Загрязнение водных ресурсов

Основными причинами загрязнения воды, водоемов химическими веществами является сброс в них неочищенных (недостаточно очищенных) промышленных сточных вод, содержащих множество разнообразных химических соединений, значительное количество пестицидов и удобрений может поступать в водные источники с поверхностным стоком с сельскохозяйственных полей. Ливневые воды с городских территорий содержат большое количество взвешенных веществ, нефтепродуктов и др. загрязнителей. Бытовые сточные воды содержат ингредиенты синтетических моющих средств, а также другие соединения, входящие в состав средств бытовой химии. Отходами химической промышленности являются сточные воды, содержащие набор различных химических соединений, опасных для здоровья. Несовершенство методов обработки сточных вод и воды водоисточников на очистных сооружениях является причиной поступления химических веществ в питьевую воду. Воздействие на здоровье человека вредных загрязнений происходит не толь при питьевом использовании воды, но и при рекреационном, например, при купании в пресных и морских водах, а также при употреблении в пищу водных организмов (рыб, ракообразных, морских растений), накапливающих в своих тканях различные токсические вещества, в том числе соединения ртути, мышьяка, пестициды и др. При этом следует заметить, что непосредственная связь между содержанием в воде химических веществ и состоянием здоровья населения установлена сравнительно для немногих соединений, например, для нитратов, соединений фтора, ртути и др [1, с.25]

Водообеспеченность местным природным речным стоком на одного жителя Донецкой области в 5 раз меньше, чем в среднем по Украине. Это обусловливает специфичность, актуальность и остроту региональной экологической проблемы. Уровень загрязнения поверхностных водоемов не намного ниже уровня загрязнения атмосферы. Главными загрязнителями водных объектов, как и ранее, остаются предприятия металлургической и угольной промышленности, энергетики. В ряде городов очистные сооружения морально и физически устарели, поэтому первоочередными задачами должны стать их модернизация и замена.

Накопленные в больших объемах промышленные отходы (4 млрд. тонн) оказывают серьезное техногенное влияние на окружающую среду. Площадь земель занятых отходами приближается до 2% территории Донецкой области. [2, с. 4]

Вместе с тем, добыча, переработка и последующее использование ископаемых углей требует решения ряда серьезных экологических проблем. Одной из главных проблем является присутствие элементов практически всей периодической системы Д.И.Менделеева, часть из которых обладают канцерогенными и аллергенными (As, Be, Cd, Se, Ni), мутагенными свойствами (As, Se, Hg, Cr), способны вызывать опасные заболевания различных систем человеческого организма.

Агентством по охране окружающей среды США установлено, что в этой стране промышленными предприятиями было выброшено около 10 миллионов тонн токсичных элементов, что вызвало около 3000 смертей в год, причиной которых являются онкологические заболевания.

Эта тема не менее актуальна для Украины, так как ископаемые каменные угли здесь отличаются обилием сильных аномалий ртути, особенно в Донбассе, что не может не сказываться на экологии региона. Так, например, в углях Центрального углепромышленного района Донбасса, согласно имеющимся данным, среднее содержание ртути в 12 раз превышает кларковое значение, максимальные содержания достигают 26-30 г/т.

Таким образом, комплексная переработка углей перед их использованием или улавливание продуктов горения углей является актуальной задачей, связанной как с охраной окружающей среды, так и с улучшением технологических процессов и получением конкурентоспособных продуктов (например, кокса). [3, с.3]

Наличие опасных отходов в области в расчете на 1 кв. км в 2008 г. в 8 раз превышала среднереспубликанский уровень и достигла 274,2 тонн (это в 3,37 раза больше уровня 2000 г.), в том числе в: Макеевке - 14951,4 тонн; Дружковке -3117,1; Дзержинске -3117,1; Мариуполе -532,8; Артемовске - 483,4; Ждановке -396,6; Авдеевке - 286,6 тонн на 1 км².

За 2000-2008 гг. ежегодный уровень образования опасных отходов увеличился с 110,7 до 675,5 тыс. т, или с 4,2 до 25,5 тонн на 1 кв. км, в том числе в: Макеевке -871,7; Мариуполе - 612,1; Константиновке -272,6; Енакиево - 134,4; Артемовске -119,1; Авдеевке - 97,9; Дзержинске -91,3; Донецке - 56,7 тонн на 1 км².

