CC BY
13ЯК1СТЬ ПОВЕРХНЕВИХ ВОД БАСЕЙНУ Р1ЧКИ С1РЕТ
Маскевич А.Ю.
Буковинський державний медичний унгверситет, кандидат технгчних наук, доцент Геруш Н.1.
Буковинський державний медичний унгверситет, студент
QUALITY OF SURFACE WATER OF THE SIRET RIVER
Masikevych A.
Bukovynian State Medical University, PhD, Associate Professor,
Gerush N.
Bukovynian State Medical University, Student
АНОТАЦ1Я
Дослщжено саштарно-ппешчш, шкробюлопчт показники поверхневих вод басейну pi4ra CipeT, в межах територп Укра!ни. Встановлено тiсний кореляцшний зв'язок мгж значениями БСК, ХСК та величиною мшробюлопчних показнишв. Пpоаиалiзовано eфeктивнiсть використання очисно! конструкци, на ос-новi волокнистого носгя В1Я, з метою покращення якосп водного середовища.
ABSTRACT
Sanitary and hygienic, microbiological indicators of surface waters of the Siret river basin within the territory of Ukraine have been studied. There is a close correlation between the values of BSC, HSC and the value of microbiological parameters. The efficiency of using the clearing construction, based on the fibrous carrier VIA, in order to improve the quality of the aquatic environment is analyzed.
Ключовi слова: повepхнeвi води, piчка Срет, безпека середовища, снггарно-ппешчш показники, очисна констpукцiя.
Keywords: surface water, Siret river, environmental safety, sanitary and hygienic indicators, clearing construction.
Актуальшсть та постановка проблеми.
Оцшка якосп води за хiмiчними показниками вважаеться досить трудомютким завданням, оск!льки воно базуеться на порiвняннi середшх концентрацш, як! спостери-аються в пунктах контролю якосп вод, з встановленими нормами гранично допустимих концентрацш (ГДК) для кожного iнгредiента. Б!льшють iз запропонованих сьогоднi комплексних показникiв отримано шляхом об'еднання та узагальнення численних частко-вих показникiв у один штегруючий, який дае змогу характеризувати рiзнi становища водних об'ектiв. Проблеми забруднення водних ресурав, водокори-стування, iмовiрнiсть виникнення рiзних надзви-чайних ситуацiй, пов'язаних iз цими проблемами, роблять актуальними рiзнi методи та технологи оптимального управлшня еколопчною безпекою об'ектами водно! мереж!.
При виргшент проблем малих р!чок у р!зного роду заходах (для кожно! р!чки iндивiдуальних) сл!д передбачати виршення наступних завдань [1, 2]: шдтримання вщповщного режиму стоку малих р!чок, як д!ючих водоток!в з- врахуванням !х рацi-онального господарського використання, охорони водного та природного середовища в сучасних умо-вах i довготривалш перспективi; забезпечення саш-тарно-гiгiенiчного i загального водоохоронного-благоустрою територii р!чкових басейнiв малих рь чок. Детальна оцшка та прогнозування якосп при-родних вод подана в монографп [3] Гiгiенiчний
принцип нормування знайшов застосування в ба-гатьох дослвдженнях. Наприклад, для оцшки як!сного стану водних об'еклв було розроблено коефщент забруднення [4], що являе собою се-редне арифметичне кратностi перевищення ГДК у дослiджуваному водному об'екп для вах розгля-нутих речовин за ваею шльшстю вим!р!в кожного параметра у вах пунктах контролю й в уах створах.
Аналопчно побудованi деяк1 шш комплекснi показники, наприклад умовний коефщент ком-плексносп, запропонований [5], дорiвнюе вщно-шенню шлькосп показник1в з порушенням ГДК до загального числа вимiрюваних показнишв якосп води. 1нтегральну характеристику забруднення води запропоновано [6] визначати врахуванням комплексно! оцшки якосп поверхневих вод за величинами 'Индексу забруднення вод" (1ЗВ).
