Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Управління освіти і науки Херсонської облдержадміністрації Херсонське територіальне відділення МАН України Херсонська загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів №53 Херсонський Центр дитячої та юнацької творчості Херсонської міської ради Відділення: екології та аграрних наук Секція: охорона довкілля та раціональне природокористування Якість питної води м. Херсона: стан та екологічні перспективи Роботу виконала: Світанько Маргарита Вадимівна, учениця 11 А класу Херсонської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів № 53 Херсонської міської ради Наукові керівники: Остапішина Ольга Едуардівна, учитель біології І категорії, Ладичук Дмитро Олександрович доцент Херсонського ДАУ, Ляшенко Євген Володимирович, доцент Херсонського ДАУ Херсон – 2015
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Управління освіти і науки Херсонської облдержадміністрації
Херсонське територіальне відділення МАН України
Херсонська загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів №53
Херсонський Центр дитячої та юнацької творчості
Херсонської міської ради
Відділення: екології та аграрних наук
Секція: охорона довкілля та раціональне природокористування
Якість питної води м. Херсона: стан та екологічні
перспективи
Роботу виконала: Світанько Маргарита
Вадимівна, учениця 11 А класу
Херсонської загальноосвітньої школи І-ІІІ
ступенів № 53 Херсонської міської ради
Наукові керівники:
Остапішина Ольга Едуардівна,
учитель біології І категорії,
Ладичук Дмитро Олександрович
доцент Херсонського ДАУ,
Ляшенко Євген Володимирович,
доцент Херсонського ДАУ
Херсон – 2015
2
ТЕЗИ
Якість питної води м. Херсона: стан та екологічні перспективи
Виконавець: Світанько Маргарита Вадимівна, Херсонське територіальне відділення МАН
України, вихованець секції МАН Херсонського Центру дитячої та юнацької творчості, учениця 11-А класу
Херсонської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів №53, м. Херсон.
Наукові керівники: Остапішина Ольга Едуардівна, учитель біології І категорії; Ладичук Дмитро Олександрович, доцент Херсонського ДАУ, к.с.-г.н.;
Ляшенко Євген Володимирович, доцент Херсонського ДАУ, к.х.н.
Актуальність теми. Основним мінералом на Землі по праву слід вважати природну питну
воду. Без води немає живих структур, немає живого, немає життя. Вода, це той мінерал, який
входить до складу всього на Землі, вода саме життя.
Питна вода м. Херсона не зовсім відповідає вимогам існуючих стандартів на питну воду.
Вона має значно більшу мінералізацію, твердість, погіршені смакові якості, у деяких районах вода
навіть має запах нафти. Саме ці якості та проблеми і визначають актуальність теми нашого
дослідження.
Мета дослідження: встановлення екологічного стану якості питної води в характерних
районах м. Херсона та розробка рекомендацій щодо її покращення.
Об’єкт дослідження: питна вода різних джерел в м. Херсоні.
Предмет дослідження: стан та екологічні перспективи використання питної води м. Херсона.
Відповідно до обраного об'єкту та мети дослідження нами були поставлені наступні
завдання:
1. На основі огляду літературних джерел проаналізувати екологічне значення води;
2. Вибрати характерні джерела для встановлення якості питної води;
3. Визначити екологічні проблеми питної води м. Херсона;
4. Дати екологічну оцінку якості питної води м. Херсона;
5. На основі отриманих результатів дослідження запропонувати заходи щодо покращення
стану питної води в м. Херсоні.
Проведені автором теоретичні та практичні дослідження в лабораторних та польових умовах
дозволяють встановити якість питної води м. Херсона, причини її погіршення та розробити заходи
її покращення.
ВИСНОВКИ
1. Вода є однією з найбільш необхідних і найпоширеніших речовин. Лише 2,5 % води є
прісною, придатною для життя.
2. Основними джерелами забруднення і засмічення водойм є: стічні води відходи
промислових підприємств, використання міндобрив, пестицидів та інших хімікатів, забруднення
побутовими стоками тощо.
