумусу, майже в 10 разів збільшився об`єм підземного стоку басейну, змінивсяводно-сольовий режим у зонах іригації, посилилася ерозія берегової зони.
Удонних відкладення Дніпра постійно збільшується концентрація радіонуклідів,особливо в Київському водосховищі, у водах і мулах Дніпродзержинського таДніпропетровського водосховищ стрімко зростає концентрація заліза, ціанідів,хлоридів, хрому, міді, кобальту, свинцю, цинку, кадмію, фенолів,нафтопродуктів.
ВАзовському морі стався також беззвучний біологічний вибух. Десятиліття тому з експериментальнихкошів у море вийшла далекосхідна риба пеленгас витісняє чимало аборигеннихвидів азовської іхтіофауни й уже став одним із основних промислових видів цьогоморя.
ВидиАзова здавна славилися цілющими властивостями. Нині ж у результатіантропогенного забруднення ці властивості втрачені. Так іще в 1987 р.концентрація пестицидів збільшилася в 20 разів. Сьогодні в донних відкладенняхморя вміст отрутохімікатів і важких металів у багато разів перевищує норму.
У70-х роках у таганрозькій затоці було зареєстровано перші великі спалахитоксичного «цвітіння» води синьо-зеленими водоростями. У 80-х роках вони сталирегулярними. В 1997 в «цвітіння» спостерігалося вже на відкритих акваторіяхморя й охоплювало не тільки його східну, найзабрудненішу частину, а й західну.
Різкопогіршилася санітарно-епідеміологічна ситуація на узбережжі Азова. Щорокувеликі курортні зони періодично оголошуються закритими через невідповідністьсанітарно-гігієнічним нормам, спалахи особливо небезпечних інфекційнихзахворювань, наприклад холери.
Головні причини екологічної кризи Азова:
ü хижацький вилов риби підприємствами Мінрибгоспу колишнього СРСР,який розпочався в 50-х роках способом потужного океанічного лову за допомогоювеличезних тралів, кошів, механічних драг, замість традиційних невеликих сіток, спеціальних снастей, невеликих баркасів, розрахованих на глибини моря5-8 м;
ü будівництво гребель і водосховищ на основних річках, що живлятьморе, – Дону та Кубані, й перетворення цих водосховищ на гігантські промисловівідстійники;
ü впровадження в басейнах стоку в море зрошуваного землеробства таінтенсивних технологій вирощування рису замість вирощування традиційнихкультур, що призвело до пере хімізації та засолення ґрунтів, забруднення вод,істотного скорочення стоку річок Дону та Кубані;
ü збільшення кількості неочищених викидів підприємствами хімічної таметалургійної промисловості містах Маріуполь, Ростов-на-Дону, Таганрог,Комиш-Бурун;
ü інтенсивне будівництво на узбережжі й морських косах численнихпансіонатів і баз відпочинку й, як наслідок, – скидання в море побутовихвідходів і каналізаційних стоків.
Екологічнаситуація в басейні Чорного моря дещо краща, чому сприяють його розміри іглибина. Проте в Чорне море впадають Дніпро, Південний Буг, Дністер, Дунай, якіщорічно приносять мільйони кубометрів стоків, що містять токсиканти десятківнайменувань. У воді й донних відкладеннях значно підвищилася концентраціярадіонуклідів. Шельф забруднюють побутові й каналізаційні стоки, супровіднііндустрії туризму. Через це останнім часом десятки разів закривалися пляжіЯлти, Феодосії, Євпаторії, Алушти, Одеси. В південно-західній частині Чорногоморя у зв`язку з розробкою підводних нафтогазових родовищ почалось інтенсивнезабруднення води нафтопродуктами. В цьому ж регіоні дедалі частіше виникаютьзони замору. Величезну небезпеку становлять потужні припортові заводи таПівденний порт поблизу Одеси. Тут, зокрема, виготовляються й концентруютьсявеличезні об`єми рідкого аміаку,експлуатується потужний аміакопровід Одеса-Тольяті. Ця вкрай шкідлива речовинаперевозиться танкерами місткістю 50-120 тис. т. Навіть одна аварія на заводі, впорту чи на такому танкері може мати тяжкі екологічні та економічні наслідки.
