Курсовая работа: Екологічний стан водоймищ Причорноморської зони України

Джерелами забруднення поверхневих або підземних вод являються речовини, мікроорганізми або тепло. Найбільшої шкоди наносять стічні води побутової та виробничої діяльності людини.

На практиці використовується також поняття “міські стічні води”, які являють собою суміш побутових та виробничих стічних вод. Побутові, виробничі та атмосферні стічні води відводяться як сукупно, так і окремо. Але найбільш широке розповсюдження набули системи сукупного водовідведення, коли всі три категорії стічних вод відводяться по одній загальній мережі труб та каналів. Стічні води являють собою складні гетерогенні суміші, що у своєму складі мають речовини органічного та мінерального походження, нерозчинні та розчинні.

Склад виробничих стічних вод може коливатися у значних межах, що призводить до необхідності ретельного обгрунтування вибору надійного та ефективного засобу очищення в кожному конкретному випадку. Кількість виробничих стічних вод визначається в залежності від виробництва підприємства за нормами водокористування та водовідведення для різноманітних галузей промисловості.

Водоймища забруднюються в основному в результаті попадання до них стічних вод від промислових підприємств та населених пунктів. В результаті скиду стічних вод змінюються фізичні властивості води (збільшується температура, зменшується прозорість, з'являються присмаки, запахи); на поверхні водоймища з'являються плаваючі речовини, а на дні утворюється осад; змінюється хімічний склад води (збільшується вміст органічних та неорганічних речовин, з'являються токсичні речовини, зменшується вміст кисню); змінюється якісний та кількісний склад, з'являються хворобливі бактерії. Забруднені водойища стають непридатними для питного, а часом і для технічного водозабезпечення, втрачають рибогосподарське значення.

В результаті процесів перетворення забруднюючих водоймища речовин, що відбуваються під дією природних факторів, в водних джерелах проходить повне або часткове відновлення їх первинних властивостей. При цьому можуть утворюватись другорядні продукти розпаду забруднень, негативно впливаючі на якість води.

Самоочищення води водоймищ - це сукупність взаємопов'язаних гідродинамічних, фізико-хімічних, мікробіологічних і гідробіологічних процесів, що ведуть до відновлення первинного стану водного об'єкту.

У зв'язку з тим, що у стічних водах промислових підприємств можуть знаходитись специфічні забруднення, їх спуск в міську водовідвідну мережу обмежен рядом вимог. Виробничі стічні води, які випускають у водовідвідну мережу не повинні:

- порушувати роботу мереж і споруд;

- містити більше 500 мг/л завислих та вспливаючих речовин;

- містити речовини, здатні забруднити мережу чи відкладатися на стінках труб;

- виявляти руйнівної дії на матеріал труб та елементи очищувальних споруд;

- містити горючі суміші та розчинні газоподібні речовини, здатні утворювати вибухонебезпечні суміші;

- містити шкідливі речовини, що перешкоджують біологічному очищенню стічних вод чи скиду у водоймище;

- мати температуру вище 40 ⁰ С.

Виробничі стічні води, що не задовільняють цих вимог, повинні старанно очищуватись і лише після цього скидатись у міську водовідвідну мережу.

Подібно побутовим скидам діють також і відходи харчової промисловості, що скидаються у каналізацію. Концентрація органічних речовин в цих відходах часом вище, ніж у побутових. Особливо багато стічних вод утворюється на молочних фермах, пивоварних, винних та цукрових заводах, на кондитерських фабриках. Багато промислових стічних вод, наприклад, які поступають з металургійних та хімічних заводів, забруднюють водоймища речовинами, що забирають кисень, отрутами, у тому числі важкими металами, цианістими сполуками, вуглеводами. Їх дія на водоймища дуже шкідлива. Ці отрути послаблюють життєдіяльність водних організмів, тому на великих ділянках ріки, куди скидаються такі відходи, процеси самоочищення зовсім не відбуваються або майже не відбуваються, і якість води майже не покращується.

Стічні води устаткування по промиванню гравію роблять воду мутною, в результаті чого погіршується проникність світла, а у зв’язку з цим зменшується біологічне виробництво кисню. До того ж, придонні організми покриваються випадаючим із води осадом та гинуть. Можливі також забруднення водоймищ радіоактивними речовинами із ядерних технологічних установок і лабораторій, а також забруднення збудниками хвороб, особливо зі стічними водами лікарень.

Промислові підприємства скидають стічні води прямо в річки. Стоки з полів також поступають в річки та озера. Забруднюються і підземні води - найважливіший резервуар прісних вод. Забруднення прісних вод та земель повертаються до людей у продуктах харчування та питній воді.

