4. Споживання води.

Всі галузі господарства стосовно водних ресурсів поділяються на споживачів і користувачів. Споживачі забирають воду з джерел водопостачання, використовують її для виготовлення продукції, а потім повертають, але вже в меншій кількості і іншій якості. Користувачі воду не забирають, а використовують її як середовище( водний транспорт, рибальство, спорт) або як джерело енергії (ГЕС), проте й вони можуть змінювати якість води.

Промисловість використовує близько 20% води, споживаної людством. Кількість води, що споживається підприємством, залежить від того, яку продукцію воно випускає, від системи водопостачання (прямоточна чи оборотна) та від інших причин.

За прямоточної системи вода з джерел надходить на промисловий об’єкт, використовується в процесі виговлення продукції, потім віддається очищенню і після цього скидається у водоймище. За оборотної системи відпрацьована вода після очищення знову використовується в процесі виробництва з невеликим поповненням.

Клькість води, необхідна для виробництва 1 т продукції називається водоємкістю виробництва. За цим показником різні підприємства дуже відмінні.

Основний же споживач води – с/г (70% її загального використання). Це зумовлено передусім збільшенням площ зрошуваного землеробства.Більша частина води, що використовуються на зрошення (20 – 60%) безповоротно втрачається (випаровується), певна її кількість повертається назад у водойми у вигляді так званих поворотних вод, сильно забруднених солями.

Водопостачання населення (близько 10% усієї споживаної людством води) задовольняє потреби у питнійй воді і комунально – побутові. Питоме водоспоживання – добовий об’єм води, необхідний для задоволення потреб одного жителя міста чи села.

5. Забруднення водного середовища.

В результаті діяльності людей гідросфера змінюється кількісно (зменшення кількості води, придатної для використання) та якісно (забруднення).

Системний підхід до вивчення якості води водних об’єктів передбачає розгляд їх як відкритої системи, в якій проходить обмін енергією і речовиною з навколишнім середовищем. Якість поверхневих вод визначається двома групами факторів : зовнішнім впливом у вигляді аллохтонних ( поступаючих зовні) джерел забруднення і внутрішньоводневими процесами, які включають процеси самоочищення і утворення автохтонних (утворених у самому водоймищі) джерел забруднення. Зовнішні джерела класифікуються по походженню, локалізації, тривалості впливу, виду носія забруднюючих компонентів і виду забруднення.

По походженню джерела забруднення поділяються на природні і антропогенні. До природних відносять – атмосферні, гідросферні (річни, джерела що формують сток), літосферні (вимивання). Основні антропогенні – промислові (випуски промислових стічних вод, забруднення територій підприємств, звалища промвідходів ), комунальні (випуски госп – побутових стічних вод, території населених пунктів, звалища побутових відходів), сільсько–господарські (поля, огороди, тваринні підприємства), транспортні (траспортні засоби, автодороги, трубопроводи).

Також джерела поділяються: точкові, лінійні, площадні. По тривалості дії – постійні, періодисні, епізодичні.

Носії забруднюючих речовин, як правило – стічні води, інфільтраційні і підземні води, оборотні і дренажні води, поверхневий стік, атмосферні опади.

Стічні води. Водні ресурси можуть забруднюватися через каналізаційні або індустріальні викиди. Муніціпальні стічні води – складна суміш води (понад 99%) із органічних і неорганічних забруднювачів, розчинених або суспендованих у воді. Основними компонентами стічних вод є мікроорганізми, тверді речовини, неорганічні та органічні компоненти, синтетичні хімічні препарати.

Забруднення води – зміна фізичного або хімічного стану поверхневих чи підземних вод, що негативно впливає на живі організми.

До основних забруднювачів води відносять біологічні, хімічні, фізичні, радіоактивні та теплові.

Хімічне забруднення відбувається через надходження у водойми зі стічними водами різних шкідливих домішок неорганічного і органічного походження. До хімічних належать побутові відходи, гній, продукти розпаду рослин, індустріальні відходи, важкі метали, фосфати і нітрати, нафтопродукти, пестициди, сполуки фтору. Шкідлива дія токсичних речовин, що потрапляють у водойми, посилюється за рахунок кумулятивного ефекту – прогресуюче збільшення вмісту шкідливих сполук у кожній наступній ланці трофічного ланцюга. Особливо небезпечне для водоймищ забруднення нафтою та нафтопродуктами, які утворюють на поверхні плівку, що перешкоджає газообмінові між водним та повітряним середовище, й знижує вміс у воді кисню. в результаті розливу 1 т нафти плівкою покривається 12 км² води. Згустки мазуту, що попадають на дно вбивають донні мікроорганізми, що беруть участь у самоочищенні води.

