3. Водні ресурси України.Вода її стан і роль у природі

В Україні 31 тис кв.км. водної поверхні, а 6,8 тис.кв.км штучних водоємів, 6 тис кв.км лиманів, 1 тис.кв.км поверхонь озер. Всього в Україні 22 тис. ставків і 420 водоємів на малих і великих ріках, які поять і харчують населення.

Всього на території України налічують 73 тис. рік, із яких малих (до 10км протяжністю) 68798; від 10 до 25км - 3020 річок; від 25 до 100км - 968 річок; від 101 до 500км (середні ріки) - 123 річок;більше 500км (великі ріки) - їх 14. І все ж Україна - сама маловодна держава у Європі. У Донецькій, Запорізькій, Дніпропетровській, Миколаївській, Херсонській і Одеській областях на 1 кв.км поверхні приходиться усього від 5 -10 до 40тис.куб.м води включаючи підземні води, тобто 120 - 400куб.м на 1 людину, що в 15 - 20 разів менше, чим західних областях України. І дуже турботно що за останні 20 років зникло біля 20000 малих річок. В Україні 3,7млн. чол.(або 24%) з 15,7млн.чол. сільського населення забезпечено гарантовним господарським питним водопостачанням. Вода є основою біосфери, і необхідним будівельним матеріалом клітин рослин і живих організмів. Вона приймає безпосередню участь з більшості хімічних процесів, здійснюючихся на земній поверхні. Що ж таке вода?

Перші намагання про природу води відносяться до 1783р. коли Макер встановив, що в процесі спалення водню утворюються каплі води. Перший досвід отримання води в результаті з'єднання кисню і водню при утворенні електричної іскри отримав англійський фізик Кавендішом.

Лавуазьє і Лаплас прийшли до висновку, що «вода не є простою речовиною, вона складається із рівних масових частин загоряючогося повітря і життєвого повітря», (із водню і кисню). У 1785р Лавуазьє і Мєньє у результаті дослідів по розкладу і синтезу води встановили, що 2г водню з'єднуються з 16г кисню. Утворення води із двох об'ємів водню і одного об'єму кисню було доведено в 1805р. Гумбольдтом і Гей-Люссаком. Ними ж була й запропонована класична формула води Н2О і установлена молекулярна маса 18. Радіус молекули води дорівнює 0,138нм. В рідинному стані вода оссоціїнована, тобто наряду з простими молекулами утримує і більш складні утворення, відповідаючі загальній формулі (Н2О)х. Подібні молекулярні агрегати весь час виникають і розпадаються, що можна виразити схемою

хН2О → (Н20)х формула рівноваги

Одне з важливих фізико-хімічних властивостей води становить те, що вода здібна утворювати розчини. Вона є найкращим розтворювачем для великої кількості твердих з'єднань рідин і газів.

Наявність у молекулі води двох неподілених електронів робить її дуже реакційно здібною.

Колір води. Чиста вода, взята в малому об'ємі, без кольору. В товстому шарі вона має голубоватозелений відтінок. Інші відтінки свідчать про те, що в ній присутні різні розчинені і зважені суміші.

Смак і запах води. Відрізняють 4 смаки води: солоний, гіркий, солодкий і кислий. Природні води можуть мати солоний або гіркий смак, що свідчить про те, що присутні надлишки розчинних солей. Надлишок MgSO4 - викликає гіркий смак; надлишок NaCl - солоний. Кислий смак мають мінеральні води при надлишках розчиненої вуглецевої кислоти.

Межа смакової відчутності людини досить висока (наприклад, хлорфенол відчувається на смак при концентрації 0,000004мг/л). Всі інші види відчутності смаку називаються присмаками. Так, солі заліза і марганцю надають воді чорнильний або залізний присмак, CaSO4 - в'яжучий. В деяких випадках присмак є уявним, гаданим. Враження про нього складається під дією сумішів на органи нюху, а не смаку. Інтенсивність смаку і присмаку визначається органолептично при 20°С і оцінюється по 5-ти бальній системі.

Морська вода	Прісна вода
89% - хлоридів	7% - хлоридів
10% - сульфатів	13% - сульфатів
0,2% - карбонатів	80% - карбонатів

Забруднення вод

Одне з перших місць серед екологічних проблем України нале­жать проблемі забруднення води. Водні об'єкти України забру­днені переважно нафтопродуктами, фенолами, органічними ре­човинами, сполуками азоту та важкими металами. За даними Мінводгоспу середньорічний вміст основних забруднюючих ре­човин у воді багатьох річок перевищує гранично допустимі кон­центрації (ГДК).

