 |
|
Екологічний стан гідросфери України
Екологічне значення води
Вода є однією з найбільш необхідних і найпоширеніших речовин. Вона необхідна для життя, оскільки бере участь у кожному процесі, що відбувається в рослинах та живих організмах. Вона є потужним розчинником, і живі організми використовують водні розчини для функціонування біологічних процесів. Загальний об’єм води на нашій планеті оцінюється вражаючою цифрою – 1385 млн. куб. см.
Лише незначна частина цієї води придатна для використання людиною. Абсолютна більшість цієї колосальної маси – це гіркувато-солона морська вода, непридатна для життя та технічного використання. У 1990 році ми споживали майже 5000 куб. км води на рік, тобто в 10 разів більше, ніж у 1900 році.
Лише 2,5 % води є прісною – придатною для життя. Близько 69 % від цієї кількості знаходиться в шапках полярного льоду і гірських льодовиках або в підземних водоносних горизонтах, занадто глибоких для того, щоб відкачувати її при сучасній технології.
Соціоекологічні фактори значною мірою впливають на доступ до води. Країни, що розвиваються можуть не мати капіталу і технології для початку використання потенційно наявних водних ресурсів.
Доступ ще більше ускладнюється конфліктами, що виникають у зв’язку з правами на воду в басейнах річок і озер, що належать двом або більше країнам і на воду у водоносних пластах, що перетинають міжнародні кордони. Території реальних або потенційних водних конфліктів – долини річок Ніл, Тигр, Євфрат, Ганг і Брахмапутра.
Зростання чисельності населення світу привело до різкого збільшення обсягів споживання води.
Найвищі показники зростання населення спостерігаються в засушливих країнах, багатьом з яких вже зараз не вистачає води. Очікується, що хронічна нестача води буде спостерігатися в більшій частині країн Африки, Близького Сходу, в Північному Китаї, в частині Індії і Мексики, на Заході сполучених Штатів і в колишніх середньоазіатських республіках.
Екологічні проблеми, пов’язані зі станом гідросфери
З розвитком промисловості річки й озера стали все більше забруднюватися викидами недостатньо очищених стічних вод, промисловими відходами і термічними водами гідроелектростанцій.
У більш пізній період забруднення річок і озер явно зросло внаслідок змивання добрив, пестицидів і гербіцидів з сільськогосподарських угідь, а також кислотних дощів.
Особливим видом забруднення гідросфери є теплове забруднення, яке спричинене спуском у водойми теплих вод від енергетичних установок. Величезна кількість тепла, що надходить з нагрітими водами в річки та озера, істотно змінює їх термічний і біологічний режими. Серед теплових забруднювачів гідросфери перше місце займають АЕС.
Основними джерелами забруднення і засмічення водойм є:
- стічні води промислових та комунальних підприємств;
- відходи від розробок рудних і нерудних копалин;
- води рудників, шахт, нафтопромислів;
- відходи деревини при заготівлі, обробці, сплаві лісових матеріалів (коса, тирса, тріска, колоди, хмиз та ін.);
- викиди водного, залізничного та автомобільного транспорту;
- первинна обробка льону, коноплі та інших технічних культур.
Найінтенсивнішими забруднювачами поверхневих вод великі целюлозно-паперові, хімічні, нафтопереробні, харчові та текстильні підприємства; гірничорудні і металургійні комбінати, а також сільськогосподарське виробництво.
Дуже небезпечним є сплавляння лісу, обробленого сильнодіючими отрутохімікатами – антисептиками, що застосовуються в лісовій промисловості. Вода стає непридатною для споживання і для життя водних організмів. Під час сплавляння розсипом багато деревини тоне і загниває на дні, що також призводить до підвищення смертності живих організмів водного середовища.
Сільське господарство – один з найбільших споживачів і, одночасно, забруднювачів природних вод внаслідок використання міндобрив, пестицидів та інших хімікатів, функціонування великих тваринних комплексів, зрошування земель.
