1.2 Характеристика забруднення водних об’єктів
У сучасних умовах сильно збільшуються потреби людини у воді на комунально-побутові потреби. Об'єм споживаної води для цих цілей залежить від регіону і рівня життя і складає від 3 до 700 л на одну людину. В Києві, наприклад, на кожного жителя доводиться близько 550 л, що є одним з найвищих показників в країні.
З аналізу водокористування за 5-6 минулих десятиліть витікає, що щорічний приріст безповоротного водоспоживання, при якому використана вода безповоротно втрачається для природи, складає 4-5%. Перспективні розрахунки показують, що при збереженні таких темпів споживання і з урахуванням приросту населення і об'ємів виробництва до 2100 р. людство може вичерпати всі запаси прісної води.
Вже в даний час недолік прісної води випробовують не тільки території, які природа обділила водними ресурсами, але і багато регіонів, що ще недавно вважалися благополучними в цьому відношенні. В даний час потреба в прісній воді не задовольняється у 20 % міського і 75 % сільського населення планети.
Втручання людини в природні процеси торкнулося навіть крупних річок (такі, як Дніпро), змінивши у бік зменшення об'єми перенесених водних мас (стік річок). Вода, що використовується в сільському господарстві, здебільшого витрачається на випаровування і утворення рослинної біомаси і, отже, не повертається в річки.
Обмежені запаси прісної води ще більше скорочуються через їх забруднення. Головну небезпеку представляють стічні води (промислові, сільськогосподарські і побутові), оскільки значна частина використаної води повертається у водні басейни у вигляді стічних вод.
Під забрудненням водних ресурсів розуміють будь-які зміни фізичних, хімічних і біологічних властивостей води у водоймищах у зв'язку з скиданням в них рідких, твердих і газоподібних речовин, які заподіюють або можуть створити незручності, роблячи воду даних водоймищ небезпечною для використання, завдаючи збитку народному господарству, здоров'ю і безпеці населення. Під забрудненням, також слід розуміти такий стан водного об’єкту в офіційно встановленому місці його використання, коли має місце відхилення від норми, збільшення шкідливих компонентів, надлишок домішок, що порушують нормативи якості води.
Забруднення вод – несприятливі зміни складу і властивостей води водного об'єкта в результаті надходження до нього забруднюючих речовин.
Забруднююча речовина – речовина, що спричиняє погіршення якості води.
Критерієм забруднення води є погіршення її якості внаслідок зміни органолептичних властивостей і появи шкідливих для всього живого речовин, а також зміна температурного режиму води.
Забруднення Світового океану і континентальних вод здійснюється через:
· стічні води промисловості (вода стічна — вода, що утворилася в процесі господарсько-побутової і виробничої діяльності (крім шахтної, кар'єрної і дренажної води), а також відведена з забудованої території, на якій вона утворилася внаслідок випадання атмосферних опадів;
· стоки сільськогосподарських виробництв;
· стоки населених пунктів.
Розрізняють первинне та вторинне забруднення водойм. Первинне пов’язане з надходженням до акваторії відходів господарської діяльності людини. Вторинним називається забруднення, що розвивається внаслідок біохімічних порушень в життєдіяльності живих організмів морів і прісних вод та веде до втрати природних зв’язків між організмами з різними типами живлення.
Основні забруднювачі природних вод:
♦ Хімічне забруднення. Найнебезпечніше хімічне забруднення — це токсичне. Водойми поступово перетворюються в “стічні канави цивілізації”. Воно нищить живі організми. Через хімічне забруднення вода втрачає прозорість і в ній падає вміст кисню.
♦ Стічні води. Загальний об’єм стічних вод у світі 1870 кв. км. за рік, з яких 95 % не очищених або недостатньо очищених. Максимальне забруднення стічними водами мають ділянки узбережжя водойм до глибини 100 м. Особливо небезпечним є забруднення внутрішніх морів.
♦ Біологічно-корисні речовини. Характеризуються негативною дією, якщо їх кількість у воді перевищує певний рівень. Наприклад, при зростанні концентрації фосфору більше 0,07 мг/м3 приводить до посилення розвитку рослинності водойм – до явища цвітіння води.
♦ ПАР.
♦ Хвороботворні мікроорганізми.
♦ Тверді відходи. Це різні предмети та їх залишки з пластику, скла, картону, дерева та інших матеріалі.
Основними джерелами забруднення і засмічення водоймищ є недостатньо очищені стічні води промислових і комунальних підприємств, крупних тваринницьких комплексів, відходи виробництва при розробці рудних копалин; води шахт, копалень, при обробці і сплаві лісоматеріалів; скиди водного і залізничного транспорту; відходи первинної обробки льону, пестициди і тощо. Забруднюючі речовини, потрапляючи в природні водоймища, приводять до якісних змін води, які в основному виявляються в зміні фізичних властивостей води, зокрема, поява неприємних запахів, присмаків тощо); в зміні хімічного складу води, зокрема, поява в ній шкідливих речовин, в наявності плаваючих речовин на поверхні води і відкладанні їх на дні водоймищ.
