Основні джерела водопостачання України

Зміст

1.ВСТУП

Стан України впродовж останніх 5-ти років характеризується інтенсивним розвитком промисловості, транспорту, енергетики, індустріалізацією сільського господарства. Все це призвело до того, що антропогенний вплив на навколишнє середовище прийняв глобальний характер.

Зараз в нашій країні спостерігаються значні труднощі з забезпеченням природними ресурсами, зокрема прісною водою, внаслідок якісного та кількісного виснаження природних водоймищ, що пов'язано з забрудненням та нераціональним використанням води.

Забруднення води здебільшого відбувається внаслідок скиду до неї промислових, побутових та сільськогосподарських відходів. В деяких водоймищах забруднення води настільки велике, що відбулася повна їх деградація як джерел водопостачання.

Через порушення екологічної рівноваги спостерігається загроза значного погіршення становища водоймищ. Тому перед людством стоїть важливе завдання - охорона гідросфери та збереження рівноваги в біосфері.Стан нашого навколишнього середовища, і, насамперед, води, в остаточному підсумку визначає основу основ нації - збереження генофонду.

2.Основні джерела водопостачання  України.

2.1.Річковий стік.

Основним джерелом водопостачання для населення є річковий стік. Річковий стік України становить у середньому 83,5 млрд м3, а в посушливі роки зменшується до 48,8 млрд м3. Він розподіляється територією держави дуже нерівномірно: майже 70 % стоку припадає на північний захід країни, де мешкає близько 40 % населення. А на Донецько-Придніпровський і Південний економічні райони, в яких проживає майже 60 % населення та зосереджено найводомісткіші галузі господарства, потрапляє в середньому лише 30 % річкового стоку. У зв'язку з цим у багатьох районах півдня України спостерігається гострий дефіцит води, для ліквідації якого доводиться перекидати воду каналами, будувати водосховища тощо.

Річкова мережа України складається з:

1) тимчасових водотоків, що мають течію лише під  час сніготанення і дощів; 2) маленьких  струмків і річок;

3) великих рік, таких як  Дніпро і Дністер.

Річки України належать до басейнів Чорного й Азовського морів і частково (майже 4 %) — до басейну Балтійського моря .Найбільше річок розміщено у басейні Дніпра — 27, Дунаю — 26,3, Дністра — 23,7 %, Південного Бугу — 9,3. Середня густота річкової мережі України становить 0,34 км/км2. Найбільша густота річкової мережі притаманна Карпатам, де вона сягає 2,0 км/км2. Також цей показник є досить значним у Кримських горах, насамперед, на Південному березі Криму. Найменша густота річкової мережі — у Херсонській області, де є значні безстічні території.

2.2 Гідрологічні характеристики  головних річок України.

(табл..1.1)

Головним постачальником води для України є Дніпро. Інші річки, що забезпечують потреби у воді —це Дунай, Дністер, Південний Буг, Тиса, Прут та ін. (табл. 1.1). Стан води й повноводдя цих водних артерій залежать головним чином від стану їх приток — малих річок, яких налічується близько 63 тис, вони мають величезне значення (варто згадати, що 90 % населених пунктів розташовані саме в долинах малих річок та користуються їхньою водою). Проте стан малих річок України на сьогодні е надто складним: понад 20 тис. їх вже зникло, пересохло. Це, звичайно, зумовлює деградацію великих річок, тому проблема їх збереження й оздоровлення — одна з найгостріших для України.

2.3 Сучасний стан басейну р. Дніпро та інших річок України.

а) Використання вод басейну р. Дніпро.

Дніпро — найбільша річка України, третя в Європі після Волги та Дунаю за площею водозбірного басейну (504 тис. км2) і протяжністю (2201 км). Довжина Дніпра в межах України становить 981 км, площа водозбірного басейну — 286 тис. км2. Водними ресурсами Дніпра користується понад 30 млн жителів України(рис.1.2)

(рис.1.2 Користування водними  ресурсами в Україні)

Із Дніпра для потреб промисловості й сільського господарства щороку беруть майже 15 млрд м3 води, а в атмосферу басейну кожного року викидається понад 10 млн т газопилових забруднень. Із різними стоками (дощовими й талими водами) у Дніпро та водосховища потрапляє понад 50 тис. т азотних сполук, 40 тис. т фосфорних, 20 тис. т калійних, близько 1 тис. т заліза, 40 т нікелю, 2 т цинку, 1 т міді, 0,5 т хрому тощо.

