Екологічний стан водоймищ причорноморської зони України

Хворобливі  мікроорганізми та віруси містяться  у погано очищених або зовсім не очищених каналізаційних стоках населених  пунктів та тваринницьких ферм. Потрапляючи  до питної води, патогенні мікроби  та віруси визивають різноманітні епідеміі, такі як сальмонеліоз, гастроентеріт, гепатит та інші. Водні безхребетні, наприклад, молюски із заражених водоймищ часом були причиною захворювання черевним тифом.

Живильні елементи, головним чином сполуки азоту  та фосфору, потрапляють у водоймища  з побутовими та сільськогосподарськими стічними водами. Збільшення вмісту нітритів та нітратів у поверхневих та підземних водах веде до забруднення питної води і до розвитку деяких захворювань.

До неорганічних та органічних речовин також відносяться  сполуки важких металів, нафтопродукти, пестициди, синтетичні поверхнево-активні речовини,феноли. Вони потрапляють у водоймища з відходами промисловості, побутовими та сільськогосподарськими стічними водами . Багато з них у водному середовищі або взагалі не розкладається, або розкладається дуже повільно і здатні накопичуватись у харчових ланцюжках.

Збільшення  донних осадів відноситься до одного із гидрологічних наслідків урбанізації. Їх кількість у річках та водоймищах постійно збільшується із-за ерозіі грунтів  у результаті неправильного ведення сільського господарства. Ці явища призводять до порушення екологічної рівноваги у водних ситемах.

Джерелами теплового  забруднення служать підігріті  стічні води тепло-електростанцій та промисловості. Збільшення температури природних вод змінює природні умови для водних організмів, знижує кількість розчинного кисню, змінює швидкість обміну речовин. Багато мешканців річок, озер і водоймищ від цього гинуть, розвиток інших припиняється.

Надходження нафти  в водоймища в основному пов’язане з транспортуванням та розробкою у місцях добування на шельфі. Нафтові забруднення мають різні форми: покривають поверхню води тонкою плівкою, а при розливах товщина нафтового шару спочатку може складати декілька сантиметрів, потім утворюються комочки важкої фракції нафти. До них прикріплюються маленьки тварини, якими живляться риби. Разом з ними вони заглотують і нафту. Деякі риби від цього гинуть. При нафтовому забрудненні змінюється відношення видів і зменшується їх різноманітність.

Хлоровані вуглеводи, широкозастосовні для боротьби зі шкідниками сільського та лісного господарства, переносниками інфекційних захворювань, уже багато десятиріч разом зі стоками річок і через атмосферу потрапляють у водоймища. Вони легко розчиняються у жирах і тому накопичуються в організмах риб, ссавців, морських птахів. Ці речовини не розкладаються у природних умовах, а тільки накопичуються.

Разом з річним стоком до моря потрапляють і важкі  метали, більшість з яких має токсичні властивості. Ртуть, кадмій, свинець, мідь, цинк, хром, миш’як та інші важкі метали не тільки накопичуються у морських організмах, отруюючи тим самим морські продукти харчування, але й дуже шкідливо впливають на мешканців моря.

Наслідки забруднень різноподібні. Первинні критичні порушення  у функціонуванні живих організмів під дією забруднюючих речовин утворюються на рівні біологічних ефектів: після зміни хімічного складу клітин порушуються процеси дихання, росту та розмноження організмів, можливі мутаціі і канцерогенез; порушуються рух та орієнтація у морському середовищі. Морфологічні зміни нерідко проявляються у вигляді різноманітних патологій внутрішніх органів: змін розмірів, розвитку неправильних форм. Особливо часто ці явища регіструються при хронічному забрудненні. Все це віддзеркалюється на стані окремих популяцій, на їх взаємовідносинах.

 

2.4. Методи  очищення води

Охорона води - один із важливих елементів охорони  природи. Основна умова охорони  води - її раціональне користування. Стічні води необхідно збирати та очищувати. Звичайно, краще з самого початку не забруднювати річки та озера. Але для цього потрібні достатньо потужні очисні споруди, яким в свою чергу необхідна централізована система каналізації.

Найбільш активною формою захисту водних ресурсів від  забруднення є безвідходна технологія виробництва. У цей комплекс заходів входять:

- створення  та втілення нових процесів  отримання продукціі з утворенням  найменшої кількості відходів;

- розробка різноманітних  типів безстічних технологічних  систем та водозворотних циклів  на базі засобів очищення стічних вод;

- розробка систем  переробки відходів виробництва  в другорядні матеріальні ресурси;

- утворення  територіально-промислових комплексів, які мають замкнену структуру  матеріальних потоків сировини  та відходів всередині комплекса.

