Охорона і раціональне використання поверхневих та підземних вод

1. Антропогенний вплив на гідросферу та його

негативні наслідки

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.

Розвиток людської цивілізації потребує все більшої й більшої кількості прісної води. У містах та інших населених пунктах залежно від ступеня благоустрою добові витрати води на побутові потреби досягають від 125 до 400 л на одну особу. Крім того, внаслідок неякісної водогінної системи губиться на шляху від водозаборів до споживачів величезна кількість води.

Дуже велика кількість води іде на промислові потреби. Близько 50-80 % води, яка подається на зрошення, або надто швидко профільтровується через грунт, або стікає з полів, не зволожуючи коріння рослин, тобто використовується вкрай неефективно.

Щоб вийти з скрутного становища, слід встановити режим суворої економії для споживання води, запровадити у виробництво та іригаційні роботи низьководоємкі технології, ввести замкнуті цикли водоспоживання - циркуляційне закриті системи, більш широко використовувати стічні води. Однак людство здебільшого іде шляхом найменшого опору, безоглядно збільшуючи відбір води з навколишнього середовища. Зовсім не береться до уваги, що, хоч вода належить до відновлюваних ресурсів, але якщо водовідбори перевищують здатність до відновлення поверхневих або підземних вод, це спричинює обміління й пересихання водотоків та водоймищ і до виснаження підземних водоносних горизонтів. Суттєво порушує гідрологічний режим водотоків видобуток з їхніх русел піску.

До погіршення гідрологічного, гідрогеологічного та кліматичного режиму цілих регіонів призводить також нераціональне екстенсивне ведення сільського господарства. Прагнучи розорати і використати під сільськогосподарські угіддя якомога більше площ, здійснюють спрямлення русел річок, проводять широкомасштабні осушувальні меліоративні роботи, які супроводжуються значним пониженням рівня підгрунтових вод, осушуванням річкових заплав та боліт. При цьому забувають, що болота виконують незамінну роль у природній рівновазі, є регуляторами річкового стоку, накопичуючи надлишок вологи під час повеней і віддаючи його поступово під час посушливого періоду.

Бездумне осушення боліт порушує динамічну рівновагу екосистем на величезних площах, призводить до обезводнювання цілих районів, заливні луки перетворюються на безплідні солончаки, висохлі торфовища розвіюються вітрами, позбавляються грунтової вологи орні землі, погіршується стан і родючість грунтів, гинуть молоді лісонасадження, зріджується трав'яний покрив, погіршується стан водотоків та водоймищ, скорочується кількість цінних видів місцевої фауни. Особливо погано впливає подібна осушувальна меліорація на водність малих річок. Осушення боліт і заболочених земель на водозаборах малих річок веде до зменшення їхнього стоку на 30-40 % і більше, що зумовлює обміління і навіть повне пересихання їх.

Так само до негативних наслідків призводить і надмірне зрошування полів у посушливих зонах, що обумовлює розчинення у підгрунті солей лужних металів, які внаслідок інсоляції поступають у грунт і засолюють його при інтенсивному випаровуванні грунтової вологи.

Багато шкоди завдають навколишньому середовищу і людському суспільству численні водоймища, які необачно були створені на рівнинних річках, зокрема в Україні (на Дніпрі, Дністрі, Південному Бузі тощо). Внаслідок цього були затоплені величезні площі родючих земель, на місці яких виникли мілководні басейни з гнилою водою, переповненою мікроскопічними синьозеленими водоростями. Відмираючи у колосальних кількостях, ці водорості отруюють воду шкідливими продуктами свого розкладу, риба гине, вода у водоймищах стає непридатною не лише для пиття, але й для технічних потреб. Створення Дніпровського каскаду водосховищ викликало підняття рівня підгрунтових вод у широких прибережних смугах і призвело до підтоплення сотень й тисяч населених пунктів та промислових об'єктів. У зонах водосховищ активізувалися зсуви та обвали берегів, засмічуються грунти, забруднюються підземні води, погіршуються санітарні умови.

