4. Завдання екології.

Усі глобальні і національні проблеми мають не тільки екологічні причини. Дуже багато залежить від економіки, суспільної ідеології, політики. Але власне сучасна екологія вносить головні наукові підґрунтя в їх вивчення і вирішення.

Завдання сучасної екології наступні:

1. Розкриття місця і ролі людини, цивілізації в існуванні екосфери планети Земля з позицій екологічних законів.

2. Екологізація свідомості людей: формування нової ідеології, спрямованої на екологізацію економіки, виробництва, політики, освіти.

3. Всеохоплююча діагностика стану природи планети і її ресурсів; визначення порогу витривалості біосфери по відношенню до антропогенного навантаження;

4. Розробка прогнозів змін біосфери і стану оточуючого людину середовища при різних сценаріях економічного та соціального розвитку людства.

5. Формування такої стратегії поведінки людського суспільства, такої економіки і таких технологій, котрі приведуть масштаби і характер господарської діяльності у відповідність з екологічною витривалістю природи і зупинять глобальну екологічну криз.

Лекція № 2 тема. Охорона і раціональне використання водних ресурсів.

П л а н

1. Роль води в біосфері.

2. Водні ресурси України.

3.Водокористування й водоспоживання.

4.Забруднення водойм. Самоочищення водойм.

5.Нормування забруднювачів водного середовища.

6.Способи і методи очистки стічних вод.

Роль води в біосфері. Вода – найбільш поширена речовина біосфери. В рідкому і твердому стані вона утворює гідросферу. Гідросфера - це водяна сфера нашої планети, сукупність океанів, морів, вод континентів, льодовикових покривів.

Гідросфера є одним з найважливіших компонентів середовища існування тварин і розвитку рослинності. Живі організми на 60-90% складаються з води, а усі життєво-функціональні процеси так чи інакше пов’язані з водою. Втрата організмом 10-20% води спричиняє смерть.

Велика роль води в процесі фотосинтезу та інших життєвих процесах. Такі фізичні властивості води як висока теплоємність, повільність прогрівання та охолодження, позитивно впливають на життя водних і наземних організмів. Вода морів та океанів є буферною системою, яка пом’якшує вплив екстремальних температур. Водяна пара в атмосфері відіграє роль фільтра для сонячної радіації, а на Землі значною мірою визначає кліматичні особливості багатьох територій.

Загальні запаси води на Землі – 1,39 х 10⁹ км³. На морську воду припадає 97 % її кількості, прісна вода становить лише 3 % . Причому 69 % прісної води зосереджено в льодовиках, 30 % припадає на підземні та ґрунтові води, 0,3 % зосереджено в озерах та болотах, а на воду річок і струмків припадає лише 0,01%. З цих запасів для використання придатна лише незначна частина – 3,9 х 10⁴ км³.

Вода в біосфері перебуває в безперервному русі, приймає участь в геологічному й біологічних кругообігах речовин, в процесах ерозії, транспортуванні та відкладанні змитого матеріалу. Запаси води постійно відновлюються завдяки її кругообігам. Так, вода Світового океану поновлюється приблизно за 2 млн. років, вода в річках – за 12 діб (30 разів на рік), водяна пара атмосфери – за 9 діб (40 разів на рік).

Вода необхідна для життя, а також для різних видів господарської діяльності. В промисловості вода є хімічним реагентом або сировиною, компонентом енергетичних систем, засобом підтримання технологічних параметрів, а також використовується для транспортування сировини, продукції, відходів. Багато води витрачається на побутові потреби.

Про використання водних ресурсів можна судити за такими даними. Сучасне місто з населенням в 1 млн. чоловік використовує близько 0,5 млн.м³ води за добу. Щоб здобути 1 т нафти потрібно 100 м³ води; для виробництва 1 т сталі – 120 м³ води; 1 т паперу – 200 м³ води. Для зрошення 1 га бавовняних полів витрачають близько 6 тис., а 1 га рису – 15-20 тис. м³ води за сезон. Середня витрата води на 1 кг сільськогосподарської продукції складає 570-840 кг.

Крім цього, рухома вода (течії, припливи та відпливи, бризи) використовуються як джерело енергії та засіб пасивного транспорту (сплав лісу).