Черезпорушення регіонального гідродинамічного, гідрохімічного та теплового балансівводних мас моря, поступово підвищується межа насичених сірководнем глибиннихвод, якщо раніше вона проходила на глибині 150-200м, то тепер піднялася до80-110м.
Кризоваситуація розвивається в чорноморських лиманах – Дніпровсько-Бузькому, Дністровському,в Каламітській і Каркінітській затоках, а в лимані-озері Сасик вона оцінюєтьсяяк катастрофічні. В лиманах спостерігається токсичні «цвітіння» синьо-зеленимиводоростями, а з початку 80-х років як у лиманах, так і на відкритихакваторіях моря з`явилися «цвітіння», подібні до сумнозвісних «червонихприпливів». У всьому світі саме це «цвітіння» вважається найшкідливішим, боводорості, що його спричиняють, здатні виділяти у воду токсин – смертельнуотруту кураре.
Отже,можна сказати про те, що стан однієї з найбільших річок Європи Дніпра в наш часрозцінюється як дуже критичний, цьому перш за все сприяє діяльність людини, їїбайдужість до цієї водної артерії нашої країни. Критичним є стан і Чорного таАзовського морів. В минулому цілющі води Азовського моря привертали увагубагатьох відпочиваючих не тільки з України, а й з-за кордону, та наш час цяситуація не є найкращою: зменшується кількість риби в морі, закриваються пляжі,різко погіршилася санітарно-епідеміологічна ситуація. Стан Чорного моря єтрішечки кращим, але антропогенна діяльність торкнулася і його, вода його сталане такою чистою, часто спостерігається «цвітіння води».
Вплив забруднень на життєдіяльність організмів і здоров`я людей
Забрудненнярік, озер, морів і океанів набуває загрозливого характеру і в багатьох районахперевищує їх здатність до самоочищення. У результаті зменшуються ресурсипрісної води. Вже нині в багатьох країнах та південних районах України спостерігаєтьсяїї нестача. Незадовільне водозабезпечення населення часто є наслідком істотногопогіршення якості води, зумовленого антропогенним забрудненням патогеннимимікроорганізмами та різними ксенобіотиками господарсько-побутового йтехногенного походження. За даними ООН, у світі щороку виробляють до 100 тис.нових хімічних сполук, серед яких близько 15 тис. є потенційними токсикантами.Внаслідок непродуманих рішень створюються загрозливі та катастрофічніекологічні ситуації на багатьох акваторіях. До них належать забруднення воднайбільшого прісноводного озера Байкал, катастрофічне обміління озера Аралвнаслідок надмірного використання річкових стоків Амудар`ї й Сирдар`ї дляполиву бавовняних полів тощо.
Забрудненнявод Світового океану нафтою порушує тепло — і волого обмін між атмосферою іокеаном, становить загрозу для розвитку флори і фауни. Так, локальнізабруднення в Середземному та Південному морях призводять до загибелі сотеньтисяч морських птахів, риб, тюленів та інших тварин.
Дуженебезпечні наслідки має біологічне забруднення, особливо в місцях масовоговідпочинку людей (курортні й рекреаційні зона узбережжя озер, морів та іншихводойм). Упродовж останніх років багаторазово закривалися пляжі Чорного таАзовського морів та на багатьох інших водоймах внаслідок виявлення у водізбудників холери, дизентерії, вірусного гепатиту та інших інфекцій.
Вживаннямешканцями японської затоки Мінамата риби й крабів, виловлених у забрудненихпестицидами водах, спричинило хронічне захворювання центральної нервовоїсистеми (хвороба «Мінамата» ). Так само, в Японії, забруднення вод кадмієм нарисових плантаціях викликало масове захворювання «ітай-ітай», пов`язане зураженням кісткової системи людини. Щороку від таких хвороб, як холера,дизентерія, більгарціоз, онхоцеркоз та ін., що передаються через воду. У світівмираю до 50 тис. чоловік. Спалахи холери відмічалися в країнах Африки.Встановлено, що близько 80% хвороб у світі зумовлено незадовільною якістю води.Від хвороб, пов`язаних з водою, потерпає близько половини населення планети.
