
- •Тема 6. Біогенне забруднення вод в умовах інтенсифікації аграрного виробництва
- •1. Приток поживних речовин як чинник зміни
- •2. Екологічні і санітарно-гігієнічні наслідки евтрофування вод
- •Значення гдк біогенних речовин, мг/л (в.А. Черніков, 2000)
- •3. Сільськогосподарські джерела біогенного навантаження
- •Імовірнісне винесення біогенних речовин у водоймища з заселених територій агроландшафту (в.А. Черніков, 2000)
- •Кількість азоту і фосфору, що поступає в водні об’єкти з лісового рослинного опаду (в.А. Черніков, 2000)
- •Коефіцієнти поверхневого стоку залежно від виду угідь і гранулометричного стану грунтів (в.А. Черніков, 2000)
- •Середньорічна концентрація фосфору на водозборах з неоднаковим розподілом лісової рослинності (в.А. Черніков, 2000)
- •4 Зниження біогенного навантаження з допомогою
Значення гдк біогенних речовин, мг/л (в.А. Черніков, 2000)
Назва речовини і її хімічна формула |
Господарсько-питні |
Рибогосподарські |
Нітрати (NO3) |
10 |
9,0 |
Амонійний азот (NH4) |
2,0 |
0,05 |
Амонію: |
|
|
метаванадат (NH4VO3) |
2 |
– |
нітрат (NH4NO3) |
2 |
0,5 |
перхлорат (NH4CIO4) |
5 |
0,008 |
тіоціанат (NH4SCN) |
0,1 |
0,5 |
сульфамат (NH4OSO2 NH2) |
2 |
– |
сульфат [(NH4)2 SO4] |
2 |
1,0 |
хлорид (NH4CI) |
2 |
1,2 |
дихромат [(NH4)2 Cr2O7] |
– |
0,05 |
Згідно єдиним критеріям якості води, в країнах Східної Європи для поверхневих вод першого класу, використовуваних для водопостачання харчової промисловості, комунального господарства, розведення цінних порід риб, гранично допустимий вміст
амонійного азоту складає 0,1 мг/л,
нітратного – 1,
загальних фосфатів – 0,005 мг/л.
Регламентація біогенного насичення вод залежно від розвитку процесів евтрофування є складним завданням, оскільки істотну роль грає дія додаткових чинників, таких, як проточність води, умови її аерування і т.д. Екологічні нормативи по неорганічному азоту, використовувані дослідниками США, складають від 0,03 до 0,1 мг/л; у Німеччині ГДК для нітратів в питній воді – 50 мг/л, а у воді для грудних дітей – не більше 10 мг/л. Щоб уникнути посиленого росту водоростей концентрація азоту і фосфору у водоймищах Англії обмежена значеннями від 0,3 до 0,01 мг/л. У проточних водах допускаються дещо вищі ГДК.
Роль процесів біологічного самоочищення враховують при обґрунтуванні екологічних критеріїв. Так, за наслідками багаторічних досліджень водосховищ Дніпровського каскаду для збереження екосистем запропоновані наступні граничні концентрації:
азоту – 0,4...1,8 мг/л,
фосфору – 0,03... 0,1 мг/л.
Наступним чинником ризику при використанні евтрофованих водоймищ є зміна природних умов проживання збудників і переносників деяких захворювань (шистосоматоз, опісторхоз, трипаносомоз), а також створення сприятливих умов для розвитку проміжних форм збудників і переносників паразитарних хвороб. Загальновідомо, що вода може бути чинником передачі збудників багатьох бактерійних і вірусних хвороб. При евтрофуванні прісноводих і морських водоймищ значення даного чинника зростає, оскільки при цьому міняються мікробні ценози і генетичні властивості збудників інфекційних хвороб людей. Серед різних захворювань, що передаються по воді, особливе значення має група кишкових інфекцій бактеріальної і вірусної етіології. Для цієї групи інфекцій відмічено небезпечне збільшення чинника ризику захворюваності при евтрофуванні поверхневих вод.
Вода евтрофованих водоймищ стає небезпечною не тільки для людини і тварин при прямому використанні в необробленому вигляді (купання, водопій тварин, рибництво і ін.), але і для водопровідних мереж. Під час нормальної роботи водопровідних станцій маса водоростей в очищеній воді складає не більше 0,08 мг/л. В період інтенсивного розвитку водоростей у водоймищі їхня маса у водопровідній воді може перевищувати 2 мг/л. Синьо-зелені водорості володіють низькою здатністю до коагуляції, в результаті утворюються найдрібніші, погано осідаючі пластівці. Для видалення більшої частини водоростей використовують мікрофільтри, що дозволяє утримати до 90% клітин синьо-зелених водоростей, але при набагато меншій швидкості фільтрування, тобто знижується продуктивність водопідготовки. Проте вживані методи не дозволяють позбавитися біологічно активних речовин, що володіють токсичністю. Для зниження вмісту в питній воді токсичних продуктів обміну фітопланктону застосовують очищення активованим вугіллям, озонування, коагуляцію підвищеними дозами коагулянтів.
Встановлено, що фітопланктон евтрофованих водоймищ небезпечний не тільки в період розвитку і активної життєдіяльності, але також при старінні і після загибелі. За літературними даними, максимальна токсичність води досягається після руйнування клітин водоростей. Цей факт має велике практичне значення з гігієнічної і екологічної точок зору. Якщо токсичність води обумовлена попаданням в неї токсинів із зруйнованих клітин і не пов'язана з водоростевим детритом і клітинами, то цю обставину слід враховувати при розробці заходів, що перешкоджають споживанню токсикантів людиною, а також при проведенні водопідготовчих заходів. Найбільш важливо встановити період максимального надходження токсинів у воду. Проте якщо процес цвітіння можна спостерігати візуально і оцінювати, використовуючи нескладну інструментальну базу, то визначення токсичності цього процесу вимагає застосування досить складних методів аналізу. При цьому слід враховувати, що прояв максимальної токсичності залежить від конкретних умов, що склалися у водоймищі.
Токсини, що утворюються в результаті життєдіяльності і постлетального розкладання біомаси синьо-зелених водоростей, відносяться до поліпептидів, що мають високу біологічну активністю по відношенню як до теплокровних організмів, так і до окремих гідробіонтів, включаючи мікроорганізми. Наявність в питній воді навіть невеликої кількості токсинів цих водоростей приводить до виникнення патологічних змін в організмі людини і тварин. Альготоксини здійснюють вплив на цілий ряд органів і систем; ступінь його прояву залежить від індивідуальної чутливості; звичайно найбільш виражені зміни, що відбуваються в нервовій системі.