Екологічна оцінка природних умов життя населення України – еколого-гідрологічні умови

Екологічна географіяСкачать «Еколого-географічний атлас України» бесплатно, а также скачать много других карт можно в нашем архиве карт

Гідролого-екологічні особливості як предмет еколого-географічного картографування має свої особливості. Насамперед, вода відіграє винятково важливу роль у функціонуванні глобальних процесів на Землі. Вона є: важливою мінеральною сировиною, головним природним ресурсом споживання; основним механізмом здійснення взаємозв'язків усіх процесів в екосистемах (обмін речовин, тепла, ріст біомаси); головним агентом-переносником глобальних біоенергетичних екологічних циклів; основною складовою частиною всіх живих організмів; для більшості живих організмів вода - середовище для зародження та розвитку життя.

Вода, на відміну від інших природних ресурсів (вугілля, нафти, газу, руди і т.д.), щорічно відновлюється в тій або іншій кількості в процесі водообігу на земній кулі. Ця обставина протягом тривалого часу створила уяву про невичерпність водних ресурсів і надзвичайно велику здатність до самоочищення рік і водойм. В останні кілька десятиліть ситуація докорінно змінилася. У ряді випадків недостача водних ресурсів стала гальмом урозвитку народного господарства. Характерно, що поряд з кількісним виснаженням водних ресурсів відбулося погіршення їх якості. Чимало випадків, коли вода в ріках й озерах стала малопридатною для питно-господарського використання. Тому берегти й охороняти її ми повинні не тільки в інтересах власного благополуччя, але й для блага прийдешніх поколінь.

У принципі на сьогоднішній день технічно можливо вирішити будь-яку водну проблему, але в багатьох випадках це потребує великих капіталовкладень і спричиняє серйозні негативні наслідки для природного середовища. Складність пов'язана, крім іншого, з відсутністю, як правило, кількісних методів оцінки можливих змін водних екосистем. Через труднощі методичного характеру іноді втрачається об'єктивність. Тому часто важливі не стільки конкретні цифри, скільки загальна правильна оцінка очікуваних змін. При цьому економічні критерії, при всій їх значимості, не повинні абсолютизуватися. Уже сьогодні економічні критерії відіграють другорядну роль при вирішені таких питань, як боротьба з повенями, поліпшення рекреаційного використання водойм, збереження архітектурних й археологічних пам'ятників й інше. Великі водогосподарські проблеми є не тільки соціально-економічними, але також екологічними, моральними, тому що вода займає в земному житті особливе положення. Вона потрібна всім, завжди й скрізь. Проблема полягає в тому, щоб використання водних ресурсів повсюдно мало комплексний, раціональний характер. Ця основна ідея знайшла відображення в ряді законодавчих актів, зокрема у Водному кодексі України (1995). Незважаючи на всі заходи, прийняті відповідно до чинного законодавства, антропогенний тиск на природне середовище безупинно посилюється. Причини цього різноманітні: ріст чисельності населення, збільшення обсягу промислового й сільськогосподарського виробництва, прокладання доріг, будівництво ставків і водоймищ та інше. Якщо раніше екологічні проблеми, що виникали, мали переважно локальний характер, то останнім часом вони набули загального, якщо не глобального характеру. Зазначена обставина стимулювала екологізацію як гідрології суші, так і багатьох інших наук про Землю.

Звичайно, гідробіолог, що займається вивченням водних екосистем, ураховує температуру води, інтенсивність водообміну, насиченість води киснем та інше. Але й гідролог повинен мати уяву про значення цих та інших гідрометеорологічних факторів у житті водних екосистем. Багатовіковий досвід господарської діяльності людини показує, що вирішення будь-якої великої водогосподарської проблеми супроводжується певними змінами природних умов. Деякі з них є позитивними, інші - негативними. Позитивні наслідки сприймаються суспільством як належне, саме собою зрозуміле. Негативні наслідки викликають хворобливу реакцію. Головна причина цього в тому, що природоохоронні заходи завжди відставали від розвитку виробництва. Інша важлива причина - це недостатня екологічна грамотність фахівців і слабка поінформованість широкої громадськості про специфіку водогосподарських проблем. Останнім часом ситуація змінюється на краще. До складу кожного державного проекту входить розділ "Охорона природи". Видано ряд керівних документів - СНІПів, інструкцій, методичних рекомендацій, що регламентують тією чи іншою мірою масштаби впливу на навколишнє середовище й способи оцінки цих впливів.

