Лекції 1 Характеристика антропогенних факторів впливу на довкілля

Вид материала

Документы

Содержание Лекція 12. Нормування якості водних джерел Забруднення і самоочищення водойм. Лімітуючий контрольний створ Фоновий створ БСК (біологічне споживання кисню) Помірна ступінь забруднення Висока ступінь забруднення

Подобный материал:

• Використання препаратів тимуса в екологічно несприятливих умовах довкілля ткаченко, 17.3kb.
• Організаційних І технічних засобів, що запобігають впливу на працівників небезпечних, 208.05kb.
• План вступ 3 Поняття та класифікація податкових ризиків 7 Податкові ризики: сутність, 484.08kb.
• Основні етапи реалізації основних напрямів державної політики України у галузі охорони, 207.25kb.
• Аналіз факторів зовнішнього середовища, 73.38kb.
• Реферат на тему: Аналіз факторів зовнішнього середовища, 74.43kb.
• Збірник матеріалів мнпк "Перший Всеукраїнський з’їзд екологів", 93.74kb.
• Програма фахового іспиту для вступників на освітньо-кваліфікаційний рівень, 102.23kb.
• Програма фахового іспиту для вступників на освітньо-кваліфікаційний рівень, 102.02kb.
• Тема: Вплив антропогенних факторів на репродуктивну, 246.08kb.

Лекція 12. Нормування якості водних джерел

Норми водоспоживання та водокористування. При прогнозу­ванні розвитку і розміщення продуктивних сил водний фактор відіграє одну з провідних ролей. Визначальне значення при цьому мас оцінка природної водозабезпеченості регіонів, характеристика якісних і кількі­сних показників водних ресурсів, аналіз рівня раціоналізації водокорис­тування в умовах сформованої територіально-галузевої структури вико­ристання води.

Здоров'я людини дуже залежить від такого важливого чинника навколишнього середовища, як вода. В усіх економічно розвинутих країнах постійно зростає об'єм водопотреб. У житлових будинках, що устатковані санітар но-технічним обладнанням і з гарячим водопоста­чанням, витрата води на одну людину досягає 250-350 л за добу. Вода витрачається на такі потреби, як підтримка чистоти тіла, у тому числі гігієнічний душ (120-150 л), прання білизни, готування їжі і миття посу­ду (близько 10 л), прибирання житла, вилучення нечистот за допомогою каналізації тощо.

Вода необхідна для підтримки чистоти громадських будівель (шкіл, клубів), для поливу вулиць і зелених насаджень, а також для ма­сових оздоровчих заходів (плавальні басейни тощо).

Вода необхідна для утворення багатьох структурних елементів організму людини, тварин і рослин. Кількість води у тілі людини складає близько 70 % його маси.

Основна кількість води знаходиться у клітинах тканин і тільки 18-20 % припадає на долю позаклітинної води. Вміст води у різних ткани­нах і органах різний. Так, у скелеті міститься 22 %, у печінці, м'язах, мозку, серці та інших органах — 70-80 %, у плазмі крові — близько 90 %, у поті і слині — 99,5 % води.

Вода потрібна людині для забезпечення нормального функціона­льного стану організму, оскільки є середовищем, у якому проходять об­мінні процеси. З водою залишкові продукти обміну виводяться з органі­зму через нирки, легені, кишки, шкіру. Втрата води протягом доби від­бувається у таких об'ємах: з сечею виділяється в середньому 1,5 л, шляхом потовиділення — близько 0,5 л, через легені з повітрям, що видихається, — 350 мл і 100 — 150 мл — з калом.

Під час роботи у гарячих цехах або в жаркий період року втрата води організмом за рахунок підсиленого потовиділення може складати 6-10 л.

Велика кількість води може виділятися з організму у разі деяких захворювань (діабет, харчові отруєння, холера тощо).

