64391

Екологічна оцінка якості води поверхневих джерел для удосконалення технології водопідготовки

Автореферат

Экология и защита окружающей среды

Аграрний сектор економіки України належить до найводоємніших галузей народного господарства – щороку використовує близько 35 % води від загального об’єму споживання.

Украинкский

2014-07-05

215 KB

7 чел.

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ біоресурсів і  

природокористування україни

Єзловецька Інна Сергіївна

УДК 504.064:641.777

екологічна оцінка якості води поверхневих джерел

для удосконалення технології водопідготовки

03.00.16 – екологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ – 2010


Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Національному університеті біоресурсів і природокористування України       Кабінету Міністрів України і Інституті колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України

Науковий керівник  –  доктор хімічних наук, професор

    Мєшкова-Клименко Наталія Аркадіївна,

    Інститут колоїдної хімії та хімії води

ім. А.В. Думанського НАН України,

заступник директора з наукової роботи,

завідувач відділу сорбції і біології очистки води

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор

Вергунов Віктор Анатолійович,

Державна наукова сільськогосподарська

бібліотека НААН України, директор

   

доктор сільськогосподарських наук, професор

   Слюсар Іван Тимофійович,

Національний науковий центр «Інститут

землеробства НААН України», завідувач

лабораторії землеробства на осушених землях

  

Захист відбудеться «10» грудня 2010 року о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.15 в Національному університеті біоресурсів і природокористування України за   адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв Оборони, 15, навчальний корпус № 3, ауд. 65

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Національного університету біоресурсів і природокористування України за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв Оборони, 13, навчальний корпус № 4, к. 28

Автореферат розісланий «8» листопада 2010 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради       Ю.В. Коломієць


ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Аграрний сектор економіки України належить до найводоємніших галузей народного господарства – щороку використовує близько 35 % води від загального об’єму споживання. Водні ресурси в сільському господарстві визначають розвиток перспективних населених пунктів і підприємств з переробки сільськогосподарської продукції, мають важливу роль в розміщенні, спеціалізації й формуванні агропромислових та тваринницьких комплексів. У першу чергу, це стосується басейну Дніпра, який забезпечує потреби 30 млн населення і всіх галузей народного господарства.

Проте як свідчать дослідження В.П. Цапка (1976), П.Д. Хоружого (1983, 1992, 2005),       В.С. Оводова (1984), В.М. Усаковського (1989), М.А. Хвесика (2005), Е.Г. Дегодюка (2006),     Ю.П. Яковенка (1997, 2006), А.В. Яцика (2003, 2007) та інших вчених, інтенсивне антропогенне навантаження на джерела питного водопостачання призводить до погіршення їх екологічного стану, що кардинально визначає ступінь екологічної й епідемічної безпеки сільських регіонів та знижує ефективність сільськогосподарського виробництва. У зв’язку з цим відновлення, охорона та раціональне використання джерел питного водопостачання є актуальною екологічною проблемою, вирішення якої – необхідна умова сталого розвитку сільського господарства.

Тому науково обґрунтовані екологічна оцінка і нормування якості води джерел питного водопостачання, прогнозування шляхів поліпшення їх екологічного стану і розроблення сучасних технологій очищення й доочищення питної води для задоволення потреб аграрного сектору України є важливим напрямом дослідження, що має загальнодержавне стратегічне значення.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота повязана з тематиками науково-дослідних робіт Національного університету біоресурсів і природокористування України: “Науково обґрунтувати та розробити комплекс заходів по оптимізації соціально-екологічної ситуації в окремих населених пунктах радіоактивно забруднених територій” (2006–2008 рр., номер державної реєстрації – 0106U004243), а також Інституту колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України: “Поверхневі води України – стандарти екологічної оцінки їх якості, шляхи використання та запобігання забрудненню” (2004–2006 рр., номер державної реєстрації – 0104U007036); “Оцінка еколого-гігієнічного стану і перспектив використання поверхневих вод України як джерел питного водопостачання” (2007–2009 рр., номер державної реєстрації – 0107U006462) в рамках програми прикладних досліджень НАН України “Стратегічні мінеральні ресурси України”.

Мета і завдання дослідження. Мета дослідження – оцінка якості води джерел питного водопостачання для визначення придатності їх використання в аграрному секторі України з урахуванням нових гармонізованих нормативних документів.

Для досягнення поставленої мети були сформульовані такі завдання:

- проаналізувати і оцінити природні умови та антропогенні фактори формування якості води джерел питного водопостачання;

- провести оцінку екологічного благополуччя і встановити екологічні нормативи якості для водних об’єктів;

- визначити відповідність сучасного стану якості води поверхневих джерел запропонованим екологічним нормативам;

- встановити придатність використання водних об’єктів як джерел питного водопостачання аграрного сектору на основі нової гармонізованої нормативної бази;

- обґрунтувати вибір точки забору води з джерел питного водопостачання для безперебійного забезпечення сільського населення і галузей сільського господарства якісною питною водою;

- розробити пропозиції щодо поліпшення якості питної води залежно від якості природної води.

Об’єкт дослідження – формування якості води поверхневих джерел питного водопостачання під впливом природних і антропогенних факторів.

Предмет дослідження зміна гідрохімічного режиму водних об’єктів і якості води по сезонах року, технологічні аспекти підготовки питної води для задоволення потреб сільського населення та підприємств сільського господарства залежно від класу якості природної води (на прикладі Кременчуцького водосховища).

Методи дослідження натурні спостереження, лабораторні методи визначення показників якості води за загальноприйнятими методиками, статистичний аналіз рядів спостереження за показниками хімічного складу води, методи розрахунку нормативів якості води і інтегральних індексів забруднення води за окремими показниками, лабораторні дослідження процесів оброблення води, аналіз та узагальнення отриманих результатів дослідження.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше запропоновано системний підхід до оцінки якості води джерел питного водопостачання за екологічними і гігієнічними критеріями залежно від сезону року та місця водозабору на прикладі Кременчуцького водосховища.

Вперше обґрунтовано спосіб вибирання точки забору води з урахуванням змін екологічного стану джерел питного водопостачання аграрного сектору регіону дослідження (на прикладі Власівського водозабору Кременчуцького водосховища), що підтверджено патентом № 81486 на винахід “Спосіб визначення точки забору води із відкритого водоймища”.

Проведено екологічне нормування якості води нижньої ділянки Кременчуцького водосховища і встановлено відповідність його сучасному екологічному стану.

Подальшого розвитку набули положення щодо динаміки формування якості води в поверхневих джерелах водопостачання на прикладі нижньої ділянки Кременчуцького водосховища.

Розроблено пропозиції щодо коригування технології підготовки води поверхневих джерел з високим вмістом природних органічних сполук відповідно до класу якості води, визначеного за новим гармонізованим нормативним документом (ДСТУ 4808).

Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що вони використані при розробці нового гармонізованого Державного стандарту України 4808:2007 “Джерела централізованого питного водопостачання. Гігієнічні і екологічні вимоги щодо якості води та правила вибирання”; Рекомендацій для прийняття управлінських рішень з оптимізації соціально-екологічної ситуації в окремих населених пунктах на радіоактивно забруднених територіях”, зокрема щодо забезпечення якісною питною водою жителів сіл. Встановлено оптимальні для використання в найбільш напружений період року (літо) точки забору води із Кременчуцького водосховища в районі Власівського водозабору.

Наукові розробки впроваджено в ПСП “Шевченківське” с. Гореничі Києво-Святошинського району Київської області та СФГ “Едельвейс” с. Стрижівка Любарського району Житомирської області.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем особисто опрацьовано літературні джерела за темою дисертації, проведено польові і лабораторні дослідження, систематизовано й узагальнено експериментальний матеріал, виконано його статистичну обробку, сформовано науково обґрунтовані висновки та рекомендації виробництву, впроваджено наукові розробки у виробництво.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідались на ІV Міжнародній науковій конференції аспірантів та студентів “Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів” (Донецьк, 2005); Сьомому Міжнародному конгресі “Вода: экология и технология” ЭКВАТЭК – 2006 (Росія, Москва, 2006); Міжнародному науково-практичному форумі “Відновлення первісності малих річок і озер за сучасними екобіотехнологіями молодими аграріями України” (Київ, 2006); конференції молодих вчених “Колоїдно-хімічні проблеми охорони довкілля” (Київ, 2007).

