
- •5. Антропогенні впливи на гідросферу та літосферу
- •5.1. Групи взаємодій з конденсованими станами природного середовища
- •5.1.1.Водоспоживання і водокористування.
- •5.1.2. Осадження на поверхні конденсованих середовищ твердих часток з атмосфери.
- •5.1.3. Спорудження водосховищ.
- •5.1.4. Викиди на поверхню суші і води.
- •5.2. Класифікація стічних вод
- •5.3. Процеси, які протікають у водоймищах при забрудненні
- •5.3.1. Моделювання процесу забруднення проточної водойми
- •5.4. Нормування шкідливих речовин у воді. Умови скидання стічних вод
- •5.5. Оцінка ефективності заходів щодо захисту водоймищ від скидання стічних вод
- •5.6. Нормування шкідливих речовин в ґрунті
- •6. Вплив іонізуючого випромінювання на природне
- •6.1. Загальна характеристика джерел радіоактивного впливу на природне середовище
- •6.2 Нормування антропогенного навантаження при добуванні і переробці радіоактивних руд
- •6.2.1. Джерела іонізуючого випромінювання при добуванні
- •6.2.2. Класифікація і оцінка відходів при добуванні і переробці радіоактивних руд.
- •6.3. Вплив аес на навколишнє середовище при безаварійній експлуатації
- •6.3.1. Фізика ядерного реактора
- •6.3.2. Нормування радіаційної безпеки при безаварійній експлуатації аес.
- •6.4 Чорнобильська аварія
- •7. Тепловий вплив на навколишнє середовище
- •7.1. Теплові режими компонент навколишнього середовища
- •7.1.2. Тепловий режим гідросфери.
- •7.1.3. Тепловий режим літосфери.
- •7.2. Розповсюдження теплових викидів в навколишньому
- •7.2.1. Розповсюдження теплових викидів в атмосфері.
- •7.2.2.Розповсюдження теплових викидів в гідросфері.
- •7.3.1. Вплив теплових викидів на атмосферу.
- •7.3.2.Вплив теплових викидів на гідросферу.
- •8. Нормування шуму і вібрацій
- •8.1. Основні акустичні поняття
- •8.1.2. Вібрациія
- •8.2. Допустимі шуми і вібрації
- •9. Антропогенне навантаження при аваріях і
- •9.1. Моделювання процесів випару і розсіювання пари екологічно небезпечних рідин в атмосфері в результаті аварійних ситуацій
- •10. Антропогенне навантаження і можливості управління екологічними ситуаціями
- •10.1. Можливості саморегулювання в навколишньому природному середовищі
- •10.1.1. Циркуляція речовин
- •10.1.2.Засвоєння антропогенних впливів природним середовищем.
- •10.1.3. Вплив антропогенного навантаження на планетарні баланси.
- •10.2. Управління антропогенним навантаженням
- •11. Завдання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •11.1. Теоретичні завдання
- •11.2. Розрахункові завдання
- •11.4. Вказівки до виконання розрахункових завдань
- •11.5. Тестові завдання
- •А.Л.Цикало, о.І.Бодюл прикладна еколоГіЯ: нормування антропогенного навантаження на природне середовище
- •65082, Одеса, вул. Дворянська, 1/3
5.1.4. Викиди на поверхню суші і води.
Впливи цієї групи ми розгледіли вище в розділі 2. Необхідно додати, що найважливішу роль в цій групі грає забруднення гідросфери нафтою і нафтопродуктами. По оцінках експертів ООН, в процесах здобичі, переробки, транспортування нафти викиди у водний басейн досягають мільйонів тонн в рік. Завдяки своїм фізико-хімічним властивостям нафта швидко розповсюджується по поверхні води, утворюючи плівки завтовшки до доль міліметра. Окремі легкі фракції випаровуються, і товщина плівки може зменшуватися до молекулярних розмірів. Якнайтонші плівки на спокійній воді зберігають високу стійкість. Нафтопродукти (масла, мазут, гас і ін.) представляють особливу небезпеку для водоймищ у зв'язку з малими значеннями їх ГДК, а також внаслідок того, що вони представлені в стоках будь-якого промислового підприємства. Нафтопродукти потрапляють у водоймища в емульсованому, колоїдному і розчиненому станах. Розчинність нафтопродуктів у воді залежить від температури їх кипіння і для висококиплячих нафтопродуктів (мазут) практично може не братися до уваги. Нафтопродукти не лише утворюють плівки на поверхні води, погіршуючи аерацію, але важкі фракції утворюють донні відкладення, відсікаючи бентос від решти частки водоймища. Вплив нафтопродуктів на водоймища є тривалим, оскільки це слабо окислювані речовини. Кінцеві продукти їх окислення - СО2 і оксиди сірки.
