УДК 556.53:504.453
е. в. обухов
Антропогенне забруднення основних украшських рЫок
Державиий еколопчний университет, м. Одеса,
Анотацм. Проведено визначення забрудненост1 основних украшських р1чок на основ/ пор1вняяъних оцЫок та анал1зу розрахованих середмх питомих показниюв за-брудненость
Ключов1 слова: ргчка, забруднетстъ, забруднююч1 речовини, питом1 показники, пор1внялът оцтки.
Вступ. Господарська д!яльшсть людини в свт позначаеться на впх ресурсах та компонентах бюсфери. Сьогодш людство активно використовуе бшя 55% суш!, 12% - р1чш води, 50% - щор1чного приросту л!су, щор1чно добувае б!льше 100 млрд т руди, спалюе 7 млрд умовного палива. За останш 100 роюв споживання кисню склало
240 млрд т, а в атмосферу викинуто 360 млрд т вуглекислого газу [1]. 1нтенсифь кащя природокористування постшно збшьшуе антропогенний вплив на навколишне середовище та його ресурси - особливо загострилася еколопчна ситуащя у високо урбашзованих районах, де забруднешсть ресурав в багато раз1в перевищила ва припустим! норми, що вщноситься також 1 до УкраТни [2].
Забруднення водних об'ек-пв неочищеними та недостатньо очищеними спчними водами промисловосп, комунального господарства м1ст, сшьськогосподарського виробни-цтва е домшуючою складовою антропогенного впливу на природш ресурси Украши.
Метою дано! робота е визначення забрудненосп основних укра'шських р1чок ан-тропогенними шгред1ентами вщ р1зних забруднювач1в шляхом пор1вняння та аналь зу розрахованих питомих показниюв забруднення цих водних об'ект1в.
Основними матер1алами дослвджень е даш щодо динамжи забору св1жоТ води р1зними галузями народного господарства та об'ем1в скид!в спчних вод на територн Украши 1 об'ем!в забруднюючих речовин в них за р!зш перюди часу [2-7], щодо площ водозбору та водних ресурав р1зно1 забезпеченосп р1чок УкраУни (табл.1) [5,8].
Таблиця 1.
Основш показники украшських р1чок
Об'ем СТ1ЧНИХ Об'еми р!чкового стоку, км3 Площа водозбору км2
Р1мка вод у басейш р1чки млн. м3 норма серед-нш рж 50% мало-водний рж 75% дуже мало-водний рж 95%
Дшстер 238 10,7 10,4 8,64 6,56 72100/ 53490
Швденний Буг 159 3,4 3,22 2,44 1,57 64100
Днтро 2378 53,7 51,7 43,5 35,0 504000/ 294500
СНверський Донець 872 5,08 4,67 3,41 2,08 98900/ 53540
ГЕОПОЛИТИКА
е. В. Обухов и ЭК0ГЕ0ДИНАМИКА РЕГИОНОВ
Природш води можуть мати ф1зичне, бюлопчне та х1м1чне забруднення. Якщо склад та властивосп води не вщповщають встановленим нормам якосп, то вода ви-значаеться як забруднена.
Забруднююч1 речовини надходять у водш об'екти з1 спчними водами, поверхне-вим стоком територи водозбору, атмосферними опадами.
Систематичш спостереження за станом поверхневих вод в Укра'1ш здшснюються на 351 створ1, в 195 пунктах, на 101 р1чщ, 15 водосховищах, 7 озерах та 1 канал1 [5]. Даш щодо забруднення водних об'ект1в поверхневим стоком з територи водозбору та атмосферними опадами е оцшочними та встановлюються украУнськими норматив-ними документами [3].
Слщ вщзначити, що яюсть води не залежить вщ об'ект1в скиду спчних вод, а за-лежить вщ шкщливосп забруднюючих речовин в них.
За даними [3] в кшщ 1985 р. в Укра1ш щяло бгля 2,8 тис. очисних споруд з само-стшним випуском спчних вод у водш об'екти загальною продуктившстю
24 млн м3/добу ( 60% очисних споруд - бюлопчно! очистки, 35% - мехашчноТ, 5% - ф1зико-х1м!чноГ). На цих спорудах очищалось 7,2 млрд м3 спчних вод на рж, або 97% загально! юлькосп спчних вод, яю потребували очистки [3].
