CC BY
21
О. M. Дубш
кандидат ветеринарних наук, доцент кафедри екологп та безпеки життедЫльносп Уманського нацюнального ужверситету садшництва
УДК 504.064.3:626.881:636.2
О. В. Василенко
кандидат с.-г. наук, доцент кафедри екологп та безпеки життедтльносп Уманського нацюнального утверситету сад1вництва
ЕКОЛОГ1ЧНИИ МОНИТОРИНГ ЯКОСТ1 води ДЖЕРЕЛ НЕЦЕНТРАЛ 130ВАН0Г0 ВОДОПОСТАЧАННЯ У ЗОН1 ВПЛИВУ ТВАРИННИЦЬКОГО КОМПЛЕКСУ
Анотащя. Наведено результати трир/'чних дослщжень впливу тваринницького комплексу на як/'сний склад води джерел нецентрал1зованого водопостачання в зонi його розташування. Проведен! дослщження води за показниками твердосл, кислотносл, BMicry фтору, зал/за, амон/'ю, н/трил'в та н/'тралв залежно вщ вщдаленосл вщ тваринницького комплексу. За результатами дослщжень встановлено, що твердость води перевищувала середню норму гранично допустимо/ концентрации 1,5-2 рази, BmIct фтору, залва та показник рН дослщжувано)' води був у межах регламентованих норм. Концентрац/'я у водi н/'тралв перевищувала гранично допустиму у 2-3 рази, причому, чим ближче розм!щенн! криницi до джерела забруднення, тим менш/ сезонн/ / р1чн! зм!ни цих показниюв.
Ключов'1 слова: еколопчний монпоринг, як/'сть води, нецентрал!зован1 джерела водопостачання, тваринницький комплекс, загальна тверд!сть, фтор, н/трати, зал!зо.
О. М. Дубин
кандидат ветеринарных наук, доцент кафедры экологии и безопасности жизнедеятельности Уманский национальный университет садоводства О. В. Василенко
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры экологии и безопасности жизнедеятельности Уманский национальный университет садоводства
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ КАЧЕСТВА ВОДЫ ИСТОЧНИКОВ НЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
Аннотация. Приведены результаты трехлетних исследований влияния животноводческого комплекса на качественный состав воды источников нецентрализованного водоснабжения в зоне их размещения. Проведенные исследования воды по показателям жесткости, кислотности, содержания фтора, железа, аммония, нитритов и нитратов в зависимости от расстояния животноводческого комплекса. За результатами исследований установлено, что жесткость воды превышала среднюю норму предельно допустимой концентрации в 1,5-2 раза. Содержание фтора, железа и показатель рН исследуемой воды было в пределах регламентированных норм. Концентрация в воде нитратов превышала предельно допустимую в 2-3 раза. При этом, чем ближе расположены колодцы к источнику загрязнения, тем меньше сезонные и годовые изменения этих показателей.
Ключевые слова: экологический мониторинг, качество воды, нецентрализованные источники, животноводческий комплекс, общая жесткость, фтор, нитраты, железо.
О. М. Dubin
PhD Veterinary Sciences, Associate Professor of Ecology and Life Safety Uman National University of Horticulture О. V. Vasylenko
PhD of Agricultural Sciences, Associate Professor of Ecology and Life Safety Uman National University of Horticulture
ENVIRONMENTAL MONITORING OF WATER QUALITY IN NON-CENTRALIZED WATER SUPPLY SOURCES IN THE AREA OF INFLUENCE OF LIVESTOCK BREEDING COMPLEX
Abstract. The article presents the results of three years of research into the influence of livestock breeding complex on the qualitative composition of water in non-centralized water supply sources in the zone of its location. The research of water has been conducted according to the indices of water hardness, acidity, content of fluorine, iron, ammonium, nitrite and nitrates depending on remoteness of livestock breeding complex.
It has been found that water hardness exceeded the average norm of the maximum allowed limit by 1,5-2 times. Content of fluorine, iron and pH index of the researched water were within regulated norms.