Розчинені у воді речовини стають корисними копалинами, а багато джерел і водойм мають лікувальне значення.

Таким чином, вода в біосфері виконує 4 дуже важливі екологічні функції :

• є найважливішою мінеральною сировиною, головним природним ресурсом споживання (людство використовує її в тисячу разів більше, ніж вугілля чи нафти);

• є основним механізмом здійснення взаємозв’язків усіх процесів у екосистемах (обмін речовин, тепла, ріст біомаси);

• є головним агентом-переносником глобальних біоенергетичних екологічних циклів;

• є основною складовою частиною всіх живих організмів.

Водні ресурси України. Водні ресурси України формуються з місцевого стоку річок на своїй території, а також стоку, що надходить з суміжних територій по Дунаю, Дністру і його притоках, Сіверському Дінцю. На території України налічується понад 22 тис. річок загальною довжиною понад 170 тис. км. Середня густота річкової мережі України складає 0,25 км/км². Переважна більшість річок належать до басейну Чорного й Азовського морів, а 4% несуть свої води до Балтійського моря. Водні ресурси формуються переважно за рахунок річок Дніпро, Дністер, Південний Буг, Сіверський Донець, Тиса, на яких створено водосховища з корисним об’ємом 55,1 млрд.м³.

Запаси підземних вод становлять 15 млрд.м³, з них 7 млрд.м³ придатні для використання. Річки України живляться переважно атмосферними опадами, частка підземних вод в їх живленні становить 10-20%. У середньому на території України випадає 609 мм опадів. З них лише 83 мм перетворюються на річковий стік за рік. Решта вологи випаровується. У середній за водністю рік ресурси місцевого стоку України становлять 50 км³ .

Особливістю формування водних ресурсів України є те, що притік води із суміжних з нею територій набагато більший за місцевий стік. До 40% річкового стоку є транзитним. Так, по Кілійському рукаву Дунаю надходить 123 км³ води. Отже, Україна має значні сумарні водні ресурси. Але велика їх частина не може бути використана. Тому основними є місцеві водні ресурси. За їх запасами на одного жителя Україна є однією з найменш забезпечених країн. Питома забезпеченість річковим стоком становить близько 1,0 тис. м³ на людину за рік.

У цілому по Україні водні ресурси (річковий стік і підземні ресурси) використовуються повністю, а в південних районах навіть відчувається гострий дефіцит води. Для ліквідації цього дефіциту доводиться перекидати воду каналами та будувати водосховища. Для водопостачання маловодних районів введено в дію канали: Північно-Кримський, Дніпро-Кривий Ріг, Дніпро – Донбас, Інгулецький.

Стан великих річок України залежить від стану їх приток і малих річок. Малі річки мають величезне значення, так як 90% усіх населених пунктів країни розташовані саме поблизу малих річок. Малі річки формують 60% водних запасів, і їхній стан продовжує погіршуватися. Малих річок в Україні налічувалося понад 63 тисячі, але близько 20 тисяч їх вже зникло, тобто висохло. А це автоматично призводить до деградації великих річок. Відповідно, проблема збереження малих річок є на сьогодні однією з найактуальніших для нашої країни.

Багато води в Україні використовують промислові, сільськогосподарські підприємства, комунальні господарства. Основним джерелом водозабезпечення цих галузей є річки, озера, водосховища, підземні води, що призводить до зростання антропогенного навантаження на водні об’єкти.

Водокористування і водоспоживання. Водокористування – це використання водних об’єктів для задоволення потреб населення та об’єктів господарської діяльності. Згідно з Держстандартом 17.1.1.03-86 водокористування класифікується за такими ознаками:

• за цілями водокористування – господарсько-питне, комунально-побутове, промислове, сільськогосподарське, для потреб енергетики, для рибного господарства, для водного транспорту та лісосплаву, для лікувальних та курортних потреб тощо;

• за об’єктами водокористування – поверхневі, підземні, внутрішні та територіальні морські води;

• за способом використання - з вилученням води та з її поверненням; з вилученням води без повернення; без вилучення води;

• за технічними умовами водокористування – із застосуванням технічних споруд; без застосування споруд.

