17

Лекція №4 Нормування якості води

План:

1. Гідросфера, її основні екологічні функції. Джерела водопостачання

2. Види забруднення водних екосистем. Самоочищення водойм

3. Терміни та означення контролю якості води, його основні регламентні показники.

4. Органолептичні показники якості води.

5. Хімічні показники якості води.

6. Нормативні показники якості питної води.

1. Наша планета містить близько 16 млрд. км³ води, що становить 0,25% її маси. Основна частина цієї води (понад 80%) перебуває у глибинних зонах Землі в її мантії.

Водна оболонка Землі (гідросфера) містить близько 1,4 млрд. км³ води. До надземної частини гідросфери, що вкриває понад 70% поверхні Земної кулі, належать океани, моря, озера, ріки, а також льодовики, в яких вода перебуває у твердому стані. Підземна частина гідросфери охоплює ґрунтові, підгрунтові, міжпластові безнапірні й напірні води, тріщині води і води карстових порожнин у легкорозчинних гірських породах (вапняках, гіпсах тощо). Верхня межа підземних вод проходить на різних глибинах – від 0 до кількох сотень метрів.

Вода є основою існування життя на Землі. Моря і океани пом’якшують вплив екстремальних температур, а водяна пара в атмосфері відіграє роль фільтра для сонячної радіації, значною мірою визначає кліматичні особливості багатьох регіонів. Без води неможливий фотосинтез, який відбувається в земних рослинах і лежить в основі біологічного кругообігу речовин на нашій планеті. Живі організми на 60–98% складаються з води і всі їхні життєві функціональні процеси пов’язані з водою. Облік речовин в організмах можливий лише за наявності води, бо майже всі хімічні колоїдно-хімічні та фізіологічні процеси відбуваються у водних розчинах органічних та неорганічних речовин або за обов’язковий участі в них води. Процеси травлення і засвоєння їжі у травному каналі та синтез живої речовини в клітинах організмів відбуваються виключно у рідкому середовищі. Втрата організмом лише 10–20% води викликає його загибель.

Без води не може існувати й людська цивілізація, бо вода використовується людьми не лише для життя, а й для забезпечення своїх санітарно-гігієнічних та господарсько-побутових потреб. У промисловості вона є хімічним реагентом або сировиною, компонентом енергетичних систем, засобом підтримання технологічних параметрів, а також використовується для транспортування сировини, продукції, відходів. Багато води йде на побутові потреби. В більшості регіонів Землі сучасне сільське господарство використовує величезні маси води для зрошування. Рухома вода (течії, приливи та відпливи) використовується як джерело енергії і засіб пасивного транспорту (наприклад, сплав лісу). Деякі розчинені у воді речовини можуть ставати корисними копалинам. Багато джерел і водойм мають лікувальне призначення.

Але для більшості людських потреб придатна не будь-яка вода, а прісна – з вмістом мінеральних солей до 1 г/л. Незважаючи на величезні обсяги гідросфери, прісні води становлять лише 3% її об’єму.

Господарська діяльність людського суспільства, що посилюється з кожним роком, різко негативно впливає на гідросферу нашої планети. Цей негативний вплив проявляється у вигляді виснаження ненормованими водовідборами джерел водопостачання; порушення гідрологічного та гідрогеологічного режимів на значних територіях; забруднення і засмічення поверхневих та підземних вод.

Всі галузі економіки, які використовують водні ресурси, умовно можуть бути порівняні на водоспоживачів і водокористувачів.

Водокористувачі не забирають воду з водних об’єктів і використовують її як джерело енергії (ГЕС), як середовище (пароплавство, риболовство, сплав лісу) або як елемент культурного ландшафту (бази відпочинку, спортивні заходи).

Водоспоживачі проводять водозабір з водних об’єктів і використовують воду для виробництва промислової і сільськогосподарської продукції, а також комунально-побутових потреб населення і частина цієї води потім повертається в джерела, але з іншою якістю.