Найважливіше джерело антропогенного навантаження на літосферу - забруднення і розміщення небезпечних відходів. Наприклад, із-за радіоактивного забруднення унаслідок Чорнобильської аварії з сільськогосподарського обороту виведено більше 159 тис. га угідь. Накопичення токсичних відходів щорік поповнюється на 50 - 70 млн.т, які в основному складуються на полігонах. У 2002 р. з 77,6 млн.т утворених токсичних відходів 55% розміщено в місцях організованого складування, з яких 11%, - в сховищах, що не відповідають діючим нормативам. Крім того, в балки, яри та інші, не призначені для цього місця, вивезено 146 тис. т небезпечних відходів. В результаті в багатьох регіонах України склалася надзвичайно складна ситуація (таблиця. 5.2)
Взаємодія з компонентами природного середовища впливів 5-ої і 6-ої груп розглядуються нижче у відповідних розділах.
5.2. Класифікація стічних вод
Стічні води зазвичай підрозділяють на сильно забруднені; слабо забруднені; умовно чисті води (наприклад, охолоджувані); кубові залишки і маткові розчини (висококонцентровані стоки); побутові і господарсько-фекальні стоки, що направляються на біохімічне очищення.
У основу класифікації може бути покладене фазово-дисперсний стан домішки в стоках [14]. По такій класифікації стічні води діляться на дві великі групи - гетерогенні і гомогенні, які підрозділяються на води, що містять нерозчинні домішки з величиною часток 102-103нм і більш; стічні води, що є колоїдними системами; молекулярні розчини; дійсні розчини.
Ознакою класифікації може бути також вплив стоків на водоймища. Така класифікація представлена в таблиці. 5.3.
5.3. Процеси, які протікають у водоймищах при забрудненні
Водоймища і водотоки - це складні екосистеми, що створювалися протягом довгого часу еволюції. У водоймищах вода не лише усереднюється за якістю, але в них безперервно протікають процеси зміни складу домішок. Життя біоценозу пов'язане з абіотичними умовами водоймища: рельєфом дна, складом домішок, температурою води і ін. Зовнішні зв'язки водних екосистем здійснюються за рахунок засвоєння водоймищами частки сонячної енергії (у вигляді тепла і світла), надходження в них газів атмосфери, води, мінеральних і органічних речовин. З другого боку екосистеми виділяють тепло, гази, органічні і мінеральні речовини, які переносяться водою. Рівновага водних біоценозів може бути порушена в результаті скидання стічних вод, пригноб-
Таблиця 5.2 - Утворення, розміщення і наявність токсичних відходів в регіонах України, тис. т [1].
Область |
Утворено відходів в 2002 г. |
З них розміщено в місцях складування |
Наявність в місцях організованого складування на кінець 2002 г. |
|
Організованих |
Неорганізованих |
|||
Україна |
77604,9 |
43375,4 |
146,0 |
2722873,2 |
Крим |
437,8 |
138,7 |
1,8 |
10528,9 |
Вінницька |
36,8 |
2,0 |
34,5 |
434,2 |
Волинська |
2,4 |
- |
- |
2,5 |
Дніпро-петровська |
37191,9 |
24788,0 |
17,2 |
1782385,2 |
Донецька |
23719,3 |
10647,8 |
24,7 |
426790,9 |
Житомирська |
0,7 |
- |
- |
1,1 |
Закарпатська |
6,9 |
1,4 |
0,4 |
6,3 |
Запорізька |
5518,3 |
1793,2 |
1,1 |
105272,9 |
Івано-Франківська |
857,8 |
527,5 |
- |
45937,3 |
Київська |
659,4 |
553,0 |
0,2 |
21403,6 |
Кіровоградська |
794,4 |
784,3 |
- |
53831,1 |
Луганська |
5391,8 |
2469,0 |
43,6 |
100445,8 |
Львівська |
756,4 |
552,9 |
0,2 |
81233,7 |
Миколаївська |
311,0 |
178,6 |
- |
1947,9 |
Одеська |
31,2 |
0,6 |
4,2 |
2006,6 |
Полтавська |
230,8 |
157,5 |
8,0 |
5289,9 |
Рівненська |
26,8 |
8,4 |
- |
16914,8 |
Сумська |
397,3 |
278,1 |
1,6 |
28390,5 |
Тернопільська |
0,5 |
- |
- |
0,5 |
Харківська |
978,4 |
453,2 |
7,9 |
32929,0 |
Херсонська |
7,2 |
0,1 |
0,4 |
125,8 |
Хмельницька |
4,8 |
0,1 |
0,1 |
7,2 |
Черкаська |
148,9 |
23,3 |
0,1 |
4611,8 |
Чернівецька |
21,7 |
- |
- |
194,2 |
Чернігівська |
58,1 |
17,4 |
- |
1995,5 |
Київ |
13,2 |
0,3 |
- |
194,4 |
Севастополь |
1,1 |
- |
- |
1,6 |
Таблиця 5.3 - Класифікація стічних вод за їх дією на водоймища [11].