Істотне значення в системі водопостачання мають також водосховища і ставки на притоках Дніпра. У його басейні нараховується 15 380 різних приток, загальна довжина яких дорівнює 67 156 км, збудовано 504 водосховища з загальною площею водного дзеркала 767 км2 та об'ємом 2,2 км3, 12 570 ставків на малих річках, загальна площа яких становить 1086 км2 і об'єм — 1,54 км3.

Інтенсивне використання земель басейну Дніпра з метою ведення сільського господарства (60 % території розорано), яке спричинило ерозію 35 % земель та трансформування 80 % первинного природного ландшафту, перетворило водосховища на Дніпрі в акумулятори забруднювальних речовин. У катастрофічному становищі перебувають річки нижнього Дніпра, на яких щороку ускладнюється санітарно-епідеміологічна ситуація, зменшуються вилов риби та біорізноманіття

 б ) Забрудники басейну р. Дніпро.

Найбільшими забруднювачами водних об'єктів басейну р. Дніпро є:

1. чорна та кольорова металургії;
2. коксохімічне виробництво;
3. важке, енергетичне, транспортне машинобудування;
4. комунальне господарство;
5. сільське господарство. Значну частину (майже 10 %) забруднення водних об'єктів басейну Дніпра становлять атмосферні опади.

Значної  шкоди Придніпров'ю завдало будівництво шістьох ТЕС на водосховищ,  що затопили майже 700 тис. га  родючих заплавних земель (близько 2,1 % загальної площі України). В результаті такого будівництва режим Дніпра наблизився до застійного озерного. Різко зменшився водообмін і створилися застійні зони. Ріка втратила здатність самоочищатися. Піднявся рівень ґрунтових вод далеко від берегів. Почастішала евтрофікація вод і посилилося засолення ґрунтів. Майже в десять разів збільшився об'єм підземного стоку вод. У нижній частині басейну іригації змінився водно-сольовий режим ґрунтів, зменшився вміст гумусу в ґрунтах та посилилася їх ерозія в прибережній зоні. Внаслідок знищення під водою садів та городів щороку втрачається 3—4 млн. т фруктів і овочів та близько 1 млн. т зерна. Екологічна, енергетична та рибогосподарська вигода від створення водосховищ незначна, а нині вони перетворилися на гігантські накопичувачі промислового й побутового бруду. Майже половина річного обсягу стоку Дніпра забруднена.

Надзвичайно небезпечним є радіаційне забруднення донних відкладів Дніпра, особливо Київського водосховища, після аварії на ЧАЕС. У намулах Дніпродзержинського й Дніпровського водосховищ накопичуються значні кількості заліза, важких металів, фенолу та нафтопродуктів. Київське, Канівське й Дніпродзержинське водосховища забруднені нітратним та амонійним азотом (11—16 ГДК). Максимальні концентрації міді (110ГДК) спостерігалися в Дніпродзержинському водосховищі, цинку (140 ГДК) — у Канівському водосховищі біля м. Києва.

На санітарно-епідемічну ситуацію та якість питної води Дніпра негативно впливає вміст значної кількості органічних і хлорорганічних сполук, що реєструється майже в усіх створах спостереження. Перевищення санітарних норм за різними показниками коливається в межах 1,1—4,0 рази. Очисні споруди водопроводів не можуть перешкоджати потраплянню цих сполук у питну воду. За даними відомчого моніторингу, найзабрудненішою є середня частина Дніпра. В аварійному становищі нині перебуває 19,9 тис. км, або 26%, водопровідних мереж. Часті аварії на водопровідних мережах (майже дві на 1 км їхньої довжини) спричинюють вторинне забруднення питної води і небезпеку виникнення та поширення інфекційних захворювань.

  в) Заходи для покращення екологічного стану р. Дніпро.

