Курсовая работа: Вплив антропогенного фактора на життєдіяльність водних організмів

Курсовая работа: Вплив антропогенного фактора на життєдіяльність водних організмів

ЗМІСТ

Вступ

РОЗДІЛ 1 ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД

1.1 Загальна характеристика токсичних речовин та шляхи їх надходження до водних екосистем

1.2 Основні водні об`єкти м. Чернігова. Їх характеристика

1.3 Забруднення водних систем м. Чернігова комунальними та промисловими стоками

Розділ 2 Матеріали та методика досліджень

Розділ 3 Використання методу біотестування для оцінки якості води основних водних об`єктів м. Чернігова

Висновки

Перелік використаної літератури

З настанням глобальної екологічної кризи людство змушене вирішувати нов проблеми, що стосуються гармонізації відносин людини з природою, сталого та безпечного збалансованого соціально-економічного розвитку природного середовища з рахуванням особливостей функціонування суспільного виробництва на сучасному етапі та термодинамічних біосферних процесів. За цих умов перед світовою спільнотою поставлено завдання першочергово здійснити екологічну конверсію промислових і аграрних підприємств з метою зменшення антропогенного тиску на біосферу та стабілізувати асиміляційні і відновлювані можливості останньої.

Вода є необхідною умовою існування всіх живих організмів на Землі. В водному середовищі зародилось життя. Значення води в процесах життєдіяльності визначається тим, що вона є основним середовищем в клітині, де здійснюються реакції та процеси метаболізму (обміну речовин), виступа найважливішим вихідним, проміжним чи кінцевим продуктом біохімічних перетворень. Значущість води визначається і її кількісним вмістом. Жив організми складаються не менше чим на 3/4 з води. З екологічної точки зору вода служить лімітуючим фактором незалежно від міспя існування організму [19].

Актуальність роботи полягає в недостатності розробок дослідження антропогенного впливу на стан малих річок.

Мета роботи: вивчити стан водних екосистем м. Чернігова і антропічний вплив на них.

Основою наших досліджень було виконання наступних завдань:

1) дослідити стан основних водних екосистем м. Чернігова та антропічний вплив на них;

2) вивчити основні токсичні речовини та шляхи х надходження у водні екосистеми міста;

3) освоїти метод біотестування для діагностики якості води за допомогою цибулі Allium cepa L;

4) проаналізувати результати дослідження.

При виконанні роботи були використані так наукові методи: аналіз та синтез, прогнозування, систематизація результатів.

Розділ 1 Літературний огляд

1.1 Загальна характеристика токсичних речовин та шляхи їх надходження до водних екосистем

Винятковою особливістю сучасного екологічного стану басейну Десна є те, що локальні ситуації, зумовлен неупорядкованим і екологічно небезпечним водокористуванням на більшост території басейну, загострюються Чорнобильською катастрофою [9].

В межах міста Чернігова крім Десни протікають притоки - малі річки - Стрижень (центральна частина міста) і Білоус (західна околиця міста).

Для виробничих потреб частиною підприємств міста використовується вода р. Десни. Власником єдиного водозабору є Чернігівська ТЕЦ, яка передає воду ВАТ ЧП "Хімволокно", а те, в свою чергу, передає ВАТ "Чексіл", ВАТ "Чернпіввовна", заводу ЗБВ "Агробудіндустрія'' та деяким іншим. В останні роки водоспоживання поверхневих вод значно (майже в 2 рази) зменшилось, але відбулося воно на жаль за рахунок зменшення обсягів виробництва.

Слід зазначити, що води малих річок: Білоус та Стрижень - на нагальні потреби міста не використовуються.

Стічні води від підприємств міста, комунального господарства і населення скидаються через систему міської каналізації на очисн споруди, що розташовані в районі села Гущин, і після біологічної очистки в р.Білоус. Крім того, такі підприємства як ТЕЦ, ВАТ "Чексіл", ВАТ ЧП "Хімволокно" частково скидають після попередньої очистки умовно-чист стічні води безпосередньо в р.Білоус.

Найбільше скидають Чернігівська ТЕЦ та підприємство "Чернігівводоканал" (очисні споруди міста).

Стічні води Чернігівської ТЕЦ частково використовуються Чернігівським рибокомбінатом для промислового розмноження та вирощування товарної ставкової риби. Решта скидається в р.Десну.

Інші три підприємства частково скидають свої води в р.Білоус. Слід зазначити, що в минулому році встановлені ліміти гранично-допустимих скидів (ГДС) не були перевищені. Так за лімітом дозволялось скинути 119142 тис. м3 стічних вод, фактично скинуто в 1996 роц 100827 тис. м3, що на 18315 тис. м3 менше від ліміту та на 9320 тис. м3 менше ніж в 1995 році. За доведеним ГДС забруднюючих речовин дозволялось скинути в поверхневі води (р.Білоус і р.Десну) 11868,415 тон, а фактично скинуто в 2008 році 630,126 тон, що на 5238,289 тон менше від ліміту та на 774, 677 тон менше ніж за 2007 рік.

Таблиця 1.

Граничнo допустимі скиди виробничого управління водопровідао-каналізаційного господарства "Чернігівводоканал" (міські очисні споруда)

Об'єм скинутих стоків, тис.м3 40 156,1 36'271,9 35361,2 -910,7

За даними еколого-геохімічних досліджень територ м.Чернігова, проведених центральною лабораторією державного геологічного підприємства "Півнуркгеологія" (ЦЛ ДГП "Півнуркгеологія") та науково-виробничим підприємством "Алмаз" (НВП "Алмаз") на замовлення відділу екології міськвиконкому, забруднення р. Десни на відрізку в межах м.Чернігова здійснюється в основному за рахунок виносу забруднюючих речовин природними і штучними притоками: рр.Стрижень, Білоус, скидним каналом Чернігівської ТЕЦ; в значно меншій мірі - за рахунок господарської діяльності на р.Десні (в першу чвргу - річковий порт) площинного змиву. Ореоли забруднення донних відкладів і води мають комплексний характер і розташовані компактно в місцях впадіння притоків, а також вздовж правого берега на відрізку порт - ТЕЦ.