Організм людини погано переносить зневоднення Якшо він втра­чає 1-1,5 л води, виникає спрага, що є сигналом для відновлення водного балансу. Втрата води в об'ємі 20-25 % маси тіла за температури повітря понад 30°С може призвести до смерті. За умови звичайної температури і вологості навколишнього середовища фізіологічна потреба дорослої лю­дини складає 2,2-2,8 л.

Добова потреба у воді покривається за рахунок рідини, що надхо­дить до організму (питна вода, чай та інші напої, рідкі страви — 1,5 л), за рахунок води, яка міститься у харчових продуктах (600-900 мл), і тієї, що утворюється у тканинах під час окислення харчових речовин (300-400 мл). Відомо, що в разі окислення 100 г білків утворюються 41 г во­ди, жирів — 107 г, крохмалю — 55 г.

Отже, потреба у воді визначається не тільки нормальним перебі­гом фізіологічних процесів, але й витратою на гігієнічні, господарчо-побутові і виробничі цілі.

Середньодобові норми водовитрати на одну людину подано у таблиці 4.12. їх слід ураховувати під час проектування централізованого водопостачання для населених пунктів з різним ступенем благоустрою Для не каналізованих районів житлової забудови у разі користування водою з водорозбірних колонок норма витрати води на одного мешканця становить 30-50 л на добу.

Велике значення має хімічний склад води, оскільки він може впливати на перебіг захворювань, зокрема зумовлених надмірним або недостатнім надходженням в організм людини мікроелементів. Відомо, що разом з водою в організм надходять такі мікроелементи, як фтор, йод, мідь, цинк, марганець, що відіграють велику роль в обміні речовин. Розподіл мікроелементів у природі нерівномірний, тому люди можуть недоотримувати або, навпаки, отримувати їх у надмірній кількості ? їжею і водою. У людей можуть розвиватися захворювання, що звуться геохімічними ендеміями, причиною виникнення яких є збільшення вміс­ту деяких мікроелементів у воді. Як правило, вони охоплюють велику кількість людей і характерні для певної місцевості, де у мінеральному складі ґрунту і води відсутні або наявні у великій кількості ті чи інші мікроелементи.

Так, за відсутності достатньої кількості йоду у воді та їжі пору­шуються функції щитовидної залози і нормальний розвиток, виникає ендемічний зоб. Для запобігання цьому захворюванню у районах, енде­мічних щодо зоба (наприклад, у західних областях України), люди пови­нні споживати сіль, у яку додано калію йодид (йодована сіль).

Велике гігієнічне значення має наявність у воді такого мікроеле­мента, як фтор, що вимивається водою з ґрунту і гірських порід. Вміст фтору у воді, що дорівнює 0,7-1 мг/л, сприяє нормальному розвитку і мінералізації кісток і зубів. Надходження в організм підвищеної кількос­ті фтору викликає захворювання, яке називається флюорозом і проявля­ється в ураженні емалі зубів у вигляді пігментних жовтих або коричне­вих плям. Якщо вміст фтору у воді перевищує 5 мг/л, уражається і кіст­ково-суглобний апарат. Недостача фтору у воді (менше ніж 0,7 мг/л) призводить до розвитку іншого захворювання зубів — карієсу. У зв'язку з тим, що більшість джерел водопостачання містить мало фтору, водо­провідну воду у деяких містах початій збагачувати цим елементом, тобто фторувати. Фторування проводять натрію фторидом або кремнефторидом.

Однією з геохімічних ендемій є токсичний ціаноз (метгемоглобінемія). Це захворювання вперше було описане у 1945 р. і воно розвива­ється у разі споживання води з підвищеною концентрацією солей азотної кислоти — нітратів. На нього частіше хворіють діти, коли молочні су­міші готують на воді із вмістом нітратів, що перевищує 40 мг/л. Нітрати У травному каналі дітей за допомогою мікрофлори відновлюються у нітрити, які у крові сполучаються з оксигемоглобіном і утворюють метге­моглобін, який неспроможний переносити кисень. Таким чином, знижується вміст кисню у крові. Усе це проявляється ціанозом слизової обо­лонки очей, губ і шкіри.

