Виробнича діяльність авіапідприємств сприяє забрудненню грунтів і водоймищ виробничими та господарсько-побутовими стічними водами, що містять різні механічні, фізичні та хімічні домішки. Забруднення грунту відбувається також в результаті осідання із повітряного басейну на поверхню грунту забруднюючих речовин, які надходять в атмосферу з газами, що відпрацювали, літаків, наземної авіаційної техніки і топок котельних. Джерелами виробничих стічних вод в аеропортах є будівлі і споруди технічного обслуговування літаків (авіаційно-технічні бази, допоміжні виробництва та ін.), а також будівлі і споруди підсобних приміщень (склади технічного майна, автобази, пожежні депо, котельні тощо). Основні джерела господарсько-побутових стічних вод – будівлі і споруди для обслуговування перевезень – аеровокзал, готелі, їдальні, служби бортхарчування, а також території авіамістечок, що прилягають до аеропортів. Джерелом забруднення водойм авіапідприємств є поверхневий стік. Формуючись за рахунок дощових і талих снігових вод, а також води при вологому прибиранні приміщень із штучним покриттям, поверхневий стік з території аеропорту акумулює в собі різні забруднюючі речовини: залишки миючих, дезинфікуючих, антиобліднювальних і протиожеледкових реагентів, продукти руйнування штучних покрить і стирань ними шасі літаків та наземної техніки, відходи нафтопродуктів тощо. До основних джерел забруднень поверхневого стоку відносяться території авіаційно-технічних баз, площадки для доводочних робіт, мийки та антиобліднювальної обробки літаків, перон і привокзальна площа, приміщення служб ПММ та ін. Склад стічних вод, які скидаються, тісно пов’язаний з видами виробничої діяльності, вихідної сировини і різних додаткових продуктів, 27 що приймають участь у технологічному процесі, а також залежить від ходу цих процесів, виду і досконалості виробничої апаратури і т.п. Склад стічних вод різноманітний і навіть для одного й того ж виробництва змінюється в великому діапазоні. В стічних водах виробничих дільниць аеропортів та інших авіапідприємств містяться бензол, ацетон, нафтопродукти, кислоти, луги, розчинені різні сполуки металів – алюмінію, міді, берилію, хрому тощо, також інші забруднюючі речовини. Для поверхневого стоку з території аеропортів характерна присутність мінеральних суспензій, нафтопродуктів, розчинених органічних сумішей та речовин, що містять азот. Основним джерелом забруднення грунтів важкими металами і хлорорганічними пестицидами при виконанні виробничих і транспортних процесів в цивільній авіації поряд із стічними водами є надходження забруднюючих речовин із атмосфери на поверхню грунту. Найбільш поширений і токсичний забруднювач в районі аеропорту – свинець, що надходить із атмосферного повітря внаслідок осідання і вимивання опадами і утворюється при згорянні автомобільного палива. При згорянні свинець утворює дрібні частки з медіанним розміром менше 0,5 мкм. Такі аерозолі можуть переноситись на великі відстані, однак значна їх частина осідає на рослинах і грунті аеропорту. Менша кількість свинцю утворюється при спалюванні інших видів палива. Відомо, наприклад, що концентрація свинцю в кам’яному вугіллі складає 25 мкг/кг. Середня концентрація свинцю в грунтах, які не піддаються інтенсивній антропогенній діяльності, вважається рівною 16000 мкг/кг (фоновий рівень). В верхніх шарах грунту поблизу аеропорту концентрація свинцю складає за різними оцінками від 60000 до 550000 мкг/кг, досягаючи в окремих випадках і більш високих показників. Разом з тим необхідно відмітити, що забруднення грунтів свинцем в районі аеропортів є локальним, концентрація його швидко зменшується з відстанню від джерела забруднення, а також залежить від класу аеропорту і рози вітрів. Виробничі та господарсько-побутові стоки змінюють кількість і якість води в них, ускладнюють або зовсім виключають можливість використання водойм для пиття або для виробничо-технічних процесів, потреб рибного і сільського господарства, для спортивно-культурних і санітарно-оздоровчих заходів. 