1.2 Основні водні об`єкти м. Чернігова. Їх характеристика

Річка Стрижень.

Найбільше антропогенне навантаження на р.Стрижвнь припадає на відрізок й русла від вул. Горького до її гирла. Від вул. Горького до вул. Київської спостерігаються значні зміни макроскладу води в бік збільшення вмісту натрій- і амоній-іонів, органічних речовин. Дещо менше значення має забруднення води і донних відкладів важкими металами. Нижче вул. Київської спостерігається комплексне забруднення води і донних відкладів важкими металами В забрудненні річки в однаковій мірі беруть участь площинний змив (особливо в нижній течи), промислові стоки і побутове сміття (особливо в середній течії) [13].

Річка Білоус.

Р.Білоус в межах м-Чернігова не дуже забруднена. Виявлені високі концентрації міді, цинку і ртугі в донних відкладах потребують додаткової перевірки. Основну роль в забрудненні тут грає площинний змив. Найбільш забрудненими є місця перетину ріки з великими автошляхами, де забруднення має комплексний характер і пов'язане з відходами автошляхів та викидами автотранспорту. Виявлене значне комплексне забруднення ріки в гирлі, мабудь пов'язане з очисними спорудами.

Як бачимо з вишенаведених висновків однією з причин.що впливають на якість поверхневих вод в межах міста, є площинний змив. Та це й не дивно. Бо при загальній площі земель, що знаходапься в адміністратавних межах міста (7132 га), та середньорічній кількості опадів в м.Чернігові за останн сім років (586,7 мм) щорічно в вищсзазначвні ріки стікає близько 21 млн. м3 дощових та талих вод, більша частина яких надходить в поверхневі водотоки без будь-якої очистки. І тільки завдяки очисним спорудам зливових та умовно-чистих стоків ВАТ ЧП "Хімволокно" і очисних споруд зливових вод масиву "Бобровиця" з 515 га міської території дощові та талі води проходять механічну очистку (очищаються від зважених речовин та нафтопродуктів). Таким чином, з загальної кількості дощових та талих вод, що стікають з територ міста, тільки 7,2 відсотка (~ 1,5 млн. м3) проходять часткову механічну очистку.

Підземні води.

Комунально-побутові потреби міста Чернігова забезпечуються за рахунок підземних вод. Населенню міста подається вода тільки з артезіанських свердловин, і тільки дуже в незначній кількост використовується вода окремих шахтних колодязів, яких на сьогодні налічується в місті близько 20 і які при наявності необхідних коштів будуть ліквідовані [9].

95 відсотків артезіанської води використовується "Черніпвводоканалом" для забезпечення потреб населення міста та ВАТ ЧП "Хімволокно". В середньому на кожного жителя міста припадає 98 м3 на рік артезіанської води. а по Україні - близько 87 м на рік.

Міська мережа водопроводу відноситься до першої категор питних водопроводів. Довжина водопроводної мережі більше 480 км. Вода подається за допомогою 4-х насосних станцій. Ліміт споживання артезіанської води за 2007 рік підприємствами міста, за даними "Чсрніпвводоканалу", як в цілому так і окремими підприємствами видержаний. Об'єм водоспоживання по ліміту становив в 2007 роді 4522,5 тис. м3, фактично забрано - 3008,7 тис. м3 води, або на 1513,8 тис. м3 менше.

Срок амортизації більшої частини водопровідних мереж закінчився. Це сприяє зниженню його мщності, зменшенню герметичності. В результаті цього щорічно збільшується число поривів та аварійних ситуацій. В місті розташовано 775 водорозбірних колонок, які теж в своїй більшості знаходяться в незадовільному санітарне-технологічному стані. В зв'язку з частими поломками щорічно біля 20-30% колонок зупиняють свою роботу. На адресу "Чернігівводоканалу" та міськСЕС надходить велика кількість скарг на погану якість води.

Таблиця 1.2.

Споживання артезіанської води

За даними вищезазначених досліджень, що проводились ЦЛ ДКП "Півнуркгеологія" та НВП "Алмаз" техногенний вплив на води основних експлуатаційних горизонтів проявляється в незакономірному доволі хаотичному збільшенні вмісту нітрат-іону, міді, цинку, свинцю, заліза, фенолів (останні 3 компоненти - до значень вище ГДК). В цьому відношенн виділяються водозабори № 1 і 3 ("Яловшина" і "Бобровиця"), де зазначені явища проявляються більш інтенсивно і мають характер тенденції. Спостерігаємо забруднення підземних вод обумовлене незадовільним станом водозабірних свердловин і насосного обладнання. Вміст заліза, міді, цинку, свинцю збільшується за рахунок корозії обсадних труб і насосів; досить високий вміст фенолів, пов'язаний з проникненням нафтопродуктів через ствол свердловин, як при їх бурінні, так і в процесі експлуатації.

Збільшення вмісту нітрат-іону і ряду інших компонентів пов'язане з незадовільною ізоляцією вищезалягаючих водоносних горизонтів посилення шдтагування їх вод в умовах розвитку депресійної воронки.