Громадськість все частіше активно обговорює водогосподарчі проблеми. До них можна віднести виснаження, засмічення та забруднення рік і водойм.

Виснаження проявляється в зменшенні водності ріки або зниженні рівня озера. Найчастіше причиною цього є зростання безповоротного водоспоживання, тобто в остаточному підсумку втрат на випаровування. Засмічення виникає при скиданні в ріку або водойму нерозчинних домішок і відходів (будівельне сміття, деревина, шлаки, зола, металобрухт та інше). Забрудненням є зміна в гіршу сторону якості води, внаслідок скидання господарсько-побутових, виробничих й інших стічних вод, змиву мінеральних добрив і пестицидів з сільськогосподарських полів і т.д. Будь-яке споживання водних ресурсів може й повинно бути тільки раціональним, і в цьому одне з основних завдань гідрологічної науки. Однак доводиться враховувати, що коли використання природних вод носить не комплексний характер, то виникають певні проблеми: розбіжність вимог різних водокористувачів до кількості і якості водних ресурсів; необхідність поєднувати в межах того самого водного об'єкта протилежні функції: джерела водопостачання й середовище існування гідробіонтів, з одного боку, і приймача стічних вод - з іншого; існування в ряді випадків диспропорції між наявними водними ресурсами й потребою в них; розбіжність цілей й інтересів сьогоднішнього та завтрашнього дня; розуміння необхідності підтримки водних об'єктів у доброму стані й відсутність, як правило, матеріальної зацікавленості кожного водокористувача в збільшенні витрат на водоохоронні заходи; неможливість при сучасному рівні наукових знань передбачати з великою завчасністю зміни водності рік (зокрема, через очікувані зміни клімату); недостатність знань по екології водних екосистем. Комплексний характер використання водних ресурсів не зовсім тотожний поняттю раціональне використання, що більш широке й містить у собі охорону й відтворення водних ресурсів, перерозподіл річкового стоку по території в інтересах усього народного господарства.

Зауважимо, що під водоохоронною діяльністю розуміється комплекс заходів, спрямованих на охорону й відтворення водних ресурсів. Можна виділити чотири види водоохоронних заходів:

  • заходи, спрямовані на вдосконалення самої технології використання води: скорочення споживання води на одиницю продукції, введення оборотного водопостачання, послідовне використання води, боротьба із втратами води і т.д.;
  • заходи щодо знешкодження стічних вод: очищення на локальних й централізованих очисних спорудах, скидання в ставки-накопичувачі й ставки-випаровувальники тощо;
  • заходи, здійснювані безпосередньо на водних об'єктах: санітарні зниження рівня водоймищ, очищення водної поверхні від нафтової плівки й плаваючих предметів;
  • вичерпування брудного ґрунту, влаштування біоплато, періодичне збирання макрофітів і т.д.;
  • заходи, проведені на самому водозборі: створення водоохоронних зон і лісозахисних смуг, введення комплексу протиерозійних заходів, будівництво ставків, перекидання води з одного басейну в іншій, правильна технологія застосування й використання мінеральних добрив і ядохімікатів та інше.

Як бачимо, водоохоронні заходи досить різноманітні, і в цьому зв'язку звернемо увагу на кілька моментів. Існує тісний взаємозв'язок кількісних і якісних показників водних ресурсів: зміна кількості завжди супроводжується зміною якості. Всі заходи повинні розглядатися на рівні річкових басейнів, а не адміністративних районів. Довгострокові тенденції зміни водних ресурсів більш пріоритетні, ніж короткочасні. З урахуванням природноекономічних особливостей району при плануванні водоохоронних заходів повинна бути визначена ієрархія цілей. Так, наприклад, в індустріально розвинених районах, що перебувають у зоні недостатнього зволоження, пріоритет має використання оборотної й послідовно використовуваної системи водопостачання. Очищення стічних вод на локальних і централізованих спорудах дає менший ефект.