28 Ступінь впливу стічних вод на водойми залежить від характеру забруднювачів, які скидаються, їх кількісних співвідношень. Сама по собі нерозведена вода завжди має виражений токсичний ефект. Забруднення водойм завдає великих збитків народному господарству не тільки через неможливість використання води для виробничих і побутових цілей, а й через те, що серед домішок, які містяться в виробничих відходах можуть знаходитися цінні матеріали. Природна вода, забруднена виробничими і господарсько- побутовими стоками, стає непридатною для водопостачання населення головним чином тому, що вміст в ній багатьох забруднювачів негативно впливає на здоров’я людей і може стати причиною виникнення різних інфекційних захворювань. Особливо небезпечними в цьому відношенні є знезаражені господарсько-побутові стоки, оскільки в водному середовищі хвороботворні бактерії живуть і зберігають свою життєздатність порівняно довго (до 400 діб). Хімічні домішки, що надходять з виробничими стоками, можуть знаходитися в водних об’єктах в порівняно малих кількостях. Але навіть невелике збільшення їх концентрації може заподіяти велику шкоду живим організмам. Так, для здоров’я людини надзвичайно важливим є строго визначена кількість фтору в питній воді, яка не повинна перевищувати 1,5 мг/л. Інакше пошкоджується зубна емаль, а при великій концентрації спостерігається пошкодження кісток (флюороза). Потрапляючи в організм людини з питною водою, переважна більшість металів та їхніх сполук, наприклад, свинець, миш’як, кадмій, цинк, мідь, ртуть, що містяться в стічних водах підприємств, можуть викликати отруєння, переважно хронічне. Деякі важкі метали, наприклад, ртуть, можна вважати постійними забруднювачами, оскільки потрапивши одного разу в навколишнє природне середовище, вони, не розкладаючись, переходять із повітря в воду, в водні організми, в їжу людей, і цілі цикли продовжуються нескінченно. Деякі важкі метали, такі, як молібден, лантан, галій, германій менше небезпечні, однак діючи сумісно з іншими більш шкідливими забруднюючими речовинами, які містяться в стічних водах, можуть підсилювати їх реакцію при надходженні в організм людини з питною водою або продуктами харчування. Токсична дія багатьох металів зростає через вплив їх фізико-хімічних властивостей (наприклад, розчинності в воді), кумулятивної дії деяких з них (наприклад, свинцю) на живий організм, а також особливостей водойми, куди вони надходять 29 (температури води, вмісту в ній кисню, розчинних мінеральних солей, водневого показника рН, твердості). Кумулятивна дія отруйних металів на людину проявляється після накопичення їх в організмі і раптового надходження в кров і тканини. При цьому спостерігаються симптоми гострого чи хронічного отруєння. Здатність до кумуляції металів мають грунти і рослини при поливанні їх виробничими стічними водами. Надходження в організм людини таких отрут з питною водою, рибою, овочами створює загрозу їхнього накопичення і кумулятивної дії. Такі властивості мають селен, літій, хром, свинець, цинк, мідь, кобальт, вольфрам, хром, миш’як, кадмій та ін. Підвищені концентрації хімічних елементів викликають токсичну дію на водні організми. Гідробіонти в тій чи іншій мірі реагують на зміну гідрохімічного режиму водойми, яка відбулася в результаті спуску стічних вод. Якщо той чи інший організм не може адаптуватися до нового хімічного складу води і гине, то відбувається зміна у співвідношенні між видами в біоценозах. Такі зміни можуть також знизити плодючість у гідробіонтів, зменшити їхню життєздатність і стати фактором, який обмежує розвиток і чисельність водних організмів. Так, кислі води при водневому показнику рН = 6,4–5,0 небезпечні для риб при концентраціях вуглекислого газу понад 20 мг/л або при підвищеному вмісту солей заліза; кислі води при рН< 5,0 й лужні при рН > 9,5 завжди небезпечні для риб. При рН< 4,5 можуть загинути всі живі організми в водоймі. Забруднена хімічними речовинами вода навіть при великому розведенні її чистою порушує нормальний розвиток заплідненої ікри, швидко знищує зародок. Забруднення водойм поряд з фактами прямої загибелі риби наносить рибним запасам шкоду і в іншому відношенні: гине їжа – дрібні безхребетні тварини, якими живиться риба. Особливу шкоду наносять водоймам нафта і нафтопродукти. Забруднення нафтопродуктами стічних вод, що особливо характерно для аеропортів, викликає різноманітні і глибокі зміни