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 5 статей у наукових журналах, з яких 3 – у фахових виданнях, 2 тези доповідей у збірниках матеріалів наукових конференцій, брошура, методичні рекомендації, отримано патент України на винахід.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, 6 розділів, висновків, рекомендацій виробництву, 11 додатків, списку використаних джерел із 229 найменувань, з них 38 – латинським шрифтом. Робота викладена на 186 сторінках комп’ютерного тексту, з них 117 сторінок основного тексту, що включає 24 таблиці та 13 рисунків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету, завдання, об’єкт та предмет дослідження, визначено наукову новизну і практичне значення одержаних результатів та особистий внесок здобувача.

Екологічний стан і нормування якості води джерел питного

водопостачання аграрного сектору України (огляд літератури)

Узагальнено відомості про сучасний стан та проблеми питного водопостачання і водоспоживання аграрного сектору Україні. Оцінено умови формування якості води основного джерела питного водопостачання – Дніпра і його водосховищ під впливом природних та антропогенних факторів. Проаналізовано вітчизняний і зарубіжний досвід розроблення та використання нормативних документів з екологічних аспектів стандартизації якості поверхневих вод. Розглянуто технології водопідготовки в аграрному секторі, їх специфіку і проблеми та наведено основні світові тенденції удосконалення технологічних процесів кондиціювання питної води.

Об’єкти, методика та умови проведення дослідження

Динаміку формування якості води поверхневих джерел під впливом природних і антропогенних факторів вивчали на прикладі нижньої ділянки Кременчуцького водосховища в районі Власівського водозабору (лівий берег). Вибір об’єкту був обумовлений тим, що водосховище в нижній частині являється єдиним поверхневим джерелом централізованого питного водопостачання сільських населених пунктів і підприємств сільського господарства Кременчуцького району Полтавської області. Додатково виконували спостереження за динамікою якості води Північного прорізу – штучної водойми, яка знаходиться в нижньому б’єфі греблі Кременчуцької ГЕС і з 1986 року є резервним джерелом водопостачання.

Програма дослідження включала виконання аналітичних, польових і лабораторних робіт, розрахункову частину, математичну, графічну та статистичну обробку отриманих результатів. Проби води відбирали у верхньому шарі водойм (0-50 см) щомісячно на протязі 2005-2007 рр., а для вивчення вертикальної стратифікації основних показників якості води в Кременчуцькому водосховищі в літній період року – через 1 м від поверхні до глибини 13,5 м. Показники якості води визначали згідно діючих в Україні стандартизованих методик. Для розрахунку статистичних параметрів використовували РД 211.0.7.011–94 і програму “Microsoft Excel”. Відповідно до мети дослідження експериментальний матеріал було узагальнено, згруповано і проаналізовано по основних сезонах (весняна повінь, літньо-осіння та зимова межені) і в цілому за рік.

Оцінку екологічного стану водних об’єктів виконували за “Методикою екологічної оцінки якості поверхневих вод за відповідними категоріями” (Романенко В.Д. та ін., 1998). Екологічне нормування якості води Кременчуцького водосховища проводили на основі систематизованих та впорядкованих автором дисертаційної роботи багаторічних досліджень (1964–2004 рр.) Гідрометслужби, Мінздоров’я, Мінприроди та Держводгоспу України за “Методикою встановлення і використання екологічних нормативів якості поверхневих вод в Україні” (Романенко В.Д. та ін., 2001).

Придатність використання водних об’єктів як джерел централізованого питного водопостачання аграрного сектору регіону досліджень визначали за ГОСТ 2761 і ДСТУ 4808. Апробацію запропонованого науково обґрунтованого підходу до оцінки якості води здійснювали на прикладі 23 водозаборів основних водних басейнів України (Дніпра, Прип’яті, Дністра, Південного і Західного Бугу, Сіверського Дінця і річок Приазов’я), а також потенційних поверхневих джерел водопостачання приватного сільськогосподарського підприємства (ПСП) “Шевченківське” (р. Ірпінь, Києво-Святошинський район Київської області) та селянсько-фермерського господарства (СФГ) “Едельвейс” (р. Случ, Любарський район Житомирської області).

В лабораторних умовах проводили дослідження основних технологічних процесів оброблення природної води для досягнення нормативних характеристик якості питної води у холодний (березень) і теплий (травень) періоди 2005 року.

У розділі наведено характеристику природних умов і господарської діяльності в регіоні дослідження, який розташований в Кременчуцькому районі Полтавської області. За кліматичними умовами його територія належить до недостатньо вологої теплої агрокліматичної зони. В геоструктурному відношенні – лежить в межах Дніпровсько-Донецької западини. Формування її ландшафтів пов’язане з розвитком долини Дніпра в умовах континентального клімату, а також наявністю солянокупольних структур.

За напрямом виробництва регіон належить до індустріально-аграрних районів. На його території розміщено Кременчуцький промисловий вузол, основу якого становлять залізорудна, нафтопереробна та машинобудівна галузі. В сукупній валовій продукції сільського господарства переважає тваринництво м’ясо-молочного напряму. Найпоширенішими є плодоовочеконсервні, спиртові і м’ясо-, молоко- та птахопромислові підприємства. Тому вплив господарської діяльності на екологічний стан Кременчуцького водосховища в цілому обумовлений комплексним використанням його водних ресурсів. Воно є центральним у каскаді і залежить від стоку з верхніх водосховищ, від забруднення власного басейну скидами стічних вод комунального господарства, а також промислових і сільськогосподарських підприємств.

Вплив антропогенних чинників на формування якості води джерел

питного водопостачання регіону дослідження

Визначено, що в результаті зарегулювання стоку нижня межа мінералізації у вибраних водних об’єктах у вегетаційний період підвищилась в 1,3–2 рази (до      245 мг/дм3), а верхня – в 1,5 рази (до 385 мг/дм3), причому максимум перемістився на зиму і ранню весну, а мінімум – на літо. Виявлено, що, незважаючи на зростання концентрацій головних іонів і ролі SO42-, Cl-, Mg2+ і Na+ у формуванні гідрохімічного режиму, домінуючими у водосховищі залишаються НСО3- і Са2+. За класифікацією О.А. Альокіна, води належать до гідрокарбонатного класу групи кальцію другого, третього типу (ССаІІ,ІІІ).

Встановлено, що формування режиму біогенних і органічних сполук у вегетаційний період визначає інтенсивність розвитку фітопланктону. Його масовий розвиток у водосховищі, представлений на 90 % синьо-зеленими водоростями, припадає на літньо-осінній сезон року (червень-жовтень) і може складати понад 1 млн кл/см3. Основна маса знаходиться у поверхневому шарі води (0–3 м), потім з глибиною поступово зменшується аж до зникнення у придонному шарі. У період масового “цвітіння” у водосховищі підвищується кольоровість води (до 60 град.), з’являються неприємні присмаки і “гнильні” запахи (3–4 бали), зростає ступінь мікробіологічного забруднення води (ЗМЧ – до 6750 КУО/см3).

Влітку в поверхневих шарах Кременчуцького водосховища концентрація азоту нітратного (0,25–0,34 мг/дм3) дещо знижується за рахунок споживання водоростями, а навесні – зростає до максимуму (0,58–0,84 мг/дм3). Вміст азоту амонійного і азоту нітритного, навпаки, підвищується в літньо-осінній період до 0,46 і 0,022–0,046 мг/дм3 (особливо в плямах “цвітіння”), а мінімум відмічено рано навесні – 0,23 і 0,012 мг/дм3 та взимку – 0,13 й 0,009 мг/дм3 відповідно. Така сама залежність характерна і для фосфору фосфатів. Весною його концентрація зменшується до              0,061 мг/дм3, а влітку і восени, при масовому розкладанні фітопланктону, досягає 0,138–0,141 мг/дм3.

