Основні водні проблеми і причини їх виникнення

Тема 6. Найбільш актуальні водні проблеми

Знезараження біологічно очищених стічних вод

Знезараження (дезинфекцію) стічних вод проводять з метою знищення патогенних бактерій, які містяться в них, і оберігання водоймищ від зараження стічними водами, що скидаються в них. Частково затримуються бактерійні забруднення і в спорудах з очищення стічних вод, що викликає необхідність періодичної дезинфекції цих споруд.

Знезараження стічних вод може здійснюватися різними способами:

ü хлоруванням;

ü ультрафіолетовими променями;

ü електролізом;

ü озонуванням;

ü ультразвуком.

Найбільш поширеним способом знезараження в даний час є хлорування водним розчином газоподібного хлору або хлорним вапном.

Частина хлору, що вводиться у воду, йде на окислення органічних речовин і на реакції з мінеральними домішками, які містяться у стічних водах.

Споруди для хлорування складаються з хлораторної, змішувача і контактного резервуару. У хлораторній розміщуються: витратний склад хлору, приміщення хлораторів (приготування і дозування розчину хлору). Для швидшої і кращої дезинфекції необхідне ретельне змішення хлорного розчину із стічною водою і достатній час контакту для проходження реакцій. Тривалість контакту, згідно з [16], слід приймати 30 хв. Хлор дуже отруйний, тому вміст його в повітрі приміщення хлораторної не повинен перевищувати 0,001 мг/л.

Знезараження стічних вод можливе методом озонування. Озон енергійно взаємодіє з мінеральними і органічними речовинами. Після озонування кількість бактерій зменшується на 99,8%. Недолік цього методу - складність устаткування і висока вартість знезараження.

Для знезараження очищених стічних вод застосовують опромінювання ультрафіолетовими променями. Проте цей спосіб ефективний лише за наявністю завислих речовин у воді до 2 мг/л.

З інших методів дезинфекції води становить інтерес електроімпульсний, який не вимагає застосування реагентів і відносно простий в конструктивному оформленні. Добрі результати досягнуті при використанні ультразвукових коливань для знезараження стічних вод.

В даний час стан водних об'єктів по Україні та водогосподарської діяльності в цілому слід визнати несприятливим. Серед безлічі проблем, що загострилися в останні роки, виділимо найбільш важливі.

Перша проблема - погіршення якості вод. Водні об'єкти - не тільки постачальники свіжої води, вони ж і сховища всіх водних відходів. 40% скинутих вод - це неочищені або забруднені води. У результаті забрудненість більшості річок не скорочується, незважаючи на скорочення обсягів скидання у зв'язку зі спадом виробництва. Аналіз ситуації показав, що малі річки України забруднені більше, ніж великі. Це пояснюється не тільки їхньою малою водністю, але й недостатньою охороною. Найбільш забруднені Південнй Буг, річки Донецької і Луганської областей, Чорноморського узбережжя півдня України.

Друга проблема - загострення питань господарсько-питного водопостачання. Близько 50% населення України вживає воду, яка не відповідає санітарно-гігієнічним вимогам. Тут багато різних причин технічного та технологічного характеру. Слід відзначити найбільш важливі:

- Припинення будівництва водосховищ питного призначення і водорозподільних систем;

- Нераціональне використання очищених питних вод, тому що ці ж води на 40% використовуються на промислові потреби; крім того, 15-25% втрачається у вигляді витоків при транспортуванні у водопровідних системах. Таким чином, безпосередньо на питні та господарські потреби використовується лише 50% очищених вод, витрати ж на очищення інших 50% треба визнати нераціональними;

- Практично припинилося освоєння родовищ підземних вод, захищених від забруднення; найбільші міста країни, включаючи Київ, Харків, Донецьк та інші, як і раніше снабжаються з незахищених джерел при наявності розвіданих запасів підземних вод.

Третя проблема - поглиблення тенденцій марнотратного водокористування. Створений в Україні багатогалузевий господарський комплекс споживає у процесі виробництва значні обсяги водних ресурсів, хоча задовольняється забором прісних вод з поверхневих (24%) та підземних (3%) джерел, шахтно-рудникових (близько 2%) та морських (понад 1%) вод, а також за рахунок використання води, залученої в обороті системи водопостачання (70%). Загальний забір прісної води в Україні з 1990 по 2003 рік зменшився на 59%. Основний обсяг зменшення забору води припадає на поверхневі води (61%), забір підземних вод за цей період зменшився на 51%.