За роки незалежносп загальна ефектившсть роботи очисних споруд знизилась ¡з-за низького технолопчного р1вня та зношеносп 1х устаткування, значно! енергоза-лежносп, вщсутносп необхщних реагент!в, недостатнього функцюнування щодо \'х реконструкцп та бущвництва нових.
Чисельшсть населения Украши (станом на 1.01.2011р.) складае 45778,5 тис. оаб, мкького 31441,6 (68,7%), альського - 14336,9% [9]. За динамжою зростання м1ське населения в Укранп збыьшувалось 1з 34% в 1940 р. до 68% в 1991р. За цими показни-ками збшьшувались 1 комунально-побутов1 послуги в мктах, тобто споживання св1-жо! води 1 об'еми скид1в спчних вод у водш об'екти.
За перюд 1985-2011 рр. населения Укра'ши зменшилось на 6,38 млн ос1б, тобто на 12,2%, об'ем споживання св1жо! води також зменшувався \з 3210 в 1980 р. до
2294 млн м3 в 2006 р., а частка споживання у комунальному господарст вщ сумар-них об'ем1в споживання збшьшилась 1з 11% в 1980 р. до 25% у 2006р., тобто на 14%. Об'ем спчних вод також зменшився ¿з 3916 в 1990 р. до 2619 млн м3 в 2006 р., а у вщсотках до сумарних об'ем!в ащщв збшьшився вщ 20% в 1990 р. до 31% в 2006 р, тобто на 11%.
У промисловосп спостер1гаеться значне зменшення споживання св1жо\' води 1з 15479 млн м3 в 1980 р. до 4474 млн м3 в 2006 р., але вщсоток промислового споживання уае'1 спожито1 в УкраТш води зменшився всього на 5%, тобто з 53% в 1980 р., до 48% в 2006 р. об'ем спчних вод у промисловосп також зменшився ¡з 12106 в 1990р. до 4817 млн м3 в 2006 р., а у вщсотках вщ сумарних об'ем1в скид1в всього на 6%, тобто 1з 63% в 1990р. до 57% в 2006р. [5].
Споживання св1Ж01 води у сшьському господарст зменшувалось 1з 1990 в 1980 р. до 2395 млн м3 в 2006 р. [5], а вщ сумарних об'ем1в споживання ¡з 34% в 1980 р. до 26% в 2006р. Об'ем спчних вод у сшьському господарст зменшувався вщ 3230 в 1990р. до 1008 млн м3 в 2006 р., а у вщсотках вщ сумарних об'ем1в скид1в ¡з 17% в 1990 р. до 12% в 2006 р.
Результата дослщжень та 1х анал13. Динамжа скид1в спчних вод, а разом з ними 1 забруднюючих речовин, у басейни основних укра'шських р1чок за даними [5] наведена на рис.1.
Для пор1вняння забрудненосп основних укра'шських р1чок р1зними забрудню-ючими речовинами в 1994-2006 рр. були визначеш (табл. 2,3,4] середш за 11 роюв об'еми забруднюючих речовин та розраховаш питом1 показники забрудненосп кож-ною 1з забруднюючих речовин по вщношенню до середшх об'ем1в скид1в спчних вод та до о&ем\в р1чкового стоку р1зноТ забезпечешстю.
Щодо сумарних об'ем1в спчних вод, то 38,4% вщ них за промислов1стю, 57,8% - за комунальним господарством, 2,5% - за сшьським господарством, 1,3% - за шшими споживачами.