Порівняно з водосховищем, в Північному прорізі відмічено менший вміст азоту нітритного (0,003–0,021 мг/дм3) і набагато більша кількість фосфору фосфатів (0,104–0,546 мг/дм3) та значні величини рН (до 9,67 влітку). Сезонні коливання цих показників відбуваються за такою ж схемою, як і  у водосховищі. Що стосується азоту нітратного, то тут його максимум (0,55 мг/дм3) змістився із весни на зиму.

Багаторічна сезонна динаміка органічної речовини у водосховищі і прорізі свідчить про зростання величини біхроматної окиснюваності: від 19,6 і 17,4 мг О/дм3 (мінімум) навесні до 32,8 і 35,6 мг О/дм3 в літньо-осінній період відповідно. При цьому для водойм характерним є практично незмінний по сезонах року вміст органічних речовин, які легко окиснюються: перманганатна окиснюваність взимку – 8,3–9,4 і 8,0–8,5 мг О/дм3, влітку-восени – 11,0–12,6 і 10,8-12,5 мг О/дм3 відповідно.

Ці явища є характерною особливістю евтрофних водойм і основною причиною зниження нормативної якості питної води та виникнення епідемічної небезпеки для населення.

Оцінка екологічного благополуччя і екологічне нормування водних об’єктів регіону дослідження

Визначення можливості використання водного об’єкта як джерела питного водопостачання і отримання високоякісної питної води повинно починатися із встановлення ступеня його екологічного благополуччя. Оскільки в басейні Дніпра внаслідок гідротехнічного будівництва і антропогенного забруднення природний стан екосистем не може бути досягнутий, необхідно підтримувати і відновлювати в ньому, наскільки це можливо, хоча б найважливіші функції і природні властивості – стан так званої базової екологічної якості. Кількісним його вираженням є екологічний норматив (ЕН).

Для Кременчуцького водосховища і Північного прорізу вперше встановлено блокові значення екологічних нормативів у вегетаційний період (табл. 1).  Причому оптимальні ЕН(о) відображають величини показників якості води, які найповніше відповідають її природній характеристиці та найбільш бажані при водоохоронній діяльності, а допустимі ЕН(д) – характеризують неминучі відхилення цих показників у бік погіршення внаслідок нестабільності екологічних умов і є граничними величинами, перевищувати які не рекомендовано.

Виявлено, що води Кременчуцького водосховища і Північного прорізу за блоком показників сольового складу мають бути “відмінні”, “дуже чисті” (ЕН(о) – категорія 1). Проте, при несприятливих умовах протягом обмеженого відрізку часу допускається зниження їх якості за станом і ступенем чистоти до “дуже добрих”, “чистих” (ЕН(д) – категорія 2). Для блоку трофо-сапробіологічних (еколого-санітарних) показників визначено величини ЕН(о) і ЕН(д), які відповідають категоріям 4 – “задовільні”, “слабко забруднені” та 5 (4,5) – “посередні”, “помірно забруднені” води; для блоку специфічних показників токсичної дії – категоріям 2 (“дуже добрі”, “чисті”) і 3 (“добрі”, “досить чисті”) відповідно. Встановлені значення ЕН якості води вибраних водних об’єктів створюють передумови для планування і здійснення цілеспрямованих водоохоронних заходів.

Сучасну екологічну оцінку якості води Кременчуцького водосховища і Північного прорізу (2005–2007 рр.) виконано шляхом співставлення середніх (середньоарифметичних) та найгірших (максимальних чи мінімальних) значень показників трьох блоків з відповідними категоріями і класами якості води. Її результати свідчать, що води поверхневих джерел в цілому за екологічним індексом (ІЕ) належать

Таблиця 1 – Рекомендовані блокові значення оптимальних ЕН(о) і допустимих ЕН(д) екологічних нормативів якості води для Кременчуцького водосховища і Північного прорізу, у категоріях

Блоки показників якості води

Значення ЕН

(категорії)

Примітки

Блок показників

сольового складу

Оптимальні

значення ЕН(о)

1

Прісні, гіпогалинні води

Допустимі

значення ЕН(д)

2

Прісні, олігогалинні води

Блок трофо-сапро-біологічних (еколого-санітарних) показників

Оптимальні

значення ЕН(о)

4

β΄΄-мезосапробні,

евтрофні води

Допустимі

значення ЕН(д)

5 (4,5)

α΄-мезосапробні,

ев-політрофні води

Блок специфічних показників токсичної та радіаційної дії

Оптимальні

значення ЕН(о)

2

Значення ЕН(о) для заліза загального становить категорію 3

Допустимі

значення ЕН(д)

3

Значення ЕН(д) для заліза загального становить категорію 4

до 3–4 категорії, ІІ–ІІІ класів якості і характеризуються як перехідні між “добрими”, “досить чистими” та “задовільними”, “слабко забрудненими” за станом і ступенем чистоти (табл. 2).

За найгіршими значеннями індексу блоку трофо-сапробіологічних показників (І2) води Північного прорізу відносяться до “посередніх”, “помірно забруднених”, ев-політрофних, α΄-мезосапробних (категорія 5). А в Кременчуцькому водосховищі відмічено ухил в бік категорії 4 – “задовільні”, “слабко забруднені”, евтрофні, β΄΄-мезосапробні води. В основному ця різниця обумовлена меншою величиною рН, нижчим вмістом фосфору фосфатів у воді водосховища.

Щодо сольового блоку, то тут ситуація краща в Північному прорізі. В цілому його води відносяться до “відмінних”, “дуже чистих”, прісних, гіпогалинних (категорія 1). Водосховище має дещо нижчу якість за найгіршими значеннями показників, обумовлену підвищенням вмісту хлоридів і сульфатів, і характеризуються “дуже добрими”, “чистими”, прісними, гіпогалинними водами (категорія 2).

Блок специфічних речовин токсичної дії визначає води обох джерел як “задовільні”, “слабко забруднені” (за середніми величинами) та як перехідні за якістю від “задовільних”, “слабко забруднених” до “посередніх”, “помірно забруднених” (за найгіршими значеннями). Така ситуація спричинена наявністю значної кількості міді, цинку, заліза загального, марганцю, фторидів і нікелю (4–6 категорії, ІІІ–ІV класи якості).

Економічна вартість водоохоронних заходів з метою досягнення значень ЕН(о) і ЕН(д) залежить від того, наскільки вони віддалені від узагальнених величин відповідних показників якості води окремих блоків на сьогодні. З цією метою було зроблено порівняння між сучасними і нормативними значеннями показників якості води

Таблиця 2 – Оцінка екологічного благополуччя нижньої ділянки Кременчуцького водосховища і Північного прорізу за найгіршими і середніми блоковими значеннями показників якості води

Нижня ділянка Кременчуцького

водосховища

Північний проріз

оцінка за найгіршими значеннями

оцінка за середніми значеннями

оцінка за найгіршими значеннями

оцінка за середніми значеннями

Блок сольового складу

“Дуже добрі”, “чисті”, прісні, гіпогалинні води, ССаІІІ

“Відмінні”, “дуже чисті”, прісні, гіпогалинні води, ССаІІІ

“Відмінні”, “дуже чисті”, прісні, гіпогалинні води, ССаІІ-ІІІ

“Відмінні”, “дуже чисті”, прісні, гіпогалинні води, ССаІІ-ІІІ

Блок трофо-сапробіологічних показників

“Посередні”, “помірно забруднені”, ев-політрофні, α΄-мезосапробні води з ухилом до категорії “задовільних”, “слабко забруднених”, евтрофних, β΄΄-мезосап-робних вод

“Добрі”, “досить чисті”, мезо-евтрофні, β΄-мезо-сапробні води з ухилом до “задовільних”, “слабко забруднених”, евтрофних, β΄΄-мезо-сапробних вод

“Посередні”, “помірно забруднені”, ев-політрофні, α΄-мезосапробні води

Води, перехідні за якістю від “добрих”, “досить чистих”, мезо-евтроф-них, β΄-мезосапроб-них до “задовільних”, “слабко забруднених”, евтрофних, β΄΄-мезосап-робних

Блок специфічними речовинами токсичної дії

Перехідні за якістю від “задовільних”, “слабко забруднених” до “посередніх”, “помірно забруднених” вод

“Задовільні”, “слабко забруднені” води

Перехідні за якістю від “задовільних”, “слабко забруднених” до “посередніх”, “помірно забруднених” вод

“Задовільні”, “слабко забруднені” води

Об’єднана оцінка якості води за величиною інтегрального екологічного індексу

“Добра – задовільна”, “чиста – забруднена” вода за станом і ступенем чистоти

“Добра”, “чиста” вода за станом і ступенем чистоти

“Добра – задовільна”, “чиста – забруднена” вода за станом і ступенем чистоти

“Добра”, “чиста” вода за станом і ступенем чистоти

нижньої ділянки Кременчуцького водосховища і Північного прорізу.