Отже,можна підвести підсумок про те, що забруднення води згубно впливає нажиттєдіяльність організмів, а особливо на здоров`я людини. Забруднена риба, яка споживається людиною спричиняєбагато тяжких хвороб. У результаті забруднення водойм гинуть живі організми.Які мешкають у водоймах, птахи. Багато хвороб, як наприклад, більгарціоз,онхоцеркоз та ін. передаються через воду. Ця проблема є глобальною в усьомусвіті і потребує негайного вирішення.
Самоочищення води
Уприродних водоймах, розташованих далеко від населених пунктів, розвиваютьсятипові 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 потрапляютьдо водойм, призводять до зміни умов середовища і біологічного складу. Якщохімічний склад та інші властивості стічних вод сталі, у водоймі складаєтьсяспівтовариство організмів, що відповідає новим екологічним умовам. Різні групиорганізмів поетапно розкладають органічні речовини. У результаті складнихбіохімічних процесів бактерії та інші мікроорганізми розкладають вуглеводи,білки та жири на простіші сполуки. Водорості за наявності сонячного випромінюваннязасвоюють вуглекислий газ і виділяють кисень, який використовується дляокиснення органічних сполук.
Дужеважливу роль у процесі самоочищення відіграють нижчі види тварин: найпростішіодноклітинні 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 табільшими тваринами, так замикається ланцюг біологічних змін, пов`язаних ізсамоочищенням водойм. Якщо розкладання органічних речовин відбуваєтьсяповністю, а його продукти використовуються для побудови нової органічноїматерії, надлишок її постійно видаляється з води. У водоймі встановлюєтьсябіологічна рівновага, наслідком якої є чиста вода.
Однієюз найважливіших умов, необхідних для перебігу біологічних та біохімічнихпроцесів у напрямку самоочищення води, є наявність у ній розчиненого кисню.Якщо кількість кисню достатня для біологічних перетворень органічнихзабруднень, процес самоочищення води відбувається безперервно з підтриманням усередовищі достатньо вмісту кисню. Якщо ж кисню у воді міститься недостатньо,його може не вистачити для підтримання життєвих процесів: аеробне середовище втакому разі перетворюється на анаеробне. Органічні сполуки замість окисненнязазнають анаеробного розкладання з виділенням гідроген сульфіду, метану. водню,оксиду карбону, що призводить до вторинного забруднення водойми.
Отже,самоочищення води є дуже складним і водночас корисним процесом, в якому берутьучасть нижчі види тварин, важливе місце в цьому посідає й сонячна енергія такисень. Самоочищення відбувається безперервно, але обов`язково при цьому повиненбути задіяний кисень, його нестача у воді призводить до негативних наслідків.
Основні заходи охорони і раціонального використання води
Охоронівод сприяє раціональне водокористування – комплекс заходів, спрямованихна зниження забору свіжої води промисловими, сільськогосподарськими та іншимиоб`єктами та технологічно виправдане зменшення загальної витрати у виробничихпроцесах.
Утехнологічних процесах необхідно впроваджувати замкнений цикл водокористування– багатократне використання води в одному й тому ж виробничому процесі безскидання у природні водні об`єкти стічних вод.
Длязменшення витрат води на зрошення застосовується комплекс заходів: максимальнаекономія зрошуваної води, протифільтраційні покриття, застосування стаціонарнихі мобільних установок з малою інтенсивністю «дощу», систем крапельногозрошування та ін..
Охороніводних ресурсів сприяють меліоративні заходи:
ü лісова меліорація – вирощуваннядерев`янистої і чагарникової рослинності в межах верхньої і середньої частинрічкових басейнів із метою зменшення поверхневого стоку і ослаблення процесівводної ерозії;
ü агротехнічна меліорація – правильне ведення сільськогосподарських робіт;
ü гідротехнічна меліорація – регулювання водно-повітряного режиму ґрунтів при вирощуваннірізних сільськогосподарських культур.
