15. Охорона водних ресурсів

15.1. Визначення концентрацій забруднюючих речовин у водних об’єктах і стічних водах

Методи визначення концентрації домішок у воді поділяються на якісні і кількісні:

• якісні: вибіркові хімічні реакції, хроматографія;

• кількісні: спектральний аналіз, реакції нейтралізації, фотоколориметрія.

Методи досить складні, тривалі в часі, наприклад, «Метод визначення загальної жорсткості питної води» – 12 реактивів – усі ч.д.а (ч.х.ч.).

Методи описані в стандартах (ГОСТ, ГОСТР, ДСТУ); керівних нормативних документах МО НПС України; відомчих методиках.

Приклад:

1. ГОСТ 4011-72 Вода питьевая. Методы определения общего железа.

2. Методика фотометричного визначення амоній-іонів у стічних водах (КНД 211.1.4.030-95)

15.2. Модель забруднення поверхневих вод за басейновим принципом

Басейнове управління є специфічним для води й повинно бути реалізованим в Україні тому, що його доцільність підтверджена багаторічним міжнародним досвідом, особливо враховуючи кризовий стан водних екосистем України.

Світовий досвід свідчить, що специфіка такого компонента довкілля, як води, полягає в тому, що ефективне управління їхнім станом з метою забезпечення всіх потреб суспільства, пов'язаних з водою, можливе лише у межах річкового басейну. Тобто об'єктом управління станом вод, їх використанням, охороною і відтворенням може бути лише басейн річки як єдине економіко-географічне ціле. Це потребує такої організації суспільства в управлінні, коли всі його функції – планування, регулювання, моніторинг, інспектування (контроль) – здійснюються з одного центру в межах басейну.

Для кількісної і якісної оцінки антропогенного навантаження і екологічного стану річки запропонована [39, 40] системна логіко-математична модель «Басейн малої річки». На нижньому рівні цієї ієрархічної моделі розглядаються моделі окремих підсистем – «Радіоактивне забруднення», «Використання земельних ресурсів», «Використання річкового стоку», «Якість води». В кожній моделі підсистем використовується декілька показників, що дає змогу враховувати в цілому досить багато факторів. Кількість їх можна збільшувати без обмеження. Така структура моделі забезпечує кількісну і якісну оцінку загального стану системи та дозволяє робити висновки про те, як зміна окремих показників підсистем впливає на стан усієї системи. Це, в свою чергу, дає можливість визначати доцільність зміни того чи іншого показника для поліпшення стану системи і дозволяє аналізувати тенденції зміни антропогенного навантаження у часі.

За запропонованою моделлю була проведена оцінка екологічного стану 62 басейнів малих річок. З усіх опорних річок стан басейну лише однієї річки оцінений як «зміни незначні», шести (10 %) – як «задовільний», двадцяти п'яти (39 %) – «поганий», дев'ятнадцяти (31 %) – «дуже поганий» та одинадцяти (18 %) – як «катастрофічний».

Розглянуті також зміни режимів і величин стоку під впливом господарської діяльності.

Виконані дослідження дозволили дійти таких висновків: запропонована модель дає можливість врахувати велику (практично необмежену) кількість показників, придатна для подальшого розвитку і може бути використана для водогосподарсько-екологічного районування країни, для оптимізації екологічно обґрунтованого природокористування в басейні малої річки.

Проведений аналіз засвідчив, що екологічний стан малих річок України передкатастрофічний, відбулися істотні зміни середнього річного стоку, його розподілу протягом року та екстремальних його значень. Зокрема, річний стік більшості малих річок Полісся зріс. На інших річках цього району величина річного стоку зменшилася неістотно (тобто зміни перебувають у межах ±15%). Стік малих річок Лісостепу і Степу збільшився за рахунок скиду шахтних і рудникових вод, забору води на зрошення з великих і середніх річок. Під впливом регулюючого впливу водосховищ і ставків відбувся перерозподіл стоку за сезонами. Частка весняного стоку в річному зменшилася і становить для річок Полісся 31-57, Лісостепу – 35-60, Степу – 37-69 % проти її природної величини відповідно 35-64, 49-66 і 42-72 %. Частка літньо-осіннього стоку в річному збільшилася до 35-50 % проти природного 15-30 %. Зимовий стік на річках Полісся переважно зменшився, у Лісостепу і на окремих річках Степу – збільшився, іноді в 1,5-2 рази.

Величини найбільших максимальних витрат води весняної повені на малих річках України зменшилися. Зменшилися також глибина і тривалість затоплення заплав малих річок. Все це свідчить, що без усестороннього й комплексного вивчення екологічних систем басейнів малих річок неможливе вирішення водогосподарських задач.

У цілому вплив діяльності людини на малі річки можна звести до таких напрямів:

– зміна фізико-хімічних параметрів водного середовища;

– надходження надмірної кількості біогенних речовин;

– надходження великої кількості зважених часток;

– надходження значної маси токсичних хімічних сполук;

– надходження і введення в біотичний кругообіг радіоактивних речовин;

– вилучення (забір) великої (понад 10-20 %) частки стоку річки.

Внаслідок цього в екосистемі річки відбувається:

• відмирання окремих видів рослин і тварин чи скорочення їхньої чисельності;

• масовий розвиток видів, що продукують токсини, наприклад ціанобактерій (синьо-зелених водоростей);

• зменшення відтворної функції водних тварин, що неминуче призводить до скорочення кормової бази риб і зниження рибопродуктивності;

• введення до біотичного колообігу речовин токсичної природи;

• зміна гідрохімічного складу, фізичних і біологічних властивостей води;

• забруднення джерел питної води.

Найближчим часом головною метою є заходи, які запобігали б забрудненню води і відновленню (хоча б не зменшенню) самоочисної спроможності річок.

Наступним кроком має бути перебудова техногенного середовища за допомогою технічного переоснащення виробничих процесів на базі впровадження енерго- і ресурсозберігаючих технологій, а в перспективі – також безвідходних та екологічно чистих технологічних процесів, використання відновлюваних джерел енергії.

Особлива увага повинна бути приділена підвищенню, точніше, відновленню родючості ґрунтів, що дало б змогу зменшити площі орних земель і реалізувати систему ґрунто- і водозахисних природоохоронних заходів.

Однак поки що основними шляхами збереження кількості та якості річкових і підземних прісних вод є такі: очищення стічних вод, широке впровадження на підприємствах замкнутих циклів водопостачання, створення безводних технологічних процесів, суворе дотримання нормативів з охорони водних ресурсів.