Макрокомпонентний склад вод основних експлуатаційних горизонтів на території міста Чернігова повністю відповіда сучасним вимогам про склад природних підземних вод, що формуються в умовах аналогічних фізико-географічним і геолого-гідрогеологічним, досліджено території. Вміст макрокомпонентів в водах кожного водоносного горизонта слабо варіюють в межах території міста і значно нижчі від гранично-допустимих концентрацій (ГДК) питної води.

Грунтові води.

Грунтові води на теричорй міста використовуються для господарських потреб населення в дуже незначній кількості, за допомогою шахтних колодязів, кількість яких з 1990 року зменшилась з 44 до 18, за рахунок їх ліквідації, шляхом прокладки водопроводних мереж [9].

Санітарно-технічний стан колодязів задовільний. Але за даними міської санітарно-епідеміологічної станції по хімічних та бактеріологічних показниках вода ие відповідає вимогам ДГСТ 2874-82 "Вода питна" (табл. 1.3). Споживання такої води без кипитіння небезпечно дня здоров'я. Постановою головного державного санітарного лікаря міста закрито 21 колодязь. Міськвиконкомом була розроблена комплексна програма по ліквідац всіх шахтних колодязів на період 1991-1995 років, затверджена рішенням виконкому № 222 від 20.08.1990 року, але за відсутністю коштів остаточно не виконана.

Таблиця 1.3.

Дані лабораторних досліджень якості питно води колодязів м. Чернігова

За результатами інженерно-гідрогеологічних досліджень, проведених інститутом "Чернігівводпроск" на замовлення відділу екології міськвиконкому, одержані дані про рівні хімічного забруднення рунтових та підземних вод на територіях прилеглих до ставків-накопичувачів рідких промвідходів та полігону твердих побутових відходів м.Чернігова.

Вплив рідких промислових відходів ставків-накопичувачів виявляється на якості води відкладів четвертинної системи, до якої належать грунтові води, фільтрація забруднювачів в які відбувається постійно, оскільки вони є безнапірними і не перекриваються надійним водоупором [13].

В результаті зазначених досліджень встановлене техногенне забруднення вод четвертинних відкладів хлоридами, кальцієм, магнієм, марганцем, залізом, кадмієм, фенолом, капролактамом, нафтопродуктами, формальдегідом, синтетичними поверхнево-активними речовинами (СПАР), аміаком.

Аналіз карт забруднення і гідроізогіпс вод четвертинних відкладів дає можливість констатувати факт надходження забруднюючих речовин не тількки з ставків-накопичувачів рідких промвідходів, а й з території міського полігону твердих побутових відходів [17].

Ореоли вод відкладів четвертинної системи з підвищеним вмістом забруднюючих речовин видовжені вниз за потоком - в бік р. Білоус населених пунктів не досягають.

1.3 Забруднення водних систем м. Чернігова комунальними та промисловими стоками

Обов'язковою умовою існування людини є поява відходів при виробництві промислової та сільськогосподарської продукц життєдіяльності. Тому відходи класифікуються як промислові, сільськогосподарські та побутові.

Промислові відходи - де, як правило, рідкі, пастоподібні, або тверді речовини з відповідним рівнем токсичності, від дуже отруйних, наприклад, свинець, його солі, аерозолі, азбестогашпуючі відходи і інші, до таких, як ганчір'я, пакувальні матеріали, які можуть бути віднесені до побутових і утилізуватись разом з ними.

Основним принципом утилізації промислових відходів повинна стати їх переробка на локальних очисних спорудах підприємств, де вони утворюються. Мета такої переробки - максимальне вилучення корисних речовин, як можна повернути в технологічний цикл для одержання промислової продукції. По-друге - виділити якомога більшу кількість води для організації так званих водозворотних циклів, коли підприємство практично не використовує питну воду на технологічні цілі, а багаторазово використовує "свою" очищену.

Рідкі, емульсо- та пастоподібні промислові відходи підприємств міста Чернігова накопичуються в ставках-накопичувачах, розташованих поряд з полігоном твердих побутових відходів (ТПВ) в районі с.Масани. Загальна площа ставків-накопичувачів становить 5,8 га, на якій розташовані 5 ставків, чотири з них наповнені і злив в них відходів з 1 вересня 1993 року не ведеться.

Зараз рідкі промислові відходи зливаються в один накопичувач об'ємом 30 тис.м3, будівнищво якого велось згідно проскюо-кошторисної документації, розробленої Чернігівською філією інстидуту "УкрДІПроводгосп", і було завершене в липні 1991 року. Також за цим проектом збудована і захисна дамба, яка попереджає змив рідких промвідходів на прилеглі териюрії [9].

Виведені з експлуатації чотири ставкн-накопичувач експлуатувались з 70-х років до 1 вересня 1993 року.

З 1985 року ведеться облік вивезених в ставки-накопичувачі відходів. Станом на 01.04.97 р. в ставках акумульовано 107,6 тис.м3 відходів. В 1996 році на ставки вивезено 1818 м3, що на 13535 м3 менше ніж в 1990 році.

Хімічний аналіз проб рідких відходів шести підприємств міста, відібраних держуправлінням екологічної безпеки в Чернігівській області, проводився 13.02-15-02.96 р. науково-технічним центром випробування якості вод нституту колоїдної хімії води Національної Академії Наук України. За результатами цих даних в складі рідких відходів знаходиться 95,4 - 99,99 відсотків води, а 4,6 - 0,01 відсотка забруднюючих речовин І-IV класу токсичності

Контроль за прийомом, розвантаженням, і облік кількост ведеться працівниками чергових підприємств, чергування яких здійснюється згідно графіка затвердженого заступником голови міської Ради по виконавчій роботі.

