Карта стану поверхневих вод України

Якість поверхневих вод залежить від поєднання кліматичних і геологічних чинників. 

Основним кліматичним чинником є кількість і частота опадів, а також екологічна ситуація в регіоні. Випадні опади несуть з собою певну кількість нерозчинених частинок, таких як пил, вулканічний попіл, пилок рослин, бактерії, грибкові спори, а іноді і крупніші мікроорганізми. Океан є джерелом різних солей, розчинених в дощовій воді. У ній можна виявити іони хлориду, сульфату, натрію, магнію, кальцію і калія. Промислові викиди в атмосферу також "збагачують" хімічну палітру, в основному за рахунок органічних розчинників і оксидів азоту і сірки, що є причиною випадання "кислотних дощів". Вносять свій внесок і хімікати, вживані в сільському господарстві. 

До геологічних чинників належить структура русла річок. Якщо русло утворене вапняковими породами, то вода в річці, як правило, прозора і жорстка. Якщо ж русло з непроникних порід, наприклад граніту, то вода буде м'якою, але каламутною за рахунок великої кількості зважених частинок органічного і неорганічного походження. В цілому поверхневі води характеризуються відносною м'якістю, високим вмістом органіки і наявністю мікроорганізмів. 

Карта кислотності атмосферних опадів України

Одна з найгостріших глобальних проблем сучасності і осяжного майбутнього - це проблема зростаючої кислотності атмосферних опадів і грунтового покриву. Райони кислих грунтів не знають засух, але їх природна родючість знижена і нестійка; вони швидко виснажуються і урожаї на них низькі. 

Кислотні дощі викликають не тільки підкислення поверхневих вод і верхніх горизонтів грунтів. Кислотність з низхідними потоками води розповсюджується на весь грунтовий профіль і викликає значне підкислення грунтових вод. Кислотні дощі виникають в результаті господарської діяльності людини,що супроводжується емісією колосальних кількостей оксилів сіри, азоту, вуглецю. 

Ці окисли, поступаючи в атмосферу переносяться на великі відстані, взаємодіють з водою і перетворюються на розчини суміши сірчистої, сірної, азотистої, азотної і вугільної кислот, які випадають у вигляді "кислотних дощів" на сушу, взаємодіючи з рослинами, грунтами, водами.

Головними джерелами в атмосфері є спалювання сланцев, нафти, вугілля, газу в індустрії, в сільському господарстві, в побуті. Господарська діяльність людини майже удвічі збільшила надходження в атмосферу оксилов сірі, азоту, сірководня і оксиду вуглецю. Природно, що це позначилося на підвищенні кислотності атмосферних опадів, наземних і грунтових вод. Для вирішення цієї проблеми необхідно збільшити об'єм систематичних представницьких вимірювань з'єднань речовин, що забруднюють атмосферу, на великих територіях. 

Вплив забруднюючих речовин на здоров’я людини та біорізномаїття

Забруднення атмосферного повітря вважається одним із провідних елементів середовища проживання людини, що спричиняє шкідливий вплив на її здоров’я. Сьогодні в Україні, незважаючи на певний спад виробництва, стабільно високим залишається забруднення повітряного середовища великих міст і промислових центрів. В результаті практично дві третини населення країни проживає на територіях, де стан атмосфери не відповідає гігієнічним нормативам. Проте, питання щодо ступеня ризику за умов постійної тривалої дії шкідливих чинників повітряного середовища, якому піддається населення великих міст з різним профілем промисловості, залишаються відкритими.

Зростання надходжень токсичних речовин у навколишнє середовище, перш за все, впливає на здоров'я населення, погіршується якість продуктів сільського господарства, відбувається вплив на клімат окремих регіонів і стан озонового шару Землі, загибель флори і фауни. Оксиди вуглецю, сірки, азоту, вуглеводні, сполуки свинцю, пил, що поступають в атмосферу, впливають на організм людини.