Исторически сложилось так, что технология почти всех химических производств разрабатывалась без учета ее влияния на окружающую среду. Действительно, технологии начали создаваться в то время, когда незначительные масштабы производства не вызывали большого загрязнения окружающей среды. Естественно, эти вопросы не привлекали к себе внимания.

Постепенно химические и другие промышленные производства расширялись, увеличивалось и количество отходов. Появляются и новые химические соединения, которые не разлагаются и не обеззараживаются в природных условиях, а их губительное влияние на живые организмы может быть катастрофическим. [4]

Химическое загрязнение - наиболее распространенное, стойкое и далеко распространяющееся. Оно может быть органическим (фенолы, нафтеновые кислоты, пестициды и др.) и неорганическим (кислоты, щелочи); токсичным (мышьяк, соединения ртути, свинца, кадмия и др.) и нетоксичным. При осаждении на дно водоемов вредные химические вещества сорбируются частицами пород выпадают в осадок и т.д., однако, как правило, полного самоочищения загрязненных вод не происходит.

Контроль за загрязнением вод Азовского моря на территории Донецкой, Запорожской и Херсонской областей проводится Государственной экологической инспекцией Азовского моря Минприроды Украины (далее - ГЭИАМ).

Нефть и нефтепродукты являются распространенными загрязняющими веществами. Наиболее угрожают чистоте водоемов нефтяные масла. Эти очень стойкие загрязняющие вещества могут распространяться на расстояние более 300 км от источника. Легкие фракции нефти, плавая по поверхности, образуют пленку, изолирующую и затрудняющую газообмен. При этом одна капля нефтяного масла образует, растекаясь по поверхности, пятно диаметром 30-150 см, а 1 тонна - около 12 кв.км нефтяной пленки.

Толщина пленки измеряется от долей микрона до 2 см. Пленка нефти обладает большой подвижностью, стойка к окислению. Средние фракции нефти образуют взвешенную водную эмульсию, а тяжелые (мазут) оседают на дно водоемов, вызывая токсическое поражение водной фауны.

Нефтяные пленки на поверхности водоема могут нарушать обмен энергией, теплом, влагой и газами между морем и атмосферой. В конечном итоге пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении донных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды в водоеме. Наличие суспензий затрудняют также проникновение света в глубь воды, и замедляет процессы фотосинтеза.

Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода. Вредное действие оказывают все загрязнения, которые, так или иначе, содействуют снижению содержания кислорода в воде.

По результатам проведенных анализов ГЭИАМ можно сказать, что среднегодовой уровень растворенного в морской воде кислорода в Азовском море в норме. Так, при допустимом минимальном уровне в 4 мг/л, средний показатель растворенного кислорода в Азовском море колеблется в пределах от 7 мг/л до 12 мг/л, но летом, когда температура воздуха достигает 30-380 С, уровень растворенного в воде кислорода может приближаться к критической норме. Из-за нехватки в морской воде кислорода и происходят заморные явления рыбы.

Одним из показателей загрязнения моря являются взвешенные вещества - сложные образования, в состав которых входят частицы как живой, так и неживой природы, размеры их варьируются от 0,1 до 100 мкм. Качественный состав и концентрация взвешенного вещества в воде не постоянна, но это влияет на химический состав и качество воды, а также на жизнедеятельность водных организмов.

Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. В процессе мониторинга ГЭИАМ регулярно отбирает пробы морской воды и постоянно отслеживает состояние Азовского моря. В течение месяца в акватории моря отбираются свыше 300 проб.

Тяжелые металлы относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединений тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в водоемы через атмосферу. Наибольшую опасность для водной среды из металлов представляет ртуть и ее соединения, особенно метилртутные.

Рисунок 2. Содержание нефтепродуктов в Азовском море [5]

Так, печальную известность приобрела болезнь Минамата, впервые обнаруженную японскими учеными у людей, употреблявших в пищу рыбу, выловленную в заливе Минамата, в который бесконтрольно сбрасывали промышленные стоки с техногенной ртутью.

Среди вносимых в океан с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной среды имеют не только минеральные, биогенные элементы, но и органические остатки.

Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество также на жизнедеятельность водных организмов. Завись, в определенной мере влияет на формирование биологической производительности водоемов, потому что является одним из факторов их развития (через прозрачность и цветность воды) и одним из источников питания морской флоры и фауны. Ниже приведена диаграмма (рис.2), показывающая количество взвешенных веществ в Азовском море на территории Донецкой (г.Мариуполь), Запорожской (г.Бердянск) и Херсонской (г.Геническ) областей.

Азовское море - это уникальный природный объект. Важность сохранения его в чистом виде очевидна. Каждый из нас понимает, что наше море является источником как материального, так и духовного богатства.

Тысячелетиями человек жил, работал, развивался, но он и не подозревал, что, возможно, настанет день, когда станет трудно, а может и невозможно, дышать чистым воздухом, пить чистую воду, выращивать что-либо на земле, так как воздух загрязнен, вода отравлена, почва заражена радиацией или другими химическими веществами.

По результатам проведенных анализов можно сказать, что охраняется высокий уровень загрязнения Азовского моря в прибрежной полосе по сравнению с удаленными от берега точками экомониторинга. Максимальное загрязнение вносят предприятия, расположенные на побережье и которые имеют сбросы в Азовское море. [5, с.3]

Рисунок 3 Содержание взвешенных частиц в Азовском море

Такая сверхвысокая антропогенная нагрузка, которая обусловлена интенсификацией развития отраслей тяжелой промышленности, наряду с другими особенностями социально-экономического развития последних десятилетий, приводит к существенному ухудшению состояния здоровья и качества жизни жителей Донецкой области, о чем свидетельствует неуклонный рост смертности населения (рис. 4), в первую очередь, работоспособного возраста. Тенденция опережающего роста количества умерших в работоспособном возрасте углубляется.

Таблица 3. Токсичность загрязнения гидросферы

Рост заболеваемости и смертности в Донецкой области в результате неблагоприятной экологической обстановки

За 1990-2008 гг. при росте общего количества умерших в области в разы, количество умерших в работоспособном возрасте увеличилось в 1,51 раза, а их удельный вес вырос с 22,2 до 26,6%.

Наблюдаются угрожающие темпы роста внезапных смертей 40-летних мужчин от несчастных случаев, отравлений и травм, от болезней системы кровообращения, органов дыхания и пищеварения, которые обычно ассоциируются с физиологическим старением. Обследования студентов Приазовского государственного технического университета (г. Мариуполь), средний физический возраст которых был 21,2 года, показал, что средний биологический возраст 40% обследованных составлял 38,7 года, что свидетельствует об ускоренном ходе процессов старения в экокризисных промышленных районах. Количество умерших среди мужчин в работоспособном возрасте (20-59 лет) в 1990 г. составляло 11201 чел., или 35,98% общего количества умерших. В 2008 г. оно достигло 42313 чел., или 52,1% общего количества умерших. Особенностью демографической ситуации в экокризисных промышленных регионах являются высокие темпы роста заболеваемости взрослых и детей. За 1995-2007 гг. в области заболеваемость крови и кроветворных органов выросла в 1,9 раза, системы кровообращения - в 1,6 раза. Заболеваемость органов пищеварения увеличились на 3,7%, эндокринной системы, расстройства питания, нарушение обмена веществ -на 68,6%. Заболеваемость мочеполовой системы выросла на 10,5%. Врожденные аномалии или недостатки развития увеличились в 1,29 раза и достигли 85,4 случаев на 100 тыс. населения по сравнению с 59,5 в 1995 г. На 52,5% выросли осложнения беременности, родов и послеродового периода. В 2005 г. уровень материнской смертности увеличился с 3,8 в 2004 г. до 11,2 на 100 тыс. рожденных живыми. Уровень заболеваемости детей в несколько раз превышает уровень заболеваемости взрослых.

Из общей численности впервые заболевших в 2008 г. 26,6% составляли дети в возрасте до 14 лет, 6,8% - подростки (15-17 лет) и 66,7% - взрослое население (18 лет и больше). При этом следует отметить, что по отдельным «недетским болезням» уровень заболеваемости детей намного выше, чем взрослых. Например, количество зарегистрированных случаев болезни крови и кроветворных органов в расчете на 100 тыс. населения среди детей в 11 раз больше, чем среди взрослых; органов дыхания - в 5,4 раза; органов пищеварения - в 2,9; эндокринной системы, расстройств питания, нарушение обмена веществ и иммунитета - в 2,3 раза; нервной системы - в 1,9 раза.