Забруднення і самоочищення водойм. Внаслідок використання води для господарсько-побутових і промислових потреб утворюється велика кількість стічних вод, які містять мінеральні та органічні сполуки.

Забруднення мінеральними сполуками представлено у вигляді пі, ску, частинок глини, руди, шлаку, мінеральних солей, розчинів кислот; лугів та інших речовин.

Органічні забруднення за своїм походженням поділяються на рослинні і тваринні. Рослинні органічні сполуки — це залишки рослин, плодів, овочів, злаків, паперу тощо. Забрудненням тваринного похо­дження можуть бути фізіологічні виділення, останки загиблих тварин, клейкі речовини.

До біологічного забруднення належить забруднення різними мік­роорганізмами, наприклад, грибами, дрібними водоростями і бактеріями (як сапрофітами, так і патогенами). Це забруднення потрапляє у водо­ймище в основному з побутовими стічними водами і зі стоками таких промислових підприємств, як бойні, чинбарні, заводи, фабрики первин­ної обробки вовни, хутра, підприємства мікробіологічної промисловості.

У водоймища потрапляють викиди з морських підприємств, фека­льно-господарчі стічні води, атмосферні опади і різні речовини, що за­бруднюють водоймище, коли змиваються у нього опадами.

Забруднення водоймищ погіршує їх санітарний стан, що, у свою чергу, утруднює використання водоймищ для господарчо-побутових цілей та іригації, приносить велику шкоду рибному господарству, зму­шує здійснювати додаткові заходи щодо охорони вод від забруднення.

Забруднення, що потрапляють у водоймище, викликають зміни фізичних та органолептичних властивостей води: прозорості, колірності, запаху і присмаку. Змінюється і хімічний склад води, її реакція У ній з'являються речовини, що змінюють активну реакцію води і збільшують вміст неорганічних і органічних сполук. Забруднення органічного похо­дження потребує для свого окислення великої кількості кисню, що, в свою чергу, зменшує його вміст у воді. Змінюється кількість і види мік­роорганізмів, а інколи з'являються хвороботворні.

Самоочищення у водоймищах забезпечується спільною діяльніс­тю організмів, що мешкають у них: бактерій, водоростей і вищих водя­них рослин, різних безхребетних. Тому одне з найважливіших природо­охоронних завдань полягає в тому, щоб підтримати цю здатність.

Кожне водоймище — це складна система, де живуть рослини, специфічні організми, в тому числі і мікроорганізми, які постійно роз­множуються і відмирають. Якщо у водоймище потрапляють бактерії або хімічні домішки, то в процесі самоочищення можливе відновлення і якості. Чинники самоочищення водоймищ дуже різноманітні. Умовно їх можна поділити на три групи: фізичні, хімічні і біологічні.

Серед фізичних чинників, що зумовлюють самоочищення водо­ймищ, перше місце посідає розбавлення, розчинення, перемішування забруднень, які надходять у водоймище. Інтенсивна течія води у річці забезпечує добре перемішування і зниження концентрацій завислих час­ток. Так, у помірно кліматичній зоні самоочищення відбувається на ді­лянці у 200-300 км від місця забруднення, на Півночі — до 2 тис. км. Осідання нерозчинених осадів у воді, а також відстоювання забруднених вод сприяє самоочищенню водоймищ. Мікроорганізми за рахунок влас­ної ваги або осаджування на інших органічних і неорганічних частках поступово осідають на дно, підпадають під вплив фізичних чинників, сприяють швидкому відмиранню мікрофлори, яка забруднює. Виклю­ченням є температурний чинник. Зниження температури води сприяє тривалому виживанню бактерій і вірусів, що потрапляють у водоймище.

Важливим фізичним чинником самоочищення водоймищ є ульт­рафіолетове випромінювання Сонця. Під впливом цього випромінюван­ня відбувається знезараження води. Ефект знезаражування грунтується на згубному впливі ультрафіолетового випромінювання на білкові ко­лоїди і ферменти протоплазми мікробних кліток. Ультрафіолетове про­міння може впливати не тільки на звичайні бактерії, але й на спорові організми і віруси.