СО - безбарвний газ, що не має запаху. Впливає на нервову і серцево-судинну систему, викликає задуху. Токсичність СО зростає за наявності в повітрі азоту, в цьому випадку концентрацію СО в повітрі необхідно знижувати в 1.5 разу. У разі перевищення норм вмісту у крові 15-6% СО –гемоглобіну виникає стан отруєння.

Оксиди азоту. NO, N₂O₃, NO₅, N₂O₄. В атмосферу викидається в основному діоксид азоту NO₂ – безбарвний отруйний газ, що не має запаху, подразнюючи діє на органи дихання. Особливо небезпечні оксиди азоту в містах, де вони взаємодіють з вуглецями вихлопних газів, де утворюють фотохімічний туман - смог. Отруєний оксидами азоту повітря починає діяти з легкого кашлю. При підвищенні концентрації NO, виникає сильний кашель, блювота, іноді головна біль. При контакті з вологою поверхнею слизистої оболонки оксиди азоту утворюють кислоти HNO₃ і HNO₂, які приводять до набряку легенів.

SO₂ - безбарвний газ з гострим запахом, вже в малих концентраціях (20-30 мг/м3) створює неприємний смак в роті, дратує слизисті оболонки очей і дихальних шляхів.

Вуглеводні (пари бензину, метану і так далі). За характером впливу на організм людини розрізняють 2 групи: подразнювальні й канцерогенні.

Подразнювальні вуглеводні наркотично впливають на центральну нервову систему (запаморочення і тому подібне), діють на слизові оболонки. Так при вдиханні протягом 8 годин пари бензину в концентрації 600 мг/м3 виникають головні болі, кашель, неприємні відчуття в горлі. До них належить альдегіди, всі насичені й ненасичені неароматичні сполуки вуглецю з воднем. Вуглеводні канцерогенні групи – найбезпечнішими для здоров’я людини, особливо шкідливий бенз(а)пірен, який є індикатором. При тривалій дії на людину альдегіди викликають роздратування слизистих оболонок очей і дихальних шляхів, а при підвищенні концентрації наголошується головна біль, слабкість, втрата апетиту, безсоння.

Сполуки свинцю. У організм через органи дихання поступає приблизно 50% сполук свинцю. Під дією свинцю порушується синтез гемоглобіну, виникає захворювання дихальних шляхів, сечостатевих органів, нервової системи. Особливо небезпечні сполуки свинцю для дітей дошкільного віку. У великих містах вміст свинцю в атмосфері досягає 5-38 мг/м3, що перевищує природний фон в 10 000 разів.

Утворення кислотних дощів пов'язане з надходженням у вологу атмосферу оксиду сірки і азоту. Особливу небезпеку представляють стаціонарні джерела (ТЕС і ін.). Кислотні дощі знижують родючість ґрунтів, погіршують здоров'я населення.

Формальдегід – газоподібна речовина з різким та неприємним запахом. В атмосфері синтезуються внаслідок фотохімічного процесу під впливом випромінювання ультрафіолетового, Формальдегід є джерелом постійного природного фонового забруднення, найбільші значення якого спостерігаються у повітрі промислових центрів. Джерелами антропогенного надходження формальдегіду у навколишнє середовище – металургійні та хімічні підприємства, виробництво з виготовлення меблів, полімерів та будівельних матеріалів. Найбільша частка його надходить у повітря з відпрацьованими газами автотранспорту.

Формальдегід внесений до списку отруйних канцерогенний речовин, токсичний. Він негативно впливає на генетичний матеріал, дихальні шляхи, очі, шкіру, печінку, нирки, вражає центральну нервову систему.

Пил атмосферний – сукупність завислих в повітрі дрібних (1-2—10-4 см) твердих частинок, здатних в безвітряну погоду осідати на поверхню Землі. Джерела пилу можуть бути як природного походження (вивітрювання гірських порід, виверження вулкану), так і індустріального (викиди промислових підприємств). Основна кількість пилу зосереджена на висотах до 500 м.