0На сьогодні досягнуті певні успіхи у галузі створення та втілення безвідходних технологій у деяких галузях промисловісті, але до повного їх втілення важливими напрямами екологізації виробництва треба вважати:

- удосконалення  технологічних процесів та розробку  нового устаткування з меншим рівнем скидів сумішей та відходів у водні об’єкти;

- обеззаражування  токсичних відходів;

- утилізація  відходів;

- застосування  пасивних методів захисту водних  об'єктів.

Пасивні методи захисту  водних об'єктів включають комплекс заходів по обмеженню скидів комунально-побутових стоків, стоків промислового та сільськогосподарського виробництва у водні об’єкти, а також утилізацію та захоронення відходів. На сучасному етапі пасивні методи постійно удосконалюються та широко втілюються e технологічні цикли в усіх галузях народного господарства, тому що у зв’язку з широкою індустріалізацією, розвитком сільського господарства, господарством міст утворюються великі маси стічних вод, забруднених різними сумішами. У зв’язку з розвитком енергетики, промисловості, сільського та міського господарства та збільшенням використовування нових синтетичних і токсичних речовин характеристика якості води водних об’єктів по одному показнику в багатьох випадках не обгрунтована, і тому потрібна оцінка якості води груповими або комплексними показниками. До основних методів регулювання якості природних вод відносяться:

- очищення промислових  та комунальних стоків;

- меліоративні  та протиерозійні заходи;

- зменшення  забруднення атмосфери;

- покращення  розробки та користування природних ресурсів.

Методи, що застосовуються для очищення виробничих та побутових  стічних вод, можна поділити на три  групи:

- механічні;

- фізико-хімічні;

- біологічні.

В комплекси  очисних споруд входять споруди  механічного очищення. В залежності від вимагаємого ступеня очищення вони можуть доповнюватись спорудами фізико-хімічного чи біологічного очищення, а при більш високих вимогах до складу очисних споруд включають споруди глибокого очищення. Перед скидом у водоймища очищені стічні води обеззаражуються, осад, що утворюється на всіх стадіях, чи надлишкова біомаса потрапляє на споруди по обробці осаду. Очищені стічні води повертаються до оборотної системи водозабезпечення промислових підприємств, на сільськогосподарські потреби чи скидаються у водоймища. Опрацьований осад може знищуватись.

Механічне очищення застосовується для виділення зі стічних вод нерозчинних мінеральних  та органічних сумішей. Як правило, воно є методом ретельного очищення та призначено для підготовки стічних  вод до біологічного та фізико-хімічного очищення. У результаті механічного очищення забезпечується зниження рівня завислих речовин на 90%, а органічних на - 20%.

У склад споруд механічного очищення входять гратки, різного виду уловлювачі, фільтри, відстійники.

Піскоуловлювачі застосовуються для виділення із стічних вод важких мінеральних сумішей (в основному піску). Обезводжений пісок при надійному обеззараженні може бути використан при виробництві дорожних робіт та виготовленні будівельних матеріалів.

Первинні відстійники  застосовуються для виділення із стічних вод завислих речовин, які під дією гравітаційних сил осідають на дно відстійника або вспливають на його поверхню.

Для очищення стічних  вод, що містять нафту та нафтопродукти  при концентраціях більше 100 мг/л, застосовують нафтоуловлювачі. Ці споруди являють собою прямокутні резервуари, в яких відбувається розділення нафти і води за рахунок різниці їх густини. Нафта і нафтопродукти підіймаються на поверхню, збираються та видаляються із нафтоуловлювача на утилізацію.

При фізико-хімічному очищенні використовуються наступні методи:

- сорбція - здатність  деяких речовин поглинати або  концентрувати на своїй поверхні  забруднюючі речовини;

- екстракція - введення  у стічні води речовин, здатних  розчиняти забуднюючі речовини;

- електрохімічний метод, який полягає в електрохімічному окисленні забруднюючої речовини на аноді при електролізі стічних вод.

Біологічне очищення - це метод обробки побутових та виробничих стічних вод, який широко застосовується на практиці. У його основі лежить процес біологічного окислення органічних сполук, що містяться у стічних водах. Біологічне окислення відбувається завдяки мікроорганізмам, що включають безліч різноманітних бактерій, найпростіших, а також ряд більш високоорганізованих організмів - водоростей, грибків і т. і., зв’язаних між собою в єдиний комплекс складними взаємовідносинами.