При вирішенні комплексних водогосподарських завдань важливо враховувати також сучасні умови розвитку водного господарства країни:

  • поступове зменшення водності рік у зонах недостатнього й нестійкого зволоження внаслідок додаткових втрат води на випаровування зі зрошуваних полів, поверхні ставків і водоймищ, у системах водопостачання;
  • прогресуюче, як правило, погіршення якості водних ресурсів (переважно в тих же зонах) через скидання стічних і підігрітих вод, змиву мінеральних добрив й ядохімікатів із сільськогосподарських полів, заростання водойм;
  • висування на перший план такої водоємної галузі народного господарства як зрошувальна меліорація; всезростаюче рекреаційне значення рік, озер, водоймищ і ставків;
  • більш ощадливе використання води в промисловості й сільському господарстві (оборотне й послідовне використання, введення маловідходної і безвідходної технології, перехід на прогресивні прийоми зрошення, підвищення коефіцієнта корисної дії гідромеліоративних систем і т.д.). У той же час у наявності тенденція зростання споживання води на комунальні потреби на душу населення;
  • моральне старіння багатьох водогосподарських систем, поява нових водокористувачів і зміна поглядів на цінність тих або інших природних ресурсів;
  • все більші масштаби регулювання стоку водоймищами багатоцільового призначення й територіального перерозподілу стоку;
  • переміщення гідроенергетичного будівництва з рівнинних районів у гірські й напівгірські області. Головна причина цього - зростаюча цінність заплавних земель;
  • велика доля ГЕС й АЕС у покритті сезонних і добових піків енергетичного навантаження.

Додамо, що при існуючому розподілі функцій кожен водокористувач зобов'язаний здійснювати контроль за ефективністю водоохоронних заходів. При цьому органи Держкомгідромету України здійснюють спостереження за станом водного об'єкта, а органи санітарної інспекції - за станом господарсько-питного водопостачання. Для останнього важливими є еколого-геохімічні характеристики природних вод, які включають частіше дані про загальний вміст розчинених у воді солей, склад головних іонів, біогенних сполук, мінералізацію і загальну жорсткість.

Карти мінералізації поверхневих та підземних вод України. Мінералізація природних вод як предмет екологічного картографування має свої особливості, які враховані нами при розробці карт, зокрема при зборі та опрацюванні статистичної інформації. Згідно з існуючими нормативами для якості природних вод розроблена оціночна шкала за мінералізацією поверхневих і підземних вод. Оціночна шкала включає середню багаторічну мінералізацію води (мг/л), має кількісну і якісну екологічні оцінки. При мінералізації води менше 500 мг/л вода вважається прісною та екологічно чистою, від 500 до 1000 - підвищеної мінералізації, а в екологічному відношенні - помірно забрудненою; від 1000 до 1500 - помірно солонуватою; 1500 - 3000 - сильно солонуватою і понад 3000 мг/л - солоною. Мінералізація води понад 1000 мг/л є шкідливою для вживання, оскільки вважається забрудненою. Враховуючи, що статистична інформація фіксується за окремими водомірними постами, нами використано площинний метод побудови карт, тобто поширення характеристик, одержаних за обмеженою кількістю пунктів спостереження на площу (в нашому дослідженні - гідрохімічні райони) і як наслідок - на невивчені ріки. При цьому застосовано два картографічні способи зображення - ізолінії і картограма.

Таким чином, одиницею картографування є гідрохімічні райони. В основу їх виділення покладено басейновий підхід і гідрохімічний принцип, а також належність річкових басейнів (або їх частин) до певної фізико-географічної зони. Такі річки характеризуються загальним напрямком стоку води, розташовані в одній фізико-географічній зоні (на рівнинній частині) або країні (в гірських районах) і мають рівні або з незначною різницею показники вмісту головних іонів (тип води, мінералізація, загальна жорсткість). Гідрохімічні райони в даному випадку - це площі поширення підземних вод, виділених за віковими та генетичними ознаками водовміщуючих відкладів, і співпадають з одним або кількома гідрохімічними полями (тип води, мінералізація, загальна жорсткість). Для їх характеристики взято середні багаторічні значення хімічних компонентів.