р. Дншро
Ь) 401
301
20 1
10 1
о|
с) 800 у
600-
400-
200 -
0 \
р. (лверський Донець р. Швденний Буг
10 т 0
2000-
I I М Н М I И I
500 0
500 0
#ДН о |щ|Ц|'|"|'Ч"!1 Ч11!"!'"!' 1
т
1Д1Д1Д1,
р. Днкт
200 о
ВДа^^
ттггтт
20Тв„ 0
ЯшшшН
500 -г 0-
&П г П ЗЛ £ ШШ Лз 17> Л е ГЬ Л (
н
100-
0 ■ |п |П |Я |1Ч [II |П |п |п |Г1 [I I {и}
^ <0 0> <М 2
О О) 0> О О
о О СП о о о
т- т- т- см см см
11И | н | Н
О) СМ <0
О) о о о
О) о о о
Т- см см см
Рис: 1. -Динамжа скид\в забруднюючих речовину басейниукрамських р/чок
а) об'ем сгпчних вод, млн. м3; с1) зависл1 ре- човини,тис. т; хлор иди, тис. т;
Ь) БСК повний, тист; с) нафтопродукти, т;
е) сухий залишок, тис. т; I] сульфати, тис. т; Ь) фосфор загальний, тис. т;
р. Дншро
р. СИверський Донець
р. Швденний Буг
р. Дшст
40 0
щ
FN
ib jfa |Ш|Й jf
Hi) 240 т 200 160 120 80 40 О
lilic
а|8|П|Н[И|й|
40 т
О l-l-l I I
-М
40+. О
40 -г 0-Н-
П) 2000 1 1500 1000 500 О
500
ot*
500-
О ++++
lift
1 II I М 1 I м
о И 1 F1 1П1 1 1 I l"l 1
I 1 t-M I 1 1 I I 1
20 J 16128-
q) 40
12 х 10 -8 ...
6
Г] 4 J 2 О
2 т
I I I l-l-l I II I I
к
ii-iiiiiiii
О 1-1-1 I I I I I II I
-<t (O CD N ^ (I
а o> o> о о с
о <з> О) о о с
г г г м м с
Рис. 2. -Динамта CKudie забрудяюючих речовину басейниукратських р1чок (продовження)
к) штрати, т; о) мщь, т;
1) СПАР, т; р) цинк, т;
ш) жири, опт, т; q] нжель, т;
п) зал!зо, т; г) хром, т.
Таблиця 2.
Середт питом1 показники забруднення по вщношенню до об'ему спчних вод (1994-2006 рр.)
Забруднююч1 речовини СЗР] Дшстер (лверський Донець Дншро Швденний Буг
ЗР/Шст.в ЗР / \Vct.b ЗР/Шст.в ЗР/ Шст.в
БСК повний, мг/дм3 15,82 10,94 10,74 23,40
Нафтопродукти мг/дм3 0,086 0,282 0,202 0,079
Зависл1 речовини мг/дм3 16,07 15,06 18,90 13,08
Сухий залишок, мг/дм3 530,2 1265,4 627,6 488,0
Сульфати, мг/дм3 82 337 146 118
Хлориди мг/дм3 142 286 168 111
Фосфор мг/дм3 0,2 2,0 0,000 0,000
Азот амоншний мг/дм3 3,45 2,73 2,96 4,15
Феноли мг/дм3 0,0004 0,005 0,0006 0,000
Штрати мг/дм3 7,3 16,8 12,8 9,0
СПАР мг/дм3 0,102 одоо 0,060 0,105
Жири, ол1я мг/дм3 0,003 0,004 0,022 ' 0,216
Зал1зо мг/дм3 0Д30 0,236 0,409 0,155
Мщь мг/дм3 0,001 0,011 0,007 0,005
Цинк мг/дм3 0,0001 0,003 0,009 0,005
Шкель мг/дм3 0,005 0,002 0,005 0,007
Хром мг/дм3 0,0001 0,0034 0,0030 0,0002
23,40 - максимальна концентрация забруднюючо1 речовин; 10,74 - м1шмальна концентрация забруднюючо! речовин.
Середш питом1 показники забруднення по вщношенню до р1чкового стоку (1994-2006 рр.)
Таблиця 3.