Як правило, в біологічному очищенні використовується так званий активний мул. В спеціальних  басейнах на органічних речовинах, які  залишились у воді, що пройшла відстійники, розмножуються бактерії та інші мікроорганізми. За декілька годин ці мікроорганізми перетворюють органічні сполуки в мул, здатний осісти. В одному метрі кубічному води міститься приблизно 100 млн мікроорганізмів. Відбувається интенсивний процес розкладу, подібний до того, який відбувається при самоочищенні в природних водоймищах.

Цінність осадового  мулу як добрива буває різною. Якщо в каналізацію потрапляють відходи  металлургійних підприємств, то осад може містити важкі метали в кількостях, які не дозволяють використовувати його на добриво.

Там, де залишки  забруднень в стічних водах, що пройшли  очисні споруди, дуже небезпечні для  природи та людини, а процеси самоочищення в водоймищах, куди ці води скидають, не можуть впоратися з забрудненнями, треба застосовувати ще один метод очищення.

Цей метод - хімічне очищення - має за мету насамперед вилучити з  води розчинні сполуки фосфору, стимулюючи розмноження водоростей. Таке очищення особливо важке, якщо очищенні води повинні  скидатись до озера. До води додають  особливі хімікати, які визивають випадання всіх розчинних речовин, у тому числі фосфатів, в осад. У воді утворюються пластівці, що опускаються на дно і на своєму шляху захоплюють з собою різну завись, яка ще залишилась.Фільтрація вод, що пройшли біологічне очищення, через тонкий фільтр, наприклад, шар піску, також допомагає знизити кількість органічних та неорганічних забруднень, які залишились у воді.

Нейтралізація застосовується для обробки виробничих стічних вод багатьох галузей  промисловості, що містять луги та кислоти. Нейтралізація стічних вод відбувається з метою запобігання корозії матеріалів водовідвідних мереж і очисних споруд, порушення біохімічних процесів у біологічних окисниках і водоймищах.

 

 

3. КОРОТКІ ВІДОМОСТІ  ПРО ЕКОЛОГІЧНИЙ СТАН

ДЕЯКИХ РЕГІОНІВ ПРИЧОРНОМОР`Я

 

3.1. Сучасний  стан Чорноморського регіону

З усіх морів  світу Чорне найбільш віддалене  від океану, а територія його водозбірного басейну багаторазово перевищує  площу власної акваторії. Географічні  особливості Чорноморського регіону  обумовлюють значний вплив водозбірного басейну на екосистему моря. Свідченням цього стало перевищення рівнів забруднення Чорного моря над його здатністю до самоочищення.

Деградаційні процеси  у природному середовищі, втрата морських природних ресурсів, загроза здоров'ю та добробуту людей - усе це стримує подальший економічний розвиток Чорноморського регіону і вимагає докорінної зміни екологічної політики.

Унікальність екосистеми Чорного моря полягає у значній  величині його водозбірного басейну  по відношенню до величини власне моря.

Основна причина деградації моря - забруднення. Проблема полягає  в тому, що забруднення мають, в  основному, неприморське походження. Переважаючими  за обсягом джерелами забруднення  моря є річкові стоки. Іншим джерелами  забруднення є атмосферні опади, а також забруднення, що надходять від берегової діяльності та морського транспорту. В той же час, Дунай, одна з річок, що впадає до Чорного моря, збирає свої води із значної території країн Західної, Центральної та Південної Європи.

98% території України належить до басейну Чорного моря. Через ріки Дніпро, Дністер, Південний Буг, Дунай, Дон в море потрапляє чотири п'ятих обсягу забруднень, що надходять з поверхневим стоком з української частини Чорноморського водозбірного басейну. П'ята частина забруднень надходить від узбережних джерел. За період з 1992 по 1996 рр. обсяг скиду зворотних вод з території України зменшився на 23%, в основному, внаслідок скорочення використання води у сільському господарстві (на 35%) та промисловості (на 25%). Обсяги скиду забрудників через водні джерела скоротилися на 19%. У 1996 р. в Чорне і Азовське моря було скинуто 1090 млн.куб.м зворотних вод, з яких 5% - без очистки, а очищених до встановлених нормативів - 25%. З цими водами до морів потрапило 336,7 тис. т забруднюючих речовин (органічні речовини - 8,5 тис.т, азот - 2,9 тис.т, фосфор – 215 т, нафтопродукти - біт).