Дипломная (вкр): Дослідження стану річки Сіверський Донець за показниками біогенного насичення

Забруднення водойми в першу чергу негативно впливає на ключовий елемент біологічної рівноваги й самоочищення водойми - склад корисної мікрофлори водойми (біоценоз). Число корисних мікроорганізмів в 1 мол забрудненої води різко скорочується, збіднюється й змінюється їхній видовий склад, у той же час у брудній воді активно розвиваються потенційно небезпечні мікроорганізми функціонуючі при +30-37°С, у такий спосіб забрудненням придушуються мікробне самоочищення й самознезаражування водойми. Водойми з порушеним мікробіологічним самоочищенням швидше перенасичуються неокисленою органікою й біогенними елементами, що не зворотно приводить до евтрофікації (заболочування) водойми - зміні типу водної екосистеми ставка або озера на болотний. Для порятунку й відновлення водойми необхідне інтенсивне очищення води й донних відкладень від гниючої органіки й біогенних елементів, відновлення кисневого режиму й механізмів біологічного самоочищення водойми. Боротьба із забрудненням водойми синьо-зеленими водоростями, тванню, ряскою також не розглядається окремо від очищення водойми від органічного й біогенного забруднення, відновлення біологічного балансу й самоочищення [10].

Забруднення стічними водами в результаті промислового виробництва, а також комунально-побутовими стоками веде до евтрофікації водойм що призводить до загибелі інших водних екосистем з непротічною водою (озер, ставків), а іноді до заболочування місцевості.

Досить шкідливим забруднювачем промислових вод є фенол. Він утримується в стічних водах багатьох нафтохімічних підприємств. При цьому різко знижуються біологічні процеси водойм, процес їхнього самоочищення, вода здобуває специфічний захід карболки.

Скидання у водойми стічних вод, що містять радіоактивні речовини, зовсім не допустимо. Очищення води від цих забруднювачів неможливі без знання їхнього поводження у водному середовищі. Ріст населення, розширення старих і виникнення нових міст значно збільшили надходження побутових стоків у внутрішні водойми. Ці стоки стали джерелом забруднення рік й озер хвороботворними бактеріями й гельмінтами. У ще більшому ступені забруднюють водойми миючі синтетичні засоби, широко використовувані в побуті. Вони знаходять широке застосування також у промисловості й сільському господарстві, хімічні речовини, що втримуються в них, надходячи зі стічними водами в ріки й озера, значно впливають на біологічний і фізичний режим водойм. У результаті знижується здатність вод до насичення киснем, паралізується діяльність бактерій, мінералізуючих органічні речовини. Викликає серйозне занепокоєння забруднення водойм пестицидами й мінеральними добривами, які попадають із полів разом зі струменями дощової й поталої води. У результаті досліджень, наприклад, доведено, що інсектициди, що втримуються у воді у вигляді суспензій, розчиняються в нафтопродуктах, якими забруднені ріки й озера. Ця взаємодія приводить до значного ослаблення окисних функцій водяних рослин. У стічних водах звичайно близько 60% речовин органічного походження, до цієї ж категорії органічних ставляться біологічні (бактерії, віруси, гриби, водорості) забруднення в комунально-побутових, медико-санітарних водах і відходах шкіряних і шерстемийних підприємств [30].

Серйозною екологічною проблемою є те, що звичайним способом використання води для поглинання тепла на теплових електростанціях є пряме прокачування прісної озерної або річкової води через охолоджувач і потім повернення її в природні водойми без попереднього охолодження. У результаті підвищення температури води зміст у ній кисню падає, тоді як потреба в ньому живих організмів зростає. Зросла потреба в кисні, його недостача викликають жорстокий фізіологічний стрес і навіть смерть. Підвищення температури води здатне порушити структуру рослинного світу водойм. Характерні для холодної води водорості заміняються більше теплолюбними й, нарешті, при високих температурах повністю ними витісняються, при цьому виникають доброчинні умови для масового розвитку у водоймищах синьо-зелених водоростей - так називаного "цвітіння води". Всі перераховані вище наслідки теплового забруднення водойм завдають величезної шкоди природним екосистемам і приводять до пагубної зміни середовища перебування людини.