Щорічно лише азотних добрив вноситься в грунт понад 50 млн. тонн. Повсюдно відбувається забруднення вод добривами і пестицидами, небезпечними своєю токсичністю.
Сполуки азоту і нітратні іони належать до мутагенних речовин, які призводять до генетичних захворювань. За даними ВОЗ, з 1966 до 1980 року кількість людей, що народилися зі спадковими хворобами збільшилася до 10,5%.
Дуже небезпечними є синтетичні миючі засоби, котрі потрапляють у водоймища і навіть їх незначна кількість викликає неприємний сак і запах води, утворює піну і плівку на поверхні, що утруднює доступ кисню та призводить до гибелі водних організмів. До особливих видів забруднення належить також заростання водойм водоростями, особливо синьо-зеленими, гниття яких викликає захворювання та загибель риби. Ця проблема характерна для водоймищ басейну Дніпра.
Особливо небезпечним для здоров’я людини є забруднення природних вод побутовими стоками. Така забруднена вода зовсім непридатна для постачання населенню, оскільки містить збудники різноманітних інфекційних захворювань (паратиф, дизентерія, інфекційний вірусний гепатит, туляремія та ін.).. Підраховано, що на нашій планеті майже 500 млн. людей щорічно хворіє через користування забрудненою водою.
До страшних наслідків призводить забруднення вод важкими металами. В Японії масове забруднення вод морської затоки поблизу м. Мінамато викликало хворобу мінамато, при якій ртуттю отруювалась риба, що є основним джерелом білкової їжі населення даного міста. У хворих порушувалася мова, послаблювався зір, параліч сковував м’язи рук, ніг. Інша хвороба – ітай-ітай- викликана хронічним отруєнням кадмієм, що знаходиться в рисі. А рис нагромаджував цю речовину через забруднення відходами гірничодобувної промисловості, розміщеної навколо полів. Смертність серед хворих досягла 50%.
Останнім часом великої шкоди завдають природним водам кислотні дощі. Чим частіше випадають кислотні дощі і чим більшу концентрацію кислоти вони містять, тим швидше зменшується кількість і вдовий склад живих організмів, у водоймах гинуть ікринки земноводних, равлики, прісноводні креветки, вимирають бактерії, а отруєні листки і стебла нагромаджуються на дні, зникає планктон. З донних залишків починається вилуговування отруйних металів: алюмінію, ртуті, свинцю, кадмію, олова, берилію, нікелю і т. д.
Залізничний транспорт – крупний споживач води. Не дивлячись на майже остаточну ліквідацію парової тяги, водоспоживання на залізниці лише збільшується. Вода присутня практично в усіх виробничих процесах: при промивці рухомого составу, його вузлів та деталей, охолодженні компресорів та іншого обладнання, отриманні пари, використовується при заправці вагонів. Частина використаної води витрачається безповоротно (заправка вагонів, отримання пари, виготовлення льоду). Велика частина використаної води зливається у поверхневі водні об’єкти – ріки та озера.
Також відбувається забруднення підземних вод повітряним транспортом. Це стається за рахунок витоку палива при заправці, а також при помилках при його перевезенні та зберіганні. На злеті та при посадці літака в атмосферу виділяється деяка кількість рідких та газоподібних продуктів згорання палива, які осаджуються поблизу злітної смуги та накопичуються у ґрунті. На покритті аеропортів накопичується суміш, яка складається з пилу, продуктів згорання палива, залишків шин та інших матеріалів. Разом з опадами все це потрапляє до водоймищ.
При експлуатації водоймищ річковим транспортом відбувається їх забруднення. Джерелом забруднення можна вважати підсланеві води, які утворюються в машинних відділах кораблів та відрізняються високим вмістом нафтопродуктів. Також при перевезеннях відкритими способами піску, щебеню, цементу відбувається попадання в водоймища пилоподібних часток. Потрібно пам’ятати і про вплив на якість води відпрацьованих газів корабельних двигунів. Для фанових (фекальних) стічних вод характерне високе бактеріальне, а також органічне забруднення.