При водокористуванні має місце водоспоживання, котре може бути безповоротним, повторним, оборотним. З метою раціонального використання води запроваджено норми споживання на одного мешканця та на умовну одиницю продукції, характерну для підприємств кожної з галузей промисловості. У районах з обмеженими водними ресурсами слід дотримуватися водогосподарського балансу, котрий передбачає порівняння водокористування з потенційними ресурсами водних басейнів.

За характером використання води системи водопостачання поділяються на: прямоточні, послідовні, оборотні, підживлювальні.

Прямоточна вода використовується у виробничому процесі один раз, після чого скидається у водоймища або у каналізацію. Послідовно використовувана вода споживається в декількох технологічних процесах. Оборотна вода використовується у виробництві багатократно, з періодичним або неперервним її очищенням. На добре обладнаних підприємствах показник ступеня оборотного та послідовного водопостачання складає 30-90%. При цьому слід враховувати і те, що спорудження водозворотних систем в 10 разів дешевше, ніж будівництво очисних установок відповідної потужності.

Навколо водозабору або іншого джерела водопостачання влаштовуються зони санітарної охорони, в котрих встановлюється особливий режим охорони вод від забруднення хімічними речовинами та шкідливими біологічними організмами, а також стічними водами.

Зона санітарної охорони поділяється на дві-три підзони. Перша підзона – строгого режиму з огородженнями, а інколи зі спеціальною охороною. Ця зона обсаджується лісовими насадженнями, тут забороняється будувати, випасати худобу, будь-який вид діяльності, котрий може зумовити забруднення води.

Друга підзона має обмеження за видами діяльності, що спричиняють забруднення, здатні проникнути у водозабір; у ній забороняється розташовувати склади паливно-мастильних матеріалів, тваринницькі ферми, застосовувати добрива.

Третя підзона – попереджувальна. У ній також обмежуються види діяльності, що викликають забруднення води.

Забруднення водойм. 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.

Масштаби забруднення внутрішніх водойм в наш час набувають загрозливих розмірів. У більшості країн Західної Європи, США спостерігається значне забруднення усіх річок. В Англії 90% населення користується водою досить сумнівної якості. Понад 40 млн. американців споживають питну воду, в якій вміст шкідливих хімічних домішок набагато перевищує санітарні норми. Витрати на питну воду стають усе більш відчутною статтею бюджету американців. Це пов’язане з тим, що зростання забруднення річок і озер в країні робить воду непридатною для пиття. Американці змушені купувати питну воду в магазинах. Наприклад, кожний шостий громадянин штату Каліфорнія використовує для пиття воду, що продається у пляшках. Не дивно, що вартість цієї води з кожним роком зростає.

Прикладом загрозливого забруднення європейських річок може бути Рейн, на берегах якого мешкає понад 20 млн. чолові з чотирьох країн. Для них Рейн – єдине джерело питної води. Каламутна вода Рейну щорічно виносить в море 2,4 млн. т промислових відходів. У Нідерланди Рейн приносить 120 тис. т заліза, 85 т ртуті, 100 т миш’яку, 1500 т свинцю. У Рейні тепер практично не ловлять рибу, хоча 70 років тому щорічно виловлювали до 150 тис.т лосося. А голландська газета “Де телеграф” опублікувала фотознімок, негатив котрого було проявлено у воді, яку взяли в місці злиття Рейну та Маасу – настільки великий вміст хімікатів.

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. У Дніпро щорічно скидається 370 млн. м³ забруднених стоків, або 14% від їх обсягу по країні. 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.

Стічні води котелень містять пом’якшувачі, продукти корозії. Наявність на поверхні води масел, нафти погіршує обмінні процеси, знижує вміст кисню у воді, що призводить до загибелі риби. 1 л нафти забруднює до 12 м³ поверхні води водойми. Синтетичні поверхнево активні речовини (СПАР) згубно впливають на розвиток фітопланктону. Важкі метали надходять до водних об’єктів з промисловими стічними водами у вигляді солей і активно вступають у реакції. Засвоюються фіто- та зоопланктоном, а потім по харчових ланцюгах передаються рибам та врешті-решт людині. Тобто має місце кумулятивний ефект – прогресуюче збільшення вмісту шкідливих сполук у кожній наступній ланці трофічного ланцюга. Внаслідок кумулятивного ефекту концентрація важких металів в тілі риб може бути в тисячу разів більшою, ніж у воді. Концентруючи в собі токсичні речовини, риби стають токсично небезпечними для споживачів рибної продукції. Так, ртуть уражає центральну нервову систему (хвороба міномата), кадмій – нирки (хвороба ітай-ітай), селен – печінку тощо.

