4. Забруднення водних ресурсів


Внаслідок інтенсивного використання водних ресурсів людством спостерігаються значні зміни їх складу і властивостей, тобто якості води. Більшість річок та озер – це не тільки джерела водопостачання, але й приймальники промислових, сільськогосподарських та комунально-побутових стоків. Тому, в першу чергу, зміни якості води обумовлені забрудненням водних об’єктів.

Під забрудненням водойм розуміють несприятливі зміни складу і властивостей води водного об’єкту внаслідок надходження до нього забруднюючих речовин.

Щодо ситуації з водними ресурсами в Україні, то щороку до водоймищ нашої країни потрапляє 5 млн. тонн солей і значна частина стоків тваринницьких комплексів. Майже половина мінеральних добрив і отрутохімікатів змивається з полів у річки. За даними гідробіологічних спостережень з 59 контрольованих водних об’єктів України немає жодної річки або водойми, котрі відповідали фоновому стану та характеризувалися б як чисті води. Водні об’єкти забруднені переважно нафтопродуктами, фенолами, органічними речовинами, сполуками азоту та важкими металами.

В Україні виявлено понад 200 осередків стійкого забруднення підземних вод. Виведені з ладу 10 водозаборів загальною потужністю 80 млн. м3 на рік. Високий антропогенний тиск на водні ресурси та значне їхнє використання позначилися також на якісному стані Чорного та Азовського морів.

Джерела забруднення води.

Основними джерелами забруднення вод є: стічні води промислових та комунальних підприємств; добрива, отрутохімікати, що змиваються талими і дощовими водами з сільськогосподарських угідь; стічні води тваринницьких комплексів; теплі скидні води ТЕС та АЕС; мінералізовані шахтні, рудничні та кар’єрні води; стічні води рекреаційних зон; атмосферні опади; звалища сміття, цвинтарі тощо.

Речовини, котрі викликають погіршення якості води, називаються забруднюючими. Поряд з фізичними та хімічними забруднювачами, має місце теплове, біологічне та побутове забруднення води.

Самоочищення водойм.

Антропогенне забруднення водних об’єктів має дуже негативні наслідки, зокрема знижує процес фотосинтезу водоростей і уповільнює процеси самоочищення водного середовища. Самоочищення вод – це сукупність природних процесів, спрямованих на відновлення екологічного благополуччя водного об’єкту.

Фактори самоочищення водойм поділяються на три групи:

  1. фізичні;

  2. хімічні;

  3. біологічні.

Серед фізичних факторів першочергове значення мають розбавлення, розчинення та перемішування забруднень, що надходять, а також ультрафіолетове випромінювання Сонця, здатне знезаражувати воду. Здатність до самоочищення має свої межі. За умови зростаючого антропогенного навантаження водойми вже не здатні самотужки його подолати.

Нормування забруднювачів.

В основі нормування забруднювачів водного середовища лежить поняття граничнодопустимої концентрації (ГДК). ГДК встановлюються в законодавчому порядку або рекомендуються компетентними установами, комісіями як нормативи.

На протязі тривалого часу розробляються та використовуються два види нормування ГДК: гігієнічне та рибогосподарське.

Гігієнічна ГДК – це максимальна концентрація хімічної речовини у воді, яка безпосередньо чи опосередковано не впливає на стан здоров’я людини при дії на організм, а також не погіршує санітарно-гігієнічні умови водокористування.

Система гігієнічних ГДК передбачає вивчення впливу забруднюючих речовин за трьома лімітуючими ознаками шкідливості (ЛОШ):

  1. санітарно-токсикологічними (чутливість живих організмів до дії токсичних речовин);

  2. органолептичними (забарвлення, запах, присмак води тощо);

  3. загально санітарними (інтенсивність процесів мінералізації азотовмісних речовин тощо).

При встановленні ГДК вибирають ту лімітуючу ознаку, що характеризується найменшою шкідливою концентрацією речовини у воді..

Гігієнічні ГДК регламентують вміст забруднюючих речовин тільки для водойм господарсько-питного та культурно-побутового призначення. Їх завдання полягає в забезпеченні безпечних умов водокористування для людини. Для захисту екологічного благополуччя водойм гігієнічні ГДК не призначаються.

Рибогосподарська ГДК – це експериментально встановлений та офіційно затверджений вміст у воді шкідливих речовин, при якому у водному об’єкті не виникають наслідки, що зменшують його рибогосподарську цінність або ускладнюють його рибогосподарське використання.

