7.4. ПОВЕДІНКА ЗАБРУДНЕНЬ У ВОДОЙМАХ

ТА ВПЛИВ ЇХ НА ЖИТТЄДІЯЛЬНІСТЬ ОРГАНІЗМІВ

І ЗДОРОВ'Я ЛЮДЕЙ

Самоочищення води

У природних водоймах, розташованих далеко від населених пунктів, розвиваються типові для певних місцевостей біоценози: водорості, бактерії, гриби, найпростіші, вищі, рослини й тварини. Ці біоценози перебувають у певній біологічній рівновазі, властивій даним кліматичним та екологічним умовам. Стічні води, що потрапляють до водойм, призво-дять до зміни умов середовища і біологічного складу. Якщо хімічний склад та інші властивості стічних вод сталі, у водоймі складається співтовариство організмів, що відповідає новим екологічним умовам. Різні групи організ-мів поетапно розкладають органічні речовини. У результаті складних біохімічних процесів бактерії та інші мікроорганізми розкладають вугле-води, білки та жири на простіші сполуки. Кінцевими продуктами є міне-ральні солі (сульфати, нітрати, фосфати), гази (вуглекислий газ, водень, гідрогенсульфід, аміак) і вода. Ці сполуки споживають із води водорості та вищі рослини. Водорості за наявності сонячного випромінювання засвоюють вуглекислий газ і виділяють кисень, який використовується для окиснення органічних сполук.

Дуже важливу роль у процесі самоочищення відіграють нижчі види тварин: найпростіші одноклітинні та ракоподібні. Вони живляться водо-ростями, грибами й бактеріями, запобігаючи надмірному розвитку остан-ніх і можливості вторинного забруднення. Дрібні тварини поїдаються рибами, а риба використовується в їжу людиною та більшими тваринами. Так замикається ланцюг біологічних змін, пов'язаних із самоочищенням водойм. Якщо розкладання органічних речовин відбувається повністю, а його продукти використовуються для побудови нової органічної матерії, надлишок її постійно видаляється з води. У водоймі встановлюється біо-логічна рівновага, наслідком якої є чиста вода.

Однією з найважливіших умов, необхідних для перебігу біологічних та біохімічних процесів у процесі самоочищення води, є наявність у ній розчиненого кисню. Якщо кількість кисню достатня для біологічних пере-творень органічних забруднень, процес самоочищення води відбувається безперервно з підтриманням у середовищі достатнього вмісту кисню. Якщо кисню у воді міститься недостатньо, його може не вистачити для підтри-мання життєвих процесів: аеробне середовище в такому разі перетворю-ється на анаеробне. Органічні сполуки замість окиснення зазнають ана-еробного розкладання з виділенням гідрогенсульфіду, метану, водню, оксиду карбону (IV), що призводить до вторинного забруднення водойми.

Швидкість біологічних процесів у водоймі залежить від багатьох фак-торів. Так, з підвищенням температури вона зростає, що супроводжуєть-ся швидшою витратою кисню у водоймі. Це спричинює певну небез-

пеку для водойм у разі скидання в них значної кількості стічних вод улітку або теплих стоків. Влітку кисень витрачається значно швидше, ніж узимку.

Евтрофікація водойм

Стічні води з сільськогосподарських полів і тваринницьких ферм та деякі промислові містять у своєму складі багато біогенних речовин — органічних сполук нітрогену та фосфору. Багато азоту і фосфору міститься в побутових стічних водах. У них міститься (в грамах на людину за добу): сполук нітрогену (в перерахунку на N) — 7—8 ; фосфору (в перерахунку на Р) — 1,5—1,8; калію (в перерахунку на К) — 3. Зростання вмісту біогенних елементів, особливо фосфатів, у ріках, озерах та інших водоймах спричинює інтенсивний розвиток синьозелених та деяких інших водо-ростей (цвітіння водойм). Це супроводжується різким зниженням вмісту у воді кисню. Вода стає непридатною для життя, гинуть риба та інші водяні тварини. У водоймах починають переважати анаеробні процеси. Цей процес називають евтрофікацією. Евтрофікація вод — накопичення у водоймах органічних речовин під впливом антропогенних факторів (за-бруднення стічними водами) або з природних причин. Підвищення біологічної продуктивності екосистеми відбувається внаслідок збагачення її поживними речовинами (фосфором, азотом та ін.). Природна евтро-фікація спостерігається тисячоліттями, а антропогенна настає набагато швидше, особливо у водоймах з уповільненим обміном води — озерах, ставках, водосховищах тощо. Евтрофікація вод — процес оборотний. Ефективними засобами боротьби з евтрофікацією вод є припинення над-ходження біогенних елементів у водойми, очищення стічних вод, агро-технічні й лісогосподарські заходи, що зменшують винесення біогенних речовин з площі водозабору, і збагачення киснем води.

Вплив забруднень на життєдіяльність організмів і здоров'я людей

Забруднення рік, озер, морів і океанів набуває загрозливого характеру і в багатьох районах перевищує їх здатність до самоочищення. У результаті зменшуються ресурси прісної води. Вже нині в багатьох країнах та півден-них районах України спостерігається її нестача. Незадовільне водозабез-печення населення часто є наслідком істотного погіршення якості води, зумовленого антропогенним забрудненням патогенними мікроорганіз-мами та різними ксенобіотиками господарсько-побутового й техноген-ного походження. За даними ООН, у світі щороку виробляють до 100 тис. нових хімічних сполук, серед яких близько 15 тис. є потенційними токси-кантами. Скидається понад 120 км3 стічних вод за рік, які здатні зробити непридатною для вживання близько 7 тис. км3 чистої води, що в 1,5 раза більше від усього річкового стоку колишнього СРСР упродовж року (4700 км3). Внаслідок непродуманих і нераціональних рішень створюються загрозливі та катастрофічні екологічні ситуації на багатьох акваторіях. До них належать забруднення вод найбільшого прісноводного озера Байкал, катастрофічне обміління озера Арал внаслідок надмірного використання річкових стоків Амудар'ї й Сирдар'ї для поливу бавовняних полів тощо.

Забруднення вод Світового океану нафтою порушує тепло- і волого-обмін між атмосферою і океаном, становить загрозу для розвитку флори і фауни. Так, локальні забруднення в Середземному та Північному морях призводять до загибелі сотень