З метою поліпшення екологічного стану басейну р. Дніпро потрібно здійснювати невідкладні заходи, а саме:

— розробляти пріоритетні програми з екологічно-ефективних заходів, спрямованих на розв'язання проблем басейну;

— упроваджувати систему басейнового управління, що" з одного боку, нестиме повну відповідальність за стан вод басейну, а з іншого — матиме в своєму розпорядженні всі необхідні важелі регулювання, насамперед, фінансові;

— розвивати регіональну систему екологічно безпечного і сталого управління водними ресурсами басейну;

— розробляти потрібні організаційні та юридичні механізми оцінювання, контролю і запобігання забрудненню водних ресурсів басейну;

— налагодити робочі зв'язки з усіма державними, науковими і громадськими організаціями та установами шляхом створення комплексного управління природоохоронною діяльністю.

3.Основні причини кризової ситуації  в басейнах великих і малих  річок України.

Загалом в країні налічується 63 119 великих, середніх і малих річок, а також майже 8073 озер і лиманів. Основними причинами кризової ситуації, що склалася в басейнах великих і малих річок України, вважаються такі:

— спорудження каскаду водосховищ на Дніпрі, в результаті чого було затоплено понад 500 тис. га і підтоплено 100 тис. га продуктивних земель, зруйновано майже 1,5 тис. км берегів, змінено водний режим та ін.;

— великомасштабні меліорації;

— будівництво низки великих промислових комплексів у басейнах річок;

— величезні об'єми водозбору для промисловості та зрошення;

— колосальні обсяги забруднень.

4. Водосховища і ставки України.

4.1  Водосховища та їх  види.

Водосховища — це штучні водойми, утворені під час спорудження водомірної греблі у долині річки, причому об'єми води в них перевищують 1 млн м3. Водосховища створюють з метою регулювання річкового стоку для забезпечення різноманітних господарських потреб. Загалом у межах нашої держави споруджено майже 1 тис. водосховищ, загальна площа яких у процесі заповнення перевищує 3,3 тис. км2, а загальний об'єм води становить понад 55 млрд м3 (табл. 1.3).

Вирізняють п'ять головних видів водосховищ:

— рівнинні, що характеризуються великою площею водної поверхні, невеликою максимальною (15—25 м) і середньою (переважно 5—9 м) глибинами, інтенсивними процесами переробки берегів;

— водосховища передгірні та плоскогірних областей. Для них властиві великі глибини (70—100 м і більше), порівняно невелика інтенсивність переробки берегів, незначне затоплення і підтоплення території;

— гірські мають великі глибини (часто понад 100 м), незначні площі підтоплення та невелику інтенсивність переробки берегів;

— озерні, які створюють під час будівництва греблі на річці, що витікає з озера. Перевагою цих водосховищ є те, що за незначного підпору і невеликої площі затоплення земель у них можна закумулювати великі об'єми води;

— наливні — для їх спорудження використовують природні улоговини. Застосовують такі водосховища переважно у процесі зрошення та будівництва гідроакумулювальних електростанцій.

4.2 Водосховища України (табл.)

(Водосховища України)

Загальні об'єми води у водосховищах часто перевищують річний стік річок або навіть великих територій. Наприклад, в Україні у водосховищах і ставках міститься понад 58 к м3 води, звідки випливає, що у штучних водоймах, створених людьми є такий об'єм води, який перевищує середньорічний стік Дніпра і в цілому водні ресурси країни, що формуються на її території у середні за водністю роки. Загальна площа водного дзеркала водосховищ і ставків в Україні становить майже 12 тис. кв.

4.3 Ставки.

Ставки — найчистіша група штучних водойм, що здавна утворювалися на малих річках, у балках та ярах. Ставки відрізняються від водосховищ масштабами акумульованої води — загальний об'єм води навіть у найбільших ставках не перевищує 1 млн м3. Усього в Україні є близько 23 тис. ставків, загальний об'єм води в яких сягає 3 млрд м3.