1.5 Нормативно-законодавча база охорони поверхневих вод в Україні

·   Водний кодекс України;

·   Закон України "Про охорону навколишнього природного середовища" від 25.06.1991 р.;

·   Положення "Про порядок обчислення розміру відшкодування та сплати збитків заподіяних внаслідок забруднення із суден, кораблів та інших плавучих засобів територіальних і внутрішніх морських вод України";

·   Постанова №1147 від 17 вересня 1996 року; постанова №465 від 25 березня 1999 р. "Про затвердження Правил охорони поверхневих вод від забруднення зворотними водами";

-  Закон України "Про загальнодержавну програму розвитку водного господарства України від 17.01.2002 р.";

При аналізі Водного кодексу України, введеного в дію Постановою В? №214/95-ВР від 06.06.1995: у розділі III "Водокористування"; главі 14 "Умови скидання зворотних вод у водні об'єкти"; статті 70 "Умови скидання стічних вод у водні об'єкти" - визначено, що скидання стічних вод у водні об'єкти допускається лише за умови наявності нормативів гранично допустимих концентрацій та встановлених нормативів гранично допустимого скидання забруднюючих речовин.

Водокористувачі зобов'язані здійснювати заходи щодо запобігання скиданню стічних вод чи його припинення, якщо вони:

·  можуть бути використані у системах оборотного, повторного і послідовного водопостачання;

·  містять цінні відходи, що можуть бути вилучені;

·  містять промислову сировину, реагенти, напівпродукти та кінцеві продукти підприємств у кількості, що перевищує встановлені нормативи технологічних відходів;

·  містять речовини, щодо яких не встановлено гранично допустимі концентрації;

-   перевищують гранично допустимі скиди токсичних речовин та містять збудників інфекційних захворювань;

-    за обсягом скидання забруднюючих речовин перевищують гранично допустимі нормативи;

·  призводять до підвищення температури води водного об'єкта більш ніж на 3 градуси за Цельсієм порівняно з її природною температурою в літній період;

·  є кубовими залишками, шламами, що утворюються в результаті їх очищення і знезараження.

У розділі III "Водокористування"; главі 16 "Користування річками"; статті 80 "Особливості користування малими річками" визначена мета охорони водності малих річок, де забороняється:

· змінювати рельєф басейну річки;

· руйнувати русла пересихаючих річок, струмки та водотоки;

-    зменшувати природний рослинний покрив і лісистість басейну річки;

-  розорювати заплавні землі та застосовувати на них засоби хімізації;

· проводити осушувальні меліоративні роботи на заболочених ділянках та урочищах у верхів'ях річок;

· надавати земельні ділянки у заплавах річок під будь-яке будівництво (крім гідротехнічних, гідрометричних та лінійних споруд), а також для садівництва та городництва;

· здійснювати інші роботи, що можуть негативно впливати чи впливають на водність річки і якість води в ній.

Водокористувачі та землекористувачі, землі яких знаходяться в басейні річок, забезпечують здійснення комплексних заходів щодо збереження водності річок та охорони їх від забруднення і засмічення.