О кризисном экологическом положении в регионе свидетельствует рост заболеваемости новообразованиями. За 1997-2007 гг. она выросла с 704,1 до 815,2 случаев на 100 тыс. населения, или на 15,8%. Количество больных, которые находятся на учете в медицинских заведениях по заболеванию злокачественными новообразованиями, увеличилась за 1990-2007 гг. на 20,5% - с 73,3 до 88,3 тыс. чел., или с 1376,2 до 1914,4 на 100 тыс. населения (на 39,1%).

Ухудшение качества жизни и питания обусловливает рост заболеваемости население активным туберкулезом. За 1990-2007 гг. количество больных с этим диагнозом, установленным впервые, увеличилось в 3,2 раза. Общее количество больных туберкулезом, которые находятся на учете в медицинских заведениях, выросла за этот период с 171,бдо285,1 чел. на 100тыс. населения, или в 1,66 раза. Подавляющее большинство из них болеет активным туберкулезом органов дыхания - 96,2%.

Заболеваемость венерическими болезнями за 1990-2007 гг. выросла с 225 больных с диагнозом, установленным впервые, до 2176 чел. (в 9,6 раз), или с 4,2 до 47,0 чел. на 100 тыс. населения (в 11,2 раз). Количество больных сифилисом, которые находятся на учете в медицинских заведениях, выросла в 12,4 раза - с 18,4до 228,2чел. на 100тыс. населения. Резко выросла численность больных с диагнозом бессимптомного носительства вируса.

Результатом роста заболеваемости в Донецкой области является динамика смертности. В 2008 г. в регионе умерло на 26,2% лиц больше, чем за 1990 г., в том числе 62,9% общего количества умерших от болезней системы кровообращения, 12,6% от новообразований, 9,2% от несчастных случаев, отравлений, травм, 4,6% от болезней органов пищеварения и 2,5% от болезней органов дыхания.

Рисунок 4. Динамика численности умерших в Донецкой области и в Украине [6, с.34]

Заключение

Таким образом, особенностью демографической ситуации в Донецком промышленном регионе является высокие темпы роста заболеваемости взрослых и детей. Уровень заболеваемости детей в несколько раз превышает уровень заболеваемости взрослых. О кризисном экологическом положении в регионе свидетельствует рост заболеваемости новообразованиями Ухудшение качества жизни и питания обусловливает рост заболеваемости население активным туберкулезом. Результатом роста заболеваемости в Донецкой области является рост смертности населения. Все это обусловлено огромной антропогенной нагрузкой на биосферу Донбасса.

В катастрофическом положении находится акватория Азовского моря, наблюдается низкое качество питьевой воды. Путями сдерживания нарастающего загрязнения окружающей среды и, как следствие, роста заболеваемости и смертности, является развитие службы экологического мониторинга, системы экологической экспертизы, необходимо развитие и ввод в строй и модернизация новых систем очистки выбросов промышленных предприятий, поиск путей перехода на новые экологически безопасные технологии производства.

Список литературы

1. Гигиена окружающей среды. Под ред. Г.И. Сидоренко М.:Медицина, 1985.

2. Экология города. Под ред. Стольберга Ф.В. К.: Либра, 2006

3. И. Карагодов-Булгаков Экологическая безопасность Донбасса: состояние, проблемы и пути их решения//Наш край №23, 2008

4. Панов Б.С., Янковская Э.В., Никитенко А.В., Короткова Н.Г. Токсичные элементы-примеси в ископаемых углях//Наш край №18, 2009

5. Пашкова С. Химический Азов//Наш край №27, 2009

6. Коніщева Н.І. Особливості демографічної ситуації в Донецькій області

7. // Матеріали засідання круглого столу «Розвиток економіки Сходу України: демографічний фактор» (20 квітня 2009 p., м. Донецьк). - Донецьк: Донецький нац. ун-т, Ін-т економіки промисловості НАН України, 2009. - С 40