Найбільше забруднення води в Україні спостерігається у басейні Дніпра, а також па півдні країни та в Криму, де перева­жна частина питної води одержується із зовнішніх джерел. Бі­льшість притоків Дніпра забруднені переважно амонійним та нітритним азотом, нафтопродуктами, фенолами, сполуками ва­жких металів. Найбільш забруднені річки: Горинь, Десна, Сула, Тетерів, Ворскла, Унава, Самара, Інгулець. Вміст основних за­бруднюючих речовин у цих річках складає відповідно: азот амонійний і нітритний 1-9 ГДК, нафтопродукти 1-7 ГДК, феноли 1-10 ГДК, сполуки міді 1-39 ГДК, цинку 1-26 ГДК.

Випадки високого рівня забруднення спостерігалися на річ­ках басейну Сіверського Дінця (Сіверський Донець, Уди, Казен­ний Торець, Бахмут, Лугань, Біленька), Дністра (Дністер, Тисьмениця, Опір, Стрий), річках Приазов'я (Кальміус, Кальчик, Булавин, Молочна), басейнів Західного Бугу (Західний Буг, Полтва, Луга), Дунаю (Дунай, Латориця, Віча), на Південному Бузі, у Київському та Канівському водосховищах.

За останні роки в середньому на рік у поверхневі водні об'­єкти скинуто забруднюючих речовин: 1972,5 тис. т - промисло­вістю, 1115,8 тис. т - житлово-комунальним господарством, 151 тис. т - сільським господарством. У річки потрапили десятки тонн натрію, магнію, кальцію, міді, карбаміду, фтору, марган­цю, хрому, алюмінію, метанолу, свинцю тощо.

Значного техногенного впливу зазнають підземні води. У долинах Сіверського Дінця, річок Західного Донбасу, Кривба­су, Криму, Прикарпаття зафіксовано понад двісті осередків стій­кого забруднення водних горизонтів, що призвело до забруд­нення 6% розвіданих запасів підземних вод, а близько 24% опи­нилися під загрозою якісного виснаження.

За показниками впливу на довкілля за галузями можна зробити висновки, що ситуація з використанням водних ресурсів у цілому поліпшилась. Але, як і раніше, найбільш за­лежною від водних ресурсів галуззю, яка споживає їх найбіль­ше (близько 50% від загального споживання) і діяльність якої без них неможлива, залишається сільське господарство. Проте вплив цієї галузі є не найбільш згубним для водних ресурсів. Згідно з наведеними даними найбільша кількість викидів у воду припадає на електроенергетику, газо-, тепло- і водопостачання.

Таблиця 9.7. Показники впливу на довкілля за галузями (за видами економічної діяльності) у 2001 році

Вид економічної діяльності	Забір води, млн. м3	Викиди в атмосферу, тис. т	Скиди у воду, млн. м3	Кількість відходів, тис. т	НВ, тис. грн.
Сільське господарство, полювання	17577	4052,7	42,3	2849145	7391
Лісове господарство	1699	32,6	0,1	10207	2375,6
Рибне господарство	708	71,7	11,6	442	500
Видобуток вугілля і торфу	112	8,7	519,5	1	88
Видобуток вуглеводнів	2196	848,6	0,6	1759569	12
Видобуток неенергетичних матеріалів	2384	1588,7	29,8	564296	61
Харчова промисловість	126	13,1	19,4	1	0
Текстильна і шкіряна промисловість	78	7,8	5,1	6	2
Деревообробна і целюлозно-паперова промисловість, видавнича справа	1625	233,3	29,8	103473	83
Виробництво коксо-продуктів, нафтопереробка	115	143,8	4,6	45371	4
Хімічне виробництво, гумові і пластмасові вироби	1112	87,4	209,8	20896	0,2
Виробництво інших неметалевих мінеральних продуктів	128	47,2	16,8	53047	0
Металургія й обробка металу	707	439,6	971,1	119761	12

Продовження табл. 9.7

Виробництво машин і устаткування	306	114,5	38,2	81262	57
Інші види виробництва	339	13,5	24,7	2486	0
Електроенергетика, газо-тепло-водопостачання	2531	20,8	3077,1	1282	3986
Будівництво	273	64,9	0,6	5294	43
Торгівля	158	14,9	0,0	16911	35
Готелі і ресторани	114	30,5	0,0	28111	7
Транспорт	82	9,6	20,5	61	0,2
Фінансове посередництво	371	156,1	0,1	32820	20
Операції з нерухомістю, здавання внайм, послуги юридичних осіб	846	10,1	0,6	254	46
Державне управління	178	18,7	0,2	6	2
Освіта	263	26	1,5	1276	3
Охорона здоров’я і соціальна допомога	70	4,6	4,9	173	0

Вміст шкідливих речовин у стічних водах залежить від кількості речовин що поступають із стічними водами шкідливих речовин,що скидають підприємства.