Саме тому подальше вивчення та узагальнення юнуючих п!дход!в та методiв оцшки якосп поверхневих вод та розробки шлях!в пiдвищення !х якосп е актуальним та мае важливе практичне значения.
Об'екти та методи дослщження. Досль дження проводилися в басейш р!чки Срет (рис.1). Р!чка Срет е л!вобережною притокою Дунаю (дов-жина 740 км). Розпочинаеться р. Срет в Покутсько-Буковинських Карпатах (тд горою Магура), у вер-хнш частит пропкае територ!ею Укра!ни (110 км), перетинае державний кордон Румушею ! впадае в р. Дунай в район! мюта Галац.
Рис. 1 - Басейн рiчки Орет ¿з зазначенням пунктiв вiдбору проб води 1- витоки (притока Звараш), 2- район впадтня притоки Стебник, 3 - район впадтня притоки Мигiвка, район впадтня притоки Малий Орет, район перетину державного кордону 13 Румутею.
Визначення хiмiчного споживання кисню (ХСК). ХСК визначали дихроматним методом за методикою [7]. Показник масово! концентрацп роз-чиненого кисню визначали методом йодометрич-ного титрування за Вшклером [8]. Визначення бю-хiмiчного споживання кисню (БСК5) проводили за методом [9]. рН водного середовища визначали електрометричним методом, згiдно ДСТУ 40772001. Яшсть води. Визначення рН [10] та шструкци до приладу Iономiр лабораторний 1-160 М1. Вмют
завислих речовин визначали ваговим методом. Результата дослщжень опрацьованi статистично [11]. Повторнiсть чотирьохкратна.
Результати дослвджень та \х обговорення. Отриманi результати (таблиця 1) сввдчать, що вниз за течieю, вiд виток1в дослвджених нами водотокiв басейну рiчки Срет, у водi збiльшуeться вмiст завислих речовин, щдвищуються показники ХСК та БСК, зменшуеться вмiст розчиненого кисню.
Таблиця 1
Пор!вняльний аналiз санiтарно-гiгiенiчних показник1в поверхневих водойм басейну р!чки рет
№ п/п Саштарно-ппешчш показники стану водойм Пункти вщбору проб ± Е £
1 2 3 4 5
1 завислi речовини (мг/дм3) 1, 10 2,00 3,25 3,62 4,51 < 0,75
2 розчинений кисень (мг О2/дм3) 10,25 8,40 6,00 3,55 3,20 > 4,0
3 БСКз (мг О2/дм3) 3,15 4,44 5,52 7,63 8,05 < 6,0
4 ХСК (мг О2/дм3) 5,22 9,85 15,34 22,15 26,02 < 30,0
• номери пункпв ввдбору проб вiдповiдають примiтцi до рис. 1
Встановлено, що в якосл завислих речовин ви-ступають вщходи деревини (зокрема тирса), змиви з полонинських ферм, побутовi скиди. Слщ зазна-чити, що в репош дослвджень немае дшчих очисних споруд. Зростання вмiсту завислих речовин супроводжуеться зменшенням у водi концентрацп вшьного кисню та зростанням величини по-казник1в БСК та ХСК.
О^м цього, ми провели дослвдження мiкробiологiчного стану води в зазначених пунктах
ввдбору проб. Серед показнишв - колi-iндекс та за-гальне мiкробне число. У бшьшосп випадк1в спо-стерiгаеться прямий кореляцшний зв'язок (г=0,95) мiж показниками бюлопчного БСК, ХСК та величиною мжробюлопчних показникiв.
Проведенi дослiдження показали, що величини саштарно-мшробюлопчних показник1в зростають униз за течiею р!чково! мереж! рiчки Сiрет (таблиця 2).