При чергуванні працівники керуються інструкцією, яка погоджена з головним державним лікарем М.Чернігова і міськдержгкоінспвкцією.

Відділом екології щомісячно знімаються облікові дані по кількості вивезених відходів.

Два рази на рік міськСВС та відділом еколог проводяться перевірки організації збору, транспортування та санітарно-технічного стану ставків-накопичувачів.

З метою визначення впливу відходів на грунтові та підземні води відділом екології міськвиконкому в грудні 1993 року був заключений договір з орендним інститутом "Чернігівводпроект" на проведення інжнерно-гідрогеологічних досліджень в місці розташування ставків-накопичувачів. За результатами цих досліджень, які були завершені в 1995 році, було встановлено техногенне забруднення шляхом інфільтрації рідких промислових відходів вод четвертинних відкладів, а також, що ці води в межах прилеглих до ставків територій залягають на глибинах 3-6 м від поверхні землі, а ореоли забруднених вод видовжені в бік Р.Білоус і населених пунктів не досягають. Отже забруднені підземні води для водоспоживання не використовуються.

Після одержання таких висновків на технараді в міськвиконкомі було прийняте рішення про розширення і деталізацію цих досліджень з додатковим обстеженням грунтів і вирощуваних на городніх ділянках овочевих культур. Ці роботи проводились протягом 2006 року продовжуються в поточному інститутом "Чернігівводпроект" з залученням Київського науково-дослідницького центру механіки рідин Національної Академ Наук України, результати яких будуть узагальнені в поточному році. За одержаними попередніми даними лабораторних досліджень найчастіше вирощуваних овочевих культур (картопля, редиска, буряк.

Станом на 01.01.2008 року в області нараховується 4805 артезіанськ свердловин, у т.ч. у сільській місцевості - 3701 та 1104 - у містах та селиц міського типу. Із загальної кількості лідземних водозаборів 448 (9,32 %) працюють, можуть бути потенційними забруднювачами підземних вод підлягають сантехнічному тампонажу [7].

Загальний обсяг забору підземних вод здійснювався з горизонтів, які залягають у крейдяних палеогенових та неогенових відкладах, становили 69,88 мли. куб. м. Споживання підземних вод на душу населен становить 57,90 куб. м/рік.

Шістнадцять підприємств області допустили скид забруднених стічних вод у водойми області в обсязі 34,64 млн. куб. м, що більше, ніж у 2002 році 1.75 млн.куб.м або 5,32 %.

Таблиця 3

Перелік основних забруднювачів водних об'єктів по галузях за 2007 рік

Загальний скид забруднюючих речовин у природні водні об'єкти, згідно державної статистичної звітності форми № 2-ТП (водгосп), у 2007 році на становив 33314 тонн, в тому числі від підприємств житлово-комунального господарства - 24053,4 т, електроенергетики - 514,1 т. В перерахунку на душу населення маса скинутих забруднюючих речовин у поверхневі водні об'єкти становить 27,6 кг.

Для контролю за якісним станом підземних вод існує 284 спостережні свердловини, які розміщені на 54 підприємствах області, з яких 8 не працюють. Нагляд за станом підземних вод практично призупинився в усіх районах області. Моніторинг ведеться тільки на очисних спорудах Остерської КЕЧ Козелецького району та на об'єктах м. Чернігова (КЕП "Чернігівська ТЕЦ", ВАТ "ЧеЗаРа", ВАТ "Чернігівське Хімволокно", ТОВ "Чернігіввовна плюс", очисні споруди КП "Чернігівводоканал", міське звалище твердих побутових відходів) [9].

В результаті виробничої діяльності на підприємствах і в організаціях області у 2007 році утворилося 96038,9 тонни токсичних відходів, з них '7168,1 тонни токсичних відходів знешкоджено та 316,9 тонни використано для потреб виробництва. Більше всього відходів утворюється в м. Чернігові 81359,8 тонни - біля 85 % від загальної кількості.

На 01.01.2008 року токсичних промислових відходів в області накопичилось близько 2047504,6 тонни.

Значна частина токсичних відходів накопичується на території гідприємств області, крім м. Чернігова, підприємства якого вивозили х в ставки-накопичувачі (Масани). Дані про кількість рідких токсичних відходів наведені в табл. 1.5.

Таблиця 1.5

Кількість рідких токсичній: відходів, розміщених в ставках-накопичувачах (с. Масани) у 2007 році

На території інших підприємств області, за попередн роки, утворилось та зберігається близько 2050 тонн промислових токсичних відходів, що може призвести до негативних наслідків для навколишнього природного середовища.

Тверді побутові відходи, що утворюються в області, складуються на 26 полігонах та 712 звалищах.

Зоопланктонне угруповання було менш стійким різноманітним. В більшості випадків домінували коловертки, але влітку суттєву частину зоопланктоценозу складали гігляуси. Восени відбулося різке збіднення угруповання. В жовтні вони складали 46-73 % від загальної чисельност ІС-1,40-2.2.

В цілому стан планктонних угруповань р. Десни на контрольованій ділянці характеризувався антропогенною екологічною напругою. У порівнянні з минулим роком, спостерігалася підвищена евтрофність вод річки особливо на ділянці в межах міста - початкова стадія "цвітіння".

Оцінка якості вод р. Десни методом біотестування проводилась з лютого по квітень, з червня по вересень, у листопаді та грудні. Хронічну токсичну дію вод річки на тест-об'єкт було встановлено в лютому квітні.

Чернігівська обласна санітарно-епідеміологічна станція проводи спостереження за станом водного басейну у 59 моніторингових створах, в т. водойм І категорії - 11 створів, водойм II категорії - 48 створів.