Nitrate concentration in water exceeded maximum allowed limit by 2-3 times, at the same time the closer the wells are located to the sources of pollution, the lower the seasonal and annual changes are.
Keywords: environmental monitoring, water quality, non-centralized water supply sources, livestock breeding complex, general hardness, fluorine, nitrates, iron.
Постановка проблеми. Охорона об'еклв водопостачання забезпечуе покращення саытарно-ппеычних умов життя населения, зменшуе шкщливий вплив на здоров'я людини.
Основним джерелом забруднення е CTiHHi води (особливо неочищеы або недостатньо очищенО, що утворю-ються внаслщок використання води на промислових тваринницьких комплексах. Частково забруднення во-
дойм вщбуваеться поверхневим стоком: дощовими, зли-вовими водами, водами, що утворюються гид час танення CHiriB. CTi4Hi води та поверхневий спк додають до води водойми значну кшьккть завислих речовин та оргашчних сполук, внаслщок чого тдвищуеться кольоровкть, ка-ламутшсть, знижуеться прозор1сть, збшьшуеться окисню-ван1сть i 6ioxiMi4Ha потреба у кисш (БПК), зменшуеться кшьюсть розчиненого кисню, пщвищуються концентрацй азотовм1сних речовин та хлоридш, посилюеться бакте-р1альне обаменшня. 3 промисловими стнними водами та стоком з сшьськогосподарських лашв у водойми надхо-дять р1зноман1тн1 токсичш, xiMiMHi речовини, шюдлив1 для здоров'я людей.
Ниш тваринницью ферми i велию комплекси з про-мислового виробництва свинини, яловичини i молока с суттевим джерелом забруднення води. На невеликих р1чках, нижче ферм, за вщсутност1 природоохоронних заходш, вода стае не придатною до господарсько-питного використання. Спостер1гаеться скорочення рибних запаяв [1].
Складшсть проблеми охорони води вщ ctokIb ферм полягае в трудност1 саштарноТ нейтралгёаци накопичу-вачш бруду i утил1заци вщходш. Бюлопчне забруднення водойм полягае у надходженш до них ¡з стнними водами р1зних м1кроорган1зм1в (бактерш, BipyciB), спор грибш, яець гельмштш i т.д., багато з яких е хвороботворними для людини, тварин i рослин. Серед бюлопчних забруд-нювачш перше Micue посщають комунально-побутов1 стоки, а також стоки тваринницьких комплекав, м'ясо-комб1нат1в, пщприемств з обробки LUKip [2].
Основним джерелом забруднення пщземних вод е CTi4Hi води тваринницьких комплекав, яю бувають незнезаражеш або недостатньо знезаражеш. Вони вносять у пщземш води велику ктьккть завислих та ¡нших великих часточок оргашчних сполук, у результат! чого попршуються фгёичш яKOCTi води, зростае кшьккть азотомктних речовин, хлоридш, тдвищуеться кшьюсть розчиненого кисню у вод1, збшьшуеться бактер1альне обаменшня [3].
ОсобливоТ уваги в аспект! забруднення поверхневих та пщземних вод потребують велик1 комплекси з виробництва яловичини, тобто таю, що характеризуються високим р1внем концентрацй' виробництва. Дослщження виконувались упродовж 2013-2015 рр. у TOB "Е i М Красива Земля" (Черкаська обл., Христишвський район, смт. Верхнячка). Основний напрямок дтльносп TOB "Е i М Красива Земля" - вщгодшля молодняку велико! рогато!' худоби. У господарств1 працюе три тваринницьких прим1щення на загальну кшьюсть поголш'я - 2200 голш, два з них - по 850, одне - на 500. Утримання бичкш прив'язне, тдлога рецмтчаста. Ниш господарство не мае ефективних очисних споруд, працюе за старими технологами й устаткуванням. Технолопя утримання худоби на тваринницьких комплексах - безтдстилкова. Очисш споруди неспроможш переробити й рацюналь-но використати великий обсяг гною, особливо рщкоТ консистенцй'. 1снуюч1 вщстшники, яKi е серйозними за-бруднювачами навколишнього природного середови-ща не виршують еколопчних проблем, а лише 'ix ускладнюють.