Нафтоперероблюючі заводи скидаять:

• Стічні води, які забруднені нафтою і нафтопродуктами від 150мг/л до 15г/л;

• Зважені речовини до 300 мг/л;

• Солями (хлоридами) - 3-15г/л;

• Різними органічними речовинами;

БПК стічних вод коливається від 150мг/л до 7г/п.

Машинобудівні заводи скидають наступне:

• Концентрація ціанідів у стічних водах становить 70-120мг/л;

• Хрома 40-60мг/л;

• Кислот 70-1 ООмг/л;

• Масла і нафтопродукти 25-40мг/л;

- Зважені речовини 100-200мг/л.

У відпрацьованих емульсіях вміст хрому досягає 200г/л; циану - 100г/л; масел і емульсолу 50г/л; окалини - 15г/л.

Найбільшу небезпеку для водних об'єктів становлять на машинобудівних підприємствах стічні води що забруднені кислотами, лугами, з'єднання хрому, циан, цинк, кобальт, нікель і інші хімічні речовини.

У водні об'єкти України щорічно поступає до 250 тис. т зважених речовин, понад 5млн. т мінеральні солі, 8тис. фосфору, 50 тис. азоту; 6 тис.т нафтопродуктів і десятки тонн Z, Ni, Со, Сu, Сг і інших металів.

У Дніпро в 1994р. скинуто 7778 млн.м³ стічної води, у азовське море – 656 млн.м³ забрудненої стічної води у р. Дніпро скинуто в цьомуж році 1061,76млн.м³/рік; Азовське море - 143,39 млн.м³/рік.

В поверхневі водні об'єкти України скинуто 15028 млн.м³, із них - забруднених 4873 млн.м³ (32,4%), в т.ч.без очистки скинуто 1053 млн.м³ (7,0%).

Забрано із Дніпра в 1994р. 17300 млн. м³ або 60,5% від загального забору води з Україні. Із забраної води було використано 14686 млн.м³. Згублено 2614млн. м³.

Зазначимо, що в усіх відібраних пробах вод виявлено наявність поліхлорованих бифенілів з максимальними концентраціями, особливо нижче Києва, Дніпропетровська, Запоріжжя, що підтверджує їх надходження зі стічними водами промислових підприємств. Важкими металами найбільше забрудненні донні відклади Запорізького водосховища. Тут же зареєстровано найбільш високий вміст в донних відкладах сполук ДДТ водоймища басейну Дніпра забруднені токсикантами органічної та неорганічної природи.

Забруднення вод є хімічне, біологічне і теплове.

Хімічне забруднення - результат використання гербіцидів, дефомантів, інтексицидів і інших пестицидів, особлива хлороорганічних, які поступово, під дією кисню перетворюються в діоксини. Вони викликають мутагенні, тератогенні, канцерогенні явища в організмах людей та тварин. Їх діюча концентрація - міліардні долі грама.

Відповідно з природоохоронним законодавством заборонено скид шкідливих речовин (ШР) у водоєми, якщо їх концентрація перевищує норми ГДК. Деякі із таких показників приведено нижче у таблиці.

Речовини	Концентрація у водах, пл/л		Фізіологічний вплив на організми в т.ч. на організм людини
	Санітарно побутових	Рибопромислових
З’єднання ртуті	0,0005	0,001	Канцерогени, яд в крові, нервові системи
Нафтопродукти	0,001	0,001	Загальнотоксично
З’єднання свинцю	0,03	0,1	Яд в крові, нервову систему

Визначення обсягу використання води

За нормативом споживання води на одиницю продукції. Норматив розробляється для даного підприємства науковою організацією по договору за оплату та затверджується органами, що встановлюють ліміт на спеціальне використання прісних водних ресурсів.

Приклад. Підприємство за звітний квартал виробило 100 тонн продукції. Згідно з нормативом використання води на виробництво 1 тонни продукції становить 35куб.м. загальний обсяг використаної прісної води дорівнює:

W = 100 ∙ 35 = 3500 куб.м

За обсягом оплати послуг за водопостачання.

Приклад. Підприємство отримало воду від системи водоканалу ЖКГ(чи іншої підпорядкованості) згідно з платою за послуги водопостачання в обсязі 1000куб.м за звітний квартал. Обсяг води для нарахування плати за спеціальне використання прісних водних ресурсів становить 1000куб.м.