Дуже велика кількість йде на промислові потреби. Наприклад, для виплавляння 1 т сталі витрачається 300 м³ води, нікелю – 4000 м³; для виготовлення бавовняних тканин – 6–30 м³, газетного паперу – 900 м³, капрону – 5000 м³. Виробництво 1 т пшениці потребує 1500 м³ води, рису – 4000 м³. Для зрошення 1 га сільськогосподарських угідь витрачається зараз у середньому 8–12 тис. м³ води.

До джерел водопостачання належать різні природні води.

Атмосферні води – це дощова і снігова вода. Атмосферні води утворюються в результаті конденсації парів. Ця вода близька до дистильованої. Вона має дуже мало солей і розчинених газів, м'яка, без смаку. В атмосферній воді є органічні речовини, мінеральний пил і мікроорганізми, які потрапляють із повітря під час проходження її через атмосферу. Дощова вода, зібрана над лісовими масивами і полями, має менше пилу, мікроорганізмів та хімічних домішок. Снігова вода часто буває низької якості, оскільки внаслідок тривалого лежання сніг дуже забруднюється.

Наземні води. До наземних або відкритих водойм належать: річки, озера, ставки, лимани, водосховища, моря, болота.

Річки збирають поверхневі стоки з площі водозбірного басейну та інколи стають дуже забрудненими. Під час весняних повеней, зливових і дощових паводків річкова вода містить багато органічних речовин. У зв'язку з цим ЇЇ якість непостійна і впродовж року різко змінюється. Річкова вода більше забруднюється навесні та восени. На склад і якість води впливають стан берегів і характер місцевості, що прилягає до річки. Якщо річка тече через великі населені пункти і промислові райони, то в неї потрапляють стічні води та інші нечистоти, вона нерідко буває шкідлива в санітарному відношенні. Річки, що протікають далеко від населених пунктів, зазвичай мало забруднені, їхня вода доброї якості. Температура води річок залежить від температури навколишнього середовища.

Озера. Хімічний і бактеріологічний склад озерних вод подібний до складу річкових. Але завдяки повільній течії або її відсутності озерна вода краще відстоюється і звільняється від домішок різних речовин та мікроорганізмів. Глибокі озера, де є джерельна вода, а також озера, розміщені далеко від густо населених місць і промислових підприємств, мають воду, як правило, доброї якості. Малі озера, з низькими берегами і стоячою водою, навпаки, сильно забруднюються, і якість води в них дуже погана.

Водосховища – це штучні водойми великих розмірів, утворені в результаті зарегулювання греблями долин річок, виходів із озер, гірських потоків та щілин. Водою вони поповнюються насамперед у період весняних повеней.

Вода боліт повністю непридатна для напування тварин та іншого вжитку у зв'язку з великою забрудненістю її органічними речовинами, а також мікроорганізмами і яйцями гельмінтів. Така вода загниває, «цвіте» і, як засвідчує ветеринарна практика, спричинює різні захворювання тварин.

Підземні води – це води, що залягають на різних глибинах земної кори. Вони утворюються в результаті фільтрації атмосферних і поверхневих вод углиб землі. Просочуючись через землю і водопропускні породи ґрунту, атмосферна вода звільняється від забруднень та мікроорганізмів, збагачується мінеральними солями, мікроелементами і вуглекислотою. Підземні води залежно від природних умов розподілені нерівномірно, перебуваючи на різній глибині, мають різну потужність і якість.

Підземні води, розташовані у першому від поверхні землі водонепроникному шарі, називають ґрунтовими водами. Ці води мають постійну температуру, вільні від різних домішок і містять мало мікроорганізмів, більше мінералізовані, ніж поверхневі води. Ґрунтові води вирізняються добрими санітарними якостями. Підземні води, розташовані між двома водонепроникними шарами порід, називають міжпластовими, або артезіанськими (безнапірними або напірними) водами. Ці води багаті на кисень, мають сталу температуру, багаті на мінеральні солі, вільні від мікроорганізмів і будь-яких забруднень. Вони винятково відмінної якості, відповідають усім санітарно-гігієнічним вимогам. Ґрунтові та артезіанські води інколи виходять на поверхню землі й утворюють джерела та ключі. Здебільшого джерельним водам властиві високі санітарні якості, рівноцінні артезіанській воді, вони є добрими джерелами водопостачання.