Біоінженерні споруди типу біоплато дозволяють істотно знизити вміст забруднюючих речовин у поверхневих водах. Очищення води здійснюють всі елементи угруповання вищої водної рослинності. Зважені речовини затримуються й осаджуються в основному макрофітами. Головну роль у деструкції органічних речовин відіграє бактеріоперифітон - бактеріальна плівка, що розвивається на підвідній частині вищої водної рослинності. Біогенні елементи асимілюються вищою водною рослинністю, накопичуються в надводній її частині і кореневій системі, що дозволяє надовго виключити їх з водного середовища. Нафтопродукти окисляються бактеріоперифітоном і углеводоокислюючими бактеріями, кількість яких у заростях вищої водної рослинності істотно зростає за рахунок виділення рослинами специфічних стимуляторів і споживання ними інгібіторів росту цих бактерій. Пестициди, важкі метали і радіонукліди вилучаються вищою водною рослинністю і накопичуються в її кореневій системі і зеленій масі. Феноли накопичуються і трансформуються вищою водною рослинністю, летучі феноли частково виділяються в атмосферу.
Технології для захисту і відновлення водойм. У водоймах характер внутрішньо-воднх процесів багато в чому визначається ступенем і характером екологічної стратифікації. Найважливішою проблемою водойм є евтрофування, тому більшість захисних технологій спрямовані на протидію цьому процесу. Такі технології називаються технологіями деевтрофування. Метою деевтрофування є зниження рівня трофності водних об'єктів. Розглянемо деякі технології деевтрофування.
Видалення донних відкладень. Вміст біогенних елементів у донних відкладеннях звичайно збільшується від нижніх шарів до верхнього. Тому видалення верхніх шарів цих відкладень приводить до оголення шарів, збіднених біогенними елементами і, отже, до зниження переносу їх у водну товщу.
Екранування донних відкладень, що створює фізичний бар'єр на межі розділу „вода - донні відкладення”. Як екран можуть використовуватися пластикові плівки, пісок, глина.
Відвід води з гіполимніону, у результаті якого з водойми вилучаються багаті біогенами води. Ця технологія ефективна в глибоких водоймах з великим періодом водообміну.
Хімічна обробка, основана на використанні речовин, що сприяють осадженню біогенних елементів або перетворенню їх у менш доступну для мікроорганізмів форму. Найбільш ефективним і екологічно безпечним є використання з даною метою сульфату алюмінію [18].
Зміна умов середовища існування. В основі цих технологій звичайно лежить затемнення, що приводить до зниження первинної продукції органічної речовини. Існують різні технології затемнення - використання спеціальних барвників, що вибірково пропускають сонячне світло, світлонепроникних плаваючих покрить, посадка високих дерев по берегах.
Основними джерелами централізованого водопостачання є поверхневі води, від якості яких залежить якість питної води. На жаль, ми констатуємо факт, що сьогодні в Україні майже не залишилося поверхневих водних об'єктів, які б за екологічним станом належали до водних об'єктів першої категорії.
Останніми роками відмічено погіршення якості води основних джерел централізованого водопостачання, що обумовлено незадовільною водогосподарською діяльністю, забрудненням річкового стоку і підземних водоносних горизонтів органічними сполуками, фенолами, нітратами, нафтопродуктами, патогенними мікроорганізмами.
Процес формування якості води у водному об'єкті можна представити в такий спосіб:
1) розчинені і зважені речовини надходять у водний об'єкт із зосереджених або дифузійних джерел;
2) під впливом гідравлічних факторів (перенос і перемішування) відбувається кількісний перерозподіл речовин у водному потоці;
3) під впливом фізичних, хімічних і біологічних факторів відбувається якісна трансформація речовин.
Для водних екосистем характерними є процеси самочищення, які включають в себе наступні механізми: фізичні, хімічні, біохімічні, евтрофування.
У водоймах можна виділити зони з перевагою фотосинтетичної продукції і зони, де йдуть тільки процеси деструкції речовин. У гіполімніоні, особливо в зимовий і літній періоди, часто спостерігаються анаеробні умови, що знижує інтенсивність процесів самоочищення. Навпаки, у літоралі температурний і кисневий режими сприятливі для інтенсивного протікання процесів самоочищення.
До методів захисту та відновлення поверхневих водних об`єктів належать:
- зменшення зовнішнього впливу на поверхневі водні об`єкти, де основними заходами являються: зміна технологій виробництва, каналізування і санітарна очистка міст, повторне використання стічних вод, очистка стічних вод;
- інтенсифікація внутрішньо-водоймних процесів: застосування технологій захисту і відновлення для водостоків та технологій для захисту і відновлення водойм.
1. Білявський Г.О. та інші. Основи екологічних знань: Навч. посібник. – К.: Либідь, 2002. – 346 с.
2. Боков ВЛ., Лущик А.В. Основы экологической безопасности. - Симферополь: Сонат, 1998. - 224 с.
3. Гінсірук С.А. Регіональне природокористування: Навч. посібник. – К., 1990.
4. Голубець М.А., Кучерявий В.П., Генсірук С.А. та ін. Конспект лекцій з курсу "Екологія і охорона природи". К., 1990.
5. Джигирей В.С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища. – К.: Т-во „Знання”, КОО, 2000. – 203 с.
6. Загальна гідрологія. / За ред. Лисогора С.М. – К.: Фітосоціоцентр, 2000. – 264 с.
7. Злобін Ю.А. Основи екології. – К.: Лібра, 1998. – 246 с.
8. Злобін Ю.Л. Основи екології. - К.: Лібра, 1998. - 248 с.