У розділі III "Водокористування"; главі 16 "Користування річками"; статті 81 "Комплекс заходів щодо збереження водності річок і охорони їх від забруднення", зазначено, що до комплексу заходів щодо збереження водності річок і охорони їх від забруднення належить:

-  створення прибережних захисних смуг;

-     створення спеціалізованих служб по догляду за річками, прибережними захисними смугами, гідротехнічними спорудами та підтриманню їх у належному стані;

-   впровадження ґрунтозахисної системи землеробства з контурно-меліоративною організацією території водозбору;

- здійснення агротехнічних, агролісомеліоративних та гідротехнічних протиерозійних заходів, а також створення для організованого відводу

·   поверхневого стоку відповідних споруд (водостоки, перепуски, акведуки тощо) під час будівництва і експлуатації шляхів, залізниць та інших інженерних комунікацій;

-   впровадження водозберігаючих технологій, а також здійснення передбачених цим Кодексом водоохоронних заходів на підприємствах, в установах і організаціях, розташованих у басейні річки;

- створення гідрологічних пам'яток природи.

·   З метою оцінки екологічного стану басейну річки та розробки заходів щодо раціонального використання і охорони вод та відтворення водних ресурсів складається її паспорт у порядку, що визначається Кабінетом Міністрів України.

·   У розділі III "Водокористування"; главі 16 "Користування річками"; статті 82 "Регулювання стоку річок, створення штучних водойм" визначена мета збереження гідрологічного, гідробіологічного та санітарного стану річок забороняється споруджувати в їх басейні водосховища і ставки загальним обсягом, що перевищує обсяг стоку даної річки в розрахунковий маловодний рік, який спостерігається один раз у двадцять років.

·   Створення на річках та у їх басейнах штучних водойм та споруд, що впливають на природний стік поверхневих і стан підземних вод, допускається лише з дозволу місцевих рад за погодженням з державними органами водного господарства, охорони навколишнього природного середовища та геології.

Розділ 2. Природні умови регіону досліджень

.1 Фізико-географічна та кліматична характеристика Луганської області

Луганська область розташована в східній частині України, в басейні середньої течії Сіверського Дінця. На північному сході та сході межує з Білгородською, Воронезькою і Ростовською областями Росії. На заході - Донецькою і Харківською областями України.

Територія області протягається від 47°49' до 50°05' північної широти та від 37°52' до 40° 13і східної довготи. Протяжність області, таким чином, з півночі на південь більше 270 км, а із сходу на захід - 170 км. Її територія складає 26,7 тыс. км² (4,4% території держави). Часовий пояс Луганської області - GMT +2 [24].

Поверхня області представляє собою хвилясту рівнину, що підвищується з долини Сіверського Дінця на північ і на південь, де розташований Донецький кряж. Він був сформований потужними товщами осадових порід стародавніх морів, що колись тут існували. Найвища точка - Могила Мечетна - 367 м, середня точка - 201 м, сама низька точка - 38 м над рівнем моря. Найбільш характерною рисою кряжа є чергування пагорбкуватих водороздільних площин з глибокими крутобережними річковими долинами і сухими балками. В долині рік Міуса і Нагальної висота Донецького кряжа знижується, і східні схили переходять в Приазовську берегову рівнину. На північ зниження проходить поступово і до Сіверського Дінця обривається стрімким виступом, утворюючи мальовничий правий берег ріки. В лівобережній частині області простягається Старобільська рівнина. На крайній півночі в межі області заходять вибалки Середньоруського узгір'я. Абсолютні висоти тут поступово знижуються (від 216 до 50 м) на південь і на південний захід до долини Сіверського Дінця. Вздовж лівого берега ріки тягнеться порівняно неширока (16-18 км) терасова рівнина, вкрита, головним чином пісками, місцями сформованими в дюни. Головною водною артерією є річка Сіверський Донець. Велика частина річок відноситься до басейну цієї річки.

Клімат помірно-континентальний з відчутними засухами. Середня температура найтеплішого місяця червня +21°С і найхолоднішого січня -7°С. Зима порівняно холодна, з різкими східними та південно-східними вітрами, відлигами і ожеледицями, малосніжна. Весна - сонячна, тепла, нерідко супроводжується сухими східними вітрами, заморозками. Літо жарке, друга половина його - помірно суха. Осінь сонячна, тепла, суха.