У 2003 році в Україні з природних джерел забрано 15039 млн. м3 води (у тому числі прісної – 14124 млн . м3), з них 2560 млн. м3 – з підземних водних джерел. Загальний забір води порівняно з 2002 роком зменшився на 1260 млн . м3 (або на 7,7%). Основне зменшення відбулося за рахунок зниження водоспоживання у басейнах Дунаю, Південного Бугу і Дніпра. Значне зменшення забору води відбулося в областях: Вінницькій, Запорізькій, Одеській.

У ряді областей відбулося зростання забору води через збільшення її використання у сільському господарстві. Насамперед, це стосується таких розвинутих у сільськогосподарському відношенні регіонів, як Херсонська область та Автономна Республіка Крим. Незначне збільшення забору води відбулося також у деяких інших областях.

Протягом 1990-2003 років основне зменшення споживання свіжої води (включаючи морську ) припадало на виробничі, сільськогосподарські потреби та на зрошення і становило відповідно 68, 82 та 82 %. Споживання свіжої води у житлово –комунальному господарстві скоротилося лише на 41 %. Основна причина зменшення споживання води у промисловості та сільському господарстві тісно пов ’язана зі скороченням виробництва, а не більш ефективним її використанням . Зменшення споживання води у житлово –комунальному господарстві, скоріш за все, пов ’язане зі зміною економічної ситуації в Україні та з незначним зменшенням загальної чисельності населення.

У цілому використання води на різні потреби в 2003 році становило
10120 млн. м3 і мало таку тенденцію:

- зменшення на:

- господарсько -питні потреби – на 146 млн. м3 (з 2870 до 2724 млн. м3);

- виробничі потреби – на 670 млн . м3 (з 5824 до 5154 млн . м3);

- сільськогосподарське водопостачання – на 48 млн. м3 (з 349 до 301 млн. м3);

- збільшення на зрошення – на 111 млн. м3 (з 1159 до 1270 млн. м3).

Використання підземних вод з 1995 року зменшилося майже вдвічі і в 2003 році становило близько 15% загального показника використання води.

Житлово-комунальне господарство є основним користувачем підземних вод, на які припадає 30% використання води у цій галузі. Частка водоспоживання житлово–комунального господарства у загальному водоспоживанні становить лише 26%, однак галузь виступає основним користувачем питної води – на неї припадає 83% загального використання води на питні потреби.

В останні роки спостерігається стала тенденція до збільшення втрат води при транспортуванні, які в 2003 році становили 2460 млн. м3 води (16% від забраної). Майже половина обсягів води, що втрачається (1153 млн. м3), припадає на житлово-комунальну галузь, де втрати становлять 35%. Це більше ніж загальний забір води з природних водних водопостачання, це вода, підготовка для споживання.

Четверта проблема - зростання збитків від шкідливої дії вод. Паводки, повені, розмив та руйнування берегів річок, водосховищ, морів, дамб, підтоплення підземними водами міст, зсуви, селі, заболочування і засолення земель, ерозія ґрунтів, розвиток ярів - всі ці процеси пов'язані з шкідливим впливом вод. В останні роки, на жаль, вони опинилися поза сфери необхідної уваги, вивчення і профілактичних робіт. Посиленню нерівномірності стоку в тимчасовому розрізі, а отже, зростанню збитків від шкідливої дії вод сприяють не тільки природнокліматичні особливості території, але і інтенсивна господарська діяльність на водозборах. Пріоритетне місце в ряду стихійних лих від шкідливого впливу вод по повторюваності, охопленню території і середньому річному матеріальному збитку займають повені.

Протягом століть і тисячоліть люди інтуїтивно оцінювали ризик повеней - зіставляли вигоди від освоєння прибережних територій з потенційно можливими негативними наслідками їхнього затоплення. Повені були природним стримуючим фактором господарського освоєння заплавних територій. Однак в останні століття «агресія» людини на заплави прийняла такі масштаби, що стало дуже складно створювати випереджальну систему захисту. Все це не сповільнило позначитися: у вік технічного прогресу повені забрали більше 9 мільйонів людських життів і прилагодили величезний матеріальний збиток, який має тенденцію до зростання. Загострення проблеми повеней зіграло чималу роль у прийнятті ООН рішення про оголошення 90-х років минулого століття десятиліттям боротьби зі стихійними лихами.

Зростання матеріального збитку відбувається й від таких шкідливих впливів вод, як підтоплення підземними водами міст, розмив та руйнування берегів і т.д.

Підтоплення - це природно-соціальне явище, викликане збільшенням вологості ґрунтів і ґрунтів. У результаті різко погіршується життєдіяльність рослин, руйнуються фундаменти споруд і відбувається ряд супутніх небезпечних порушень геологічного середовища, що, в кінцевому рахунку, призводить до величезного еколого-економічного збитку. Попередження підтоплення та ліквідація її наслідків вимагають значних капіталовкладень.