Це дозволило виділити 3 групи показників, котрі: 1) гірші за нормативи (- категорія); 2) практично не відрізняються від нормативів (0 категорії); 3) кращі за нормативи (+ категорія). Показано, що найбільші зміни якості води Кременчуцького водосховища і Північного прорізу відбулись за блоком специфічних речовин токсичної дії (-1 категорія за ЕН(о) і -2 категорії ЕН(д)), котрі обумовлені високим вмістом заліза загального і марганцю). Рівень екологічної шкоди за блоком трофо-сапробіологічних показників виражений погіршенням на 0,5 категорії ЕН(д) в Північному прорізі (в основному за рахунок зростання вмісту фосфору фосфатів і величини перманганатної окиснюваності). За блоком показників сольового складу порушення нормативних вимог у водосховищі і прорізі не відмічено (0 і +1 категорія за ЕН(д)).

Запропоновану послідовність нормування якості води і наведені висновки рекомендовано використовувати при обґрунтуванні вибору джерела водопостачання цільового призначення, раціонального місця водозабору і водоохоронних заходів, що сприятиме поліпшенню соціально-економічної і екологічної ситуації в регіоні дослідження.

Визначення придатності використання водних об’єктів як джерел

питного водопостачання аграрного сектору

Проблема отримання високоякісної питної води в Україні з існуючих джерел водопостачання є дуже актуальною. Як показали результати попередніх розрахунків, у поверхневих водних об’єктах відбулися зміни якості води в бік погіршення до за рядом показників. Проте застарілі технології, технічне обладнання і нині діюча нормативна база у сфері питного водопостачання розраховані на підготовку води лише 1–2 класу якості.

Відповідно нині діючому ГОСТ 2761 води Кременчуцького водосховища і Північного прорізу в цілому відносять до 1 і 2 класів якості та придатні для використання без обмежень, що не відповідає дійсності.  При цьому не дуже чітко прослідковується сезонна динаміка показників якості води. Відмічено лише, що в літньо-осінній сезон року у водосховищі, порівняно з прорізом, зафіксовано нижчі значення запаху (3 клас) і кольоровості (2 клас). В той же час проріз протягом року характеризується стабільним забрудненням органічними речовинами, про що свідчать значення перманганатної окиснюваності (2 клас) і БСК5 (3 клас). Тобто, наведений нормативний документ дає лише приблизну оцінку санітарно-гігієнічного стану і не враховує багатьох процесів, які перебігають у водоймах і, що важливо, їх наслідків.

З цією метою вперше запропоновано системний підхід до оцінки якості води джерел питного водопостачання, який враховує нормування екологічного і гігієнічного стану водних об’єктів і поєднує його з технологічними прийомами кондиціювання забраної води. Цей підхід використано при розробці нового ДСТУ 4808:2007 “Джерела централізованого питного водопостачання. Гігієнічні і екологічні вимоги щодо якості води та правила вибирання” та апробовано на прикладі основних водних басейнів України.  Оцінку якості води рекомендовано виконувати за трьома критеріями: за величинами інтегральних блокових індексів й інтегрального комплексного індексу, що дозволить охарактеризувати стан водойм в цілому і визначити пріоритетні блоки показників, а також за окремими показниками – з метою розроблення послідовності технологічних процесів водопідготовки.

Виявлено, що екологічний стан Кременчуцького водосховища й Північного прорізу в районі Власівського водозабору в цілому за комплексним інтегральним індексом характеризується як “добрий” – “задовільний”, “прийнятний” (2–3 класи). Виключення становлять тільки блок гідробіологічних показників (4 клас – “обмежено придатна”, “небажана” якість води) і блок показників радіаційної безпеки (1 клас – “відмінна”, “бажана” якість води). Визначено, що найоптимальнішим сезоном року щодо якості води є зима й, частково, весна. У цей період якість води коливалася від “відмінної”, “бажаної” до “доброї”, “прийнятної” (1–2 класи за середніми і найгіршими значеннями). Щодо літа-осені, то вона погіршується до “задовільної”, “прийнятної” (3 клас). Особливо чітко це помітно після надходження води від місця забору до очисних споруд. У Північному прорізі відмічена схожа тенденція формування якості води по сезонах року. Тут найбільш близькі за якістю зимовий і весняний періоди з погіршенням її влітку й ранньою осінню. Якщо навесні води прорізу за значеннями інтегрального індексу належали до “добрих”, “прийнятних”, то на літо-осінь вони наблизилися до “задовільних”, “прийнятних”.

Для визначення пріоритетних (визначальних) показників якості води, які в першу чергу потребують застосування спеціальних технологічних прийомів кондиціювання, екологічну оцінку необхідно виконувати диференційовано, тобто за окремими показниками в блоках.  Для Кременчуцького водосховища такими є вміст органічних речовин (біхроматна й перманганатна окиснюваність), біогенних сполук (азот амонійний, нітритний і нітратний, фосфор фосфатів), фітопланктону, заліза загального, марганцю, нафтопродуктів, СПАР, котрі відносять води до 2–4 класів якості протягом року (табл. 3). Щодо органолептичних (запах) і мікробіологічних

Таблиця 3 – Пріоритетні показники якості води, які потребують спеціальних технологічних прийомів кондиціювання води

Показники

якості води

Класи якості води

зима

весна

літо-осінь

найгірші значення

середні значення

найгірші значення

середні значення

найгірші значення

середні значення

Запах

1

1

3

2

4

2

Азот амонійний

3

2

3

2

3

2

Азот нітритний

3

2

3

3

4

3

Азот нітратний

3

2

3

2

2

1

Фосфор фосфатів

4

3

3

3

4

3

Перманганатна окиснюваність

3

3

3

3

3

3

Біхроматна

окиснюваність

3

2

3

2

4

3

Фітопланктон

3

1

4

2

4

2

Загальне мікробне число

1

1

1

1

3

2

Залізо загальне

3

3

3

3

3

3

Марганець

3

2

3

2

3

2

Нафтопродукти

3

2

3

2

3

2

СПАР

3

2

3

2

4

3

показників (загальне мікробне число), то вони потребують уваги, в основному, у вегетаційний період.

Результати екологічної оцінки і нормування якості води, а також дослідження вертикальної стратифікації Кременчуцького водосховища за вмістом основних забруднювальних речовин дозволили встановити необхідність вибору оптимальних глибини і місця водозабору. Запропоновано використовувати рухому точку забору з відкритого джерела, яку переміщують протягом року. При цьому вода за своїми фізичними, гідробіологічними, бактеріологічними і хімічними характеристиками повинна відповідати 1–3 класам якості та мінімальним технологічним і економічним витратам для отримання високоякісної питної води.

Для цього у момент часу ti проводять відбирання проб води по всій довжині і глибині водозабірної труби через кожні 1/10 частину довжини і 1/5 частину глибини для визначення вмісту пріоритетних показників. У результаті вибирають найсприятливішу точку забору на момент ti для подання води на очисні споруди. При погіршенні показників якості води у момент часу ti операцію відбирання і аналіз проб повторюють, визначають нову точку і переключають водозабір в це місце.

Виявлено, що в найбільш напружений сезон року (літо) забір води з Кременчуцького водосховища (лівий берег) необхідно здійснювати з точки, яка знаходиться на відстані 200 м від берега і на глибині 15 м.