Створення штучних водойм впливає на природу не тільки прилеглих, а й віддалених регіонів, таким чином:

— затоплюються і підтоплюються величезні площі сільськогосподарських земель і лісів. Ширина зони підтоплення може становити десятки кілометрів. Наслідками підтопленняє заболочення, засолювання ґрунтів у лісостеповій і степовій зонах, підтоплення будинків, погіршення санітарного стану місцевості тощо;

— коливання рівня води, вітрове хвилювання та берегові течії зумовлюють розмивання й обрушення берегів: відбувається переформування берегів (абразія) і дна водосховищ. Процеси абразії спричинюють відступ берегів на десятки і сотні метрів, зміни глибин, замулення та зміни обсягу і площі водосховища

— виникає потреба переселення значної кількості населення та об'єктів господарювання, що пов'язано з великими витратами матеріальних ресурсів;

— перерозподіл водосховищами річкового стоку в часі й територією порушує умови існування, живлення, пересування і розмноження риб;

— водосховища вносять помітні зміни в місцевий метеорологічний режим — навесні охолоджують прибережні території, а в другій половині теплого періоду підвищують температуру. В районах великих водосховищ збільшуються кількість опадів, швидкість і повторюваність вітрів;

— постійне і глибоке (понад 2 м) затоплення території спричинює повну загибель наземної рослинності;

— під час заповнення водосховищ (іноді триває кілька років) помітно зменшується чисельність багатьох видів тварин у зв'язку з загибеллю молодняка і знищенням місць їх існування.

5. Озера, лимани та болота України.

5.1 Озера та лимани.

Озера, лимани та болота належать до водойм уповільненого водообміну. Озерами називають западини на поверхні суші, заповнені водою.

 За походженням озерних  улоговин вони поділяються на:

• Тектонічні;
• Льодовикові;
• водно-ерозійні та водно-акумулятивні;
• провальні;
• вулканічні;
• загатні ;
• еолові.

В Україні переважна більшість озер водно-ерозійного та водно-акумулятивного походження. У Карпатах є льодовикові (Бребенескул), вулканічні (Липовецьке) та завальні (Синевір) озера. На Поліссі та у степу багато провальних (карстових) озер. Поширення озер залежить від клімату, який визначає їх живлення і розташування озерних западин. Клімат — провідний фактор поділу озер, тому їх поширення має зональний характер. Найбільше озер на територіях з вологим кліматом, тут вони повноводні та прісні, найменше — в зонах із посушливим кліматом, там вони мілководні і переважно солоні. На території України нараховується понад 20 тис. озер. Великі озера розташовані у плавнях Дунаю та на узбережжі Чорного моря (наприклад, Сасик, Ялпуг, Кагул та ін.); у басейні Західного Бугу (Світязь); із гірських найбільшим є Синевір. У господарській діяльності озера використовуються як шляхи сполучення, для риболовного промислу, а солоні — для видобування кухонної солі та інших хімічних речовин. Найглибше озеро Світязь (58,4 м) басейну Західного Бугу. Згідно з оцінками експертів, найгірша екологічна ситуація спостерігається на озері Сасик (Одеська область).

Лимани — це озера, розташовані неподалік від морів, що періодично з'єднуються з морем або відокремлені від нього піщаними пересипами, іноді відкритими до моря. Загалом в Україні налічується понад 8 тис. лиманів.

5.2 Болота.

Болота — надмірно зволожені ділянки земної поверхні, на яких росте специфічна вологолюбна рослинність, розвивається болотний тип ґрунтоутворення, і, як правило, є шар торфу потужністю понад 30 см. Залежно від умов водно-мінерального живлення, типу торфового покладу і характеру рослинності розрізняються низинні (евтрофні), верхові (оліготрофні) та перехідні (мезотрофні) болота. У межах України болота найпоширеніші на Поліссі, у долинах степових річок та Карпатах. У болотах нагромаджується велика кількість торфу. Торф — це порода органічного походження, утворена в результаті накопичення і розкладу органічних залишків, головним чином, рослинних, у болотах і на заболочених ділянках. Під час спалювання торфу залишається незгораючий залишок — зола, що характеризує вміст в ньому мінеральних речовин (зольність). Торф використовується як добриво, а також для підстилки худобі та промислових потреб.

6. Забруднення підземних та поверхневих  вод.

