Мала академія наук
“Дослідник”
“Людина. Екологія. Суспільство.”
Секція “Біологія”
Екологічний стан водойм в
м. Києві
Робота
Учениці 8-А класу
Загальноосвітньої
Середньої школи № 314
Дарницького району м. Києва
Ставчук Вікторії Борисівни
Керівник – вчитель біології
Худенко Валентина Олександрівна
Київ – 2001-2002 рр.
ЗМІСТ
1. Найбільш актуальні екологічні проблеми природних вод України
2. Екологія Дніпра
· найголовніші чинники
· державні “охоронники” Дніпра
· способи очистки стічних вод
3. Вплив відходів на здоров'я людини
4. Показники, що впивають на екологічну якість води
· органолептичні
· токсикологічні
5. Індекси сумарної забрудненості
6. Висновки
7. Список використаної літератури
У Постанові Верховної Ради України “Про основні напрямки державної політики у галузі охрони довкілля, використання природних ресурсів та забезпечення екологічної безпеки” (1998 рік) визначені найбільш актуальні екологічні проблеми природних вод на території України:
· надмірне антропогенне наван-таження на водні об'єкти внаслідок інтен-сивного способу ведення водного госпо-дарства призвело до кризового зменшення самовідтворюючих можливостей річок та виснаження водоресурсного потенціалу;
·значне забруднення водних обєктів внаслідок невпорядкованого відведення стіч-них вод від населених пунктів, господарських об’єктів і сільськогосподарських угідь;
· широкомасштабне радіаційне забруд-нення басейнів багатьх річок внас-лідок аварії на ЧАЕС
· погіршення якості питної води внас-лідок незадовільного екологічного стану дже-рел питного водопостачання;
· недосконалість економічного механіз-му фінансування і реалізації водоохоронних заходів;
· відсутність автоматизованної пос-тійно діючої сітки моніторингу в ситемі водо-користування тощо.
Екологічний стан Дніпра у м.Киеві визначають три найголовніших чинники.
Першим чинником є річка Прип¢ять. Вона тече через Чорнобильську зону, тому вода,
яку вона приносить в Дніпро, є екологічно забрудненою.
Другий чинник, що впливає на екологію Дніпра, – це стан воді в річці Десна. Вище по її течії розташовані підприємства, які викидають свої відходи у річку. Це можуть бути і нафтопродукти, і залізо, і цинк.
Третім показником є відходи саме міста Києва. Хоча в Киеві діє загальна каналізація, деякі підприємства, які дуже “турбуються” про екологію нашого міста, все-таки вики-дають відходи у Дніпро або у Либідь.
Екологія Дніпра є дужу важливою справою, адже його водні ресурси станов-лять 80 % водних ресурсів України і забез-печують водою понад 32 млн. населення та 2/3 господарського потенціалу країни.
За станом води у водоймах міста Києва стежать такі державні організації:
1. Міська санепідемстанція
2. Держуправління екології та при-родних ресурсів по м. Києву
3. Водна інспекція міста Києва
4. Київводоканал
а) Деснянська водопровідна станція
б) Дніпровська водопровідна станція
в) Бортницька станція аерації (БСА)
Київводоканал відповідає за постачання води по всьому місту. Деснянська водопровідна станція відповідає за лівий берег міста, Дніпровська – за правий. БСА займається очисткою сточних вод міста Києва. Після очистки вода поступає у Дніпро, трохи нижче Києва.
Воду можна очищати різними способами. Ось найголовніші методи очистки стічних вод:
1. Механічний та механохімічний, до цього матоду належать:
а) відстоювання
б) спливання
в) фільтрування
г) флотація
2. Хімічний та фізико-хімічний, сюди відносяться:
а) хімічна обробка
б) екстракція
в) адбсорбція
г) електроліз, іонообіг
д) озонування
е) термічний
3. Біохімічний, що включає в себе:
а) аеробний
б) анаеробний
На БСА очищують воду у такій послідовності:
1. спочатку вода відстоюється у відстійниках протягом 2 годин;
2. потім воду очищують аеробним методом, тобто за допомогою кисню;
3. після цього вода знову відстоюється, і по каналам поступає у Дніпро;
4. осадки, що виділилися в процесі очистки стічних вод очищають анаеробним методом, в основу якого закладений процес бродіння органічних речовин.
Всі ці процедури очистки води, а також контроль стану води, який БСА проводить кожний тиждень, дуже важливі, оскільки вживання недостатньо очищеної від токсичних відходів води може призвести до важких захворювань. Нижче, у таблиці, наведені дані впливу токсичних забрудненнь водних ресурсів на здоров'я людини.