Новий підхід до оцінювання якості води джерел питного водопостачання застосовано на прикладі річок басейнів Дніпра, Дністра, Південного Бугу, Західного Бугу, Сіверського Дінця, Приазов’я. Це дало можливість оцінити в цілому екологічний стан поверхневих водойм та визначити пріоритетні забруднювальні речовини, враховуючи зміну показників якості води залежно від сезону року, фонового рівня специфічних домішок та ступеня антропогенного навантаження на водні об’єкти.

Встановлено, що невисока якість води в басейні річки Припять обумовлена значним вмістом біогенних і органічних компонентів (3–4 класи якості в поліській частині басейну і 2–3 класи – в лісостеповій).

Визначено, що проблемою Західного Бугу як потенційного джерела питного водопостачання є високі значення загальної жорсткості (3 і 4 класи якості). Вміст біогенних і органічних компонентів також досить значний (2–3 класи якості). В цілому на львівській ділянці річки переважає забруднення органічними речовинами, а на волинській – біогенними компонентами і важкими металами.

Води басейну Дністра належать в цілому до добрих і прийнятних(2 клас). Складні ситуації в гігієнічному і екологічному відношенні тут зумовлюють сполуки азоту й фосфору, величини рН, вміст розчиненого кисню, перманганатна й біхроматна окиснюваність, БСКп (2–4 класи якості); дещо менше – сольовий склад, загальна жорсткість і лужність (1–3 класи якості).

Басейн Південного Бугу характеризується “добрими”, “чистими” – “задовільними”, “слабко забрудненими”, “прийнятними” водами (2–3 класи). Найбруднішою ділянкою тут є Софіївське водосховище на р. Інгул, у районі питного водозабору смт Новий Буг. За величинами компонентів блоку загально-санітарних хімічних показників його води належать до “посередніх”, “обмежено придатних”, “небажаних” за якістю (4 клас).

В басейнах річок Приазов’я і Сіверського Дінця основну увагу потрібно звернути на сольовий склад (3 клас), хоча значення перманганатної і біхроматної окиснюваності та БСКп також досить високі (2–3 класи). Серед пріоритетних токсикологічних показників провідна роль у формуванні якості води належить марганцю, залізу загальному, хрому (VI), нафтопродуктам, фенолам, СПАР (2–4 класи).

Виконана оцінка дає можливість визначити придатність використання цих джерел для питного водопостачання сільського населення і підприємств АПК. Як видно, забруднення біогенними і, що особливо важливо, органічними речовинами характерне для всіх водних басейнів України, що потрібно враховувати при створенні технології водопідготовки. Води басейнів Західного Бугу, Південного Бугу, Сіверського Дінця і Кальміуса потребують ще додаткових зусиль з видалення токсичних показників та пом’якшення і знесолення води.

Результати проведених досліджень дозволили обґрунтувати вибір поверхневого джерела і можливість його використання для питного водопостачання підприємств аграрного профілю на прикладі ПСП “Шевченківське” та СФГ “Едельвейс” (табл. 4).

Таблиця 4 – Визначення придатності використання водних об’єктів як джерел питного водопостачання для підприємств аграрного профілю

СФГ “Едельвейс”

Водний об’єкт: р. Случ

ПСП “Шевченківське”

Водний об’єкт: р. Ірпінь

1

2

1. Оцінка екологічного благополуччя водних об’єктів

За показниками сольового складу: “відмінні”, “дуже чисті” – “дуже добрі”, “чисті” води (І–ІІ класи, 1–2 категорії якості)

За трофо-сапробіологічними показниками: “задовільні”, “слабко забруднені” води (ІІІ клас, 4 категорія)

За  специфічними речовинами токсичної дії: “добрі”, “досить чисті” – “задовільні”, “слабко забруднені” (ІІ–ІІІ класи, 3–4 категорії)

За показниками сольового складу: “дуже добрі”, “чисті” – “добрі”, “досить чисті” води (ІІ клас, 2–3 категорії якості)

За трофо-сапробіологічними показниками: “задовільні”, “слабко забруднені” – “погані”, “брудні” води (ІІІ–ІV класи, 4–6 категорії)

За специфічними речовинами токсичної дії: “задовільні”, “слабко забруднені” – “посередні”, “помірно забруднені” (ІІІ клас, 4–5 категорії)

2. Визначення основних напрямків водоохоронних заходів у регіоні досліджень

1. Скоротити скидання забруднюючих речовин з очисних споруд сільськогосподарських підприємств і населених пунктів

2. Обмежити надходження дренажних вод від меліоративних систем, забруднених мінеральними, органічними і токсичними речовинами

3. Обмежити надходження поверхневого стоку, який утворюється на орних землях і на водозбірних територіях тваринницьких комплексів (площі для випасу і вигулу тварин, літні площадки тощо)

Продовження табл. 4

1

2

Цього можна досягти шляхом:

- упорядкування водозабірних територій (раціональне розміщення об’єктів сільськогосподарського виробництва, обмеження використання і залуження ерозійно небезпечних ділянок сільськогосподарських територій)

- упорядкування водоохоронних зон і суворе дотримання вимог до санітарно-захисних зон водозаборів

3. Встановлення пріоритетних показників якості води, які потребують спеціальних

технологічних прийомів кондиціювання

2–3 класи: запах, азот нітритний, азот нітратний, фосфор фосфатів, азот амонійний, біхроматна окиснюваність, вміст фітопланктону, залізо загальне, марганець, БСКП

2–4 класи: перманганатна окиснюваність

2–3 класи: запах, азот нітратний, вміст фітопланктону, марганець, нафтопродукти, СПАР

3–4 класи: азот амонійний, перманганатна окиснюваність, БСКП, залізо загальне

4 клас: кольоровість, азот нітритний, фосфор фосфатів, біхроматна окиснюваність

Оцінка екологічного благополуччя житомирської ділянки р. Случ показала, що за критеріями забруднення компонентами сольового вода характеризується І–ІІ класами, 1–2 категоріями, за трофо-сапробіологічними показниками в цілому схиляється в бік ІІІ класу, 4 категорії, а за індексом специфічних речовин токсичної дії (І3) – до ІІ–ІІІ класів, 3–4 категорій якості.

Встановлено, що вода київської ділянки р. Ірпінь за показниками сольового складу визначається ІІ класом, 2–3 категоріями, за трофо-сапробіологічними показниками – до ІІІ–ІV класів, 4–6 категорій якості. В умовах Полісся важливими забруднювальними компонентами річкових вод є важкі метали – продукти хімічної ерозії осушених торф’яників. Особливо тут значна кількість, порівняно з іншими зонами України, заліза загального (до 1200,0 мкг/дм3, 6 категорія), марганцю (до 450,0 мкг/дм3, 5 категорія), нафтопродуктів (до 120,0 мкг/дм3, 5 категорія) і СПАР (до 220,0 мкг/дм3, 6 категорія), що обумовлює  величину індексу специфічних речовин токсичної дії (І3), яка відносять води до ІІІ класу 4–5 категорій якості. Тут відмічена така ж тенденція формування якості води, як і в р. Случ, проте кількісні значення показників значно вищі.

Отримавши в цілому уявлення про екологічний стан водного об’єкта і процеси, які в ньому перебігають, виконано оцінку якості води з точки зору придатності її для питного водопостачання за допомогою нового ДСТУ 4808. Встановлено, що при підготовці води р. Случ потрібно звернути увагу на загальну жорсткість, величину рН, сполуки азоту і фосфору, органічні речовини, кількість фітопланктону, вміст заліза і марганцю, а р. Ірпінь – на кольоровість, величину рН, вміст біогенних і органічних речовин.

Проведений аналіз показав, що в Україні практично відсутні поверхневі джерела 1 класу. Це дозволяє апріорі визначити, що технології водопідготовки на очисних спорудах не можуть бути прийнятними для одержання високоякісної питної води.

Пропозиції щодо удосконалення технології водопідготовки залежно

від класу якості води

Враховуючи результати оцінки екологічного стану Кременчуцького водосховища і Північного прорізу, а також басейнів основних річок України, визначено необхідність послідовного оброблення води поверхневих джерел 2–3 класу якості (інколи і 4) для видалення, в першу чергу, органічних речовин.