Виробничі стічні води забруднені в основному відходами і викидами виробництва. Кількісний і якісний склад їх різноманітний і залежить від галузі промисловості та її технологічних процесів. Вони поділяються на дві основні групи.
До першої групи відносяться стічні води содових, сульфатних, азотно-тукових заводів, збагачувальних фабрик свинцевих, цинкових, нікелевих руд і т.д., в яких містяться кислоти, луги, іони важких металів і ін. Стічні води цієї групи в основному змінюють фізичні властивості води.
Стічні води другої групи скидають нафтопереробні, нафтохімічні заводи, підприємства органічного синтезу, коксохімічні і ін. В стоках містяться різні нафтопродукти, аміак, альдегіди, смоли, феноли і інші шкідливі речовини. Шкідлива дія стічних вод цієї групи полягає головним чином в окислювальних процесах, внаслідок яких зменшується вміст у воді кисню, збільшується біохімічна потреба в ньому, погіршуються органолептичні показники води.
Нафта і нафтопродукти на сучасному етапі є основними забруднювачами внутрішніх водоймищ, вод і морів, Світового океану. Потрапляючи у водоймища, вони створюють різні форми забруднення: плаваючу на воді нафтову плівку, розчинені або емульговані у воді. Нафтопродукти, що осіли на дно важкі фракції тощо. При цьому змінюється запах, смак, забарвлення, поверхневе натягнення, в'язкість води, зменшується кількість кисню, з'являються шкідливі органічні речовини. Таким чином вода стає токсичною і представляє загрозу не тільки для людини. 12 г нафти роблять непридатною для вживання тонну води.
Досить шкідливим забруднювачем промислових вод є фенол. Він міститься в стічних водах багатьох нафтохімічних підприємств. При цьому різко знижуються біологічні процеси водоймищ, процес їх самоочищення, вода приймає специфічний запах карбону.
На життя населення водоймищ згубно впливають стічні води целюлозно-паперової промисловості. Окислення деревної маси супроводжується поглинанням значної кількості кисню, що приводить до загибелі ікри, мальків і дорослих риб. Волокна і інші нерозчинні речовини засмічують воду і погіршують її фізико-хімічні властивості. На рибах і на їх кормі - безхребетних - несприятливо відображаються мілеві сплави. З гниючої деревини і кори виділяються у воду різні дубильні речовини. Смола і інші екстрактні продукти розкладаються і поглинають багато кисню, викликаючи загибель риби, особливо памолоді і литки. Крім того, мілеві сплави сильно засмічують річки, а топляк нерідко повністю забиває їх дно, позбавляючи риб нерестовищ і кормових місць.
Атомні електростанції радіоактивними відходами забруднюють річки. Радіоактивні речовини концентруються найдрібнішими планктонними мікроорганізмами і рибою, потім по ланцюгу живлення передаються іншим тваринам. Встановлено, що радіоактивність планктонних мешканців в тисячі раз вища, ніж води, в якій вони живуть.
Стічні води, що мають підвищену радіоактивність (100 кюрі на 1 л і більше), підлягають похованню в підземні безстічні басейни і спеціальні резервуари.
Зростання населення, розширення старих і виникнення нових міст значно збільшили надходження побутових стоків у внутрішні водоймища. Ці стоки стали джерелом забруднення річок і озер хвороботворними бактеріями і гельмінтами. В ще більшому ступені забруднюють водоймища миючі синтетичні засоби, що широко використовуються в побуті. Вони знаходять широке вживання також в промисловості і сільському господарстві. Хімічні речовини, що містяться в них, поступаючи із стічними водами в річки і озера, роблять значний вплив на біологічний і фізичний режим водоймищ. В результаті знижується здібність вод до насичення киснем, паралізується діяльність бактерій, мінералізуючих органічні речовини.
Викликає велику турботу забруднення водоймищ пестицидами і мінеральними добривами, які потрапляють з полів разом із стоками дощової і талої води. В результаті досліджень, наприклад, доведено, що інсектициди, що містяться у воді у вигляді суспензій розчиняються в нафтопродуктах, якими забруднені річки і озера. Ця взаємодія приводить до значного ослаблення окислювальних функцій водних рослин. Потрапляючи у водоймища, пестициди нагромаджуються в планктоні, рибі, а по ланцюжку живлення потрапляють в організм людини, діючи негативно як на окремі органи, так і на організм в цілому.
У зв'язку з інтенсифікацією тваринництва все більш дають про себе знати стоки підприємств даної галузі сільського господарства.