Таблиця 1
| Забруднення
|
Клінічний прояв
|
| Свинець
|
Біль голови, анемія,нервові розлади, пологові дефекти, затримка розвитку, дебільність, зниження слуху |
| Ртуть
|
Ушкодження нервової системи і нирок.велике підвищення концентрації вздовж трофічного ланцюга |
| Миш'як
|
Рак;ушкодження нирок, крові, нервової системи |
| Кадмій
|
Ушкодження нирок, анемія, хвороба легенів, підвищений кров'яний тиск; можливий також рак |
| Хром
|
Деякі концероґенні сполуки хрому |
| Нітрати
|
Утруднення дихання і підвищення смертності; при хімічних перетвореннях породжують концероґенні сполуки |
| ДДТ, пестициди
|
Рак, ушкодження печінки, ембріонів |
| Бензол
|
Анемія, ушкодження крові і лейкемія, хромосомні зміни |
| Діоксін
|
Рак, ушкодження шкіри, ґенні мутації |
| Тетрахлорид вуглецю
|
Рак, ушкодження печінки, нирок легенів, центральної нервової системи |
| Хлороформ
|
Ушкодження печінки і нирок; кон- цероґен |
| Вінілхлориди
|
Ушкодження печінки, нирок і легенів, системи кровообігу і травлення |
Питна вода не повинна містити сірководень і метан, що надають їй неприємний запах і смак. Вміст магнію і кальцію обумовлює жорсткість води. Загальна жорсткість повинна бути не менше 7 мг/л, а в особливих випадках до 10 мг/л. Для пиття може використовуватись відносно жорстка вода, через те, що вміст солей кальцію і магнію не шкідливий для здоров’я людини. Однак в дуже жорсткій воді погано розварюється м’ясо і овочі, прання білизни пов’язане з додатковою витратою води та миючих засобів, тканини зношуються, фарби тьмяніють...
На екологічну якість води впливають й інші органолептичні показники, а саме: запах, смак, прозорість, мутність. Вони не тільки впливають на естетичне сприймаття, але й сприймаються людиною як доказ вмісту в воді шкідливих для її здоров’я речовин. Вимоги до таких органолептичних власти-востей води наступні: запахи і смаки повинні бути не більше 2 балів, кольоровість менше 20 градусів, прозорість більше 30 см, мутність менше 2 мг/куб. дм.
Чиста вода при малому шарі води – безкольорова, при великому – має блакитний відтінок. Решта відтінків кольору вказує на вміст домішок. Так, солі заліза зафарбовують воду в червонуватий (іржавий) відтінок, дрібні частинки піску та глини – в жовтий. Гумусні речовини (продукти розпаду трави, листя, кори і інше) надають воді кольри від жовтого до коричневого. Чиста вода не має смаку. Смак їй надає забруднення. Розрізняють 4 види смаку: солоний, гіркий, кислий, солодкий. Солоний смак води залежить від хлоридів натрію, гіркуватий – хлоридів магнію, кислий – надлишку кислот, солод-куватий – органічних речовин.
Важливим екологічним показником є прозорість води, від якої залежить інтенсив-ність фотосинтезу, глибина проникнення світла в товщу води. Прозорість тісно пов'язана з мутністю, тобто з вмістом завислих мінеральних частинок.
Для питної води оптимальною є її темпераптура від 8 до 15°С. Вода з більш високою температурою не має освіжаючої дії на організм людини і погано тамує спрагу. Вода з більш низькою температурою може бути причиною застудних захворювань (ангіна, грип, бронхіти).
Важливим в екологічному значенні є і водневий показник рН природної води. Водневий показник або концентрація вільних іонів водню визначає ступінь кислотності або лужності води. При значенні рН від 6,5 до 7,5 води нейтральні, нижче – кислі, а вище – лужні. Більшість поверхневих вод суші має нейтральну або слабокислу реакцію (рН від 6,0 до 8,0). Чітко виражену кислу реакцію мають болотні води. При рН менше 5,5 в прісних водоймах починає зменшуватись видова різноманітність гідробіонів, набувають розвитку грибки.