Дослідження основних технологічних процесів оброблення природної води виконано у лабораторних умовах в холодний період (березень) та при підвищенні температури води до 15–17 оС у травні 2005 р. З метою запобігання утворення хлорорганічних канцерогенних сполук до класичної технології водопідготовки додано етапи первинного і вторинного озонування. В усіх варіантах воду перед заключним хлоруванням фільтрували через шар активованого вугілля.

Результати дослідження у холодний період року показали, що коливання дози хлору при первинному хлоруванні в межах 1–4 мг/дм3 знижує вміст гумусових сполук на 51–56 %. Концентрація хлороформу вище ГДК (60 мкг/дм3) з’являється при збільшенні дози хлору до 6–8 мг/дм3. При її сумарній дозі до 3–4 мг/дм3 (первинне та вторинне хлорування) вміст хлороформу у воді приблизно в 2 рази нижче ГДК, при поєднанні хлорування (близько 4–6 мг/дм3) з коагуляцією – на межі ГДК (50–    56 мг/дм3). Величина біхроматної окиснюваності в усіх випадках знижується на 35–37 %.

Встановлено, що первинне озонування води дозою 3,3 мг/дм3 з наступною коагуляцією і вторинним хлоруванням дозою 2 мг/дм3 призводить до зниження значення біхроматної окиснюваності на 58,8 %, при цьому концентрація хлороформу у воді в 6 разів менша ГДК. Збільшення дози озону до 5,7 мг/дм3 без використання коагулянту практично не змінює значення біхроматної окиснюваності, але при поєднанні озонування і подальшого хлорування її величина зменшується вже на 41,2 %. Порівняння експериментальних даних свідчить, що збільшення сумарної дози хлору понад 4 мг/дм3 недоцільне, оскільки поліпшення якості води не спостерігається.

Досліджено, що оброблення води тільки коагулянтом Al2(SO4)3 (45,0 мг/дм3) забезпечило необхідне зниження кольоровості води, але каламутність очищеної води і концентрація в ній залишкового алюмінію не завжди відповідала вимогам стандарту. Осідання пластівців алюмінію в цей період відбувалось недостатньо. Для зниження його концентрації рекомендовано застосовувати подвійну коагуляцію, тобто після об’ємної на другому ступені здійснювати контактну коагуляцію.

При підвищенні температури води до 15–17 °С відмічено суттєве зростання вмісту гумусових сполук у воді (кольоровість – до 62–72 град.). Хлорування дозами близько 4 мг/дм3 з наступною коагуляцією й фільтруванням дозволяє знизити кольоровість води до 8–10, використання тільки коагулянту – до 11–13, поєднання озонування й коагуляції – до 6–10 град. Встановлено, що застосування первинного хлорування води дозами 4–6 мг/дм3 і вторинного хлорування дозами 1–2 мг/дм3 призводить до зростання концентрації хлороформу у воді до значень, близьких або більших ГДК. Це пов’язано з недостатнім ступенем вилучення природних органічних речовин з води. При застосуванні первинного і вторинного озонування утворення хлороформу у воді не спостерігалося. Лише при заміні вторинного озонування на вторинне хлорування відмічено утворення хлороформу в концентраціях, у 2 рази менших за ГДК.

Визначено, що ступінь зниження біхроматної окиснюваності у воді після первинного хлорування або озонування, оброблення коагулянтом, фільтрування через активоване вугілля і вторинного хлорування становив 55–60 %, при цьому вміст хлороформу нижче ГДК.

Висновки

У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення і практичне дослідження процесів формування хімічного складу і якості води водних об’єктів. Встановлено придатність їх використання як джерел питного водопостачання аграрного сектору на основі нової гармонізованої нормативної бази та запропоновано послідовність технологічних процесів кондиціювання (на прикладі Кременчуцького водосховища).

1. Визначено закономірності формування гідрохімічного і гідробіологічного режимів у сезонній динаміці. З’ясовано, що основною причиною погіршення якості води  Кременчуцького водосховища та Північного прорізу є інтенсивний розвиток фітопланктону, масова поява якого припадає на період від червня до жовтня, з піковими сплесками в липні і вересні. Показано, що для літньо-осіннього сезону характерні неприємні присмаки і “гнильні” запахи (3–4 бали), підвищення кольоровості (до 60 град.) і каламутності (5–22,2 мг/дм3) та ступеня мікробіологічного забруднення води (ЗМЧ – до 6750 КУО/см3). В період розкладення фітопланктону зафіксовано зростання частки забруднення води біогенними компонентами, в основному амонійним азотом (0,46 мг/дм3) і фосфором фосфатів  (0,100–0,546 мг/дм3), та вмісту органічної речовини (біхроматна окиснюваність – 32,8–35,6 мг О/дм3).

2. Доведено, що води Кременчуцького водосховища і Північного прорізу в сучасний період за екологічним індексом (ІЕ) в цілому належать до 3–4 категорій, ІІ–ІІІ класів якості й характеризуються як перехідні між “добрими”, “чистими” і “задовільними”, “забрудненими” за станом та ступенем чистоти. Зниження якості води в Північному прорізі спостерігається за найгіршими значеннями індексу блоку трофо-сапробіологічних показників (І2) за рахунок величини рН і вмісту фосфору фосфатів – 5 категорія, ІІІ клас, “посередні”, “помірно забруднені” води.

3. На підставі узагальнення результатів багаторічних досліджень в системі державного моніторингу встановлено кількісні значення екологічних нормативів оптимальних ЕН(о) і допустимих ЕН(д) для Кременчуцького водосховища та Північного прорізу в категоріях якості. Для блоку показників сольового складу – категорії 1 і 2, І й ІІ класи; блоку трофо-сапробіологічних показників – категорії 4 і 5 (4,5), ІІІ клас; блоку специфічних показників токсичної дії – категорії 2 та 3, ІІ клас якості відповідно.

4. Шляхом порівняльної оцінки сучасного стану вибраних поверхневих джерел з екологічними нормативами з’ясовано, що якість води Кременчуцького водосховища вища порівняно з Північним прорізом за блоком трофо-сапробіологічних показників (0 і -0,5 категорії за ЕН(д)) і нижча за блоком сольового складу (0 і +1 категорія за ЕН(д)). Найвиразніші зміни якісного стану води в обох джерелах виявлено за блоком специфічних речовин (погіршення на 1 за ЕН(0) і на 2 категорії за ЕН(д)).

5. Здійснено оцінку якості води Кременчуцького водосховища й Північного прорізу за екологічними і гігієнічними критеріями з використанням нового ДСТУ 4808. Проаналізовано, що вода за комплексним інтегральним індексом (Іінтегр.) належить до доброїзадовільної, прийнятної (2–3 класи). Виключення становлять тільки блоки гідробіологічних показників (4 клас – “обмежено придатна”, “небажана” якість води) і радіаційної безпеки (1 клас – “відмінна”, “бажана” якість води). Визначено, що найсприятливішим сезоном року є зима й, частково, весна, коли якість води коливалась від 1 до 2 класу за середніми і найгіршими значеннями. Щодо літа-осені, то вода в цей час погіршується до 3 класу.

6. Встановлено визначальні показники якості води, які потребують застосування спеціальних технологічних прийомів кондиціювання. Це вміст органічних речовин (перманганатна і біхроматна окиснюваність, БСКп, кольоровість), котрі характеризуються 2–4 класами якості, і біогенних сполук (азот амонійний, нітритний та нітратний, фосфор фосфатів) – 2–3 класами якості.

7. Запропонований підхід до науково обґрунтованого оцінювання якості води джерел питного водопостачання застосовано на прикладі річок басейнів Дніпра, Прип’яті, Дністра, Південного Бугу, Західного Бугу, Сіверського Дінця і Приазов’я.

8. Дослідження сезонної стратифікації Кременчуцького водосховища дозволило обґрунтувати і вперше запропонувати спосіб визначення оптимальної точки забору води. В нижній пригреблевій ділянці водосховища в напружений період року (влітку) відбирати воду запропоновано на відстані 200 м від берега і глибині 15 м.