До основних забрудників належать хімічні,нафтопереробні, целюлозно – паперові комбінати, тваринницькі комплекси, гірничорудна промисловість. Серед забрудників займають особливе місце ПАР – синтетичні мийні засоби, які надзвичайно стійкі, не вловлюються очисним обладнанням і дія яких подібна до нафти. Крім того, значний вплив вносять мінеральні добрива та пестициди, що вимиваються з ґрунтовими водами. Важливим наслідком хвмвчного впливу є евтрофікація водойм.

Евтрофікація водойм - процес підвищення рівня первинної продукції водойм (продукція зелених рослин) внаслідок збільшення в них концентрації біогенних речовин (азот, фосфор). Спочатку у воді накопичуються значні кількості мінеральних солей, ПАР, що сприяє інтенсивному росту водоростей, іде зміна популяцій водоростей з переважанням синьо-зелених і зелених водоростей, це спричиняє погіршення прозорості води. Далі відбувається відмирання значної кількості водоростей, що супроводжується зменшенням кисню в нижніх шарах водойми. Після повного зникнення кисню починається процес анаеробного (без участі повітря) бродіння. (Тому необхідно застосовувати методи очистки стічних вод від фосфатів, миючих засобів; контроль за забруднення місцевості гнієм та агрохімікатами. Видалення надлишкової маси водоростей та забезпечувати процес аерації).

Фізичне забруднення води відбувається внаслідок: накопичення в ній нерозчинних домішок – піску, глини, мулу в результаті змивання дощовими одами, надходження суспензій з підприємств гірничорудної промисловості, потрапляння пилу тощо. Тверді частки знижують прозорість води, пригнічують розвиток водяних рослин, забивають зябра риб, погіршують смакові якості води, а іноді роблять взагалі непридатною її для споживання.

Радіоактивні включають природні радіоактивні матеріали, відходи внаслідок видобування, збагачення копалин, обробки та експлуатації ядерного палива.

Біологічне забруднення водойм полягає у надходження до них зі стічними водами різних мікроорганізмів (бактерій, вірусів, спор грибів тощо ), багато з яких є хвороботворними для людей (холера, гепатит, дизентерія), флори і фауни. Серед біологічних забруднювачів перше місце посідають комунально – побутові стоки (особливо якщо вони не очищені чи недоочищцувані), стоки цукрових заводів, м’ясокомбінатів, підприємств з обробки шкір, деревообробних комбінатів. Особливо небезпечно у місцях масового відпочинку людей.

Теплові спричиняються розсіюванням у довкіллі вихідної енергії у вигляді підігрітої води та гарячих газів внаслідок експлуатації теплових та атомних(найбільше) електростанцій. Підвищення t води приводить до зміни кисневого режиму (зменшення кисню, СО₂, азоту), збільшення випаровування із поверхні, змін умов існування гідрофауни, гідрофлори, виникнення „цвітіння” водойм, зумовлює акумуляцію стійких забрудників. Все це спричиняє загальну зміну екологічного стану водного об’єкта. При піднятті температури до 36^оС риба гине.

Згідно класифікації Л.А.Кульським, за їх фазово–дисперсним станом поділяють на 4 групи.

До 1 групи належать не розчинні у воді зависі, а також бактерії та планктон. Вони кінетично нестійкіі підтримуються у завислому стані динамічними силами водяного потоку. В стані спокою вони осідають Розмір часток – 10^-3 – 10^-7 м.

2 група домішок поєднує мінеральні та органо – мінеральні колоїдні частинки грунтів, недисоційовані і нерозчинні форми високомолекулярних гумусових речовин, а також віруси і мікроорганізми, які за розмірами близькі дл колоїдних часток. Розмір – 10^-7 – 10^-9 м. Кінетична стійкість характеризується співвідношенням сил гравітаційного поля і броунівського руху.

3 група включає молекулярно – розчинні споуки розміром менш ніж 10-9 м. До неї відносять розчинені гази, органічні речовини біологічного походження та ін домішки, які можуть міститисфя в складі промислових і госп – побутових стоків. У водному середовищі можливо 2 процеси: сполечення різнорідних молекул (гідратація) і сполучення однорідних молекул (асоціація). Молекулярно – розчинні речовини здатні за рахунок водневих зв’язків утворювати з водою неміцні сполуки, що існують лише в розчині (неосідають)

4 група належать електроліти – речовини з іонним та сильно полярним зв’єязком, які під впливом полярних молекул води дисоціюють на іони.

Для кожної групи можна виділити деякі специфічні фізико – хімічні методи контролю їх вмісту. При цьому враховують розмір часток, рухливість в електричному полі, взаємодію з світовим променем, кінетичну нестійкість і інші особливості.