Із 758 проб не відповідають санітарним вимогам за санітарно-хімічним показниками 224 проби (29,6%), з 589 проб не відповідають санітарним вимогам за мікробіологічними показниками 158 проб (26,8 %).

Із 8653 проб питної води централізованого водопостачання не відповідають вимогам ГОСТу 2874-82 "Вода питьевая" за санітарно-хімічними показниками 763 проби (8,8%), з 12057 проб за бактеріологічними показниками - 337 (2,8%) [9].

З 5948 проб води децентралізованого водопостачання не відповідають вимогам за санітарно-хімічними показниками 2843 проби (47,8%), з 7062 проб - за бактеріологічними показниками 2000 (28,3%).

Випадків виникнення інфекційних захворювань серед населення області водним фактором передачі не зафіксовано.

Установами санепідслужби області досліджено 531 проба питної води на вміст радіонуклідів. Випадків перевищень ДР-97 не відмічено.

Радіологічний контроль якості поверхневих вод па контрольованих 'ворах проводився за двома показниками: вміст стропцію-90 (5г-90), цезію-137 (С5-137). За 2003 рік на радіологічний контроль було відібрано 6 проб (72 аналізи).

Вміст радіонуклідів у всіх відібраних пробах за минулий рік нижчий за ітверджені норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97) (цезій-147 -Бк/кг, стронцій-90 - 2 Бк/кг).

Хімічні лабораторні визначення проводилися з метою отримання показників хімічного складу дренажних вод, а також виявлення та якісної оцінки речовин-забруднювачів, таких як: нітритний та нітратний азот, аміаковий азот, хлориди, залізо загальне, важкі метали (Сu, Мn, А1, Сг, Ni).

Згідно з матеріалами досліджень на якісний склад дренажних вод негативно впливає ряд чинників: антропогенні (літні табори для випасу худоби, несанкціоновані сміттєзвалища, залишки складів мінеральних добрив га пестицидів), природні (нітрифікація, амоштизація, мінералізація донних відкладень), а також техногенні (незадовільний технічний стан систем.

Головні джерела забруднення поверхневих водних об'єктів: підприємства комунального господарства - 98,98 % скидів від загаль обсягу забруднених стічних вод. З 26 комплексів очисних споруд експлуатуються у комунальному господарстві, 3 - повністю замортизоваі 12 - потребують значних коштів на ремонт або реконструкцію. Здійснюють с забруднених стічних вод підприємства харчової промисловості - 0,87%, та молочної промисловості - 0,83 %, легкої промисловості - 0,15%.

Найбільше навантаження зворотних вод має басейн р. Десна. Скид в басейні також збільшились з 88,39 млн. куб. м у 2002 році до 114,3 мли. куб. або на 25,91 млн. куб. м (29,31 %).

Обсяги зворотного га повторного водопосіачання збільшились і становлять 186,1 млн. куб м, що на 1,75 % більше рівня 2002 року. Відсоток економії свіжої води становить у 2003 році 82,95 проти 84,56 у попередньому в зв`язку збільшенням використання води на виробничі потреби [9].

В порівнянні з минулим роком збільшився об'єм використання води в зворотних системах водопостачання ВАТ "Чернігівське Хімволокно" та ЗАТ “Чексіл-постач" у зв'язку зі збільшенням випуску продукції.

Знизився об'єм використання води в оборотній систем Використування на КЕП "Чернігівська ТЕЦ" ТОВ фірми ''ТехНова”, що пов`язано зі зменшенням кількості годин роботи турбогенератора ТТ-3, який працює на оборотній системі водопостачання Тому збільшився об'єм забору з р. Десна.

Відчутним залишається вплив міста на гідрохімічний склад р. Стрижень. В порівнянні з 2002 роком збільшилась концентрація забруднюючих речов по хлоридах, органічних сполуках за БСК20, ХСК, амонію сольовому, нітритах, нітратах. Не вирішується питання будівництва очисних споруд зливових вод результаті без очистки вони надходять до водойми.

Негативно вплинув на гідрохімічний стан р.Стрижень порив каналізаційного колектору по вул. Горького, 2 в січні 2007 р. В результаті в річку надійшла значна кількість господарсько-побутових стічних вод.

Викликає занепокоєння факт погіршення гідрохімічного складу води р. Білоус - водойми, в яку надходять близько 90 тис. куб. м на добу недостатньо очищених стічних вод. Порівнянням показників якості води у створах вище та нижче скиду очисних споруд зафіксовано перевищення по амонію сольовому -10,5 разів, ХСК - у 1,7 рази, нітритах - у 4,1 рази, органічних сполуках за БПК20 - у 2,9 рази, хлоридах - 1,76 рази. У зв'язку з забрудненням падає вміст розчиненого кисню у воді, що провокує анаеробні процеси, ускладнюючи процес самовідновлення річки.

Для вірної оцінки результатів гідрохімічного дослідження важливо знати, в яку пору року і в яку годину відібрана проба води. Закінчене уявлення про водоймище може бути отримане тільки в результаті регулярного дослідження його протягом року. Загальна характеристика якості води може бути дана на основі повного загального аналізу проб, які були відібрані чотири рази на рік: у середині зими, у середині літа, весною у період весняної повині та у період осіннього паводку. Якщо проби були відібрані взимку, то час доби, коли це відбувалось, значення не має. Але влітку дуже важливо враховувати час відібрання проб. Під час «цвітіння» водоймище увечері багате киснем за рахунок фотосинтезу рослин; рано вранці кисню іноді зовсім не залишається і у вод накопичується багато вільної вуглекислоти за рахунок окиснення органічних речовин, дихання водоростей та тварин. Фотосинтез зелених водоростей може викликати добові коливання у вмісті не тільки розчинених газів, але і у вміст бікарбонатів кальцію та магнію і деяких інших речовин. Для судження про найбільш погані умови, які розвиваються у водоймищі, достатньо обмежитись дослідженням проб, які відібрані на світанку і для отримання уявлення про можлив добові коливання вмісту у воді тих чи інших речовин треба, крім того, дослідити проби, які відібрані на заході сонця. Найбільш повну картину дає цілодобова станція, на якій проби беруться через кожні 3-4 години [18].