До хімічних процесів самоочищення належать нейтралізація, гід­роліз, окислення тощо. Наприклад, іони заліза, магнію, алюмінію виді­ляються з водоймища шляхом осадження з них гідроксилів, які утворю­ються там. Органічні частки бруду сполучаються з металами і утворю­ють складні металоорганічні комплекси. Усе це призводить до зменшен­ня концентрації іонів важких металів у воді і накопичення їх на дні во­доймища.

Оцінку самоочищення водоймища щодо органічних речовин, які легко окислюються, можна дати за таким показником, як біохімічне споживання кисню (БСК). Оцінку самоочищення проводять за даними визначення конкретних сполук або їх груп (фенолів, вуглеводнів, смол). Відмиранню мікрофлори можуть також сприяти деякі хімічні речовини. Крім патогенних бактерій і вірусів у водоймах можуть відмирати і мік­роорганізми, що відіграють суттєву роль у самоочищенні водоймищ.

Біологічні процеси самоочищення відбуваються за активної участі рослинних і тваринних організмів, що вибірково поглинають з річкової води окремі хімічні речовини. Так, у процесі самоочищення водоймища беруть участь водорості, плісняві і дріжджові гриби. Але фітопланктон водоймища не завжди позитивно впливає на процеси самоочищення. В окремих випадках масовий розвиток синьо-зелених водоростей у штучних водоймищах можна розглядати як процес самозабруднення.

Крім рослин самоочищенню водоймищ від бактерій і вірусів мо­жуть сприяти представники тваринного світу. Так устриці і деякі амеби адсорбують кишкові та інші віруси.

Забруднення водоймищ хімічними речовинами призводить до по­рушення нормальних процесів самоочищення води, зміни деяких важли­вих властивостей мікроорганізмів і зрештою — до зміни якості води.

Нормативні вимоги до якості води.

Як і для забрудників атмос­ферного повітря, для води встановлено окреме нормування якості води. Норми якості води являють собою сукупність встановлених допустимих значень показників складу і властивостей води водних об'єктів, в межах яких надійно відвертається шкода здоров'ю населення, забезпечуються нормальні умови водокористування і екологічне благополуччя водного об'єкта. Показники, що входять до сукупності норм якості води, нази­ваються нормованими показниками складу і властивостей води.

Норми якості води в поверхневих та морських водних об'єктах встановлюються для господарсько-питного, комунально-побутового і рибогосподарського видів водокористування. До господарсько-питного водокористування належить використання водних об'єктів як джерел господарсько-питного водопостачання, а також для водопостачання під­приємств харчової промисловості. До комуиально-побутового водокори­стування належить використання водних об'єктів для купання, заняття спортом і відпочинку населення; вимоги до якості води, встановлені для комунально-побутового водокористування, поширюються на водні об'єкти або їх ділянки, які знаходяться в межах населених пунктів До рибогосподарських водних об'єктів належать водотоки, водойми або їх окремі ділянки, що використовуються (можуть використовуватись) для промислового добування риби та інших об'єктів водного промислу або мають значення для відтворення їх запасів.

Для води культурно-побутового та господарсько-питного призна­чення в основу нормування покладені переважно санітарно-токсико­логічні, загально-санітарні та органолептичні обмеження, а для води рибогосподарського — рибогосподарські, токсикологічні і почасти ор­ганолептичні ліміти. Всього для води господарсько-питного призначен­ня встановлені ГДК для 640 речовин, рибогосподарського призначення — для 147 речовин.

Склад і властивості води у водоймах мають відповідати нормати­вам у контрольних створах.

Контрольні створи (КС) або пункти — ті місця, де мають до­тримуватись встановлені норми якості води.

Лімітуючий контрольний створ — створ на водному об'єкті, для дотримання норм якості води в якому необхідне встановлення най­більш суворих обмежень на скид речовин із зворотними водами.

Фоновий створ — створ, розташований на водному об'єкті без­посередньо до місця впливу скиду зворотних вод з урахуванням напрям­ку течії.