Господарсько-побутові стічні води спричиняють біологічне забруднення води, що може викликати кишково-шлункові захворювання (холеру, тиф) та захворювання печінки (гепатит). Особливо небезпечні стічні води пунктів санітарної обробки білизни та спецодягу, стоки від лікарень, побутові стоки, котрі, потрапивши у воду, можуть викликати різні глистові захворювання (аскаридоз, ехінококоз тощо). Органічні забруднення часто призводять до непередбачуваних процесів - зв'язування кисню у воді, загибелі тваринних та рослинних організмів. Надлишок фосфору та азоту у воді призводить до її “цвітіння” та порушення біологічної рівноваги у водоймах (табл.2.1).

Радіоактивні речовини, потрапляючи в воду, викликають її іонізацію, що несприятливо впливає на розвиток живих організмів. Більш того, фітопланктон та риби здатні засвоювати велику кількість радіоактивних речовин та накопичувати їх у своєму організмі.

Таблиця 2.1.

Наслідки споживання людиною забрудненої води

Характер споживання	Забруднювач	Захворювання
Б і о л о г і ч н и й
Пиття та їжа	Патогенні бактерії	Холера, дизентерія, черевний тиф, гастроентерит, лептоспіроз, туляремія
	Віруси	Інфекційний гепатит
	Паразити	Амебна дизентерія, гельмінтоз, ехінококоз
Вмивання, прання	Паразити	Дерматит, стронгілоідоз
Проживання або знаходження біля води	Комахи-переносники	Малярія, жовта лихоманка, філяритоз
Х і м і ч н и й
Пиття та їжа	Нітрати	Метагемоглобінемія
	Плюмбум	Інтоксикація
	Ароматичні вуглеводні	Рак
	Надто м’яка вода	Атеросклероз, гіпертонія
	Нікол	Алергія шкіри
	Мідь (купрум)	Ураження нервової системи
	Фенол	Отруєння

Споживання такої риби небезпечне для здоров’я людини. Опромінення радіонуклідами мешканців водойм може призвести не тільки до припинення рибальства, але й до інших непередбачуваних наслідків. Можливі зникнення одних видів і спалах чисельності інших видів риб, які набули сприятливих для них мутацій. Це веде до перебудови структури біоти і зміни біотичних зв’язків, що може погіршити процеси формування якості води і продуктивності водних об’єктів.

Скид у водойми теплих вод від різних енергетичних установок, особливо АЕС, спричиняє таке явище як термофікація, яке змінює температурний та біологічний режим водойм. При цьому :

• порушуються умови нересту риб, гинуть донні тварини, риби уражаються хворобами й паразитами;

• підвищення температури води понад 45^оС призводить до посилення розвитку бактерій групи кишкової палички;

• спостерігається бурхливий розвиток нитчастих водоростей, макрофітів, що, в свою чергу, призводить до “цвітіння” водойм.

Поверхня, дно та узбережжя водних об’єктів помітно забруднюються сміттям. Так за один рік тільки у моря потрапляє близько 6,5 млн. тонн сміття. Одноразова пакова тара, вироблена з полімерів, та низька екологічна культура людей призвели до того, що у Світовому океані зараз плаває декілька мільйонів пакетів, 35 млн. пляшок та інших пластикових виробів, які дуже повільно розкладаються в природних умовах (природним шляхом папір розкладається через 2-10 років; консервні банки – майже за 100 років; поліетиленові матеріали – за 200 років, пластмаса – за 500 років, скло – за 1000 років).

Одним з головних джерел забруднення морів та океанів пластиковим сміттям вважається риболовна промисловість, якій належать сітки, судові троси, буї та інше згублене та кинуте обладнання, маса якого в Світовому океані складає понад 150 тис тонн/рік.