3. Стан забруднення води в р. Дніпро можна віднести до категорії «помірно забруднені
води». Вміст хлоридів складає 43,2–50,2 мг/дм3, сульфатів 49,0–51,9 мг/дм
3.
4. Питна вода у більшості районів м. Херсона має підвищену мінералізацію, та водневий
показник.
5. У воді більшості свердловин міста спостерігалися високі концентрації нітратів. Група
свердловин, що зосереджена на території напірних станцій №3 та №4 має високі значення
мінералізації, вмісту хлоридів та сульфатів. Обмеженим винятком із взагалі неякісної питної води
нашого міста є вода свердловини, що знаходяться на Карантинному острові та в деяких районах
центра міста – площа Свободи, бульвар Мирний, початок вулиці 40-років Жовтня.
6. У більшості випадків забруднення води відбувається при русі по водопровідній мережі.
3
7. Якість натуральної питної води у значній мірі залежить від якості її джерела, технології
заповнення пляшок та дезінфекції, якості обладнання та інфраструктури розповсюдження.
4
ЗМІСТ
Вступ…………………………………………………………………………….. 6
Розділ 1 Стан водних ресурсів у Херсонській області………………. 8
1.1. Екологічне значення води………………………….............. 8
1.2. Водні ресурси та їх використання (Херсонська область та
місто Херсон)…………………………………………………….
11
1.3. Якість питної води та її вплив на здоров'я населення………….. 14
Розділ 2 Стан водних об’єктів питного водопостачання міста
Херсона ………………………………………………………. ………………..
17
2.1. Стан водних ресурсів міста Херсона…………………………........ 17
2.2. Екологічні проблеми питної води міста Херсона………………... 18
Розділ 3 Організація та методи дослідження якості води
м. Херсона…………………………………………………………………………..
21
3.1. Організація дослідження і методи дослідження………………... 21
3.2. Результати дослідження………………………………………….. 22
3.2.1. Методи визначення показників питної води………………....... 23
3.2.2. Аналіз показників питної води………………………………..... 24
Розділ 4. Використання результатів дослідження як засобу
валеологічного виховання учнів ………………………………………………
28
Висновки………………………………………………………………………….. 30
Список використаних джерел………………………………………………....... 31
Додатки…………………………………………………………………………. 32
Додаток А Інфографіка «Екологічні проблеми питної води» …............. 32
Додаток Б Інфографіка «Водні ресурси та їх використання»………… 33
Додаток В Діаграма «Використання питної води в Херсоні у 2014
році»……………………………………………………………
34
Додаток Г Реконструкція артезіанської свердловини № 22……………. 35
Додаток Д Дослідження якості питної води у різних районах м.
Херсона ………………………………………………………..
3
36
Додаток Е Відбір зразків питної води …………………………………… 37
Додаток Є Аналіз та очищення зразків питної води ………………….. 38
Додаток Ж Опитування учнів 9-11 класів ……………………………….. 40
Додаток З Результати опитування учнів 9-11 класів………………….. 41
Додаток И Бесіда на тему: «Роль води в житті людини» ………………. 42
Додаток І Практичне завдання № 1 ……………………………………. 43
Додаток Ї Практичне завдання № 2 …………………………………… 44
5
Додаток К Пам’ятка для учнів 7-х класів «Побутові фільтри для
очищення води»………………………………………………
4
45
6
ВСТУП
Актуальність теми. Здоров’я людей є головним чинником національної
безпеки України. Особливе місце в цьому аспекті належить безпеці питного
водопостачання, бо основним мінералом на Землі по праву слід вважати природну
питну воду. Без води немає живих структур, немає живого, немає життя. Вода, це
той мінерал, який входить до складу всього на Землі, вода саме життя.
Питна вода м. Херсона не зовсім відповідає вимогам існуючих стандартів
(ДСанПіН 2.2.4-171-10 [8]). Вона має значно більшу мінералізацію, твердість,
погіршені смакові якості, у деяких районах вода навіть має запах нафти. Саме ці
якості та проблеми і визначають актуальність теми нашого дослідження «Якість
питної води м. Херсона: стан та екологічні перспективи.»