Мета статп. Досл1дити вплив в1дход1в в1д тваринницьких комплекав на стан води джерел нецентрал1зова-ного водопостачання.
Методика дослщження. Щоб оц1нити як1сть води господарсько-питного призначення та встановити ступшь м забруднення сл¡д: в1дбирати проби безпосередньо з джерела (1-2 дм3 залежно вщ обсягу проведения анал1зу); забезпечити репрезентатившсть проб.
Залежно вщ мети анал1зу застосовували одноразовий чи сершний Biflöip проб. Для збер1гання, в1дбору i транспортування проби використовували скляш бутл1 з xiMi4HO спйкого скла. ГИсля в1дбору пробу збер1гали в холодильнику за температури 3-5°С i виймали т1льки перед початком роботи.
Проби води (по 5 шт) вщбирались зпдно вимог ГОСТ
17.1.5.04-81 [4]. посезонно: весною - 15 травня та во-сени - 15 жовтня, на територи приватно! забудови, яка прилягае до тваринницького комплексу.
В пробах води доел¡джувались таю показники: запах \ присмак за ГОСТ 3351-74; штрати за ГОСТ 18826-73; жтрити за ГОСТ 4192-82; фтор за ГОСТ 4386-89; зал1зо за ГОСТ 4011-72; амонш за ГОСТ 4192-82; твердють за ГОСТ 4151-72; рН за ДСТУ 4077-2001 [5-12].
Дослщження еколопчного стану нецентрал1зованих джерел господарсько-питного водопостачання проводи-лося в лаборатори масових аналЫв (евщоцтво про атестац1ю № А10-234 в1д 18.10.10 р.) Уманського нацю-нального ушверситету сад1вництва.
Основн1 результати доел ¡д жен ня. Найближч1 водоймища до в1дст1йник1в ТОВ "Е \ М Красива Земля" знаходяться на вщеташ двох к1лометр1в, що усувае мож-лив1сть потрапляння гноевих стоюв у водн1 джерела -ставки. Для встановлення можливого впливу вщходш тваринницького комплексу на яюсть тдфунтовоТ води ми провели м досл1дження в нецентрал1зованих джерелах водопостачання смт. Верхнячка, яю знаходились на вщеташ 300-400 та 450-600 м. Дослщження показник1в вм1сту у вод1 штратш та н1трит1в проводились \ на вщеташ 650-800 м та 850-1000 м.
На тдстав1 сукупного масиву показниюв якост1 води криниць з урахуванням сезонних змш можна зробити висновок про Тх комплексне забруднення по територи смт. Верхнячка, яка межуе з тваринницьким комплексом. Встановлено, що найбтьш ¡ндикативними параметрами забруднення тдфунтових вод ¡з поверхш можна вважати показники твердосп, кислотност1, вмюту фтору, зал1за та амон1ю (табл. 1).
Так, на веш дослщжуванш територИ' вода в криницях за органолептичними показниками (запах, смак \ присмак) не вщповщала нормам, бал оцшки був в межах 3-4, що е в 1,5-2 рази вище норми.
Дослщжувана вода мала пщвищену тверд1сгь. У тих криницях, яю розташоваш в1д тваринницького комплексу на вщеташ 300-400 м, тверд1сть води (усувна та зага-льна) була вищою шж у в1ддалених. Тверд1сть води перевищувала середню норму ГДК в 1,5-2 рази, \ чим ближче розм1щенш криниц1 до джерела забруднення, тим менцм сезонн1 та рнш зм1ни цих показник1в.
Вмкт фтору та показник рН дослщжуваноТ води був у межах регламентованих норм. Показники забруднення проб води залпом знаходились у межах норми, в той час як ршень вмкту амошю був критичним \ навесш складав 5,52 мг/дм3 в середньому за роки дослщжень (з криниць, яю наближен1 до джерела забруднення).