Забруднююч1 речовини(ЗР) Дшстер Оверський Донець Дшпро Швденний Буг
Реч/ Шн Реч/ \Л/'50% Реч/ Ш75% Реч/ \/У95% Реч/ \/Ун Реч/ Ш50% Реч/ \/У75% Реч/ Реч/ \Л/н Реч/ \/У50% Реч/ УУ75% Реч/ Ш95% Реч/ Юн Реч/ УУ50% Реч/ Реч/ \/У95%
БСК повний, МГ/ЛМ3 0,35 0,36 0,43 0,57 1,88 2,04 2,80 4,59 0,47 0,49 0,59 0,73 1,29 1,36 1,80 2,80
Нафтопродукти мг/лм3 0,002 0,002 0.002 0,003 0,048 0,053 0,072 0,118 0,009 0,009 0.011 0,014 0,004 0,005 0,006 0,009
Завиапречовини мг/дм3 0,36 0,37 0,45 0,59 2,59 2,81 3,85 6,32 0,83 0,87 1,03 1,28 0,72 0,76 1,01 1,56
Сухий залишок, мг/дм3 11,80 12Д5 14,62 19,26 217,3 236,3 323,7 530,6 27,69 28,87 34,31 42,64 26,85 28,32 37,48 58,34
Сульфат мг/ям3 1,83 1,88 2,27 2,99 57,90 63,0 86,30 141,4 6,43 6,71 7,97 9,91 6,51 6,86 9,09 14,14
Хлориди мг/дм3 3,16 3,25 3,92 5,16 49,10 53,50 73,20 120,0 7,41 7,72 9,18 11,41 6,12 6.45 8,54 13.29
Фосфор мкг/дм3 4,50 4,60 5,50 7,30 93,00 102,0 141,0 231,0 0,55 0,58 0,69 0,86 1,40 1,46 1,90 3,00
Азот амоншний мг/лм3 0,0077 0,0079 0,0095 0,013 0,47 0,510 0,70 1,140 0,13 0,14 0,16 0,20 0.23 0,24 0,32 0,50
Феноли мкг/дм3 0,01 0,01 0,01 0,02 0,80 0,87 1,20 2,00 0,03 0,03 0,03 0,04 0,00 0.00 0,00 0,00
Штрати мг/дм3 0Д6 0,17 0,20 0,26 2,89 3,14 4,30 7,05 0,57 0,59 0,70 0,87 0,50 0.52 0,69 1,08
СПАР мг/дм3 0,002 0,002 0,003 0,004 0,02 0,02 0,03 0,04 0,003 0,003 0,003 0,004 0,006 0,006 0,008 0,012
Жир и, ол1я мкг/дм3 0,06 0,06 0.08 0,10 0,66 0,72 0,99 1,63 0,98 1,02 1,21 1,51 12,00 12,50 16,60 38,60
Зал1зо мг/дм3 0,003 0,003 0,004 0,005 0,04 0,05 0,06 0,10 0,018 0,019 0,022 0,028 0,009 0,009 0,012 0,019
Мщь мкг/дм3 0,02 0,02 0,03 0,03 2,00 2,10 2,84 4,66 0,30 0,32 0,38 0,47 0,27 0,29 0,38 0,59
Цинк мкг/дм3 0,01 0,01 0,01 0,02 0,46 0,50 0,67 1,13 0,39 0,41 0,49 0,61 0.29 0,30 0,40 0,62
Шкель мкг/дм3 0,02 0,02 0,02 0,03 0,32 0,35 0,48 0,79 0,20 0,21 0,25 0,31 0,41 0,43 0,58 0,90
Хром мкг/ДМ3 0,003 0,003 0,003 0,004 0,60 0,64 0,88 1,40 0,13 0Д4 0,17 0,21 0,010 0,011 0,014 0,022
Таблиця 4.
Середш пито м1 показники забруднення по вщношенню до плопц водозбору
(1994-2006 рр.)