Забруднення вод Світового океану.
За останнє тридцятиріччя стан вод Світового океану значно погіршився. Його поверхня вкрита нафтою, пластиковим пакувальним матеріалом, іграшками, пляшками та іншим сміттям, котре багато років не розкладається у воді. Таких твердих відходів нагромадилося більше 20 млн. тонн. До найбільш шкідливих забруднювачів світового океану належить нафта та нафтопродукти.
Маломірний флот є значним забруднювачем водоймищ нафтопродуктами. Якщо припустити, що кожного дня на воду виходить 30% моторних човнів, то за період навігації (з червня до вересня) тільки в цьому районі щорічно поступає більше 25 т нафтопродуктів.
Зі збільшенням обємів видобутку, транспортування, переробки та споживання нафти та нафтопродуктів розширюються масштаби забруднення ними навколишнього середовища. «Океан помирає, він хворий з вини людини» - ці слова Тура Хейердала всім відомі. Щорічно в океан скидається приблизно 10 млн. т нафти. До того ж основна її частина попадає в море не при аваріях суден, а в результаті навмисного зливу баластних, миючих та інших вод, забруднених нафто продуктами. Танкерний флот є одним з головних джерел забруднення моря нафтою. Витік нафти в море відбувається під час навантаження та розвантаження танкерів, заправки нафтовим паливом суден в морі, при аваріях та катастрофах.
Величезні збитки було нанесено флорі та фауні влітку 1978 року після катастрофи біля берегів Бретані американського танкера «Амоко Кадіс». Жертвами нафтового забруднення щорічно стають багато птахів, планктон, нектон та морські звірі. Нафтова плівка зустрічається навіть в антарктичних водах, де від неї гинуть тюлені та пінгвіни. Нафта пошкодила багато курортів світового значення.
Велику небезпеку становить забруднення Світового океану радіоактивними речовинами внаслідок випробування термоядерної зброї, захоронення радіоактивних відходів, роботи ядерних реакторів на військових підводних човнах і криголамах.
Щороку в Світовий океан з різних джерел потрапляє понад 4 млн. тонн легких органічних сполук (дихлоретан, фреон та ін..), близько 120 тис. тонн хлорованих вуглеводнів (ДДТ, альдрин, поліхлоровані біфеніли та ін.), понад 300 тис. тонн свинцю, понад 5 тис тонн ртуті, понад 10 тис. тонн кадмію.
За глобальними оцінками, внаслідок забруднення за останні тридцять років інтенсивність життя в морях і океанах знизилась на 30 %, а щорічна продукція нектону (плаваючого життя), в тому числі промислових риб – не менш, як на 20 млн. тонн.
Забруднення природних вод України
Для оцінки природних вод існують певні показники, головними серед яких є ГДК (гранично допустимі концентрації). Їх дотримання забезпечує нормальний стан здоров’я населення і сприятливі умови для санітарно-побутового використання. Вони також є критеріями ефективності заходів з охорони водойм від забруднення, а також стимулами прогресу в галузі промислової технології. Ці гігієнічні нормативи використовуються також для оцінки комплексного забруднення поверхневих вод.
Аналіз ситуації показав, що малі річки України забруднені більше, ніж великі. Це пояснюється не тільки їх малою водністю, але й недостатньою охороною. Найбільш забруднені Південний Буг, річки Донецької і Луганської областей, Чорноморського узбережжя півдня України.
Шляхи вирішення проблем, пов’язаних з забрудненням гідросфери
Методи охорони водоймищ при експлуатації водними видами транспорта
В наш час заборонене злиття за борт стічних вод, нечистот, а також скидання різних твердих відходів та мукора з судів, які плавають на ріках, озерах, водоймищах з регламентованим санітарним режимом. На інших водоймах, а також в портах та акваторіях заборонено скидання за борт фекальних вод, мукора та твердих викидів.