Випадкове ковтання тваринами пластикових виробів викликає їх загибель не тільки у воді, але й на суші, що, в свою чергу, підсилює екологічну шкоду від полімерів.

Самоочищення водойм. Антропогенне забруднення водних об’єктів має дуже негативні наслідки, зокрема знижує процес фотосинтезу водоростей і уповільнює процеси самоочищення водного середовища. Сама природа надала водним об’єктам здатність звільнятися від забруднень. Самоочищення вод – це сукупність природних процесів, спрямованих на відновлення екологічного благополуччя водного об’єкту.

Фактори самоочищення водойм поділяються на три групи: фізичні, хімічні та біологічні. Серед фізичних факторів першочергове значення мають розбавлення, розчинення та перемішування забруднень, що надходять, а також ультрафіолетове випромінювання Сонця, здатне знезаражувати воду.

Хімічні фактори переважають при наявності у воді токсичних забруднювачів. Біологічне самоочищення забезпечується сукупною діяльністю організмів, які населяють водойму: бактерій, водоростей, макрофітів, безхребетних. Особлива роль у процесах біологічного самоочищення належить організмам-фільтраторам: молюскам, ракоподібним, асцидіям, личинкам комах тощо.

Так для задоволення свого раціону зоопланктон Світового океану протягом однієї доби фільтрує майже 100 км³ води, а всю частку водної товщі, що знаходиться в межах поширення зоопланктону – за 20 діб. В прісноводних екосистемах один молюск беззубка довжиною 5-6 см за одну добу фільтрує в залежності від температури від 12 до 28 л води, а великі особини беззубок та перлівниць (9-11 см) – до 60-70 л. Молюск Dreissena polimorpha довжиною 2-3 см пропускає крізь себе за одну добу до 1,5 – 2 л води. Молюски-фільтратори здатні вилучати з води до 92-100% завислих речовин. Одна личинка комара (мотиль) фільтрує за добу майже 1 л води.

Важлива роль у біологічному самоочищенні водорухової функції фільтраторів. Перемішування вод, яке вони викликають, прискорює процес мінералізації органіки і біологічної детоксикації забруднень. Суттєва також і біоседиментація, пов’язана з осіданням на грунт відмерлих організмів. Токсичні та інші забруднюючі речовини, які в них містяться, захороняються у надзвичайно великих кількостях. Усі гідробіонти певною мірою здатні руйнувати або знешкоджувати різні токсині речовини. Так, руйнування нафти і нафтопродуктів на 10-90% здійснюється мікроорганізмами по типу окислювальної асиміляції: такою властивістю володіє близько 100 видів бактерій, грибів. У наш час на підставі вивчення життєдіяльності нафтоокислюючих бактерій розроблений ефективний метод біологічної очистки вод, що містять нафтопродукти.

Солі важких металів, особливо зі змінною валентністю, знешкоджуються у процесі життєдіяльності ряду водоростей та бактерій. Так, важкі метали повністю зникають з води через 30 днів після дії водоростей Scenedesmus quadricauda та Chlorella vulgaris.

Свідченням закінчення самоочищення водойм є відмирання мікроорганізмів і припинення споживання кисню для окислення органічних речовин.

Здатність до самоочищення має свої межі. За умови зростаючого антропогенного навантаження водойми вже не здатні самотужки його подолати.

Нормування забруднювачів. Згідно прогнозів, якщо забруднення гідросфери не почне скорочуватися, то на початку ХХІ ст. людство майже вичерпає запаси прісної води, а до 2230 року – взагалі всі водні ресурси планети (маються на увазі не ресурси води як фізичного тіла, а як біологічно повноцінного середовища життя). Тому людство повинно вдатися до спеціальних заходів щодо охорони водних екосистем, зокрема нормувати надходження забруднюючих речовин до водних об’єктів та забезпечувати очищення стічних вод.

В основі нормування забруднювачів водного середовища лежить поняття гранично-допустимої концентрації (ГДК). ГДК встановлюються в законодавчому порядку або рекомендуються компетентними установами, комісіями як нормативи. Ці нормативи несуть найважливішу функцію стандарту якості води, що має забезпечити здоров’я населення, а також регламентувати скид забруднюючих речовин у водне середовище.