Забруднююч1 речовини СЗР) Дшстер Слверський Донець Дшпро Швденний Буг
СЗРЭ/Р (ЗР)/¥ [ЗР)/¥ (ЗР)Р : 1
БСК повний, мг/м2 52,3 96,5 34,6 58,0
Нафтопродукти мг/м2 0,28 2,50 0,65 0,20
Завиаи речовини мг/м2 53,1 132,9 60,8 32,5
Сухий залишок, мг/м2 1753 11160 2019 1211
Сульфати, мг/м2 272 2975 469 293
Хлориди мг/м2 469 2525 540 276
Фосфор мг/м2 666 4850 0,0041 0,062
Азот амоншний мг/м2 11,4 24,1 9,5 10,3
Феноли мг/м2 0,0015 0,0410 0,0020 0,0
Штрати мг/м2 24,0 148,2 41,3 22,3
СПАР мг/м2 0,339 0,883 0,193 0,261
Жири, 0 Л1Я мг/м3 0,009 0,034 0,071 0,537
Зал1зо мг/м2 0,430 2,077 1,316 0,386
Мщь мг/м2 0,003 0,098 0,022 0,012
Цинк мг/м2 0,0018 0,0237 0,0290 0,0130
Шкель мг/м2 0,0032 0,0167 0,0147 0,0190
Хром мг/м2 0,0004 0,0303 0,0098 0,0005
96.5 - максимальна концентращя забруднюючоУ речовин;
34.6 - мЫмальна концентращя забруднюючо! речовин.
ГЕОПОЛИТИКА
е. В. Обухов и ЭКОГЕОДИНАМИКА РЕГИОНОВ
Вщсоток забруднюючих речовин загальноукрашського об'ему по npoMucnoeocmi найбыыыий: 58,3% - сухий залишок, 62,5% - сульфата, 65,2% - хлориди, 55,1% - фосфор загальний, 76,5% - феноли, 75,2% - нжель, 40,1% - нафтопродукти; по комунальному господарству найбшыыий вщсоток: 80,6% - БСК повний, 57,8% - нафтопродукти, 64,2% - завиаи речовини, 75,5% - азот амоншний, 80,3% - штрати, 89,1% - СПАР, 76% - жири, 57,5% - зал1зо, 72,1% - мщь, 80,3% - цинк, 78,2% - хром, 44,7% - фосфор загальний.
Наведеш вище дат показують основш галуз1 - забруднювачь яю подшили mdk собою Bei об'еми скинутих забруднюючих речовин.
Найбшыые (9 i317, тобто 52,9%) максимальних питомих показниюв забруднення по вщношенню до середнього об'ему скиду спчних вод у кожний басейн р\чш (табл. 2) мае р. йверський Донецъ. Це таю забруднююч1 речовини: сухий залишок, сульфата, хлориди, фосфор, феноли, штрати, мщь, хром, нафтопродукти. На другому Miaji по концентраци забруднюючих речовин в скидах спчних вод е р. Швденний Буг (5 i317 показниюв, тобто 29,5%), в якш максимальш показники мають БСК повний, СПАР, жири, азот амоншний, нжель. Три максимальш показники i317 (17,6%) мае р1чка Дншро (завиои речовини, за-л\зо i цинк). Найменше забруднена вказаними в таблищ речовинами р. Дшстер.
В табл. 3 наведеш для пор1вняння розраховаш середш питом1 показники забруднення по вщношенню до р1чкового стоку (норма, середньобагатор1чний
р=50%, маловодний-р=75%, дуже маловодний-р=95%). Анал1з розрахованих питомих показниюв по 17 забруднюючим речовинам показав, що 16 i3 68 (23,5%) максимальних показниюв вщноситься до р. йверський Донецъ i тшьки один - жири (1,5%) - до р. Швденний Буг. Найменпи концентраци забруднюючих речовин по вщношенню до р1чкового стоку мае р. Дшстер.
Чотирнадцять i3 17 (82,4%) максимальних середшх питомих показниюв забруднення pi40K по вщношенню до Bcie'ffx плоир водозбору (табл.4) мае знову
р. йверський Донецъ (БСК повний, нафтопродукти, завиаи речовини, сухий залишок, сульфата, хлориди, фосфор, азот амоншний, феноли, СПАР, штрати, зал1зо, мщь, хром,). Р1чка Швденний Буг мае 2 i3 17 (11,8%) максимальних концентрацш забруднюючих речовин (жири, шкель), а р. Дншро -1 i3 17 (5,9%) (цинк). Наймежш концентраци за вказаними показниками мае р. Дшстер.