Дляохорони морів від забруднення морські судна, судноремонтні бази і порти обладнуютьсяпристроями, які попереджують забруднення води баластними, промивними та іншимиводами, а також відходами.
Насуднах і портах проводяться роботи, які забезпечують виконання положеньМіжнародної конвенції щодо запобігання забруднення моря нафтою.
Дляліквідації осередків нафтового забруднення застосовують такі методи:
ü спалювання плаваючої нафти;
ü механічне збирання і видалення нафти з поверхні води;
ü абсорбційне поглинання з наступним механічним збиранням абоспалюванням плаваючої нафти;
ü обробка плаваючої нафти дисперсантами;
ü поглинання нафти тонучими абсорбентами;
Передскиданням у природні водойми забруднені промислові та комунальні стічні водипіддають очищенню. Застосовують три методи очищення механічний, фізико-хімічнийі біологічний.
Метод механічного очищення полягає в механічному видаленні зі стічних вод нерозчиннихдомішок, для чого застосовують спеціальні споруди. Видалення різноріднихдомішок при цьому здійснюється за допомогою різноманітних пристроїв: решіток ісит, жиро-, масло-, нафтовловлювачів. У відстійниках відбувається осадженняважких часток, а легкі речовини спливають на поверхню води відстійників.
Метод фізико-хімічного очищення заснований на реагентній коагуляції, нейтралізації кислот і лугів,екстракції, перегонці з водяною парою, сорбції та обробці води хлором. Деякінерозчинні речовини перетворюються на нешкідливі розчинні. Фізико-хімічнийметод дає змогу зменшити кількість нерозчинних забруднювачів стічних вод до 95%і розчинних до 25%. На цьому етапі очищення видаляються за стічних вод сполуки,які містять азот і фосфор. Саме ці елементи викликають евтрофікацію природнихводойм.
Метод біологічного очищення дозволяє провести природний процес руйнування органічних речовин.Біологічне очищення може бути природним і штучним. Штучне проводять на поляхфільтрації, там планується зрошувальна мережа магістральних і розподільнихканалів, по яких розливаються стічні води. Очищення забруднень відбувається впроцесі фільтрації води через ґрунт.
Длябіологічного очищення використовують також біологічні ставки, в якихвідбуваються ті ж процеси, що й при самоочищення водойм.
Дляштучного біологічного очищення застосовують споруди – біологічні фільтри.
Знезараження води. Останньоюстадією підготовки води для питних потреб є її знезараження – знищення в нійхвороботворних мікроорганізмів за допомогою хлору, фтору або озону. Через водуможуть розповсюджуватись такі страшні інфекційні захворювання, як холера,черевний тиф, гепатит і т. ін… Тривалий час знезараження води здійснювали хлоруванням.Проте в 80-ті роки в багатьох країнах перейшли до обробки води фтором,виявилось, що це менш шкідливо.
Очищення води від солей. Єдекілька методів демінералізації природних і стічних вод:
ü дистиляція;
ü вимороження;
ü мембранні методи;
ü іонний обмін;
Видалення залишкових органічних речовин. Після очищення в стічних водах можуть залишитися органічніречовини. Кращий спосіб їх видалення – адсорбція активованим вугіллям.Адсорбція використовується для очищення побутових стоків від рідких відходів перегонкинафти, фенолів та інших ароматичних сполук.
Сумарнівитрати на очищення стічних вод складають 10-15%, а іноді 20-25% загальноївартості промислових підприємств. Висока вартість споруд для очищення стічнихвод, а також той факт, що за допомогою очисних споруд не завжди можна вирішитипроблему захисту навколишнього середовища від забруднення, ведеться пошук більшефективних способів охорони вод.
Длявирішення проблеми дефіциту прісної води вдаються до різних заходів ірозглядають різноманітні проекти.