В останні роки велись розробки зі знешкодження стічних вод безпосередньо на судах. Були розглянуті можливості роздільного очищення фекальних та побутових стічних вод.
Порівняльна оцінка можливих методів знешкодження дозволила зупинитися на хлоруванні як на найбільш доступному з сучасних методів. При концентрації активного хлору 40-50 мг/л ті часі контакту зі стоками від 30 до 60 хвилин досягається необхідний рівень знешкодження.
Система заходів зі збору та видалення твердих видів сміття зводиться до організації правильної експлуатації ємкостей для їх накопичення (контейнери, баки) та передачі їх вмісту на березі.
Для попередження забруднення водоймищ стічними водами портів, пристаней, промислових підприємств річкового транспорту будують берегові очисні об'єкти та каналізаційні мережі.
Методи охорони водоймищ поблизу аеропортів
Для захисту вод поблизу аеропортів було запропоновано технологічну схему очищення поверхневих стоків з території аеропортів. Стоки подаються на спеціальні очисні споруди, де вони перед усім розділяються за ступенем забруднення і в залежності від цього підлягають різній обробці.
Методи охорони водоймищ, що забруднюються залізничним транспортом
До основних заходів з охорони водоймищ від забруднення належать будівництво та реконструкція очисних споруд на вузла, впровадження оборотного водопостачання, нормування витрат води і зменшення вибросу неочищених стоків, створення більш досконалих та економічних засобів і методів очищення промислових та побутових стічних вод, скорочення витрат води, вдосконалення лабораторного контролю.
Специфіка підприємств залізничного транспорту дозволяє використовувати замкнуті (безстічні) системи водопостачання, в котрих вода використовується в обороті при спрощеній проміжній її очистці. Впровадження замкнутої системи водовикористання дозволяє економити 2 млн. м3 води на рік.
Для очищення промислових та побутових стічних вод будують також біологічні запруди. Устрій та експлуатація таких запруд не потребують великих витрат, в той же час використання їх можливо у різноманітних кліматичних умовах.
Охорона Світового океану
Інтенсивне забруднення світового океану змусило багато країн розпочати розробку та реалізацію заходів з попередження забруднення водних басейнів. В сучасних умовах дедалі більше значення здобувають міжнародні угоди про заборону викидів забрудненої води та сміття у відкритих морях та океанах . У 1954 році ООН було організовано розробку Міжнародної конвенції з попередження забруднення морів нафтою, котра вступила в силу у 1958 році. Також у 1958 році було створено міжурядову морську консультативну організацію, основне призначення якої спочатку обмежувалося контролем за дотриманням положення Конвенції. У 1973 році у Лондоні було прийнято Міжнародну конвенцію по запобіганню забруднення з суден. У порівнянні з попередньою ця конвенція стосується не лише нафти, але й інших перевозимих шкідливих речовин, а також відходів (стічні води, сміття), які утворюються на суднах в результаті їх експлуатації.
Також ведеться розробка засобів боротьби з забрудненням нафтою. В Індії для очищення пляжів від нафтових плівок з успіхом використовують спеціальну культуру бактерій. Невеликої колби з рідиною, яка містить такі бактерії, достатньо, щоб ліквідувати плівку на 16 км пляжу. Що особливо цінно, живі санітари самі не змінюють мікрофлору: зробивши свою справу, вони через деякий час гинуть від голоду та розчиняються у морській воді.
Також у 1982 році була підписана більшістю країн світу відома угода «Хартія морів». В ООН розроблено і прийнято декілька важливих угод, що регулюють рибальство, судноплавство, добування корисних копалин з морських родовищ тощо. Створюється міжнародна служба моніторингу для постійного спостереження за станом Світового океану.