Розрахунковий створ — створ, для якого визначають розрахун­кові характеристики водного об'єкта; ним можуть бути контрольний, фоновий, гідрометричний, гирловий (для річок) та інші створи.

Під час скиду зворотних вод або проведення інших видів господарської діяльності, що впливають на стан водних об'єктів, які викорис­товуються для господарсько-питних і комунально-побутових потреб, норми якості води або (у випадках природного перевищення цих норм) її природний склад і властивості мають дотримуватись на ділянках водних об'єктів у межах населених пунктів, а також у водотоках впродовж 1 км вище найближчого за течією пункту водокористування (водозабору для господарсько-питного водопостачання, місця купання або організовано­го відпочинку, території населеного пункту), у водоймах — на акнаюрн в межах 1 км від пункту водокористування, в прибережних юнах морів — на найближчій границі району водокористування або зони санітарної охорони.

Під час скиду зворотних вод або проведення інших видів госпо­дарської діяльності, що впливають на стан рибогосподарських водотоків і водойм, норми якості води або (у випадках природного перевищення цих норм) її природний склад і властивості мають дотримуватись у межах рибогосподарської ділянки, починаючи з контрольного створу або пункту, визначеного в кожному конкретному випадку органами Мінпри­роди України, але не далі 500 м від місця скиду зворотних вод або розташування інших джерел домішок, що впливають на якість води (місць видобування корисних копалин, проведення робіт на водному об'єкті і т.д )

Під час скиду зворотних вод у прибережну зону моря рибогоспо­дарські норми якості води мають дотримуватись у контрольному створі, Що розташований на відстані 250 м від місця випуску в будь-якому на­прямі.

Контрольні створи визначаються органами Мінприроди України за погодженням з органами МОЗ України та Держрибгоспмрому України.

Лекція №13. Нормування якості водних джерел (продовження)

Для гігієнічної оцінки використовують наступні показники:

• кількість завислих речовин;

• кількість плаваючих речовин;
  
• температура;
  
• водневий показник рН;
  
• мінеральний склад;
  
• розчинений кисень;
  
• біологічно повне споживання кисню (БСК_повне);
  
• хімічне споживання кисню (ХСК);
  
• наявність збудників захворювань;
  
• кількість лактозопозитивних кишкових паличок (ЛКП);
  
• кількість каліфагів у бляшкоутворюючих одиницях;
  
• наявність життєздатних яєць гельмінтів та найпростіших кишкових;
  
• кількість хімічних речовин.
  

ХСК (хімічне споживання кисню, визначене біхроматним мето­дом) — це кількість кисню (в міліграмах або грамах на один літр води) потрібна для окислення всіх відновників, що знаходяться у воді.

БСК (біологічне споживання кисню) — кількість кисню, що ви­трачається за певний проміжок часу на аеробне біохімічне окислення нестійких органічних сполук, які містяться в аналізованій воді. БСК ви­значають для різних проміжків часу: за 5 діб (БСК₅), за 20 діб (БСК₂о), а також незалежно від часу — на повне окислення органіки — БСК_повк».

Для санітарної оцінки води використовуються показники:

• гранично допустимі концентрації речовин у воді;
  
• орієнтовно допустимі рівні речовин у воді (ОДР);
  
• лімітуючи ознаки шкідливості (санітарно-токсикологічна, загально санітарна, органолептична з розшифруванням властивостей: запаху, впливу на колір, утворення піни і плівки, присмак);
  
• клас небезпеки речовин.
  

Класи небезпеки речовин враховують:

- при виборі сполук, що підлягають першочерговому контролю у воді, як індикаторні речовини;

- при встановленні послідовності водоохоронних заходів, що ви­магають додаткових капіталовкладень;

- при обґрунтуванні рекомендацій про заміну в технологічних процесах високо небезпечних речовин на менш небезпечні;

- при визначенні черговості в розробці чутливих методів аналітичного визначення речовин у воді.

