1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   →

←   Цикл круговорота воды и эволюция загрязнений

Загрязнение водоемов разделяют на биологическое и антропогенное. Биологическое загрязнение происходит вследствие естественных процессов роста биомассы гидробионтов, преимущественно гидрофитов, с дальнейшим их отмиранием и разложением, а также органических веществ, которые образовываются на суходоле (лессах, полях и луках). Антропогенное загрязнение водоемов по обыкновению связано с хозяйственной деятельностью человека.

На формирование химического состава природных вод значительно влияют атмосферные осадки, в которых содержится большое количество разных веществ. Вообще на территорию Украины каждый год выпадает 7,3 млн т растворённых минеральных веществ.

В южных регионах страны, где водная эрозия почв незначительная, средняя мутность воды не превышает 20 — 50 мг/л. В лесостепной зоне, где верхний пласт грунта составляется из лесных пород, происходят довольно значительные эрозионные процессы. Последним содействуют также климатические особенности региона — летные сливы и продолжительные зимние оттепели. Поэтому мутность воды в реках этой зоны возрастает до 100 мг/л и больше. В степных районах вследствие отсутствия дерна на почве интенсивных дождей средняя мутность воды в реках увеличивается до 100 — 200 мг/л. Так, на Донецком кряже и в Карпатах она достигает 200-500 мг/л, и в Горном Крыму — 500 — 1000 мг/л. Самая большая мутность воды наблюдается в равнинных реках — 1000 мг/л, а в предгорных и горных — 1000 —4500 мг/л.

Поверхностные воды Украины имеют чрезвычайно непостоянный химический состав, который зависит от сезона года. Для рек центральной части страны условно можно выделить три сезона: холодный, когда все химические и биохимические процессы затормаживаются и качество воды в водоемах стабилизируется; весенний, когда тает снег и начинается паводок и летне-осенний, когда начинается и заканчивается «биологическая жизнь» водоемов. Именно в эти периоды наблюдаются самые большие изменения качества поверхностных вод.

В северных районах Украины на формирование химического состава естественных вод значительно влияют болота, поскольку с последних к водоемам поступает большое количество органических веществ, в частности гумусовых (гуминовые и фульвокислоты). Эти примеси провоцируют окраску воды, ее интенсивность и спектральная характеристика зависят от концентрации и состава гумуса. Гуминовые и особенно фульвокислоты являются активными комплексообразователями. Они образовывают с разными металлами, в том числе и токсичными, стойкие комплексные соединения, которые переносятся водой на большие расстояния и загрязняют природные воды. Именно цветность является характерным признаком многих естественных поверхностных вод Украины, которые используют в системах водоснабжения.

Минерализация естественных вод Украины небольшая, особенно на юге Полесья, где она составляет 35 — 250 мг/л. В зоне неглубокого размещения карбонатных пород она увеличивается до 350 — 400 мг/л. В пределах лесостепной зоны минерализация речных вод достигает 600 —1000 мг/л. На отличие под вод Полесья химический состав этих вод сравнительно с естественными условиями значительно изменился: выросшая общая минерализация и увеличилась концентрация ионов натрия, магния, хлора, сульфатов.

В степных районах состав речных вод связан с накоплением в грунте легкорастворимых солей, в частности сульфатов и хлоридов магния и натрия. Общая минерализация этих вод достигает 2000 мг/л и больше. Химический состав речных вод степной зоны сравнительно с естественными условиями очень изменился, даже на уровне классов или групп. Например, гидрокарбонатно-сульфатные воды в бассейне Сиверского Донца изменились на хлоридно-сульфатные, а их минерализация увеличилась вдвое.

Воды Горного Крыма вследствие влияния карстовых явлений имеют повышенное содержимое гидрокарбонатов кальция и магния, их минерализация достигает 400 — 600 мг/л. Речные воды Карпат есть маломинерализованными— 100 —200 мг/л. Характерным признаком поверхностных вод Украины есть интенсивное цветение вследствие массового развития фитопланктона. В пожилой период появляется большое количество преимущественно зеленых, синьозелених и диатомовых водорослей (300--400 млн клеток/л). Этому содействуют медленное течение, увеличение площадей мели, которая хорошо прогревается солнцем, прозрачность воды и накопление в ней биогенных и органических веществ, как за счет их образование во время разложения растений, так и за счет поступления из затопленного грунта, который интенсифицирует развитие фитопланктона. Фитопланктон, с одной стороны, содействует биологическому самоочищению поверхностных вод благодаря кислороду, который образовывается в процессе фотосинтеза, и поглощает биогенные элементы, которые поступают в водоемы непосредственно или образовываются вследствие разложения органических веществ. С другой стороны, новые органические вещества или продукты их деструкции и трансформации, которые образовываются вследствие жизнедеятельности водорослей, является источником вторичного загрязнения воды. В результате этого вода приобретает неприятные запахи и привкусы, повышаются ее цветность и мутность, увеличивается содержимое органических и неорганических веществ. Во время брожения отмерших клеток водорослей резко уменьшается содержимое кислорода в воде, которая приводит к загрязнению воды токсикантами и к мору рыбы.