Як видно з рис. 7.2, загалом для водомірних постів України характерні показники помірної забрудненості води, тобто умовно чиста вода. Екологічно чиста вода є в Закарпатській області, південній частині Вінницької, на південному сході Харківської, заході Одеської областей та південно-західній частині Автономної Республіки Крим. Підвищена забрудненість води спостерігається у Львівській, Одеській, Запорізькій, Дніпропетровській та Донецькій областях; висока забрудненість — у північній частині Донецької області, а дуже висока — на значній частині Херсонської області. Малі річки забруднені значно більше, ніж великі. Це пов'язано не тільки з водністю рік, а й з тим, що великим річкам приділяється більше уваги у зв'язку з будівництвом очисних споруд.

Рис.1.4

Підземні води України мають не менше значення для забезпечення водою населення (рис. 1.5). Варто зазначити, що майже 70 % населення сіл і селищ міського типу задовольняє свої потреби в питній воді за допомогою ґрунтових вод (колодязі) або глибших водоносних горизонтів (свердловини). Це найбільш надійні джерела доброякісної питної води. Підземними називаються всі води, що розміщені у ґрунтах та гірських породах верхньої частини земної кори (до глибини 12—16 км) і заповнюють при цьому різні пустоти. Підземні води мають різне походження: переважна їх більшість утворюється внаслідок просочування в глибини Землі атмосферних опадів (інфільтраційна вода) або у зв'язку з конденсацією водяної пари безпосередньо в ґрунті (конденсаційна вода).

Рис.1.5(Підземні води України)

За умовами залягання підземні води поділяють на верховодку, ґрунтові та артезіанські. До верховодки належать води, що залягають найближче до земної поверхні, мають обмежене поширення і тимчасове залягання. Режим верховодки залежить повністю від режиму атмосферних опадів. Ґрунтові води залягають на водотривких горизонтах, розміщених нижче. Артезіанські води (напірні) — це всі підземні води, які залягають у більш-менш глибоких пластах і мають напір. Вода, що особливо насичена вуглекислим газом і мінеральними солями, називається мінеральною. Мінеральні води широко використовуються з метою лікування різних захворювань.

В Україні з надр щороку видобувається понад 5 км3 води. У загальному споживанні (33 км3 на рік) використання підземних вод становить понад 15 %, у тому числі у промисловості — майже 14, сільському господарстві — понад 25, житлово-комунальному господарстві — понад 34 %. У 77 містах України водопостачання здійснюється практично лише за допомогою ресурсів підземних вод.

Основна частина (понад 60 %) ресурсів підземних вод зосереджена в північних областях України: Чернігівська, Київська, Полтавська, Харківська, Сумська та ін. Стан підземних вод України в цілому кращий, ніж поверхневого стоку, хоча іноді спостерігається забруднення їх стоками промислових підприємств, тваринницьких комплексів тощо. У деяких промислових районах (Донбас, Кривбас) розвиток шахт і кар'єрів негативно впливає на якість і запаси підземних вод. Шляхом багаторічного відкачування води з цих об'єктів їхній рівень дуже зменшився, а з деяких водоносних горизонтів вода зникла взагалі. В останні 15—20 років на стан підземних вод впливають як нові, так і значна кількість твердих та рідких відходів, нагромаджених за попередні десятиріччя. У місцях "мокрої" консервації шахт відбувається зміна хімічного складу підземних вод. Найбільша кількість водозаборів, де погіршився стан підземних вод, розташована в промислово розвинутих областях Донецькій, Дніпропетровській, Луганській (рис.1.6).

Рис.1.6

Найбільш незадовільний якісний стан підземних вод на півдні України — в Одеській, Миколаївській, Херсонській, Запорізькій областях та Криму. Пестицидне забруднення, вище, ніж нормативні величини, спостерігається у Вінницькій, Житомирській, Луганській, Миколаївській областях та Криму. Особливо велике таке забруднення характерне для Одеської області. Нітратне забруднення більше ГДК простежується майже по всій території України, за винятком західних областей.

7. Екологічний стан морських акваторій України.

7.1 Чорне море.