Гранично допустимі концентрації деяких речовин у питній воді т^а воді рибогосподарського призначення наведені у додатках.

У 1997 р. Міністерство охорони здоров'я України з метою забез­печення санітарного та епідеміологічного благополуччя населення за­твердило Державні санітарні правила і норми „Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованої о господарсько-питного призна­чення", де сформульовані жорсткіші вимоги щодо якості води.

Гігієнічні вимоги, що визначають придатність води для питних цілей, включають:

• безпеку в епідемічному відношенні;
  
• нешкідливість хімічного складу;
  

• сприятливі органолептичні властивості;
  
• радіаційну безпеку.
  

Якість питної води залежить від її складу та властивостей:

• у вододжерелі;
  
• при надходженні у водопровідну мережу;
  
• в точках водорозбору.
  

Безпека питної води в епідемічному відношенні визначається по­казниками, що характеризують з достатньо високою вірогідністю відсутність в ній небезпечних для здоров'я споживачів бактерій, вірусів, інших біологічних включень.

За мікробіологічними показниками питна вода має відповідати вимогам, наведеними в додатках.

За паразитологічними показниками вода питна має відповідати вимогам наведеним у додатках.

Нешкідливість хімічного складу питної води визначається показниками, які з достатньо високою вірогідністю характеризують відсутність у ній небезпечних для здоров'я речовин (компонентів), що зустрі­чаються в природних водах, з'являються у воді внаслідок забруднення вододжерел або у процесі водообробки в концентраціях, гранично допу­стимі величини яких встановлені результатами санітарно-токсикологічних досліджень.

За токсикологічними показниками питна вода має відповідати ви­могам, наведеним у додатках.

Сприятливі органолептичні властивості питної води визначаються сукупністю значень, що регламентуються органолептичними показни­ками якості та фізико-хімічними характеристиками води.

Радіаційна безпека питної води визначається за гранично допус­тимими рівнями сумарної об'ємної активності альфа- та бета-випромінювачів .

Показники фізіологічної повноцінності питної води визначають адекватність її мінерального складу біологічним потребам організму Вони засновані на доцільності для ряду біогенних елементів обліку не тільки максимально допустимих, а й мінімально необхідних рівнів їх вмісту у воді (додаток).

Як допоміжний інтегральний (експресний) показник якості води — при підозрі забруднення вододжерел (у місці водозабору, вище по течії річки, у регіоні) або водопостачальної мережі, водопровідної води невідомими токсичними сполуками, хімічними речовинами, для визна­чення яких немає доступних та чутливих методів, — рекомендується індекс токсичності води, розрахований за результатами біологічних гостів (біотестування)



Індекс токсичності води, яка не містить не ідентифікованих ком­понентів, не має перевищувати 50% — незалежно від використовуваних тест-об'єктів, якими можуть бути дафнії, інфузорії та інші.

Гігієнічна класифікація водних об'єктів за ступенем забруднення наведена у додатку.

Помірна ступінь забруднення — свідчить про відому небезпеку для населення при культурно-побутовому водокористуванні на водному об'єкті. Його використання як джерела господарсько-питного водопо­стачання без зниження рівня хімічного забруднення на очисних водопро­відних спорудах може привести до появи початкових симптомів інток­сикації в частини населення.

Висока ступінь забруднення — вказує на безумовну небезпеку культурно-побутового водокористування на водному об'єкті. Неприпу­стиме використання такого водного об'єкта як джерела господарсько-питного водопостачання через складність видалення токсичних речовин у процесі водопідготовки на водопровідних спорудах. Вживання питної води, що має високий ступінь забруднення, може привести до появи в населення симптомів інтоксикації і розвитку віддалених ефектів, особ­ливо у випадку присутності у воді речовин 1 і 2 класів небезпеки.

Надзвичайно висока ступінь забруднення визначає його абсолют­ну непридатність для всіх видів водокористування. З гігієнічної точки зору забруднення є екстремально високим, і навіть короткочасне вико­ристання води водного об'єкта небезпечне для здоров'я населення.