Таблиця 2
№ п/п саштарно-мiкробiологiчнi показники стану водойм Пункти вщбору проб Водна Директива СЕС (75/440/ЕЕС)
1 2 3 4 5
1 Кольшдекс 80,5 ±5,8 110,3 ±4,5 122,4 ±6,2 130,2 ±9,8 145,0±8,5
2 Загальне мiкробне число 1550±90 2100 ±120 4280 ±250 5350 ±270 6500±310 <5000
рiзниця достовiрна за умови р <0,05
Особливо це стосувалося зростання кiлькостi лактозопозитивних кишкових паличок (E. coli) у розрахунку на 1 лiтр води (колНндекс). Варто за-значити, що кишкова паличка е саштарно-показо-вим (шдикаторним) i вказуе на фекальне забруд-нення водних об'ектiв довшлля.
Порiвнюючи показники колi-iндекcу у пробах рiчковоi води верхньо! частини течи (прсько! та рь внинно!) в межах Укра!ни, нами встановлено про-гресуюче збiльшення колi-iндекcу в середньому в 1,5- 2 рази, особливо тсля населених пунктiв Бере-гомет, Мигове, Сторожинець пicля впадiння приток Сухий, Мигiвка, Михидра та Малий Орет.
В рiвниннiй чаcтинi течи, безпосередньо в рай-онi перетину державного кордону з Румушею зага-льне мiкробне число (КУО / дм3) перевищувало в 1,3 рази нормативы показники,прийнятi в кранах £ЕС (Surface Water Directive: 75/440 EEC) [12]та складало в середньому 6500 КУО/дм3.
Разом iз тим у районах господарсько! дгяльно-cтi саттарно-ппешчний та мiкробiологiчний стан поверхневих вод не е задовшьним, що обумовлюе необхiднicть застосування iнженерних заходiв для уникнення екологiчноi' небезпеки вiд забруднення гiдроcфери.
Оцiнка якоcтi поверхневих вод
З метою пвдвищення якостi поверхневих ми за-стосували очисну конструкцш «ВЖа», розроблену ранiше П. I. Гвоздяком [13, 14] на основi волокнистого носiя типу «В1Я» (ТУ (995990) та дерев'яних споруд «кашиць». Очисна конструкцiя «ВЖа» («В1Я» + «КАШИЦЯ») працюе за принципом бюконвеера.
За сезон «В1Я» обростае безхребетними гiдробiонтами (створюеться так званий перифггон). На «ВП» акумулюються також бактерii та водо-ростi.
В результат проведених дослiджень нами встановлено ефектившсть очисноi конструкцii (табл. 3).
На волокнистих носiях формуеться специ-фiчний «бiофiльтр» у виглядi штучно створеноi' мiкроекосистеми. У нiй такий носiй служить свого роду «домiвкою» для мiкроорганiзмiв, рослинних та безхребетних тваринних органiзмiв, де вони здатш нагромаджуватися, що е основою очищення водойм. Окрiм того, частина бактерш стае елемен-том живильного ланцюга, а отже, i iжею для безхребетних пдробюнпв. Таким чином спостертаеться очищення водойм у два етапи: за рахунок адсорбцii на синтетичному носи на першому та трофiчним ланцюгом на другому [15, 16].