Мета дослідження: встановлення екологічного стану якості питної води в
характерних районах м. Херсона та розробка рекомендацій щодо її покращення.
Об’єкт дослідження: питна вода різних джерел в м. Херсоні.
Предмет дослідження: стан та екологічні перспективи використання питної
води м. Херсона.
Відповідно до обраного об'єкту та мети дослідження нами були поставлені
наступні завдання:
1. На основі огляду літературних джерел проаналізувати екологічне значення
води;
2. Вибрати характерні джерела для встановлення якості питної води;
3. Визначити екологічні проблеми питної води м. Херсона;
4. Дати екологічну оцінку якості питної води м. Херсона;
5. На основі отриманих результатів дослідження запропонувати заходи щодо
покращення стану питної води в м. Херсоні.
7
Методи дослідження. Виходячи із завдань нашого дослідження, нами були
використані наступні методи дослідження: аналіз науково-методичної літератури,
системний аналіз критеріїв оцінювання якості питної води, діагностика якості
питної води, візуальні дослідження, фізико-хімічні методи визначення складових
питної води, статистико – математична обробка даних.
Проведені теоретичні та практичні дослідження в лабораторних та польових
умовах дозволяють встановити якість питної води м. Херсона, причини її
погіршення та розробити заходи її покращення.
Практичне значення одержаних результатів. На основі отриманих результатів
аналізу якості питної води м. Херсона розроблені рекомендації щодо встановлення
технічного стану водопровідної мережі в будівлях та запропоновані сучасні прилади
по очищенню питної води.
Структура та обсяг роботи: робота складається з 4-х розділів, які включають в
себе: 4 розділи, 15 літературних джерел, 13 додатк ів.
8
РОЗДІЛ 1
СТАН ВОДНИХ РЕСУРСІВ МІСТА ХЕРСОНА
1.1 Екологічне значення води
Вода є однією з найбільш необхідних і найпоширеніших речовин. Вона
необхідна для життя, оскільки бере участь у кожному процесі, що відбувається в
рослинах та живих організмах. Загальний об’єм води на нашій планеті оцінюється
вражаючою цифрою 1385 млн. км3. ( Додаток А). Лише незначна частина цієї води
придатна для використання людиною. Абсолютна більшість цієї колосальної маси –
це гіркувато-солона морська вода, непридатна для життя та технічного
використання. У 2010 році споживали майже 5000 км3 води на рік, тобто в 10 разів
більше, ніж у 1950 році [2].
Лише 2,5 % води є прісною, придатною для життя. Близько 69 % прісної води
знаходиться в шапках полярного льоду і гірських льодовиках або в підземних
водоносних горизонтах, занадто глибоких для того, щоб відкачувати її при сучасній
технології.
Соціо-екологічні фактори значною мірою впливають на доступ до води. Країни,
що розвиваються, можуть не мати капіталу і технології для початку використання
наявних водних ресурсів. Доступ ще більше ускладнюється конфліктами, що
виникають у зв’язку з правами на воду в басейнах річок і озер, що належать двом
або більше країнам, що перетинають міжнародні кордони. Зростання чисельності
населення світу привело до різкого збільшення обсягів споживання води [1, с.9].
З розвитком промисловості річки й озера стали все більше забруднюватися
викидами недостатньо очищених стічних вод, промисловими відходами і
термічними водами гідроелектростанцій.
9
У більш пізній період забруднення річок і озер явно зросло внаслідок змивання
добрив, пестицидів і гербіцидів з сільськогосподарських угідь, а також кислотних
дощів.
Особливим видом забруднення гідросфери є теплове забруднення, яке
спричинене спуском у водойми теплих вод від енергетичних установок.
Величезна кількість тепла, що надходить з нагрітими водами в річки та озера,
істотно змінює їх термічний і біологічний режими. Серед теплових забруднювачів
гідросфери перше місце займають АЕС.