Основні розрахункові показники моніторингу довкілля

1. Інтегральний екологічний індекс поверхневих вод

2. Індекс забруднення води

3. Комплексний індекс забруднення атмосфери

4. Інтегральний показник екологічного потенціалу територій

5. Індекс екологічної сталості

6. Коефіцієнт екологічної небезпеки

Інтегральний екологічний індекс поверхневих вод = (І солевий склад+ Ітрофо-сапробіологічні показники+ І специфічні показники токсичної дії)/3

Індекс забруднення води

В Україні прийнята система нормування шкідливих забруднювачів у стічних водах на підставі гранично допустимих концентрацій. Практично у складі промислових стічних вод у водойми можуть потрапляти десятки видів різних забруднювачів, що призводить до комплексної їх дії на якість води у водоймі. Точно оцінити комплексну дію таких речовин неможливо, тому застосовують метод оцінки сумарного ефекту впливу на санітарний стан водойми кількох шкідливих речовин за формулою

де С₁С₂, Сі — концентрації шкідливих речовин у воді водойми; С_{1: гдк}, С₂, гдк С,- _гдк — їх гранично допустимі концентрації.

Якщо ця умова при скиданні стічних вод не дотримується, то санітарний стан водойми не відповідає нормативним вимогам, і слід вживати заходів щодо підвищення ефективності очищення промислових стічних вод

Комплексний індекс забруднення атмосфери

, де 1- показник класу небезпеки (ступеня токсичності).

Значення індексу забруднення атмосфери (ІЗА) в найбільш забруднених містах України

Інтегральний показник екологічного потенціалу територій

Індекс екологічної сталості

Коефіцієнт екологічної небезпеки (КЕН) підприємства – комплексна характеристика екологічної небезпеки підприємства, яка визначається величиною параметрів розбавлення по воді та по повітрі. Параметр розбавлення характеризується кількістю повітря (або води), які необхідно підтримувати, щоб концентрація забруднюючих речовин, що викидає підприємство в навколишнє середовище не перевищувала гранично-допустиму концентрацію. Залежно від класу небезпечності нормуються розміри санітарно-захисної зони (СЗЗ) підприємства.

Величина КЕН залежить від виду, складу та маси забруднюючих речовин, які викидаються в атмосферу і розраховується за формулою:

, (1)

де n — кількість забруднюючих речовин, що викидається підприємством в атмосферу; М_і — маса викиду і-ої речовини, т/рік; ГДК_і — середньодобова ГДК і-ої речовини, мг/м³; α_і — безрозмірна константа, яка дозволяє порівняти ступінь шкідливості і-тої речовини зі шкідливістю діоксиду сірки.

За значенням КЕН промислові підприємства поділяють на 4 категорії

Граничні значення КЕН	Категорія небезпеки підприємства	Нормативний розмір СЗЗ, lo, м (не менше)
КЕН >106	1	1000
104 < КЕН <106	2	500
103 < КЕН <104	3	300
КЕН <103	4	100

Схема моніторингу довкілля

Методи прогнозування стану довкілля

—  експертне оцінювання (отримання та спеціалізована обробка прогнозних оцінок об’єкту шляхом опитування висококваліфікованих спеціалістів (експертів). Оцінки експертів підвищують надійність прогнозів, отриманих за допомогою інших методів прогнозування);

— екстраполяція (поширення висновків, отриманих внаслідок спостережень за однією частиною, на іншу частину) та інтерполяція (встановлення проміжних значень об’єкту на підставі деяких відомих його значень). Ці методи ефективні при короткочасному прогнозуванні для об’єкту , що розвивався рівномірно, без значних відхилень;

— моделювання (побудова моделей з врахуванням ймовірної або бажаної зміни прогнозованого явища за певний період). Необхідні відомості щодо масштабів та напрямків змін)