Річки завжди були джерелом прісної води. Але в сучасну епоху вони стали транспортувати відходи. Відходи на водозбірній території по руслам річок стікають у море. Більша частина використаної річкової води повертається у річки та водоймища у вигляді стічних вод. Але досі збільшення очищувальних споруд відстає від росту споживання води. Навіть при самому досконалому очищенні, включаючи біологічне, всі розчинні неорганічні речовини і до 10% органічних забруднюючих речовин залишаються у очищених стічних водах. Така вода може знову стати придатною для користування лише після багаторазового розбавлення чистою природною водою. І тут для людини важливе відношення абсолютної кількості стічних вод, хоча б і очищених, і водного стоку річок.

Запаси прісної води виснажуються із-за нераціонального водокористування або забруднення. Найбільш водоємні галузі промисловості - сталеливарна, хімічна, нафтохімічна, целюлозно-паперова та харчова. На них відводиться майже 70% всієї води, яка витрачається у промисловості. Найголовніший же водокористувач прісної води - сільське господарство; на його потреби іде 70-80% всієї прісної води. У сільському господарстві більша частина води не повертається у річки, а розходується на випаровування та утворення рослинної маси, так як при фотосинтезі водень із молекул води переходить у органічні сполуки. Для регулювання стоку річок, не рівномірного впродовж року, побудовані водосховища.

2.3. Типи забруднюючих речовин

Запаси прісної води значно зменшуються із-за забруднення. За звичай, забруднюючі речовини розподіляють на декілька класів в залежності від їх природи, хімічної будови та походження.

Органічні сполуки надходять із побутових, сільськогосподарських та промислових стоків . Їх розклад відбувається під дією мікроорганізмів і супроводжується поглинанням розчиненого у воді кисню. Якщо кисню у воді достатньо и кількість відходів невелика, то аеробні бактєрії досить швидко перетворюють їх у порівняно нешкідливі залишкі. В іншому випадку діяльність аеробних бактерій дає менші результати, вміст кисню різко падає, розвиваються процеси гниття. При вмісті кисню у воді менше 5 мг на 1 л, а у районах нересту нижче 7 мг багато видів риб гине.

Хворобливі мікроорганізми та віруси містяться у погано очищених або зовсім не очищених каналізаційних стоках населених пунктів та тваринницьких ферм. Потрапляючи до питної води, патогенні мікроби та віруси визивають різноманітні епідеміі, такі як сальмонеліоз, гастроентеріт, гепатит та інші. Водні безхребетні, наприклад, молюски із заражених водоймищ часом були причиною захворювання черевним тифом.

Живильні елементи, головним чином сполуки азоту та фосфору, потрапляють у водоймища з побутовими та сільськогосподарськими стічними водами. Збільшення вмісту нітритів та нітратів у поверхневих та підземних водах веде до забруднення питної води і до розвитку деяких захворювань.

До неорганічних та органічних речовин також відносяться сполуки важких металів, нафтопродукти, пестициди, синтетичні поверхнево-активні речовини,феноли. Вони потрапляють у водоймища з відходами промисловості, побутовими та сільськогосподарськими стічними водами . Багато з них у водному середовищі або взагалі не розкладається, або розкладається дуже повільно і здатні накопичуватись у харчових ланцюжках.

Збільшення донних осадів відноситься до одного із гидрологічних наслідків урбанізації. Їх кількість у річках та водоймищах постійно збільшується із-за ерозіі грунтів у результаті неправильного ведення сільського господарства. Ці явища призводять до порушення екологічної рівноваги у водних ситемах.

Джерелами теплового забруднення служать підігріті стічні води тепло-електростанцій та промисловості. Збільшення температури природних вод змінює природні умови для водних організмів, знижує кількість розчинного кисню, змінює швидкість обміну речовин. Багато мешканців річок, озер і водоймищ від цього гинуть, розвиток інших припиняється.

Надходження нафти в водоймища в основному пов’язане з транспортуванням та розробкою у місцях добування на шельфі. Нафтові забруднення мають різні форми: покривають поверхню води тонкою плівкою, а при розливах товщина нафтового шару спочатку може складати декілька сантиметрів, потім утворюються комочки важкої фракції нафти. До них прикріплюються маленьки тварини, якими живляться риби. Разом з ними вони заглотують і нафту. Деякі риби від цього гинуть. При нафтовому забрудненні змінюється відношення видів і зменшується їх різноманітність.

Хлоровані вуглеводи, широкозастосовні для боротьби зі шкідниками сільського та лісного господарства, переносниками інфекційних захворювань, уже багато десятиріч разом зі стоками річок і через атмосферу потрапляють у водоймища. Вони легко розчиняються у жирах і тому накопичуються в організмах риб, ссавців, морських птахів. Ці речовини не розкладаються у природних умовах, а тільки накопичуються.