Основними джерелами забруднення і засмічення водойм є:
- стічні води промислових та комунальних підприємств;
- відходи від розробок рудних і нерудних копалин;
- води рудників, шахт, нафтопромислів;
- відходи деревини при заготівлі, обробці, сплаві лісових матеріалів;
тирса, тріска, колоди, хмиз та ін.);
- викиди водного, залізничного та автомобільного транспорту;
- первинна обробка льону, коноплі та інших технічних культур.
Найінтенсивнішими забруднювачами поверхневих вод є великі целюлозно-
паперові, хімічні, нафтопереробні, харчові та текстильні підприємства; гірничорудні
і металургійні комбінати, а також сільськогосподарське виробництво.
Дуже небезпечним є сплавляння лісу, обробленого сильнодіючими
отрутохімікатами антисептиками, що застосовуються в лісовій промисловості. Вода
стає непридатною для споживання і для життя водних організмів. Під час
сплавляння розсипом багато деревини тоне і загниває на дні, що також призводить
до підвищення смертності живих організмів водного середовища.
Сільське господарство один з найбільших споживачів і, одночасно,
забруднювачів природних вод внаслідок використання міндобрив, пестицидів та
інших хімікатів, функціонування великих тваринних комплексів, зрошування
земель. Щорічно лише азотних добрив вноситься в грунт понад 50 млн. тонн. Скрізь
10
відбувається забруднення вод добривами і пестицидами, небезпечними своєю
токсичністю.
Дуже небезпечними є синтетичні миючі засоби, котрі потрапляють у
водоймища і навіть їх незначна кількість викликає неприємний смак і запах води,
утворює піну і плівку на поверхні, що утруднює доступ кисню та призводить до
гибелі водних організмів [15].
До особливих видів забруднення належить також заростання водойм
водоростями, особливо синьо-зеленими, гниття яких викликає захворювання та
загибель риби. Ця проблема характерна для водоймищ басейну Дніпра.
Особливо небезпечним для здоров’я людини є забруднення природних вод
побутовими стоками. Така забруднена вода зовсім непридатна для постачання
населенню, оскільки містить збудники різноманітних інфекційних захворювань
(паратиф, дизентерія, інфекційний вірусний гепатит, туляремія та ін.). Підраховано,
що на нашій планеті майже 500 млн. людей щорічно хворіє через користування
забрудненою водою.
Останнім часом великої шкоди завдають природним водам кислотні дощі. Чим
частіше випадають кислотні дощі і чим більшу концентрацію кислоти вони містять,
тим швидше зменшується кількість і видовий склад живих організмів, у водоймах
гинуть ікринки земноводних, равлики, прісноводні креветки, вимирають бактерії, а
отруєні листки і стебла нагромаджуються на дні, зникає планктон. З донних
залишків починається вилуговування отруйних металів: алюмінію, ртуті, свинцю,
кадмію, олова, берилію, нікелю і т. п.
Залізничний транспорт – крупний споживач води. Не дивлячись на майже
остаточну ліквідацію парової тяги, водоспоживання на залізниці лише збільшується.
Вода присутня практично в усіх виробничих процесах: при промивці рухомого
составу, його вузлів та деталей, охолодженні компресорів та іншого обладнання,
отриманні пари, використовується при заправці вагонів. Частина використаної води
витрачається безповоротно (заправка вагонів, отримання пари, виготовлення льоду).
11
Велика частина використаної води зливається у поверхневі водні об’єкти ріки та
озера.
Також відбувається забруднення підземних вод повітряним транспортом. Це
стається за рахунок витоку палива при заправці, а також при помилках при його
перевезенні та зберіганні. На злеті та при посадці літака в атмосферу виділяється
деяка кількість рідких та газоподібних продуктів згорання палива, які осаджуються
поблизу злітної смуги та накопичуються у ґрунті. На покритті аеропортів
накопичується суміш, яка складається з пилу, продуктів згорання палива, залишків
шин та інших матеріалів. Разом з опадами все це потрапляє до водоймищ.
При експлуатації водоймищ річковим транспортом відбувається їх
забруднення. Джерелом забруднення можна вважати під сланеві (лляльні) води, які
утворюються в машинних відділах кораблів та відрізняються високим вмістом
нафтопродуктів. Також при перевезеннях відкритими способами піску, щебеню,
цементу відбувається попадання в водоймища пилоподібних часток. Потрібно
пам’ятати і про вплив на якість води відпрацьованих газів корабельних двигунів.