Усі забруднюючі речовини у воді поділяються на класи небезпеки:

І клас – надзвичайно небезпечні;

ІІ клас – високо небезпечні;

ІІІ клас – небезпечні;

ІV клас – помірно небезпечні.

Віднесення шкідливих речовин до класу небезпеки залежить від їхньої токсичності, кумулятивності, здатності викликати віддалені ефекти, від виду ЛОШ.

З врахуванням ГДК шкідливих речовин у місцях водокористування та водовідведення встановлюються гранично допустимі скиди (ГДС) у водні об’єкти. ГДС характеризуються максимально допустимою масою речовин, котрі можуть бути відведені у встановленому режимі за одиницю часу з метою забезпечення норм якості води в контрольному пункті.

Підприємства повинні погоджувати об’єми скидів у водойми з місцевими органами охорони навколишнього природного середовища. Адміністрація підприємства звертається до органів охорони природи з листом-клопотанням, проектом нормативів ГДС забруднюючих речовин, відомостями про підприємство, характеристикою водного об’єкту, списком заходів щодо досягнення ГДС, даними про послідовність контролю за дотриманням ГДС.

Після розгляду проекту нормативів ГДС у водойми забруднюючих речовин за всіма забруднюючими інгредієнтами відділ погодження нормативів та видачі дозволів місцевого органу Мінекобезпеки України видає дозвіл і затверджує ГДС, де вказується перелік та кількість забруднюючих речовин, котрі допускається скидати у водойми, а також затверджує властивості стічних вод та термін дії дозволу.

Способи очищення стічних вод.

Попередження забруднення водних об’єктів стічними водами може бути забезпечене організаційними та технічними заходами.

Організаційні заходи зводяться до попередження скидання стічних вод у водойми без їхнього очищення.

Технічні заходи передбачають:

  1. очищення стічних вод різними методами;

  2. повторне використання стічних вод для технічних потреб та поливу;

  3. створення оборотних та замкнених систем водокористування;

  4. вдосконалення технологічних процесів на підприємствах у напрямку зменшення надходження забруднень у стоки;

  5. перехід на безвідходні технології;

  6. зменшення забруднення територій нафтопродуктами, котрі зі зливовими стоками можуть потрапити до водойм.

Очищення стічних вод на підприємствах може здійснюватися за однією з таких схем:

Способи очищення забруднених промислових вод можна об’єднати в такі групи:

Механічні способи очищення застосовуються для очищення стоків від твердих та масляних забруднень. Механічне очищення здійснюється за допомогою відстійників, пісковловлювачів, центрифуг, решіток тощо.

Фізико-механічні способи очищення стоків та води базуються на флотації, мембранних методах очистки, які здійснюються за допомогою мембранних апаратів, електродіалізаторів тощо.

Хімічне очищення використовується як самостійний метод або як попередній перед фізико-хімічним та біологічним очищенням. Його використовують для зниження корозійної активності стічних вод, видалення з них важких металів, очищення стоків гальванічних дільниць, для окислення сірководню та органічних речовин, для дезинфекції води та її знебарвлення.

Фізико-хімічне очищення полягає у руйнуванні або вилученні специфічних забруднюючих речовин (нафтопродукти, феноли тощо). Деякі забруднюючі речовини переводяться у нешкідливі для людини і тварин. Очищення здійснюється шляхом застосування коагулянтів, сорбентів, флокулянтів, адсорбентів, екстрагентів.

Біологічне очищення здійснюється в біофільтрах, аеротенках, метатенках, окислювальних каналах, біотенках із заповнювачами. Біологічне очищення може здійснюватися і в природних умовах на полях зрошення, полях фільтрації, у біологічних ставах. Залежно від мікроорганізмів, котрі беруть участь у руйнуванні органічних речовин, розрізняють аеробне (окислювальне) та анаеробне (відновлювальне) біологічне очищення стічних вод.

У виробничих умовах часто доводиться використовувати комплексні методи очищення, котрі базуються на механічних, хімічних, фізико-хімічних, біологічних способах вилучення забруднень.

Проте, треба зазначити, що ніякими найсучаснішими методами не вдається очистити стічні води на 100% від забруднюючих речовин. Тому роблять таким чином: очищують воду до певної економічно і екологічно обґрунтованої межі, потім розбавляють її чистою природною водою, так щоб вміст домішок не перевищував ГДК, а потім скидають у водойму або використовують.