Токсилогічні властивості визначаються за вмістом азоту (аміаку, нітратів, нітритів), фтору, СПАВ, фенолу, ціанідів, міді, свинцю, цинку, хлору, нікелю, цезію-137 та стронцію-90. Використання води із концентрацією шкідливих речовин більше ГДК в 3 – 5 разів може призвести до виникнення початков
Санітарний режим природних вод оцінюють за розчином кисню, БПК5
і БПК20
, окислюваність і ХПК. До цієї групи належать важливі характеристики вмісту в воді розчинних органічних речовин і мікроорганізмів, бактерій, що розкладають органіку до мінерального складу. Похідними показниками концентрації органічних речовин у воді служить біохімічна потреба кисню за 5 і 20 діб; перманганатна і біхроматна окислюваність. Перші два показники дають уяву переважно про вміст у воді оганічних речовин тваринного походження, тому широко використовуються при оцінці господарсько-побутових стічних вод. Біхроматна окислюваність або хімічна потреба кисню (ХПК) характеризує всі органічні речовини, а перманганатна – переважно легкоокислювальні хімічні речовини (вона близька до вмісту вуглецю).
Бактеріологічні показники визначалися через індекси БГКП (через бактерії групи кишкової палички). Відомо багато тисяч видів бактерій. Всі вони розподіляються на дві великі групи – сапрофітні (нешкідливі для людини, інколи навіть корисні) і патогенні (хвороботворні). Виділити патогенні бактерії із всієї маси мікроорганізмів складно, тому при оцінці якості води обмежуються мікробним числом (загальна чисельність бактерій в 1 куб. см води) і колі-індексом (кількість кишкових паличок в 1 куб. дм води). Інколи замість колі-індексу використовуються колі-титр (об'єм води в 1 куб.см), що приходиться на одну кишкову паличку.
Вміст вище названих компонентів оцінювали шляхом порівняння їх з ГДК, а сумарний їх вміст – за допомогою індексного принципу. Він дозволив привести всі показники окремих забруднювачів до єдиної системи вимірювання та їх зіставлення. При цьому виконали відбір і узагальнення забруднювачів за табличною схемою, запропонованою фахівцями-медиками.
Примітка до таблиці:
+
– кратність перевищеннядопустимих величин забрудненості (коефіцієнти для виведення загального показника забрудненості водних об'єктів);
ГДК орг.
– ГДК за органолептичною ознакою шкідливості;
ГДК токс.
– ГДК за токсикологічною ознакою шкідливості;
Киш. пал.
– бактерії групи кишечної палочки.
Таблиця 2
Індекси сумарної забрудненості вираховані за органолептичними і токсикологічними властивостями, санітарним режимом та бактеріологічними показниками
| Ступінь забрудне- ності Категорія водокорис-тування |
О ц і н о ч н і п о к а з н и к и |
|||||||||||||
| Органолептичні вл. |
Токсилогічні вл. |
Санітарний режим |
Бактеріологічні пок. |
Індекси забруд. |
||||||||||
| Смак, запах, в балах |
+ |
ГДК орг. |
+ |
ГДК токс. |
+ |
БПК, мг/л |
+ |
Розч. ки-сень |
+ |
Киш. пал. |
+ |
Розра-хункові |
На карті |
|
| Допустиме |
2 |
1 |
2 |
1 |
1 |
1 |
3 |
1 |
4 |
1 |
1*103
|
0 |
0-5 |
<5 |
| Помірне |
3 |
1.5 |
4 |
2 |
3 |
3 |
6 |
2 |
3 |
0.75 |
1*104
|
1 |
10.25 |
10 |
| Підвищене |
3,5 |
1.8 |
6 |
3 |
6.5 |
6.5 |
7 |
2.3 |
2.5 |
0.62 |
1*105
|
2 |
16.2 |
15 |
| Високе |
4 |
2 |
8 |
4 |
10 |
10 |
8 |
2.7 |
2 |
0.5 |
1*106
|
3 |
22.2 |
20 |
| Дуже високе |
>4 |
>2 |
>8 |
>4 |
100 |
100 |
10 |
3.3 |
1 |
0.25 |
>1*106
|
4 |
113.5 |
>20 |
Таблиця 3
Індекси сумарної забрудненості вод Дніпра на території м. Києва
| О ц і н о ч н і п о к а з н и к и |
|||||||||||||
| Органолептичні вл. |
Токсилогічні вл. |
Санітарний режим |
Бактеріологічні пок. |
Індекси забруд. |
|||||||||
| Смак, запах, в балах |
+ |
ГДК орг. |
+ |
ГДК токс. |
+ |
БПК, мг/л |
+ |
Розч. ки-сень |
+ |
Киш. пал. |
+ |
Розра-хункові |
На карті |
|
|
|||||||||||||
Використовуючи дані з Таблиці 3, ми можемо сказати, що води Дніпра є ________ за своїм екологічним станом.
Список використаної літератури
1.
2. Україна, Екологічні проблеми природних вод, В. А. Барановський, В. Г. Бардов, С. Т. Омельчук, ВКФ ТС ЗС України, 2000