Слщ вщзначити, що 9 максимальних концентрацш речовин (нафтопродукти, сухий залишок, сульфата, хлориди, фосфор, феноли, нпрати, мщь, хром) за трьома трупами показниюв мае р. йверський Донецъ та одну (жири) - р. Швденний Буг. Максимальш концентраци за двома групами мають також pi4KH йверський Донецъ (БСК повний, азот амоншний, СПАР,зал1зо, зависл1 речовини), Швденний Буг (шкель) та Дншро (цинк).
По однш rpyni показниюв максимальну концентрацио мають р. Днтро (зависл1 речовини, зал!зо), р. Швденний Буг (БСК повний, азот амоншний, СПАР), р.С1верський Донець (цинк i шкель).
Таким чином перписть щодо наявносп та концентраци забруднюючих речовин займае р. йверський Донець (39 показниюв i3 51) - 76,5%. BiciM максимальних показниюв i3 51 (15,7%) мае р. Швденний Буг. На третьому мхсцг - 4 i3 51 (7,8 %) р. Дншро.
Р1чка Дшстер i сьогодш вважаеться самою чистою i3 основних pi40K Украши.
Висновки:
1) охорона водних pecypciß в Украии е гострою та актуальною проблемою;
2) необхщне пщвищення ефективносп очисних споруд i установок за рахунок впровадження нових технологш та peareHTiß, а також бущвництво;
3) впровадження водозбер^аючих технологш та безспчних виробництв, систем оборотного та послщовного використання води, використання очищених розрахун-кових вод для зрошування, економне витрачання води на зрошення повинно сприя-ти скороченню споживання води та и витрат;
4) збигыиення фшансових та матер1альних pecypciB, що видгляються на охорону навколишнього середовища та ращональне Ix використання, е основним природо-охоронним заходом в державь
Л1ТЕРАТУРА
1. 1. Словарь-справочник по экологии/К. М. Сытник, А. В. Брайон, А. В. Гордецкий,
2. А. П, Брайон - К.: Наукова думка, 1994. - 672 с.
3. 2. Заставний Ф. Д. Геогра<}ня Украши: У 2-х книгах. - Льв1в: Cbít, 1994. - 472 с.
4. 3. Справочник по водным ресурсам/ Под ред. Б. И. Стрельца. - К.: Урожай, 1987. - 304с.
5. 4. Яцык А. В. Экологические основы рационального водопользования. -К.: Издательство «Генеза», 1997.- 640с.
6. 5. Водш ресурси: використання, охорона, вщтворення, управлшня: Шдручник для студенев вищих навч. заклад1в/А. В. Яцик, Ю. М. Грищенко, Л. А. Волкова,
7. I. А. Пашенюк. - К.: Генеза, 2007. - 360с.
8. 6. Химия: Справ. Материалы: Кн. для учащихся/ Ю.Д. Третьяков, Н. Н. Олейников,
9. Я. А. Кеслер, И. В. Казимирчик: Под ред. Ю. Д. Третьякова. - 2-е изд. - M.:
10. Просвещение, 1988. - 233с.
11. 7. Алекин О. А. Основы гидрохимии. - Л. Гидрометиздат, 1970. - 444с.
12. 8. Обухов €. В. Водне господарство Украши: Шдручник. - 2-е видання. - Одеса: «Полгграф», 2009. -198с.
13. 9. Експрес-шформащя Держкомстату Украши, 2011. - 30 с.
Аннотация. Проведено определение загрязненности основных украинских рек на основе сравнительных оценок и анализа рассчитанных средних удельных показателей загрязненности.
Ключевые слова: река, загрязненность, загрязняющие вещества, удельные показатели, сравнительные оценки.
Abstract A definition of pollution of main rivers in the Ukraine based on comparative evaluation and analysis of calculated means of specific indicators of pollution.
Keywords: rivers; pollution, contaminants, specific indicators, comparative Assessme
Поступила в редакцию 01.11.2011