При ¡нтерпретаци результат1в аналЫв сл1д врахувати, що компоненти азотноТ групи належать до показник1в хтнного складу вод, ГДК яких завжди значно бшьше 1'х фонових концентрацш. Судячи за р1внем вм1сту штритш \ н1трат1в у п1дг'рунтов1й вод1, у досл1джуваному район1 и забруднення оргашчними речовинами не е сезон-ним явищем, а мае систематичний тривалий характер (рис. 1 та 2).
Максимальш концентрацй амошю у фунтових водах зумовлеш надходженням тваринницьких стоюв. Оск1льки в зон1 ¡нтенсивного водообм1ну, до якоТ належать фунтов! води, переважають окисн1 умови, то амонш-юн окиснюеться до н1триту: 21\1Н4+ + 302 = 2Ы02- + 2Н20 + 4Н+, який е нестшким ¡, у свою чергу, перетворюеться на штрат: 2Ы02" + 02 = 2Ы03" [13].
Отже, амонш \ штрит-юни е перехщними, нест1йкими в окисному середовищ1 компонентами азотноТ групи. На-явн1сть Тх у природних водах евщчить про св1же забруднення.
Н1трати е кшцевою формою розглянутих перетворень, \ присутшсть Тх у природних водах може евщчити про старе тривале забруднення. Ытрати е дуже стшкими в окисних умовах, досить добре м1грують у водах, погано сорбуються фунтами \ породами, тому, проникнувши нижче фунтового шару, вони поступово накопичуються у водах верхшх водоносних горизонтш. Пщвищеш кон-
Таблиця 1
Показники якосп води нецентрал1зованих джерел водопостачання (криниць) в райош дослщжень,
2013-2015 pp.
Показник якост1 Дата вщбору зразка ГДК*
15.05 15.10
Вщдалешсть в1д комплексу
300-400 м 450-600 м 300-400 м 450-600 м
Запах, смак \ присмак, бал 3 3 4 4 < 2,0
Усувна твердють 11,7 8,3 13,1 9,1 5 6,5
Загальна тверд1сть, од. т. 13,9 11,2 11,6 8,6 < 7,0
РН 7,6 7,2 7Д 7,0 6,5-8,5
Фтор, мг/дм3 0,7 0,6 0,7 0,6 < 1,5
Зал¡зо, мг/дм3 0,01 0,01 0,04 0,02 5 1,0
Амонш (NН4), мг/дм3 5,52 4,34 4,46 4,08 ^ 2,6
Примпка. ГДК* - гранично допустима концентращя
3.5
300-400 м 450-600 м 650-800 м 850-1000 м Вщдапешсть в'щ комплексу
В Весна (15.05) □ Осшь (15.10) Рис. 1. BMicr штрит1в (ГДК - 3,3 мг/дм3) у BOfli нецентрал1зованих джерел водопостачання, 2013-2015 рр.
н a с.
I-
ь
0
1 a
300-400 м 450-600 м 650-800 м 850-1000 м Вщдалешсть вщ комплексу
П Весна (15.05) □ Осшь (15.10) Рис. 2. Вмкт HiTpaTis (ГДК - 45 мг/дм3) у BOfli нецентрал1зованих джерел водопостачання, 2013-2015 pp.
центрацм н1трат1в можуть збер1гатись у пщземних водах упродовж тривалого часу.
Перевищення вм1сту н1трат1в у вод1 поршняно з до-пустимими нормами складае 2-3 рази, залежно вщ вщ-даленост1 досл1джуваних криниць вщ тваринницького комплексу. Найвищий р1вень забруднення н1тратами спо-стер1гаеться навесш \, в середньому за роки дослщжень, складае 160,5 мг/дм3.