За обсягом витраченої електроенергії. При заборі води насосними станціями витрати електроенергії контролюються згідно з показниками спеціальних приладів. Визначення обсягу забору води насосними агрегатами за даними витрати електроенергії здійснюються за формулою:

де 367,2 - постійний коефіцієнт; W – обсяг забраної води (куб.м);

Е - витрати електроенергії за розрахунковий період (кВт/г); Н - розрахунковий тиск насоса (м); ŋн, ŋе - коефіцієнти корисної дії (к.к.д) відповідно до насоса та електродвигуна.

Розрахункові показники Н, ŋн, ŋе беруться з матеріалів технічного проекту насосної станції та технічних паспортів до них.

Приклад. Згідно з документами про сплату за використану електроенергію на насосній станції визначаємо, що обсяг витраченої електроенергії становить 61800кВт/Г за звітний квартал. Згідно з технічним проектом (паспортом) насосної станції і паспортів насоса та двигуна визначаємо:

• Розрахунковий тиск Н=30м;

• Коефіцієнт корисної дії насоса ŋн =0,89;

• Коефіцієнт корисної дії електродвигуна ŋе =0,87.

Тоді із загальною формулою маємо:

W = 61800 ∙ 367,2 ∙ 0,89 ∙ 0,87 = 585705,3 куб.м

30

За обсягом виробленої електроенергії. При пропусканні води через турбінні агрегати видобуток електроенергії контролюється згідно з показниками спеціальних приладів, що і відображає результат виробничої діяльності підприємства. Кількість пропущеної через турбінний агрегат води за даними виробленої електроенергії обчислюється за формулою:

W = 367,2 ∙ Е ,

Н ∙ ŋm ∙ ŋг

де W - обсяг пропущеної через турбінні агрегати води за розрахунковий час(куб.м); Н - середній корисний тиск(м); ŋm, ŋг - коефіцієнти корисної дії(к.к.д) відповідно до турбіни та генератора; Е - обсяг виробленої електроенергії (кВт.г) за розрахунковий період.

Вартість і плата за водовикористання

Собівартість 1 м³ води визначають:

С = З__ ,

Q

де 3 - річні витрати, гри.; Q - кількість забраної води, тис.м³.

Внутрішня собівартість води на підприємствах міськводоканала визначають по формулі:

Св = Зв__ ,

Qв

де Зв - витрати на внутрішні господарчі потреби, грн;

Qв - кількість забраної води, тис.м³.

Вартість одного кубічного метра реалізованої чистої води

Ц = D_ ,

Q

де D - доходи від реалізації води, гри.; Q - об'єм реалізованої води, тис. м³.

Грошові затрати підприємств водовикористувачів визначають за формулою:

Зв = ЦвQв + 0,6ЦвQс,

де Цв - вартість одного куб.м води, грн; Qв - об'єм забраної води, тис. м³; Цв - вартість одного куб.м стічної води, гри.; Qс – об’єм води, яка скидається в каналізацію, м³ .

Система платного водокористування.

Ціни, тарифи за нормативні споживання водних ресурсів повинні, диференціюватись за басейнами та ділянками річок з урахуванням розвитку і розміщенням продуктивних сил регіонів. Доречі сказати, що басейновий принцип управління водними ресурсами давно існує в розвинутих країнах. Суть його досить проста - платежі за водокористування (нехай навіть частково) надходять на рахунок однієї організації, яка повністю відповідає за стан ріки, наприклад, Дніпра та його водосховищ. Така організація повинна мати право встановлювати ліміти на водокористування, контролювати їх дотримання, здійснювати облік води. Основою такої організації могло б стати Дніпровське водогосподарське об'єднання при Держводгоспі яке, поки що в основному відповідає за стан гідротехнічних споруд та водозабезпечення. В разі надання відповідних повноважень з цієї організазії можна б було спитати і за стан Дніпра та його притоків, а також вимагати поліпшення якості води в річці. Якщо і надалі буде 7 "няньок" то на поліпшення справ сподіватись не доводиться.

Ставки штрафних платежів за наднормативне споживання води, яке веде до забруднення та виснаження природних ресурсів, необхідно встановлювати з урахуванням підвищенних додаткових витрат, необхідних для відновлення водних ресурсів та ліквідації а до запобігання негативних наслідків порушення нормативів водокористування. При цьому необхідно встановити такий розмір платежів, який би був більшим за додатковий прибуток, отриманий підприємствами від наднормативного.