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 БСК, процесів мінералізації азотовмісних речовин тощо).

При встановленні ГДК вибирають ту лімітуючу ознаку, що характеризується найменшою шкідливою концентрацією речовини у воді. Самою чутливою вважається органолептична ЛОШ, за якою встановлено понад 50% ГДК.

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.

Поява нових джерел забруднення та розширення їх географії призвело до виникнення нових аспектів, значення котрих не обмежується тільки небезпекою для людини. Стало зрозумілим, що вимоги до якості води, яка використовується різними галузями господарства, можуть суттєво різнитися. Це призвело до розвитку самостійної системи рибогосподарських ГДК, спрямованої на охорону водойм як бази для організації рибництва та рибальства.

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.

Величини ГДК різних забруднювачів встановлюють експериментально, проводячи дослідження на молоді та дорослих особинах різних видів гідробіонтів, які володіють різною чутливістю до токсичних речовин, зокрема на: ембріонах та личинках осетрових, лососевих, коропових; представниках зелених та синьо-зелених водоростей; інфузоріях, дафніях, черевоногих молюсках тощо. За ГДК приймають ту концентрацію забруднюючої речовини, яка не викликає ніяких відхилень стану організму.

На даний час існує понад 500 рибогосподарських ГДК і список їх постійно поповнюється. Дотримання рибогосподарських ГДК означає збереження основних параметрів, які визначають структурно-функціональну цілісність водних екосистем.

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 (табл.2.2).

Таблиця 2.2

ГДК шкідливих речовин у воді водних об’єктів господарсько-питного та культурно-побутового водокористування

Назва речовини	Клас небезпеки	ГДК, мг/л
Аміак (за азотом)	ІІІ	2,0
Амонія сульфат (за азотом)	ІІІ	1,0
Активний хлор	ІІІ	відсутня
Ацетон	ІІІ	2,2
Бензол	ІІ	0,5
Дихлоретан	ІІ	0,02
Залізо (ферум)	ІІІ	0,3
Кадмій	ІІ	0,001
Капролактам	ІV	1,0
Кобальт	ІІ	0,1
Силіцій	ІІ	10,0
Манган	ІІІ	0,1
Мідь (купрум)	ІІІ	1,0
Натрій	ІІ	200,0
Нафтопродукти	ІV	0,1
Нікол	ІІІ	0,1
Нітрати	ІІІ	45,0
Нітрити	ІІ	3,0
Ртуть (меркурій)	ІІІ	0,0005

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:

• очищення стічних вод різними методами;

• повторне використання стічних вод для технічних потреб та поливу;

• створення оборотних та замкнених систем водокористування;

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

• перехід на безвідходні технології;

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

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

• очищення стічних вод на заводських очисних спорудах;

• очищення стічних вод після їхнього забруднення на заводських, а потім на міських очисних спорудах з подальшим спуском у водойми;

• безперервне очищення промислових вод та розчинів на локальних очисних спорудах протягом певного часу, після чого вони передаються на регенерацію, повертаються в оборот та лише після з’ясування неможливості регенерації усереднюються і передаються на заводські очисні споруди та утилізуються.

Способи очищення забруднених промислових вод можна об’єднати в такі групи: механічні, фізичні, фізико-механічні, хімічні, фізико-хімічні, біологічні, комплексні (рис.2.1).

С ПОСОБИ ОЧИЩЕННЯ СТОКІВ ВОДИ

Механічні

Фізичні

Хімічні

Біологічні

Подрібнення, розділення, дистиляція, усереднення, вилучення відстоювання, фільтрація

випаровуван-ня, виморо-жування, магнітна обробка

окислення, нейтралізація, відновлення

Озонування, хлорування, опромінення, нагрівання

Фізико-механічні

Фізико-хімічні

Флотація, зворотний осмос,

ультрафільтрація, електроосмос

Коагуляція, флокуляція, сорбція ,

екстракція, іонний обмін

Комплексне очищення

Рис. 2. 1. Класифікація способів очищення стічних вод.

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.