Для фанових (фекальних) стічних вод характерне високе бактеріальне, а також
органічне забруднення.
1.2. Водні ресурси та їх використання
(Херсонська область та місто Херсон)
Із природних водних об'єктів протягом 2014 р. було забрано 1137 млн. м3 води
(з поверхневих джерел – 1074,0 млн.м3, з підземних – 63,11 млн. м
3), що на 5,3% (на
57 млн. м3) більше порівняно з 2013р. та на 22,5% менше порівняно з 2012р. Більше
25% (289 млн. м3) води втрачено при транспортуванні. (Додаток Б)
Використано води – 759,9 млн. м3, у т.ч.:
- підприємствами комунгоспу та побутового обслуговування – 38,8 млн. м3;
- промисловістю – 24,53 млн. м3;
- сільським господарством – 2,705 млн. м3;
12
- на зрошення – 686,9 млн. м3.
У порівнянні з 2013 роком забір води з поверхневих джерел збільшився на
66,43 млн. м3, а з підземних зменшився – на 9,32 млн.м
3. Загальне використання
води збільшилось на 81,7 млн. м3. На зрошення збільшилось використання на
92,9млн. м3, на інші потреби зменшилось, а саме: підприємствами комунгоспу та
побутового обслуговування на 3,02 млн. м3, у промисловості на 5,35 млн. м
3, у
сільському господарстві на 0,543 млн. м3 [14].
Таблиця 1.1
Основні показники використання та відведення води
Показники Одиниця
виміру 2012 рік 2013 рік 2014 рік
1 2 3 4 5
Забрано води з природних джерел,
усього млн. м
3 1356 1080
1137
у тому числі:
поверхневої млн. м3 1278 1007,57 1074
підземної млн. м3 78,07 72,43 63,11
морської млн. м3 0,014 0,005 0,003
Використано свіжої води, усього млн. м3 923,2 678,2 759,9
у тому числі на потреби:
господарсько-питні (підприємствами
комунгоспу та побутового
обслуговування)
млн. м3 45,16 41,82 38,8
промисловості млн. м3 42 29,88 24,53
сільськогосподарські млн. м3 2,575 3,248 2,705
зрошення млн. м3 825,6 594,0 686,9
Втрачено води при транспортуванні млн. м3 211,9 281 185,9
% до заб-
раної води 15,6 26 16,35
Скинуто зворотних вод, усього млн. м3 97,9 99,3 75,47
у тому числі:
у підземні горизонти млн. м
3
у накопичувачі млн. м3 7,6 9,19 5,394
на поля фільтрації млн. м
3
у поверхневі водні об'єкти млн. м3 90,27 90,08 70,08
Скинуто зворотних вод у поверхневі
водні об'єкти,
13
Показники Одиниця
виміру 2012 рік 2013 рік 2014 рік
1 2 3 4 5
усього млн. м3 90,27 90,08 70,08
з них:
нормативно очищених, усього млн. м3 28,62 28,25 26,38
нормативно (умовно) чистих без
очищення млн. м
3 50,23 59,41 42,87
забруднених, усього млн. м3 11,141 2,419 0,822
у тому числі:
недостатньо очищених млн. м3 0,8 0,713 0,795
без очищення млн. м3 10,57* 1,706 0,027
* - за рахунок якості скинутої води риборозплідними господарствами
При постійному дефіциті питної води для населення, вона використовується на
виробничі потреби. Так, у 2014р. на виробничі потреби підприємств припало 3,2%
(24,5 млн. м3) всієї використаної води, на побутово-питні потреби – 5,1% (38,8 млн.
м3) та сільськогосподарське водопостачання – 0,4% (2,7 млн. м
3). Але найбільшу
кількість води використано на зрошення – 90,4% (686,9 млн. м3). (Додаток В)
Загальне збільшення обсягів використання води у порівнянні з 2013р. відбулось
за рахунок води яка була використана для зрошення (на 15,6%, або на 92,9 млн. м3).