Востанні десятиліття в багатьох країнах значна увага приділяється оцінціресурсів підземних вод як важливого і надійного джерела водопостачаннянаселення прісною і екологічно чистою водою.
Значнийінтерес до підземних вод визначається тим, що саме вони як джерелогосподарсько-питного водопостачання мають ряд істотних переваг порівняно зповерхневими водами. Як правило, вони більш якісні за складом, краще захищенівід забруднення і зараження, менше зазнають сезонних коливань, більшрівномірно розміщені по території. Важливим є й економічний аспект: введення вдію водозаборів підземних вод може здійснюватися поступово зі зростаннямпотреби у воді, в той час як будівництво крупних гідротехнічних споруд нарічках потребує значних витрат.
Дляохорони від забруднення підземних горизонтів встановлюють зони санітарноїохорони підземного джерела водопостачання: для надійно захищених горизонтів –не менше 30 м, для незахищених горизонтів і інфільтраційних водозаборів – неменше 50 м.
Дляопріснення води використовується ряд методів. При термічній дистиляції (перегонці) знесолюється вода будь-якого складу. Зараз працюють установкитермодистиляції з продуктивністю до кількох сотень кубометрів води за добу.
Воснові опріснення води методом зворотного осмосу лежить процес«продавлювання» води з розчиненими солями через напівпроникну мембрану, яказатримує всі розчинені солі.
Методіонного обміну здійснюється на спеціальних установках, де воду пропускаютьчерез фільтри з катіоно-аніонообмінними смолами.
Пріснуводу отримують методом електродіалізу, який заснований на застосуванняобмінних мембран, які пропускають тільки аніони чи катіони.
Існуютьй інші методи знесолення води, наприклад одночасні дія магнітного поля іультрафіолетового випромінювання на воду, виморожування, геліоопріснення.
Дозаходів ощадливого і раціонального використання водних ресурсів також належать:
ü водокористування (із циклом повного очищення відпрацьованих вод);
ü розробка і впровадження науково обґрунтованих норм зрошення(поливу);
ü заміна водяного охолодження агрегатів повітряним; зменшення вструктурі
ü господарства України частки водоємних виробництв; проведеннякомплексу
ü заходів щодо охорони поверхневих і підземних вод від забрудненнятощо.
Отже,слід замислитись над тим, що нашим обов`язком є збереження водним масивів,їх охорона. Якщо кожна людинабуде ставити забруднення водоймищ як одну з основних проблем, то ми зможемопокращити стан наших річок, морів, океанів. Зараз заходи щодо очищення,збереження водоймищ вже починають діяти, створюються різні методи по очищеннюводоймищ, але я вважаю, що цього не зовсім достататньо. Кожна людина нашоїпланети повинна слідкувати за станом водоймищ і охороняти їх, не забруднюватиїх продуктами своє діяльності, доцільним буде введення раціонального використанняводи в промисловості і в сільському господарстві. Лише власними силами миможемо зробити щось корисне!
Література:
1.Білявський Г.О та ін. Основи екологічних знань. – К.: Либідь,200.–336 с.
2.Бойчук Ю.Д., Солошенко Е.М., Бугай О.В. Екологія і охоронанавколишнього середовища: Навчальний посібник. – Суми: ВТД «Університетськакнига». 2002.–264с.
3.Бойчук. Ю.Д., Шульга М.В., Цалін Д.С., Дем`яненко В.І..; За заг.Ред… Ю.Д, Бойчука і М.В. Шульги. –2-ге вид., випр… і доп.–Суми: ВТД«Університетська книга»; К.: Видавничий дім «Княгиня Ольга», 2005.–386 с.
4.Запольський, АК, Салюк А.І. «Основи екології» К: Вища шк, 2001–358 с.
5.Ситник К.М. «Ми і природа» – К: Т-во «Знання» 1990 – 48 с.
6. Степаносвких А.С. «Общая экология» М.: Юнити-Дана, 2001 –510с.
7.Федоренко О.І., Бондар О.І., Кудін А.В. Основиекології: Підручник.–К.: Знання, 2006.–543 с.