Характер домішки |
Характер впливу на водойми |
Джерело стічних вод |
Неорганічні із специфічними токсичними властивостями |
Зміна органолептичних і фізико-хімічних властивостей води; отруєння гідробіонтів; зяброві захворювання риб і ін. |
Виробництва хімічної, азотної промисловості; електрохімічні виробництва; ТЕС і ін. |
Неорганічні без специфічних токсичних властивостей |
Містять зважені речовини |
Виробництва керамічної, силікатної промисловості, вуглезбагачувальні фабрики, ТЕС і ін.
|
Органічні із специфічними властивостями |
Погіршують якість води, створюють дефіцит кисню, отруюють гідробіонтів |
Хімічні і нафтохімічні виробництва, ТЕС тощо. |
Органічні без специфічних властивостей |
Створюють дефіцит кисню |
Харчова промисловість, ТЕС і ін. |
лення всього біоценозу, що веде до ланцюгової реакції. При цьому інтенсифікуються процеси самоочищення. Найважливішими з них є:
осадження грубодисперсних і коагуляція колоїдних домішок;
мінералізація органічних домішок;
нейтралізація кислот і луг за рахунок буферної ємкості води водоймища, що веде до зміни її водневого показника;
гідроліз іонів важких металів, що приводить до утворення їх малорозчинних гідроокисів і виділення їх з води;
встановлення вуглекислотної рівноваги у воді, що супроводиться виділенням твердої фази (СаСО3) або переходом частки її у воду.
Процеси самоочищення залежать від гідробіологічної і гідрохімічної обстановки у водоймищах. Важливу роль в процесах самоочищення водоймищ грають бентос і планктон. Основними чинниками, що впливають на водоймища, є температура води, мінералогічний склад домішок, концентрація кисню, рН води, концентрація шкідливих домішок, що утрудняють самоочищення. Особливо велике значення має кисневий режим водоймищ. Витрата кисню на мінералізацію органічних речовин визначається через його біохімічне споживання (на практиці використовують п'ятидобові БСК5 або повне БСКповн біохімічне споживання кисню).
При великому скиданні органіки у водоймищі настає дефіцит кисню, при якому значно порушується біоценоз, інтенсифікуються анаеробні процеси, погіршується якість води.
Дія токсичних з'єднань на гідробіонтів виявляється залежно від концентрації. При великих концентраціях настає загибель, при менших - змінюються обмін речовин, темп розвитку, спадкові ознаки (мутагенез), втрачається здібність до розмноження. Оскільки окремі популяції (зоопланктон) дуже чутливі до токсичних речовин, то навіть невеликі концентрації викликають їх загибель, що впливає на біоценоз в цілому.
Показник рН=6,5 8,5 для гідробіонтів є найбільш сприятливим. Але цей показник не можна вважати за постійну величину, оскільки він коливається навіть протягом доби: вночі вода насичується вуглекислим газом і рН знижується, вдень СО2 споживається при фотосинтезі і рН росте. Потужний вплив на біоценоз надає температура. З одного боку температура впливає на швидкість хімічних реакцій, з іншої - на швидкість відновлення дефіциту кисню. При підвищенні температури прискорюються процеси розмноження гідробіонтів, змінюється темп їх розвитку.