9. Для забезпечення дотримання вимог до якості питної води запропоновано включити в технологічну схему водопідготовки стадії поєднання озонування з адсорбцією на активованому вугіллі. Ступінь зниження величини біхроматної окиснюваності у воді після первинного озонування, обробки коагулянтом, фільтрування і вторинного хлорування становив 55–60 %. Застосування активованого вугілля на заключному етапі обробки води дозволяє вилучити з неї побічні продукти хлорування (хлороформ) до величин, нижчих за ГДК.

рекомендації виробництву

1. Для спрощення технологічних схем підготовки питної води і зниження собівартості сільськогосподарської продукції потрібно використовувати рухомі точки забору води з поверхневих джерел. Їх визначають шляхом відбору проб води по всій довжині і глибині водозабірної труби через кожні 1/10 частину довжини і 1/5 частину глибини, при цьому вміст пріоритетних показників повинен знаходитись в межах 1–3 класів якості води.

2. Послідовність технологічних процесів для одержання питної води нормативної якості з поверхневих водойм із високим вмістом природних органічних сполук повинна включати: первинне озонування – коагуляція Al2(SO4)3 – фільтрування – вторинне озонування – фільтрування через активоване вугілля – хлорування Cl2, при цьому раціональні дози хлору і озону становлять 2,0 і 3,3 мг/дм3 відповідно.

список опублікованих праць за темою дисертації

1. Чернявська А.П. Екологічна оцінка якості поверхневих вод басейну Прип’яті / А.П. Чернявська, І.С. Єзловецька // Водне господарство України. – 2006. – № 3. – С. 4952. (Здобувач виконала оцінку якості води басейну р. Прип’ять за окремими інтегральними блоковими індексами та інтегральним екологічним індексом якості води; виявила вплив сільськогосподарської діяльності на якість води в басейні р. Прип’ять та на екологічний стан Дніпра в цілому).

2. Мєшкова-Клименко Н.А. Оцінка придатності води Кременчуцького водосховища для централізованого питного водопостачання м. Кременчук / Н.А. Мєшкова-Клименко, І.С. Єзловецька // Водне господарство України. – 2006. – № 6. – С. 53–57. (Здобувач виконала оцінку якості води за проектом нового нормативного документу за величинами окремих показників якості води, за окремими інтегральними блоковими індексами та інтегральним комплексним індексом якості води).

3. Мєшкова-Клименко Н.А. Шляхи забезпечення нормативної якості питної води залежно від стану джерел централізованого водопостачання / Н.А. Мєшкова-Клименко, І.С. Єзловецька, В.Ф. Вакуленко // Наукові доповіді Національного аграрного університету [Електронний ресурс]. – 2007. – № 3 (8). – 25 с. – Режим доступу до журн.: http://www.nbuv.gov.ua/e-Journals/nd/2007-3/07mnacws.pdf. (Здобувач дослідила основні технологічні процеси оброблення дніпровської води для досягнення нормативних характеристик якості питної води за вмістом органічних речовин та продуктів їх окиснення; опрацювала літературні джерела).

4. Гончарук В.В. Апробация существующих нормативных документов при оценке качества источников централизованного питьевого водоснабжения / В.В. Гончарук, А.П. Чернявская,     И.С. Езловецкая, В.Ф. Скубченко, Н.А. Клименко // Химия и технология воды. – 2007. – Т. 29,     № 5. – С. 472–486. (Здобувач виконала оцінку якості води Кременчуцького водосховища і Північного прорізу як джерел централізованого питного водопостачання; провела порівняльний аналіз застосування проекту нового гармонізованого ДСТУ із нині існуючими нормативними документами у сфері питного водопостачання).

5. Єзловецька І.С. Трансформація хімічного складу води Кременчуцького водосховища та її можливі екологічні наслідки / І.С. Єзловецька // Екологічний вісник. – № 2 (48). – 2008. – С. 2526.

6. Пат. 81486 Україна, МПК (2006) Е03В 3/00. Спосіб визначення точки забору води із відкритого водоймища / В.В. Гончарук, Н.А. Мєшкова-Клименко, В.Ф. Скубченко, А.П. Чернявська, С.В. Гречаник, І.С. Єзловецька; заявник і патентовласник Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України. –  № а 2005 11360; заявл. 30.11.05; опубл. 10.01.08, Бюл. № 1. (Здобувач провела лабораторні дослідження; виконала оцінку за проектом нового Державного стандарту України щодо джерел централізованого питного водопостачання за величинами окремих показників якості води).

7. Єзловецька І.С. Екологічний моніторинг та екологічна оцінка якості поверхневих вод України на прикладі басейнів Прип’яті, Західного Бугу, Дністра і річок Приазов’я / І.С. Єзловецька : збірка доповідей ІV Міжнародної наукової конференції аспірантів та студентів [“Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів”], (Донецьк, 12–14 квітня 2005 р.) / Міністерство освіти і науки України [та ін.]. – Донецьк : ДонНТУ, ДонНУ, 2005. – Т. 2. – С. 226–227.

8. Яцык А.В. Методика экологической оценки качества поверхностных вод за соответствующими категориями: опыт использования и внедрения / А.В. Яцык,  А.П. Чернявская, И.С. Езловецкая : сборник докладов Седьмого Международного конгресса [“Вода: экология и технология” (ЭКВАТЭК – 2006)], (Москва, 30 мая –    2 июня 2006 г.). – М., 2006. – Ч. 1. – С. 63. (Здобувач зробила аналіз вітчизняного і світового досвіду з екологічних аспектів стандартизації якості поверхневих вод, брала участь в обговоренні та оформленні тез).

9. Рекомендації для прийняття управлінських рішень з оптимізації соціально-екологічної ситуації в окремих населених пунктах на радіоактивно забруднених територіях / [Р.М. Шмідт, А.М. Мирошніков, М.Д. Мельничук, В.Є. Андріївський,  В.А. Прилипко, М.В. Розпутній, Л.І. Соломенко, Н.В. Гунько, О.О. Петриченко, Ю.Ю. Озерова, І.М. Пустовіт, І.С. Єзловецька, М.О. Слободенюк] / Міністерство аграрної політики України, Нац. ун-т біоресурсів і природокористування України, Наук. центр радіаційної медицини АМН України. – К., 2009. – 23 с. (Здобувач розробила рекомендації щодо забезпечення якісною питною водою жителів сіл).

10. Досвід використання “Методики екологічної оцінки якості поверхневих вод за відповідними категоріями” (пояснення, застереження, приклади) / А.В. Яцик, В.М. Жукінський, А.П. Чернявська, І.С. Єзловецька. – К. : Оріяни, 2006. – 60 с. (Здобувач систематизувала матеріали щодо екологічної оцінки якості поверхневих вод України, розробила приклади виконання орієнтовного і ґрунтовного оцінювання якості води водних об’єктів за відповідними категоріями).

Єзловецька І.С. Екологічна оцінка якості води поверхневих джерел для удосконалення технології водопідготовки. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 – екологія. – Національний університет біоресурсів і природокористування України, Київ, 2010.

Дисертація присвячена оцінюванню якості води джерел питного водопостачання аграрного сектору для створення пропозиції щодо удосконалення технологій водопідготовки (на прикладі Кременчуцького водосховища).

У роботі виконано оцінку сучасного екологічного стану поверхневих джерел і вперше встановлено значення екологічних нормативів якості води, що  дозволило визначити ступінь екологічної безпеки і рівень антропогенного навантаження на водні об’єкти (на прикладі Кременчуцького водосховища і Північного прорізу).

Визначено можливість використання водного об’єкта як джерела питного водопостачання аграрного сектору на основі нині діючої та нової гармонізованої нормативної бази (на прикладі основних водних басейнів України). Встановлено пріоритетні забруднювальні речовини, котрі потребують найбільшої уваги при водопідготовці. Обґрунтовано раціональні місця водозабору, використовуючи рухому точку забору.

Створено пропозиції щодо вдосконалення технології водопідготовки для отримання високоякісної питної води.

Ключові слова: джерело, якість води, екологічний норматив, екологічна оцінка, водопідготовка.