Матеріали та обладнання. Батометр, склянка з трубочками, притерта пробка, шест з дерев'яною площадкою, гумове кільце, ведро.

Завдання І. Вибір місця де беруться проби.

Проби необхідно брати у ділянках водоймища, які найбільш відрізняються одна від одної, наприклад у зоні біля берега та на середині озера або ставка, в заростях і на відкритих ділянках і т. д. При глибині більше 1,5-2 м треба брати проби з поверхні та придонного шару, а іноді і з проміжних шарів (через кожен метр, а при великих глибинах — через кожні 2 - 5 м).

При вивченні забруднення водоймища стічними водами або при його евтрофікації, слід брати проби за 200-3 00 м вище місця, де стічн води впадають у річку і на 2-3 км нижче, щоб отримати дані про самоочисну здатність річки, Також потрібен аналіз самої стічної рідини. Загальне уявлення про шкідливість стічної води можна отримати на основі визначення окисненості та біологічного споживання кисню (БСК) [4].

Завдання 2. Способи якими беруться проби води.

Проби води треба брати за допомогою спеціальних приладів. Відбирати проби води для хімічного аналізу простим набиранням не можна, тому що це призводить до перемішування води з повітрям і результати визначення розчинених у воді газів будуть невірними. Краще користуватися приладом, який називається батометр. Його опускають на визначену глибину у відкритому вигляді, причому вода проміжних шарів у ньому не затримується. На потрібній р глибині батометр закивають за допомогою посильного вантажу. Посильний вантаж одягається на трос, на якому підвішений батометр, потім він пливе по цьому тросу і, вдарив по особливому пристрію у верхній частині батометра, закриває його. Таким чином, перемішування води з повітрям не відбувається і вода береться з потрібно глибини. Для визначення глибини узяття проби, трос, на якому спускають батометр, розмічують за допомогою лоскутків різного кольору, або батометр спускають зі стріли, яка має автоматичний лічильник. У нижній своїй частин батометр має відросток, на який одягнена каучукова трубка з затискачем. За допомогою цієї трубки і відбувається наповнення склянок для проб води. Для робіт на відносно невеликих і неглибоких водоймах використовують батометр, схема якого дана на рис. 2.1. Цей батометр відрізняється тим, що безпосередньо у його стінку вмонтован термометр, навпроти якого в оправ прорізане вузьке віконце, герметичне зачинене склом. Це дає можливість визначати температуру проби води, що береться [18].

Якщо батометра немає, для глибини не більше 2-3 м з склянки, яка призначена для проби на визначення розчинного у воді кисню або вільної вуглекислоти, виймають скляну притерту пробку, а на її місце вставляють каучукову або коркову пробку, яка обладнана двома скляними трубочками. Одна з цих трубочек майже досягає дна склянки і обрізана як раз рівно з верхнім краєм пробки; інша трубочка простягнута на 20-30 см вище пробки і обрізана рівно з нижнім краєм (рис. 2.2). Склянку закріплюють на шесті, на якому є мітки метрів і сантиметрів. Шест зі склянкою швидко опускають на задану глибину вода починає затікати у склянку через трубку, яка закінчується у дна, а повітря виходить через трубку, яка простягнута уверх. Перемішування води з повітрям не відбуається. Про заповнення дізнаються по закінченню виділення на поверхню води пухирців повітря.

При роботах узимку склянки з пробами необхідно щільно оберігати від замерзання і ставити їх у спеціальний утеплений ящик в теплих мішечках з ватною підкладкою, або ставити їх у відро з водою, слідкуя за тим, щоб не замерзла вода у самому відрі.

Завдання 3. Зберігання проб води.

Зберігати проби на визначення розчинених у воді газів не можна. Визначати кисень, вільну вуглекислоту, сірководень та актину реакцію (рН) потрібно обов'язково не пізніше, ніж через кілька годин після відібрання проби. Фіксувати кисень потрібно зразу після наповнення склянок. Лише узимку під час морозів можна принести склянки з пробами у приміщення і там фіксувати кисень. Після розчинення осаду кислотою, визначення кисню може бути відкладене на декілька годин [17].

Відразу після узяття проби необхідно визначити закисне окисне залізо, тому що закисне швидко окиснюється киснем, розчиненим у воді. У день, коли відібрали пробу, необхідно зробити наступні визначення: фізичн властивості, окисненість, різні сполуки азоту (азот альбумідний, аміак, нітрати та нітрити), фосфати. Вміст усіх цих речовин протягом короткого часу дуже змінюється через окислювальні та мінералізуючі процеси.

Визначати лужність, твердість, загальний вміст заліза, кальцію та магнію, сульфатів і хлоридів можна не зразу, тому що вміст цих речовин незначно змінюється у часі. Якщо початок аналізу затримується, то проби необхідно зберігати при низькій температурі, близькій до 0°С. Це уповільню процеси окиснення та мінералізації, але не припиняє їх.