Згідно з прийнятою шкалою оцінки способом картограми розроблені екологічні карти мінералізації природних вод шляхом поєднання близьких за гідрохімічною оцінкою районів. Таким чином було виконано районування території за названими величинами. Як свідчить еколого-географічний аналіз, у цілому для Полісся та Лісостепу в екологічному відношенні вода чиста або помірно забруднена і може рекомендуватися для питного і господарського використання. Природні води степової зони, особливо сухостепової підзони, екологічно забруднені і шкідливі для питного та господарського вживання. Це стосується поверхневих і підземних (перших від поверхні водоносних горизонтів) вод, крім поверхневих південної частини Криму, які характеризуються як помірно забруднені.

Таким чином, вода вважається придатною для питного вживання, якщо її мінералізація не перевищує 1000 мг/л. Вода з великим вмістом солей є солоною і не придатною для пиття. Дуже низька мінералізація (до 100 мг/л) погіршує смак води, а позбавлена солей дистильована вода взагалі характеризується як шкідлива. Надлишкове або недостатнє надходження до організму багатьох макро- і мікроелементів призводить до порушення сольового балансу в організмі людини і як наслідок - до виникнення патологічних змін у різних системах організму. Захворювання людини, пов'язані з геохімічною ситуацією району постійного проживання, називають ендемічними хворобами. Наприклад, флюороз і карієс зубів, уровська хвороба, зоб, подагра тощо.

Карти загальної жорсткості поверхневих і підземних вод в четвертинних відкладах розроблені аналогічно попереднім. Жорсткість води є результатом наявності солей кальцію і магнію, а м'якість - їх відсутністю. Оцінка вод виконана також в межах відповідних гідрохімічних районів. Жорсткість річкових вод змінюється відповідно до зміни мінералізації. Взагалі якість води залежить від типу ґрунтів і особливо типу нижче розміщених порід.

Вода із загальною жорсткістю до 3 мг/л вважається м'якою, від 3 до 6 - помірно жорсткою, від 6 до 9 - жорсткою і більше 9 - дуже жорсткою. Недостача кальцію і магнію посилює крихкість кісток, особливо у дітей, надлишок їх збільшує ймовірність захворювань уролітіазом (утворення каменів в нирках, сечовому міхурі) і знижує захворюваність серцево-судинної системи. Отже, йдеться про пряму і обернену кореляційну залежність цих захворювань із жорсткістю природних вод. Цей кореляційний зв'язок можна простежити по картах загальної жорсткості поверхневих і підземних вод, легенди карт яких мають природну і медико-екологічну оцінку.

Карта "Йод в ґрунтових водах" розроблена П.С. Савченком (1956). При її складанні враховувалась різновидність ґрунтів і геологічні утворення з певним вмістом у природній воді йоду. Як свідчить карта, підзолисті буроземні ґрунти, гірські райони і дерново-підзолисті ґрунти низин в Карпатах, підзолисті ґрунти Полісся і річкових долин мають низький вміст йоду. Особливо це стосується місцевості, де крейда підходить близько до поверхні землі і на ній залягають піски, наприклад, льодовикові в центрі Волинського Полісся і алювіальні в районі Сіверського Донця. Високим вмістом йоду характеризуються чорноземні ґрунти, зокрема південні та каштанові ґрунти на лесових породах. Звичайно, ця оцінка наближена, оскільки важко встановити рівень впливу окремих природних факторів на вміст йоду, тому необхідні прямі дані про наявність його в ґрунтових водах. При цьому бажаний такий індикатор йодної недостачі в конкретній місцевості, як збільшення щитовидної залози серед населення, тобто виникнення ендемічного зобу. Тому на карті показується середній багаторічний вміст йоду в ґрунтових водах та ймовірність ендемічного зобу, а також підтверджується чітка обернена кореляційна залежність між цими величинами.

Карту "Фтор у підземних водах" доопрацьовано нами за матеріалами Р.Д. Габовича (1951). Північна і південна частина України характеризується низьким вмістом фтору. Найбільше його виявлено в північній частині степової зони. За літологічним складом тут переважають леси та лесовидні суглинки, супіски. Нами доопрацьовано праву частину легенди карти, що характеризує ймовірність захворювань зубів людей флюорозом (пряма кореляційна залежність) і карієсом (обернена).