Езловецкая И.С. Экологическая оценка качества воды поверхностных источников для усовершенствования технологии водоподготовки. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата сельскохозяйственных наук за специальностью 03.00.16 – экология. – Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины, Киев, 2010.

Диссертация посвящена оцениванию качества воды источников питьевого водоснабжения аграрного сектора для создания предложения усовершенствования технологий водоподготовки (на примере Кременчугского водохранилища).

В работе выполнена оценка современного экологического состояния поверхностных источников и впервые установлено значения экологических нормативов качества воды, что позволило определить степень экологической безопасности и уровень антропогенной нагрузки на водные объекты (на примере Кременчугского водохранилища и Северной прорези). Впервые проведено сравнение их современного экологического состояния с экологическими нормативами качества воды. Показано, что наибольшие изменения произошли в блоке специфических веществ токсичного действия (ухудшение на 1–2 категории). 

Определена пригодность использования водного объекта как источника питьевого водоснабжения аграрного сектора на основе действующей на сегодня и новой гармонизированной нормативной базы (на примере основных водных бассейнов Украины). Установлены приоритетные загрязняющие вещества, которые нуждаются в наибольшем внимании при водоподготовке. Обоснованы рациональные места забора воды, используя подвижную точку забора. Установлены точки водозабора на Кременчугском водохранилище для особо напряженного периода года (лето), что позволит бесперебойно обеспечивать сельское население и отрасли сельского хозяйства качественной питьевой водой.

Предложены подходы к оценке качества воды источников водоснабжения для коррекции ее состава в процессах водоподготовки. Это позволит в будущем планировать обоснованные рекомендации при выборе источников водоснабжения для сельскохозяйственных предприятий и населения, а также откорректировать технологические требования к методам водоподготовки в зависимости от класса качества воды.

Созданы предложения совершенствования технологий водоподготовки для получения высококачественной питьевой воды. Предложена последовательность технологических процессов для получения питьевой воды нормативного качества из поверхностных водоемов в условиях загрязнения природными органическими веществами. Подобраны рациональные дозы реагентов для применения в технологических процессах с учетом снижения количества побочных продуктов водоподготовки.

Ключевые слова: источник, качество воды, экологический норматив, экологическая оценка, водоподготовка.

Yezlovetska I.S. Environmental assessment of water quality of surface sources to improve water treatment technologies. – Manuscript.

Thesis for the degree of candidate of agricultural sciences, specialty 03.00.16 ecology. National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Kyiv, 2010.

The thesis is devoted to evaluating the quality of water sources of drinking water for determining the suitability of their use in agriculture of Ukraine.

The work analyzes the conditions of water quality in surface sources, depending on the season at the example of lower territory of Kremenchug reservoir and the North cut. The estimation of the ecological condition and for the first time set of environmental standards of water quality was realized, which allowed characterizing the level of environmental health of water bodies.

The ecological assessment of water quality of surface drinking water sources is based on the new harmonized regulatory framework (for example, major river basins of Ukraine). The priority pollutants, which require the most attention in water treatment, were established.

The way of selecting the point of water abstraction from surface water (for example Vlasivskyi water intake of Kremenchug reservoir) was grounded.

The proposals to adjust water treatment technologies depending on the class of a natural water quality, were elaborated.

Key words: source, water quality, ecological standard, ecological estimation, water treatment.

1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

33276. Упрощенная система налогообложения индивидуальных предпринимателей на основе патента 29 KB
  Под субъектами малого предпринимательства понимаются коммерческие организации одновременно удовлетворяющие следующим условиям: 1 Доля участия РФ субъектов РФ общественных и религиозных организаций и объединений благотворительных и иных фондов в уставном капитале организации не превышает 25; 2 Доля уставного капитала доля уставного капитала принадлежащая одному или нескольким юридическим лицам не являющимся субъектами малого предпринимательства не превышает 25; 3 Среднесписочная численность организации не превышает предельного...
33277. Единый налог на вмененный доход для отдельных видов деятельности и его характеристика 27 KB
  Единый налог на вмененный доход для отдельных видов деятельности и его характеристика. Данный налог введен для обложения сфер деятельности где преобладают наличные денежные расчеты. Базовая доходность – условная месячная доходность в стоимостном выражении на ту или иную единицу физического показателя характеризующего определенный вид предпринимательской деятельности в различных сопоставимых условиях которая используется для расчета величины вмененного дохода. Корректирующие коэффициенты базовой доходности – коэффициенты показывающие...
33278. Корректирующие коэффициенты и их применение при расчете единого налога на вмененный доход 23 KB
  К3 коэффициентдефлятор соответствующий индексу изменения потребительских цен на товары работы услуги в Российской Федерации Таким образом расчет единого налога на вмененный доход: ЕНВД = БД х Ф х К1 х К2 х В1 В2 х С где БД значение базовой доходности в месяц по осуществлению розничной торговли; Ф физический показатель характеризующий розничную торговлю в каждом месяце налогового периода площадь торгового зала; К1 коэффициентдефлятор; К2 корректирующий коэффициент; В1 фактическое количество дней работы в месяце; В2 ...
33279. Единый сельскохозяйственный налог и его характеристика 27 KB
  Единый сельскохозяйственный налог и его характеристика. Налогоплательщиками признаются организации крестьянские фермерские хозяйства и индивидуальные предприниматели являющиеся сельскохозяйственными товаропроизводителями т. производящие сельскохозяйственную продукцию на сельскохозяйственных угодьях и реализующие эту продукцию в том числе продукты ее переработки при условии что в их общей выручке от реализации товаров работ услуг доля выручки от реализации этой продукции составляет не менее 70. хоз.
33280. Налоги и сборы и их роль в формировании налоговых доходов бюджетной системы РФ 24 KB
  Налоги и сборы и их роль в формировании налоговых доходов бюджетной системы РФ налоговая система совокупность налогов сборов пошлин и других платежей уплачиваемых физическими и юридическими лицами выполняет функцию аккумуляции денежных средств необходимых для государственных расходов выполняет бюджетная система государства и его внебюджетные фонды. Бюджетная система Российской Федерации включает в себя не только централизованный денежный фонд государства госбюджет но и бюджеты формируемые на уровне субъектов Федерации республик...
33281. Региональные и местные налоги и их роль в формировании налоговых доходов консолидированного бюджета субъекта РФ (на конкретном примере своего региона) 26.5 KB
  Региональные и местные налоги и их роль в формировании налоговых доходов консолидированного бюджета субъекта РФ на конкретном примере своего региона. Региональными налогами признаются налоги которые установлены Налоговым Кодексом и законами субъектов Российской Федерации о налогах и обязательны к уплате на территориях соответствующих субъектов Российской Федерации. Местными налогами признаются налоги которые установлены Налоговым Кодексом и нормативными правовыми актами представительных органов муниципальных образований о налогах и...
33282. Возникновение налога и его природа 27.5 KB
  Налоговая система возникла и развивалась вместе с государством. В Афинах например считалось что свободный гражданин не должен платить прямых налогов. Это государство еще не имело теории налогов. Плательщиками налогов обычно выступали люди принадлежавшие к третьему сословию т.
33283. Налоги в дореволюционной России и их роль в формировании доходов государственного бюджета (начало ХХ в.) 24.5 KB
  Дополнительный промысловый налог по размеру превосходил основной и зависел от размера основного капитала и прибыли предприятия. Принадлежавшие купцам предприятия и заведения вносили дополнительный налог в виде раскладочного сбора и процентного сбора с прибыли. Сбор с прибыли составлял 333 с той части прибыли которая в 30 раз превышала размер основного промыслового налога. Акционерные общества платили дополнительный промысловый налог в форме налога с капитала и процентного сбора с прибыли.
33284. Налоги в РСФСР в 20-е годы ХХ века 25.5 KB
  Налоги в РСФСР в 20е годы ХХ века. После Октябрьской революции налоговая политика была направлена на ослабление экономической базы буржуазии. Однако в условиях гражданской войны и натурализации народного хозяйства все денежные налоги были отменены и взимались в натуральной форме. был веден натуральный налог.