Таблиця 3
№ п/п Показники пункт1 пункт 5
до «бю-фшь- тру» пicля «бiо-фiль- тру» ± в % до «бю-ф№-тру» шсля «бiо-фiль- тру» ± в %
1. Саштарно-ппешчт показники
1.1. зави^ речовини 1,6 ± 0,06 1,3 ± 0,05 -18,8 3,63±0,12 2,80±0,10 -23,9
1.2. розчинений кисень (мг О2/дм3) 5,84 ± 0,25 7,4 ± 0,35 +6,7 4,00 0,22 5,32±0,25 +33,0
1.3. БСКз(мг О2/дм3) 5,23 ± 0,27 3,75± 0,15 -28,3 7,57±0,45 5,3±0,20 -30,0
1.4. ХСКз(мг О2/дм3) 12,9 ± 0,53 10,0 ± 0,42 -22,5 25,30±1,17 17,9 -29,3
1.5. хлориди(мг/дм3) 0,50 ± 0,018 0,41±0,02 -18,0 0,83±0,04 0,40± 0, 02 -51,9
1.6. нiтрити (мг/мл) 0,003±0,0003 0,002±0,0001 -33,4 0,13±0,011 0,05 -61,5
2. Санiтарно-мiкробiологiчнi показники
2.1. кольшдекс (дм3) 90,9±4,1 78,3±3,2 -13,9 111,7±5,4 96,0± 4,5 -14,1
2.2. колi-титр (дм3) 7,9 ±0,35 6,8 ± 0,30 -14,0 7,4 ±0,33 6,6± 0,25 -10,9
2.3 загальне мжробне число (КУО/дм3) 3019±128 2600 ±105 -13,5 5350±270 4800±205 -10,3
■
Переваги запропоновано! схеми очищення природних вод у тому, що накопичену на В1Ях бю-масу споживають i мiнералiзують у трофiчному ланцюгу, про що сввдчать показники БСК, ХСК, кiлькicть завислих речовин у водi (таблиця 3). Для порiвняння зазначимо, що пвд час очищення cтiчних вод за допомогою активного мулу в процеа
беруть участь тшьки найпроcтiшi та бактери (iншi не можуть вижити в токcичнiй рiдинi колекторiв), тимчасом як у випадку очисно! споруди «ВЖа» беруть участь також cкладнiшi за структурою гiдробiонти (консументи II тв. III порядку), форму-ючи бшьш повний трофiчний ланцюг. У природi апрiорi не юнуе такого органiзму, який мiг би
yTrai3yBara Bei види забруднення i навпъ себе. Навпаки, в бiосферi e надзвичайно багато ор-raHi3MiB, як1 утворюють складнi пдробюценози i як1 здaтнi працювати за принципом «бюконвеера».
Можна навести безлiч приклaдiв, коли очиснi споруди на основi синтетичного волокна «В1Я», скомпонован пвд прямоточну бiотехнологiю, пере-творилися на дуже ефективнi, простi в обслуго-вyвaннi, екологiчно безпечнi, маловитратт споруди, що працюють десятки рошв [17]
Таким чином, можна припустити, що волокни-стий носш «В1Я» (який за структурою штучних волокон подiбний до структури моху) служить не тiльки субстратом, де акумулюються БГКП та цша низка гiдробiонтiв, а i e водночас сховком ввд хижак1в та джерелом 1ж1, оск1льки затримуе частки грубого детриту.
Висновки. Дослiджено сaнiтaрно-гiгieнiчнi та саттарно-мшробюлопчт показники поверхневих вод верхньо1 частини басейну рiчки Сiрет в межах територп Украши. Встановлено, що вниз за течieю рiчки Сiрет мае мюце прогресуюче погiршення са-ттарно-ппетчного стану водойми, що проявля-еться в нaгромaдженi завислих речовин, зменшенш вмiстy вiльного кисню та пвдвищент значения по-казник1в БСК та ХСК. У бшьшосп випадк1в спосте-рiгaeться прямий кореляцiйний зв'язок мiж показ-никами бiологiчного БСК, ХСК та величиною мж-робiологiчних показнишв (r=0,95). Показано ефективнiсть очисно1 конструкцп «ВiКa» для по-кращення якосп поверхневих вод рiчковоï мереж1 рiчки Сiрет.
Лiтература
1. Holubets M.A. Ekosystemolohiia / M.A. Holubets.- Lviv: Polli, 2000 - 315 s.
2. Hryb Y.V. Otsinka lokalnykh zahroz i priorytetiv zberezhennia bioriznomanittia vodnykh ekosystem / [Hryb Y.V., Kunchyk T.M., Sondak V.V, Voityshyna D.I.] // Vodne hospodarstvo Ukrainy, 2007.- №2. - S.25-32.