Максимальна кількість середньорічних опадів (550 мм) випадає в найбільш піднятій частині Донецького кряжа. Дощі часто випадають у вигляді короткочасних злив. По запасах водних ресурсів Луганська область належить до недостатньо забезпечених.

Згідно річному звіту про стан навколишнього природного середовища в Луганській області у 2008 році водозабезпеченість території і населення області загальними водними ресурсами в 1,65 рази і місцевими в 2,0 рази нижче, ніж у середньому по Україні. На одного мешканця в області залежно від водності року припадає від 0,16 до 0,5 тис. м³ /рік (проти 1,01 тис. м" /рік в середньому по державі). Основним поверхневим джерелом прісної води на території області є ріка Сіверський Донець - трансграничний водний об'єкт та річка Міус. Територія басейнів річок в межах Луганської області несе велике антропогенне навантаження.

Розвиток господарського комплексу в басейні р. Сіверського Дінця без урахування екологічних та економічних наслідків призвів до вкрай деформованої господарської структури промисловості з перевагою галузей, які потребують величезної кількості води і які найбільш негативно впливають на довкілля.

Забезпечення водою населення області в необхідному обсязі ускладнюється через незадовільну якість води в водних об'єктах. В більшості з них за станом хімічного і бактеріального забруднення вода класифікується як забруднена (4 клас якості). Значні питомі витрати водоспоживання на одиницю продукції притаманні практично всім підприємствам області.

Грунт родючий, більшою частиною чорнозем. Лісів мало - близько 7% території області [8].

Крупними містами Луганської області являються: Сєверодонецьк, Алчевськ, Лисичанськ, Красний Луч, Стаханов, Свердловськ та Антрацит.

Особливості Луганського регіону, перш за все, пов'язані з високою чисельністю населення і розвитком промисловості. По кількості особливо небезпечних промислових об'єктів Луганська область знаходиться в першій трійці серед всіх інших областей України. 7 підприємств Луганської області входять в перелік 100 об'єктів - найбільших забруднювачів довкілля в Україні.

Як і раніше, у теперішній час суб'єкти господарювання Луганської області в основному використовують ресурсномісткі технології, які призводять до значних обсягів утворення забруднених стічних вод. Особливо це стосується вуглевидобувної промисловості, де скиди забруднених зворотних вод становлять 67,5% від загальних по області. До категорії забруднених шахтні води відносяться через їх високу мінералізацією [35].

Луганщина - не лише промисловий регіон, але і край з розвиненим сільським господарством. Сільськогосподарські угіддя складають майже 72% від всього земельного фонду Луганщини [19, 41, 44].

.2 Фізико-географічна та гідрологічна характеристика р. Сіверський Донець

Сіверський Донець - це одна з найбільших річок лівобережної України та найбільша притока р. Дон. Свій початок Сіверський Донець бере на південному схилі Середньо-Руської височини в Білгородській області Російської Федерації та впадає в р. Дон також на території Російської федерації в Ростовській області. У середній течії р. Сіверський Донець протікає територією України - Харківською, Донецькою й Луганською областями, двічі перетинаючи державний кордон.

Довжина Сіверського Дінця - 1053 км, загальна площа водозбору -98900 км², у межах України 723 км, що становить 68% загальної довжини, і 54540 км², або 55% площі водозбору, з них у Харківські області - 375 км і 22030 км² (40%), Донецької області - 95 км і 7950 км² (15%), Луганської області - 253 км і 24560 км² (45%).

Середній багаторічний об'єм стоку Сіверського Дінця становить 4,5 км³, а в дуже маловодні роки (95% забезпеченості) знижується до 1,9 км³. Із середньорічного об'єму стоку Сіверського Дінця 1,8 км³ (40%) формується на території Росії. Стік, що формується в Україні в середній по водності рік, становить 2,7 км³, а в розрахунковий маловодний може знижуватися до 0,7 км³ [12]. річка сіверський донець біогенний