При пересиланні для консервації в окрему бутиль наливають 500 мл досліджуваної води і додають до неї 1 мл 25 % сірчано кислоти; у воді з цієї бутилі визначають окисненість, альбумідний азот та аміак (потрібно нейтралізувати підкислену воду перед визначенням альбумідного азоту аміаку). В іншу бутиль відливають ще 300 мл води, яка консервується додаванням 0,5 мл хлороформу. У воді з цієї бутилі визначають нітрати, нітрити і фосфати. Для інших визначень воду не консервують [3].

Завдання 4. Реєстрація результатів аналізу.

На систематичний запис усіх етапів гідрохімічного дослідження потрібно звертати серйозну увагу. Не можна відкладати запис навіть на короткий час. При роботі у польових умовах завжди потрібно мати при соб польову книжку, у який реєструється номер станції, місце та глибину, дату годину відбору проби, температуру, прозорість води, номери склянок з пробами на визначення кисню, вільної вуглекислоти та сірководня, номера склянок з пробами на загальний аналіз. У цій книжці відмічають важливі метеорологічні дані у момент відбору проб. Усі записи у польовій книзі необхідно вести простим олівцем. Зразу після повернення в лабораторію необхідно привести польові записи у повний порядок, звірити номери склянок, дописати упущене, виправити помилки.

Результати лабораторної роботи записують у лабораторний журнал. У цьому журналі відмічають дату, місце відбору і номер проби (номер склянки), дату виконання аналізу, кількість реактивів, які пішли на титрування відібраного для аналізу об'єму води або інші проміжні дані, наприклад, висоту столбу проби та стандарту у циліндрах (при колориметруванні). Тут також записують результати обчислень кількості потрібних речовин.

Рис. 2.1. Батометр для взяття проб води

Рис. 2.2. Склянка з трубочками

Перевірка якості води за допомогою біотестування на цибулі

Мета роботи: Визначити якість піддослідної води шляхом усередненого росту корінців цибулі.

Матеріали та обладнання:

1. Скляні пробірки, довжиною приблизно 10 см і діаметром 1,5 см;

2. Штативи для пробірок;

4. Лінійка

5. Фотоапарат чи камера.

Основн положення

Цей метод – легкий чутливий спосіб для вимірювання загальної токсичності, яка викликана хімічною дією, виражений ингібуванням росту корінців цибулі.

Цей метод застосовують до наступних типів зразків:

1.  Природні води (наприклад, озера, річки, колодязі).

2.  Питна вода (наприклад, вода з крану від різних труб).

3.  Комунальні та ндустріальні стічні води.

4.  Водорозчинні та екстракти водонерозчинних хімікатів.

Ріст корінців інгібується при їх поміщенні в токсичні речовини, в середовище зміненим рН, чи у випадку, коли нерозчинні речовини перешкоджають живленню рослин.

Хід роботи

Для проведення досліду відбирають цибулю (розміром приблизно 1,5см в діаметрі) звичайної цибулі Аllium cepa L. Для проведення цього досліду потрібно 50 цибулин. Для запобігання висихання коренів, неочищені цибулини одну за одною збирають в банку з чистою водою. Цей набір цибулин тепер готовий до початку досліду.

Використовуючи маленький, гострий ніж, видаляють жовто-коричневі зовнішні луски, і, якщо це можливо, частину коричневої плити основи, при цьому залишаючи кільце кореня непошкодженим. Цибулю, необхідну для досліду, збирають в банки з водою.

Готують для кожної піддослідної концепції 7 дослідних пробірок в штативі. Заповнюють дослідні пробірки досліджуваними зразками – 7 пробірок для кожної концентрації.

Виймають всі цибулини з банки і кладуть їх на м’який папір, злегка підсушують. Поміщають одну цибулину на верх кожної пробірки таким чином, щоб коренева пластинка торкалася до речовини в пробірці [17].

Після 24 годин заміняють досліджувані зразки води в контролі і в усіх тестуємих концентраціях відповідно. Повторіть заміну рідин після 48 годин (24год + 24год).Кожного дня заміна рідин в усіх досліджуваних пробірках проводиться таким чином. Візьміть одну досліджувану пробірку з цибулею в одну руку. Підніміть двома пальцями цієї ж руки цибулину на декілька міліметрів, не допускаючи витягування коренів з досліджуваної пробірки. Переверніть досліджувану пробірку дном до низу і вилийте рідину. Поверніть досліджувану пробірку у вихідне положення, тримаючи цибулю таким же чином (трохи вище верхівки досліджувано пробірки) і заповніть її свіжим зразком. Поставте досліджувану пробірку назад у штатив.

Тест на цибулі повинен бути виконаний при нормальній кімнатній температурі (близько + 20˚С) і захищений від прямого сонячного світла. В якості стандарту бажане врахування росту за період 48 чи 72год; після трьох днів різниця між досліджуваними і контрольними коренями виражена ще краще, у зв’язку з чим рекомендується більш довший період впливу.

Ступінь токсичності досліджуваних хімікатів оцінюється вимірювання довжини кожного корінця з спільного пучку (для кожної концентрації використовуються 10 цибулин чи менше – до 5, якщо в наявності є лише невелика кількість хімічної речовини чи тестуємого зразку). Середні показники росту для кожного тестуємого ряду збираються для звіту про проведення тестування.

Кінчики кореня , які можуть рости після різних впливів набувати форми крючків, спіралей чи пухлин. Такі спостереження можуть давати інформацію про специфічний вплив хімікатів. В якості ростового середовища найбільш зручно використовувати звичайну водопровідну воду для контрольного зразку. Водопровідна вода повинна бути доброї якості; з рН близько 7 і вмістом кальцію і магнію в сумі приблизно 50-70 мг/л, і без будь-яких токсичних іонів (як, наприклад, міді від мідних труб чи алюмінію у воді приватних колодязів з низьким рН). Якщо мідні труби використовуються для транспортування питної води, шкідливої дії міді можливо уникнути, почекавши декілька хвилин, щоб вода стекла, перед тим як її набирати [17].