Як правило, підтоплення обумовлено порушенням природного водного режиму території в результаті господарської діяльності, що призводить до перевищення прибуткових статей водного балансу над витратними. Основними з них вважаються наступні:

- Втрати води з водонесучих комунікацій і водомістких ємностей;

- Порушення природних умов формування поверхневого стоку при недостатньому розвитку зливової каналізації;

- Велике водоспоживання і недостатній розвиток каналізації в будинках приватного сектора;

- Порушення природних шляхів дренування підземних вод;

- Конденсаційні явища на ділянках, де порушений природний процес випаровування.

П'ята проблема - значне погіршення стану водосховищ та гідротехнічних споруд. Основними проблемами водосховищ є евтрофікація і погіршення якості води. У багатьох районах півдня України відчувається гострий дефіцит води, для подолання якого виконані значні роботи з регулювання стоку річок, на яких створено 1,16 тис. водосховищ загальним об’ємом майже 55 км3 (у тому числі шість великих водосховищ на Дніпрі, зокрема Кременчуцьке – площею 2250 км2, Каховське – 2 155 км2, Київське – 922 км2, Дніпродзержинське – 567 км2 та інші; кількість водосховищ, які мають об’єм води 1 млн. м3 та більше, – 944).

Побудовано понад 28 тис. штучних ставків, 7 великих каналів загальною довжиною 1021 км з подачею на них понад 1000 м3 води за секунду, 10 крупних водоводів великого діаметра, по яких вода надходить у маловодні регіони України. Водосховища Дніпровського каскаду з корисним об’ємом 18,7 км3 забезпечують більше половини обсягу водоспоживання.

Істотне значення в системі водопостачання мають також водосховища і ставки на притоках Дніпра. В басейні Дніпра нараховується 15 380 приток різного порядку, загальна довжина яких становить 67156 км, збудовано 504 водосховища із загальною площею водного дзеркала 767 км2 та об’ємом 2,2 км3, 12570 ставків на малих річках сумарною площею 1 086 км2 і об’ємом 1,54 км3.

На Дніпрі створений каскад із шести водосховищ загальною площею 6950 км2 та повним об’ємом акумульованої води 43,8 км3. Слід зазначити, що будівництво водосховищ порушило екологічну рівновагу і докорінно змінило умови водообміну в басейні Дніпра. Порівняно з природними умовами він уповільнився в 14-30 разів.

Шоста проблема - деградація малих річок. Стан води і повноводдя великих річок України залежать від стану їхніх приток – малих річок, яких в Україні налічується понад 63 тисячі . Ці річки мають величезне значення – досить сказати, що 90% усіх населених пунктів країни розташовані на їх берегах. Стан малих річок викликає сьогодні велику тривогу , більш як 20 тисяч їх вже зникло з карти нашої держави. Деградація і висихання малих річок неминуче призводять до деградації великих водотоків, тому проблема збереження та оздоровлення малих річок є однією з найгостріших для нашої держави.

Сьома проблема - деградація водозбірних просторів і зростання частки дифузних забруднень у загальному обсязі забруднюючих речовин, що надходять у водні об'єкти внаслідок антропогенної діяльності.

При збереженні існуючих тенденцій екологічно незбалансованого антропогенного впливу на компоненти екосистем протягом найближчих десятиліть процеси деградації водозбірних територій будуть прогресувати, що викликає небезпеку деградації гідросфери в цілому.

Таким чином, на сучасному етапі соціально-економічного розвитку нашої країни дуже гостро стоять питання, пов'язані з удосконаленням управління водними та водоохоронної діяльністю.

Під управлінням водними ресурсами розуміється функція впливу спеціально організованої державної структури на соціально-економічні системи басейну за допомогою комплексу заходів.

Об'єктами управління на державному рівні є річкові басейни.

Загальна мета управління - забезпечити перехід до сталого водокористування, досягти екологічно безпечного сталого стану водних ресурсів і водних екосистем, що гарантує тривалий життєзабезпечення населення.

Стале водокористування - це таке водокористування, при якому постійно підтримуються умови, що дозволяють в сьогоденні і майбутньому задовольняти суспільні потреби у воді.

Система управління використанням і охороною водних ресурсів є частиною управління державою. У різних країнах вона має національні особливості, що відбивають специфіку історичного шляху формування державного управління. Крім того, система управління залежить від рівня економічного і соціального рівня країни, географічних характеристик території, стану природних ресурсів, культури і способу життя населення.

У багатьох країнах управління водокористуванням не є автономним, а сформована як частина державної системи управління водокористуванням.