9. Каракаша ИМ. Экологическое право Украины. - Одесса: Латстар, 2001. - 478 с.
10. Крисаченко В.С. Екологічна культура: теорія і практика. - К.: Заповіт, 1996. - 108 с.
11. Кучерявий В.П. Екологія. – Львів: Світ, 2001. – 500 с.
12. Мазур И.И., Молдованов О.И. Курс инженерной экологии. - М.: Высшая школа, 1999. - 447 с.
13. Масюк Н.Т. Введение в сельскохозяйственную экологию. - Днепропетровск, 1989. - 192 с.
14. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Экология. - Уфа: Восточный университет, 1998. - 256 с.
15. Никаноров А.М., Хоружая Т.А. Экология. – М.: ПРИОР, 2000. – 304 с.
16. Романенко В.Д. Основи гідроекології. – К.: Обереги, 2001. – 728 с.
17. Степановских А.С. Экология. - М.: ЮНИТИ, 2001. - 703 с.
18. Экология города: Учебник. / Под ред. Ф.В.Стромберга. – К.: Либра, 2000. – 464 с.
Стан хімічного забруднення поверхневих вод у розрізі річкових басейнів
| Басейни рік | Легкоокисні органічні речовини (по БСК 5) | Нафтопродукти | Азот амонійний | Азот нітритний | Сполуки міді | Сполуки цинку | Сполуки марганцю | Хром шестива-лентний | Залізо загальне | Феноли | СПАР | Всього випадків високого забруднення | |||
| Середньорічний вміст/Максимальні значення, ГДК | |||||||||||||||
| р.Західний Буг | 1,5 ГДК | - | 3-14/20 | 2-3/11 | 2-5 | 3-10/81 | 12-13/39 | 1-18/50 | - | - | - | 71 | |||
| р.Полтва | 23 | - | 18/17-18 | 1,6 | 20 | 4 | - | 49/75 | - | - | - | - | |||
| рр.Рата, Солокія, Луга | - | - | 2-9/14-18 | 1-3/13 | 3-6 | 4-11/44-45 | 9-17/13-84 | 10-18/10-4 | /20-35 | - | - | - | |||
| р.Дунай | 1 | 1-1,7 | - | 2 | 2-5/44 | 3-6/30 | 3-6/41 | 1-2 | /56 | - | - | 47 в т.ч.45 - по важких металах | |||
| Притоки р.Дунай | 1-2 | 1-7 | 1-9/24 | - | 13-16/31-46 | 1,3-25 | - | 1-21/10-24 | - | - | - | - | |||
| р.Дністер | - | 1-6 | 1,6-7,5/10-12 | 1-17 | 2-20/39 | 11-26/11-26 | 3-35/23-35 | 5-11/11-18 (146, 179) | - | - | - | 31 в т.ч. 24 - по важких металах | |||
| Притоки р.Дністер | - | /31-43 | - | - | /39-40 | - | - | /10-21 | - | - | - | - | |||
| р.Тисмениця | - | 4-7 | 7-8/11 | 12-16/44-59 | - | - | - | 21-26/35-42 | - | - | - | - | |||
| р.Південний Буг | - | - | 1,1-7,7/16 | 1,0-4,4 | 2-13 | 2,2-10,5 | 14-33/14-84 | 1-7 | /12 | - | - | - | |||
| Притоки р.Південний Буг | 1,3-1,7 | - | 1,5-7,3 | 1,3-4,0 | 2-3 | - | - | 3-7 | - | 3-5 | 3-4 | - | |||
| р.Дніпро | - | 7 | - | 2 | 2-5 | 2-8/10-24 | 3-9/17-18 | 4-7/13-16 | /11 | 1-2 | - | 522, в т.ч. 489 по важких металах, перважно по хрому | |||
| Притоки Дніпра | /6 | 1-7 | 1-14/11-25 | 1-13/11-23 | 1-40/30-64 | 1-38/11-91 | 2-64/11-87 | 1-33/10-45 | - | 1-8 | - | - | |||
| Водосховища | |||||||||||||||
| Київське, Канівське | - | 1-8 | 1-1,5/10-11 | - | 3-14,3/11-94 | 3-12/12-71 | 9-16/11-51 | 1-17/10-60 | - | 1-3 | - | - | |||
| Кременчуцьке, Дніпродзержинське | - | - | - | 1-2 | 3-10/34 | 3-9/11-39 | 3-16/11-67 | 2-4 | /10-38 | 2-4 | 1,4-2,2 | - | |||
| Дніпровське | - | - | - | - | 3-22 | 4-9 | 3-29 | 1-5 | - | 3-4 | - | - | |||
| Каховське | - | - | - | - | 3 | 4/23 | 1-5 | 3-5 | /16 | 1-2 | - | - | |||
| Річки і водосховища Криму | 1 | - | 1-5/23 | 1-5 | 1-18 | - | - | 1-10 | - | - | - | 1 | |||
| р.Сіверський Донець | 1 | 1-36/31-59 | 1-2 | 1-6/11-13 | 2-8 | 2-15/28 | 4-21/11-31 | 4-13/10-34 | - | 1-8 | - | 180, в т.ч. 126 по важких металах | |||
| Притоки р.Сіверський Донець | - | 1-12/33-53 | 2-10/10-19 | 2-12/11-19 | 1-10/33-65 | 2-18/10-31 | 2-15/10-34 | 2-13/10-26 | - | 1-2 | - | - | |||
| Річки Приазов'я | 1-2 | 1-7 | 1-5 | 1-18/11-35 | 1-12 | 1-23/90 | 1-40/96 | 2-10 | /45 | 1-2 | - | 63 | |||