До найбільш небезпечних видів негативного антропогенного впливу на гідросферу Землі належить забруднення та засмічення поверхневих і підземних вод відходами господарської діяльності. Під забрудненням води розуміють викликані антропогенною діяльністю зміни її фізичних, хімічних та біохімічних властивостей у порівнянні з природним станом, які роблять воду частково або цілком непридатною для використання. Забруднення підземних вод відбувається внаслідок просочування вглиб гірських порід з поверхні землі рідких відходів виробництва та забруднених атмосферних опадів. У підземні водоносні горизонти полютанти надходять шляхом: а) фільтрації рідких стоків підприємств та атмосферних опадів, що промивають тверді відходи; б) фільтрації з полів, зрошуваних забрудненими стічними водами та оброблюваних отрутохімікатами і хімдобривами; в) проникнення через колодязі, свердловини та карстові порожнини; г) бокової та вертикальної фільтрації забруднених річкових і озерних вод; д) інфільтрації забруднених атмосферних опадів.

2.Стадії, види та джерела забруднення поверхневих

і підземних вод.

Розрізняють три стадії забруднення природних вод.

Початкова стадія. Концентрація полютантів (забруднювачів) у воді вища за фонову, але менша за ГДК (гранично допустимої концентрації). Властивості води в межах норми. Зміни, що спостерігаються, не є перепоною для використання води для господарсько-питних потреб, але вказують на наявність джерела забруднення.

Небезпечна стадія. Концентрація полютантів досягає ГДК або трохи перевищує її. Площа забрудненої ділянки (для підземних вод) становить 0,02-0,5 км2.

Дуже небезпечна стадія. Вміст полютантів значно (на порядок) перевищує ГДК. Площа забрудненої ділянки (для підземних вод) становить 0,5-1,0 км2 і більше.

До основних видів забруднення поверхневих та підземних вод належать: хімічне, бактеріальне, теплове і радіоактивне.

Хімічне забруднення. Проявляється у збільшенні загальної мінералізації й концентрації макро- та мікрокомпонентів, появі у водах невластивих їм мінеральних сполук. Часто супроводжується появою запаху, забарвлення та підвищення температури.

Бактеріальне (мікробне) забруднення. Полягає в появі у воді патогенних організмів, зокрема бактерій групи кишкової палички. Бактерії живуть від 30 до 400 діб, тому таке забруднення локалізується на порівняно невеликій ділянці і є тимчасовим.

Теплове забруднення. Виявляється у підвищенні температури води. Його супроводжує зміна хімічного та газового складу води, зменшення кількості кисню, "цвітіння" води, збільшення вмісту в ній мікроорганізмів.

Радіоактивне забруднення. Пов'язане з підвищенням у воді вмісту радіоактивних речовин. Через те що час напіврозпаду різних радіонуклідів триває від кількох годин до тисяч років, радіоактивне забруднення води є дуже стійким і може зберігатися тривалий час. Багато радіонуклідів сорбується гірськими породами і тому локалізуються. У відкритих водоймах вони осідають на дно.

Потужним джерелом хімічного (як неорганічного, так і органічного) забруднення гідросфери є промислові підприємства Рідкі неочищені або погано очищені промислові стоки підприємств забруднюють поверхневі, а відтак і підземні води. Крім того, газопилові викиди промислових підприємств та ТЕС в атмосферу забруднюють дощову воду або осідають на рослинно-грунтовому покриві й також стають причиною забруднення поверхневих та підземних вод. Забруднюються і води, що фільтрується крізь товщу промислових відходів. Щорічно при спалюванні вуглецевого палива в атмосферу надходить до 150 млн т оксиду сірки (IV). Сполучаючись з водою атмосфери, ця сполука утворює сірчану кислоту і зумовлює появу кислотних дощів, які не лише згубно впливають на наземну рослинність, а й суттєво погіршують стан водоймищ та водотоків.