Дослщжуючи сезонну динам1ку зм1н показник1в, можна зробити загальний висновок, що р1вень забруднення пщ-земних вод н1тратами 1 штритами у зон1 впливу госпо-
дарства був вищим навесн1, що можна пов'язати ¡з знач-ним надходженням талих вод у г'рунтов! горизонти. Слщ вщм1тити \ тенденц1ю до зниження р1вня забруднення води в джерелах нецентралвованого господарсько-пит-ного водопостачання ¡з зб1льшенням Тх в1ддаленост1 вщ територ1'| тваринницького комплексу.
Заф1ксоване забруднення е особливо небезпечним, тому що випробувалисьсаме криницу тобто вода, яку люди вживають щоденно для вах своТх потреб. Встановлено, що н1трати вкрай негативно д1ють на орган1зм людини -впливають на генетичш механ1зми, викликають сердцево-
судинш захворювання, порушують обмш речовин тощо. Вм1ст штратш в питних водах понад 50 мг/дм3 викликас захворювання кров1 д1тей та молодняку тварин, а постшна ¡нтоксикащя цим компонентом нав1ть у невеликих дозах веде до порушення обмшу речовин. Кр1м того, оскшьки штрати обов'язковий компонент тваринницьких стоюв, вони е опосередкованим показником бактер1ального забруднення фунтових вод [14, 15].
Зважаючи на важлив1сть проблеми, контроль за спуском спчних вод, Тх очищениям \ знезараженням входить в обов'язки еколопчного, медичного та вете-ринарно-саштарного нагляду вщпов1дно до "Правил охорони по-верхневих вод вщ забруднення спчними водами" [16].
Висновки. Р1вень забруднення води джерел нецентра-л1зованого водопостачання в зош впливу тваринницького комплексу с високим за показниками концентрацш штрит1в \ штрат1в. Встановлено перевищення вм1сту н\-трат1в у вод1 пор1вняно з допустимими нормами у 2-3 рази, залежно в1д вщдаленосп дослщжуваних криниць в1д тваринницького комплексу. Найвищий р1вень забруднення штратами спостер1гаеться навесш ¡, в середньому за роки дослщжень, складае 160,5 мг/дм3 (вщдалежсгь в1д тваринницького комплексу 300-400 м).
Л1тература
1. Еколопчна ощнка впливу вщходю тваринництва на довюлля / [Т. Б. Годовська, В. П. Фещенко, С. В. Василенко] // Тваринництво УкраТни. - 2010. - № 10. - С. 2-4.
2. Когплевич В. А. Анал1з змЫи показниюв якосп води пщ впливом вщходв тваринництва / В. А. Когплевич, О. О. Кравченко, Д. В. Когплевич // Науко-вий вюник НУБ1П, 2009. - Вип. 143. - С. 346-352.
3. Костюнина В. Ф. Санитарная оценка воды и методы улучшения ее качества / В. Ф. Костюнина, Н. Г. Калюжный, Ю. И. Плотинский. - М.: Наука, 2003. - 32 с.
4. ГОСТ 17.1.5.04-81. Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. Общие технические условия. - М.: Из-во стандартов, 1982. - 7 с.
5. ГОСТ 3351-74. Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности. - М.: Из-во стандартов, 1974. - 8 с.
6. ГОСТ 18826-73. Вода питьевая. Методы определения содержания нитратов. - М.: Из-во стандартов, 1973. - 7 с.
7. ГОСТ 4192-82. Вода питьевая. Методы определения минеральных азотсодержащих веществ. - М.: Из-во стандартов, 1982. - 7 с.
8. ГОСТ 4386-89. Вода питьевая. Методы определения массовой концентрации фторидов. - М.: Из-во стандартов, 1990. - 11 с.
9. ГОСТ 4011-72. Вода питьевая. Методы измерения массовой концентрации общего железа. - М.: Из-во стандартов, 2008. - 8 с.
10. ГОСТ 4192-82. Вода питьевая. Методы определения минеральных азотсодержащих веществ. - М.: Из-во стандартов, 1982. - 7 с.