Антропогенное загрязнение естественных водоемов происходит в результате хозяйственной деятельности — использование земельных, водных, лесных, минеральных и других природных ресурсов в водных бассейнах; деятельности промышленных, сельскохозяйственных, коммунальных и других предприятий и т.п. Основными загрязнителями, которые сбрасывают недостаточно или совсем неочищенные сточные воды, есть промышленность, коммунальное и сельское хозяйство. Самая большая частица загрязнений в промышленности приходится на энергетику (~42 %), черную металлургию (~9 %), химическую и нефтехимическую области (~3 %).

Самыми загрязнёнными водными источниками являются такие реки: Северский Донец (приток Дона) в районе городов Лисичанск, Северодонецк и Рубежное, Южный Буг в районе городов Винница и Первомайск, Ингулец в районе городов Кривой Рог, Николаев и Херсон, Западный Буг и Днестр.

Загрязнение естественных вод бассейна Днепра прежде всего связано с неудовлетворительным по состоянию систем канализации в городах. Централизованными системами канализации обеспечено 94 % городов, 50 — поселков городского типа и около 3 % сельских населенных пунктов. К большим загрязтелям воды днепровского бассейна принадлежат смывы из сельскохозяйственных угодий, сточные воды ферм и животноводческих комплексов, территорий городов и т.п. Вообще из территории бассейна Днепра каждый год выносится азота — 19,1 тыс. т, фосфора — 0,69, пестицидов — 0,118 тыс. т. Многие из загрязнений в водный бассейн поступает со смывными водами с густонаселённых территорий. В среднем с них поступает около 725 млн м3/год сточных вод, которые содержат почти 1,13 млн т взвешенных веществ, 45 органических соединений, 11 нефтепродуктов, 5 азота, 1 тыс. т фосфора и других полютантов.

Киевское и Каневское водохранилища загрязнены преимущественно аммонийным нитрогеном.

Подземные воды. Подземные пресные воды есть намного чище, чем поверхностные, поскольку они имеют стабильный сток, а их качество ( за исключением инфильтрационных) практически не зависит от погодных (сезонных) изменений. Итак, подземные воды являются ценнейшими для водоснабжения, но они размещены на территории страны неравномерно. Поэтому воду подземных источников потребляет около 15 % населения (преимущественно сельское и поселков городского типа). Однако большое количество подземных вод вследствие неудовлетворительных геохимических условий образования признаны не подходящими для питьевых нужд.

Наиболее распространенными компонентами, которые нуждаются в коррекции, принадлежат соединения железа, марганца, аммония, фтора, а также минеральные соли, в частности соли жёсткости. Подземные воды с повышенной жёсткостью характерные для южных и юго-восточных регионов страны. Общая минерализация вод здесь достигает до 2 мг/л, а жёсткость — свыше 20 ммоль-екв/л.

Железосодержащие подземные воды, в которых почти всегда содержится марганец, распространенные по всей территории страны. Концентрация железа и мангану в них соответственно составляет 0,5 — 20 мг/л и больше и 0,2 — 4 мг/л. Подземные воды с повышенным содержимым фтора сосредоточенные в районе Украинского кристаллического щита. Это преимущественно Полтавская обл. и близлежащие к нее районы. Содержимое фтора в этих водах колеблется от 2 до 12 мг/л, что значительно превышает санитарную норму. Наличие соединений аммония и его окислительных форм — нитритов и нитратов является следствием загрязнения остатками азотных удобрений и сточными водами животноводческих ферм.

Подземные воды, равно как и поверхностные источники, постоянно испытают влияние хозяйственной деятельности, интенсивность которой с каждым годом возрастает. В экологически развитых регионах с высоким уровнем промышленного и/или сельскохозяйственного производства наблюдаются самые большие нарушения в естественной гидрогеохимической системе. Если в целом в Украине загрязненными полагают около 4 % подземных вод, то в некоторых регионах — до 20 %. Загрязнение подземных вод наблюдается в Донецком, Луганском, Днепропетровском и других промышленных центрах страны, а также в районах добычи железной руды и производства цветных и черных металлов и т.п.