3. Snizhko S.I. Otsinka ta prohnozuvannia yakosti pryrodnykh vod / S.I. Snizhko. - K.: Nika-Tsentr, 2001.
- 264 s.
4. Hryb Y.V. Hidroekolohichna valentnist mehaekosystem richkovykh baseiniv / Y.V. Hryb // Dopovidi NAN Ukrainy, 2001.- №9.- S.186-190.
5. Hryb Y.V. Vidnovna ikhtioekolohiia / Y.V. Hryb, V.V. Sondak. - Rivne : Volynski oberehy, 2007.
- 630 s.
6. Rekomendatsyy po prymenenyiu obobshchennoho pokazatelia dlia otsenky urovnia
zahriaznenyia pryrodntikh vod - koэffytsyenta zahriaznenyia. / VNYYVO. - Kharkov, 1982. - 30 s.
7. MVV 081/12-0019-01.Poverkhnevi vody. Metodyka vykonannia vymiriuvan khimichnoho spozhyvannia kysniu (KhSK) okyslenniam dykhromatu (5-100 mh O2/dm3). URL:http://online.budstandart. Com/ua/ catalog/doc-page.html?id_ doc=76354.
8. MVV 081/12-0008-01. Poverkhnevi ta ochyshcheni stichni vody. Metodyka vykonannia vymiriuvan masovoi kontsentratsii rozchynenoho kysniu metodom yodometrychnoho tytruvannia za Vinklerom. URL: http:// online. budstandart.com/ua/catalog/doc-page. html? id_doc= 76338.
9. MVV 081/12-0014-01.Poverkhnevi vody. Metodyka vykonannia vymiriuvan biokhimichnoho spozhyvannia kysniu (BCK5) (0,5-15 mh O2/dm3). URL: http:// online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc =76349.
10. DSTU 4077-2001 Yakist vody. Vyznachennia rN: Zatverdzheno: nakaz Derzhstandart vid 12.03.2002 r. № 146. URL: http://document.ua/jakist-vodi_-viznachannja-rn-std2236.html.
11. Demkiv T. M., Konopelnyk O. I., Shopa Ya. I. Osnovy teorii pokhybok fizychnykh velychyn. Lviv: Vydavnychyi tsentr LNU im. I. Franka, 2008. 40 s. http://physics.lnu.edu.ua/wp-content/ uploads/ pohybky. pdf.
12. Surface Water Directive: 75/440 EEC.
13. H P. Hvozdiak. Za pryntsypom biokonveiera. Visnyk NAN Ukrainy. 2003. №3. S. 29-36.
14. Hvozdiak P. I. 50 zapytan i 49 vidpovidei z novoi biotekhnolohii ochystky vody. Kyiv, 1990. 28 s.
15. An. Masikevych, M. Kolotylo, V.Yaremchuk, Yu. Masikevych, V. Myslytsky, I. Burdeniuk, K. Dombrovskyi Research of microbiological indicators of quality of surface waters of natural environmental territories of the Danube basin. EURIKA: Physics Sciences and Engineering. 2018. No 2. P. 3-14.
16. Masikevych A., Kolotylo M., Yaremchuk V., Masikevych Yu., Myslytskyi V., Burdenyuk I. Use of artificially created "biofilters" for assessing the quality and purification of surface water in protected areas. Danish Scientific Journal. 2017. No 7. P. 57-59.
17. Rylskyi O. F., Masikevych Yu. H. Mikrobiolohichna bioindykatsii dovkillia zabrudnenoho vazhkymy metalamy ta inshymy ksenobiotykamy. Visnyk Zaporizkoho natsionalnoho un-tu. 2012. № 3. S. 139-147.