11. ГОСТ 4151-72. Вода питьевая. Методы определения общей жесткости. -
М.: Из-во стандартов, 1973. - 8 с.
12. ДСТУ 4077-2001. - КиТв: Державний ком¡тет УкраТни з питань техннного регулювання та споживчо!' пол ¡тики, 2003. - 16 с.
13. Питьева К. Е. Основы региональной геохимии подземных вод. / К. Е. Питьева. - M.: Изд-во МГУ, 1969. - С. 46.
14. Шевченко I. А. Напрямки рацюнального використання органнних BiflxofliB тваринництва / I. А. Шевченко, В. M. Павлтенко, О. О. Ляшенко // TexHiKa i технологи АПК. - 2011. - 1 (16). - С. 8-11.
15. Гончар M. Т. Экологические проблемы сельскохозяйственного производства / M. Т. Гончар. - Львов, 1996. - 267 с.
16. Постанова вщ 25 березня 1999 р. «Про затвердження Правил охорони поверхневих вод вщ забруднення спчними водами» [Електронний ресурс.]. - Режим доступу: http://zakon3.rada.gov.ua/laws/show/465-99.
References
1. Hodovska Т. В., Feshchenko V. P., Vasylenko S. V. Ecological evaluation of the livestock production impact on environment (2010). Livestock production of Ukraine, №10, pp. 2-4.
2. Kopilevytch V. A., Kravchenko О. O., Kopilevytch D. V. Anaysis of water quality indexes under the influence of livestock production waste (2009). Science Bulletin of National Univeristy of Life and Environmental Sciences, м. 143, pp. 158-165.
3. Kostiunina V. F., Kaliuzhnyi N. H., Plotynsyi Y. I. Sanitary evaluation of water and methods of its quality improvement (2003). Moscow, Nauka, 32 p. (in Russian).
4. National State Standard 17.1.5.04-81. Nature protection. Hydrosphere. Devices and facilities for sample collection, primary handling and storage of water samples. General technical specifications - M.: Standard publisher, 1982, 7p. (in Russian).
5. National State Standard 3351-74. Drinking water. Methods for defining taste, flavor, colour and turbidity. - M.: Standard publisher, 1974, 8p. (in Russian).
6. National State Standard 18826-73. Drinking water. Methods for determining nitrate concentration. - M.: Standard publisher, 1973, 7p. (in Russian).
7. National State Standard 4192-82. Drinking water. Methods for determining nitrogenous substances concentration. - M.: Standard publisher, 1982, 7p. (in Russian).
8. National State Standard 4386-89. Drinking water. Methods for determining fluoride mass concentration. - M.: Standard publisher, 1990, lip. (in Russian).
9. National State Standard 4011-72. Drinking water. Methods for measuring mass concentration of total iron. - M.: Standard publisher, 2008, 8p. (in Russian).
10. National State Standard 4192-82. Drinking water. Methods for determining mineral nitrogen-containing substances. - M.: Standard publisher, 1982, 7p. (in Russian).
11. National State Standard 4151-72. Drinking water. Methods for determining total hardness. - M.: Standard publisher, 1973, 8p. (in Russian).
12. National State Standard of Ukraine 4077-2001. Water quality. pH Determining. - Kyiv: State Committee of Ukraine on technical regulation and consumer policy, 2003, 16 p.
13. Pitieva K.Ye. Fundamentals of ground waters geochemistry. / K.Ye. Pitieva. - M.: Moscow University Publisher, 1969, pp. 46. (in Russian).
14. Shevchenko I. A., Pavlichenko V. M., Li ashen ко О. O. Trends in efficient use of organic waste of livestock production (2011). Machinery and technologies of agro-industrial complex, V. 1(16), pp. 8-11.
15. Honchar M.T. Ecological problems of agricultural production (1996). Lviv, 267 p.
16. Provision of March, 25th 1999. "About authorization of rules for Protection of surface waters against sewage pollution" [Electronic resource.]. - Access mode: http://zakon3.rada.gov.ua/laws/show/465-99.