Вираження результатів

1.         Ступінь токсичності досліджуваних хімікатів чи зразків для коренів цибулі оцінюється через значення довжини кореня. Крива росту може бути намальована на основі отриманих значень росту в процентах від контролю (ордината) проти досліджуваних концентрацій (абсциса). На кривій значень ефективної дози отримують: ЕС50 – ефективні концентрації, при яких ріст кореня складає до 50% контролю (100%). Дані також можна використовувати для статистичної обробки.

2.         Результати тесту на цибулі Allium можуть також демонструватися фотографічно.

3.         Дані токсичності, отримані в цьому експерименті росту, мають кількісний характер: ступінь токсичності, викликаний певним впливом. Результати завжди надаються відносно однієї чи більше контрольних серій, способу процедури, який, як вважається, компенсує пошкодження іншого характеру (наприклад, попередня обробка гербіцидами).

В результаті використання методу біотестування ми одержали такі дані.

Дані за 15 квітня 2008 року

Лук І (в cм)

Лук ІІ (в cм)

Салат посівний І (в cм)

Салат посівний ІІ (в cм)

Дані за 15 травня 2008 року

Лук І (в cм)

Лук ІІ (в cм)

Салат посівний І (в cм)

Салат посівний ІІ (в cм)

1.         На території м. Чернігова та його околиць протікають декілька річок, а саме: р.Десна, р.Стрижень, р.Білоус. Стан води в цих екосистемах досить занедбаний і потребує детального вивчення та ретельно очистки.

2.         Досить значна кількість забруднюючих токсичних речовин потрапляють у водні екосистеми м. Чернігова зі стічними водами. Стічні води від підприємств міста, комунального господарства населення скидаються через систему міської каналізації на очисні споруди, що розташовані в районі села Гущин, і після біологічної очистки в р.Білоус. Крім того, такі підприємства як ТЕЦ, ВАТ "Чексіл", ВАТ ЧП "Хімволокно" частково скидають після попередньої очистки умовно-чист стічні води безпосередньо в р.Білоус. Найбільше скидають Чернігівська ТЕЦ та підприємство "Чернігівводоканал" (очисні споруди міста).

3.         В своїй роботі ми пропонуємо провести біотестування якості води з річок м.Чернігова за допомогою цибулі та салату. Цей тест дає нам можливість судити про рівень забрудненості природних водних екосистем м. Чернігова.

1.    Артамонов В.И. Растения и чистота природной среды. - М.: Наука, 1986. - 172 с.

2.    Биоиндикацид в городах и пригородных зонах. - М.: Наука, 1993. - 122 с.

3.    Биоиндикация загрязнений наземных экосистем: Пер с нем. под. ред. Р.Шуберта. - М.:Мир, 1988. - 350 с.

4.    Бурда P.I. Біологічний моніторинг. Методичні вказівки. - К., 2001. - 26 с.

5.    Бурдин К.С. Основы биологического мониторинга. - М.: Изд-во МГУ, 1985. - 156 с.

6.    Виноградов Б.В. Растительные индикаторы и их использование при изучении природных ресурсов. М.: Высш. шк., 1964. - 328 с.

7.    Дідух Я.П., Плюта П.Г. Фітоіндикація екологічних факторів. - К.: Наук. думка, 1994. - 280 с.

8.    Денисова С.И. Полевая практика по экологии: Учеб. пособие. - Мн.: Универсітзцкае, 1999. - 120 с.

9.   Доповідь про стан навколишнього природного середовища в Чернігівській області за 2006 – 2008 рік.

10.  Дубина Д.А. и др. Макрофиты - индикаторы изменения природной среды. - Киев: Наук. думка. 1993. - 435 с.

11.  Ершов Ю.А., Плетенова Т.В. Механизмы токсического действия неорганических соединений. М.: Медицина, 1989. – 272 с.

12.  Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. — Л.: Стройиздат, 1979.

13.  Інформаційний бюлетень. Екологія міста Чернігова. – Чернігів, 1997. – 95 с.

14.       Злобін Ю.А. Основи екології. – К.: Лібра, 1998. – 246 с.

15.  Кондратюк С.Я., Кучерявий В.О., Крамарець В.О. Порівняльне ліхеноіндикаційне картування міст України // Укр.ботан.журн. - 1993. - т.50, №4. - С. 74-83.

16.  Коршиков И.И. и др. Взаимодействие растений с техногенне загрязненной средой. - К.: Наук. думка, 1995. - 192 с.

17.  Лабораторний та польовий практикум з екології. / І.В.Бейко, В.М.Боголюбов, І.Г.Вишенська та ін: Під ред. В.П.Замостяна та Я.П.Дідуха. - Київ: Фітосоціоцентр, 2000. – 216 с.

18.  Слободян В.О. Біоіндикація: Навчальний посібник. - Івано-Франківськ: Полум'я, 2004. – 196 с.

19.       Сніжко С.І. Оцінка та прогнозування якості природних вод. – К.: Ніка-Центр, 2001. – 264 с.

20.  Сытник К.М. и др. Словарь-справочник по экологии. - К.: Наук. думка, 1994. - 670 с.

21.  Федорова А.И.. Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. завед. - М.: Гуманитарный издательский центр ВЛАДОС, 2001. – 288 с.

22.  Шитиков В.К., Розенберг Г.С., Зинченко Т.Д. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации. - Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. - 463 с.

23.  Школьный экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие. / Под ред. Т.Я.Ашихминой. - М: АГАР, 1999. - 387 с.