У той же час спад обсягів використання води відбувся за рахунок зменшення її
витрат на виробничі потреби (на 18,1%, або на 5,4 млн.м3) та побутово-питні
потреби (на 7,2%, або на 3,0 млн. м3).
Потреби промисловості задовольнялися також шляхом залучення води в
оборотні і повторно-послідовні системи. За рахунок цього протягом 2009р.
зекономлено 57,3 млн. м3 свіжої води.
Станом на 01.01.2015 р. в області зареєстровано 2474 водокористувача, які
здійснюють спеціальне водокористування, що на 52 більше ніж станом на
01.01.2014 р.; з них 1761 мають дозволи на спецводокористування. Кількість
водокористувачів, що порушують Водний кодекс України, складає 713.
Видані дозволи 716 водокористувачам. Розглянуто та затверджено 23 проекту
нормативів гранично допустимого скиду (ГДС) забруднюючих речовин в поверхневі
14
водні об’єкти, встановлено нормативи ГДС 2 підприємствам. Видано 19 погоджень
на проектування та 11 дозволів на буріння свердловин при наявності проектно-
кошторисної документації з позитивним висновком екологічної експертизи [14].
1.3. Якість питної води та її вплив на здоров'я населення
Херсонською обласною санітарно-епідеміологічною станцією здійснюється
контроль за мікробіологічним забрудненням питної води на 1085 водопроводах.
У 2014 році Держсанепідслужбою проведено дослідження майже 19,5 тис. проб
питної води на мікробіологічні показники. Питома вага проб, які не відповідають
вимогам Держстандарту та санітарних норм, в середньому по області становить
1,1% (у 2013 році –1,7%).
Проведений аналіз свідчить, що до бактеріального забруднення питної води
призводять незадовільний санітарно-технічний стан водопровідних мереж і споруд,
систематичне відключення водопроводів від електроенергії та подача води за
графіками, затвердженими органами місцевого самоврядування.
При здійсненні держсанепіднагляду за станом господарсько-питного
водопостачання до відповідальних осіб були вжиті заходи адміністративного
впливу. Так, впродовж 2014 року було накладено 286 штрафів та призупинялась
робота 28 об'єктів водопостачання.
Стан бактеріального забруднення води постійно створює напружену епідемічну
ситуацію в населених пунктах області.
Джерело водопостачання міста Херсона – верхньосарматський водоносний
горизонт. Водозабір здійснюється зі 135 артезіанських свердловин глибиною від 60
м до 100 м, з них 103 (76%) експлуатуються з перевищенням нормативного терміну
(24 роки). Знезараження води проводиться на шести насосних станціях водопроводу
міського комунального підприємства «Виробниче управління водопровідно-
каналізаційного господарства м. Херсона» (МКП «ВУВКГ міста Херсона»), у т.ч. на
4-х – хлором, на 2-х бактерицидними установками [12].
15
Вода, що подається свердловинами МКП «ВУВКГ міста Херсона», не
однорідна за своїм складом та відповідає вимогам ДСанПіН 2.2.4-171-10 за
органолептичними, мікробіологічними та радіологічними показниками. Однак 30%
свердловин, розташованих на майданчику НСВ-1 (Шуменський мікрорайон та с.
Комишани), подають воду з відхиленням від державних стандартів за солевмістом.
Держстандарт та Міністерство охорони здоров'я, враховуючи існуючі
гідрогеологічні умови, дефіцит питної води та відсутність альтернативних
водозаборів з водою питної якості, надали спеціальний дозвіл на експлуатацію таких
свердловин.
Для поліпшення якості питної води, згідно з рекомендаціями спеціалізованих
організацій, розроблені заходи, які окремим розділом включені до «Програми
поліпшення стану справ з наданням населенню м. Херсона послуг з водопостачання
та водовідведення». З метою недопущення забруднення водоносного горизонту за
рахунок коштів (1089,8 тис. грн.) МКП «ВУВКГ міста Херсона» були виконані
роботи із заміни та ремонту мереж 2,505 км (з урахуванням ремонту колодязів та