Чорне море — майже повністю "закрита" водойма, тому воно особливо чутливе до забруднення. Щороку в нього скидається в середньому 2 млрд м3 неочищених стоків, а у деякі роки — майже 5 млрд м3 стічних вод. Окремо слід зупинитися на радіаційному забрудненні Чорного моря, у водозбірному басейні якого знаходиться Чорнобиль. Після припинення випробувань атомної зброї в атмосфері радіаційне забруднення поверхневого шару морської води було за концентрацією цезію-137 на рівні 17 Бк на куб.м води. Влітку 1986 р., в основному внаслідок атмосферного переносу забруднень від викидів Чорнобильської АЕС, цей показник сягнув 180 Бк на куб. м, а через рік знизився до 55 Бк на куб. м. Лише в 1995 р. радіаційне забруднення морської води знизилося до передчорнобильського рівня. Слід відзначити, що в зоні Дніпровського стоку не спостерігається підвищення цих показників. Водночас у донних осадах Дніпро-Бузького лиману концентрація цезію-137 в 1986 р. підвищилася до 15-33 Бк на куб. м, але в 1995 р. знизилися до 1-7 Бк на куб. м.

В останні роки у Чорному морі актуальною стала загроза попадання в морські води бойових отруйних речовин (іприт, люізит) внаслідок руйнування оболонок контейнерів, в яких вони були захоронені на морському дні біля Севастополя під час другої світової війни.

Найзабрудненішими залишаються морські води порту "Одеса", де середні концентрації за обсягом фенолу досягають 8 ГДК, а також дельтові водотоки та узмор'я Дунаю (4 ГДК), але тут спостерігається тенденція до зменшення рівнів забруднення в 1,4—1,5 рази.

Особливістю Чорного моря є наявність глибоководної сірководневої зони, в якій можливе існування лише анаеробних організмів. Сірководень наповнює глибини Чорного моря і вбиває все живе.Рибні запаси моря різко зменшилися. Зникли камбала, барабуля, білуга. Популяція дельфінів зменшилася у 10 разів. Завезений на днищах кораблів хижий паразит гребневик з'їдає планктон, товщина шару якого на поверхні моря 20-30 см. Таким чином вже знищено планктон на площі сотні тисяч гектарів. Немає планктону - немає риби. Риболовецькі кораблі України тепер йдуть на промисел в океани до берегів Африки і ловлять там рибу для заморських їдців, тому що немає економічного сенсу транспортувати її в Україну. Більшість плавучих засобів застаріла, зробилася непридатною, і рибна промисловість деградує. Катастрофічний стан довкілля Чорного моря є наслідком високого рівня антропогенного впливу на морське довкілля протягом останніх тридцяти років.

На узбережжі Чорного та Азовського морів неодноразово закривали пляжі у зв'язку з тим, що в морській воді виявили збудників таких хвороб, як вірусний гепатит, дизентерія, холера тощо. Часто в питній воді виявляється кишкова паличка, велика кількість штамів якої є стійкою до антибіотиків і сприяють виникненню кишкових інфекцій.

7.2 Азовське море.

Азовське море — найменше за площею (39 тис. км2) і наймілкіше (пересічна глибина — 7,4 м; максимальна — 15 м) у світі. За ступенем забруднення у розрахунку на 1 м3 води це море займає перше місце у світі. Щороку в Азовське море скидається 1,1 млрд м3 неочищених стоків; із ними потрапляє велика кількість хлору, натрію, калію та інших речовин. Майже 40— 50 років тому в ньому виловлювали риби в 35 разів більше, ніж у Чорному морі, й у 12 разів більше, ніж у Балтійському.

Серед основних причин катастрофічного екологічного стану вод Азовського моря вирізняють такі:

— хижацьке виловлювання риби;

— будівництво гребель і водосховищ на основних ріках (Дон, Кубань), що живлять Азовське море; перетворення цих водосховищ на гігантські промислові відстійники (наприклад, Цимлянське водосховище на р. Дон);

— інтенсивне впровадження в сусідніх регіонах зрошувального землеробства, що спричинило хімізацію, забруднення ґрунтів і вод, засолення. З'явилося 1700 водозаборів у басейні Дону, який почав щорічно не додавати в Азов 6—8 км3 прісної води. Припускають, що якби не води Чорного моря, які надходять в Азовське через Керченську протоку, воно висохло б раніше Аралу;