в складі водних біоценозів і навіть у всій фауні і флорі водойм. Це зумовлено фізико- хімічними властивостями самої нафти, яка надзвичайно різноманітна за складом і може віддавати в воду речовини в різних агрегатних станах: твердому, рідкому і газоподібному. Частина її компонентів осідає на дно, частина знаходиться у вигляді суспензій та емульсій у товщі води, а частина – у молекулярно розчиненому стані. У зв’язку з такими особливостями нафти вона, потрапляючи у воду, захоплює в сферу свого 30 впливу всю товщу води водойми. Водні організми, де б вони не мешкали (на поверхні води або на певній глибині), піддаються дії нафти, її компонентів та продуктів окислення вуглеводнів і продуктів переробки нафти. У воді, що містить 0,5 мг/л нафтопродуктів, риба набуває присмаку нафти через 1 добу; 0,2 мг/л – через 3 доби; 0,1 мг/л – через 10 діб. Поріг сприйняття запаху нафти в рибі – при концентрації нафтопродуктів у воді 0,1 мг/л. Вища водна рослинність, вкрита шаром нафтопродуктів, смол та інших рідких речовин антропогенного походження, непридатна для нересту риб і розвитку кормових організмів. Летальною концентрацією для водоростей виявляється нафтове забруднення від 1 мг/л, а припинення розмноження клітин спостерігається при концентраціях 0,1– 0,001 мг/л. Донні відклади, вкриті шаром нафтопродуктів, незалежно від товщини шару також непридатні для мешкання організмів. Забруднення місць мешкання водоплавних та інших корисних птахів і тварин призводить до різкого скорочення їх кількості. Нафтова плівка на поверхні води просочує пір’я у перелітних птахів, вони не можуть злетіти і гинуть. Особливу шкоду водоймі наносить нафтова плівка, перешкоджаючи газообміну між водою та атмосферою, вона знижує вміст кисню в воді, зменшуючи здатність води до самоочищення, перешкоджає випаровуванню вологи з поверхні водойми (порушує кругообіг води). Серед шкідливих органічних сполук, характерних для виробничих стічних вод авіапідприємств, слід відмітити ацетон і бензол. Ацетон для людини і теплокровних тварин малотоксичний при надходження в організм з питною водою. Чинить місцеву подразнюючу дію на шкіру і слизові оболонки. На санітарний режим водойм ацетон практично не впливає. Бензол чинить гостру місцеву подразнюючу дію, всмоктується шкірою і спричинює загальнотоксичну дію на організм. Риба набуває неприємного запаху при концентрації бензолу 10 мг/л. Деякі метали, що містяться в виробничих стічних водах, надходячи на очисні споруди і осідаючи в двоярусних відстійниках і метантенках, згубно діють на мікрофлору, яка приймає участь в зброджуванні осаду, і тим самим затримують його мінералізацію, а в метантенках – також утворення газу. На біофільтрах та аерофільтрах вони шкідливо впливають на мікроорганізми, які приймають участь в очистці стічних вод, і повністю стерилізують їх або знижують ефективність біологічної очистки стічних 31 вод. Особливо шкідливо впливають на мікрофлору очисних споруд хром, нікель, свинець, мідь, цинк, срібло і ртуть. Деякі солі металів, що надходять в мережу каналізації, можуть спричинити корозію каналізаційних труб, порушити їх герметичність. Внаслідок цього стічні води можуть просочуватися в грунт і забруднювати підземні води, а при відсутності напору в водопровідній мережі і негерметичності водопровідних труб – надходити в питну воду. До числа металів, які викликають корозію таких труб, відносяться алюміній, цинк, хром, залізо, нікель, олово, мідь, свинець, срібло. Розчинні в воді солі деяких металів в малих концентраціях стимулюють ріст рослин і можуть застосовуватися як мікродобрива (бор, марганець, миш’як, хром та ін.). В районах з недостатньою вологозабезпеченістю, де необхідне зрошення сільсько-господарських культур, використання з цією метою виробничих і господарсько-побутових стічних вод не тільки можливе, а й необхідне. Однак недостатньо очищені стічні води, особливо при великих концентраціях в них солей металів, згубно діють на рослини. Крім того, при цьому відбувається засолення грунту, вилуговування солей, гальмування біохімічних процесів в грунті і клітинах рослин, заповнення грунту грубо дисперсними і колоїдальними речовинами. Для промислових стічних вод ряду авіапідприємств, особливо заводів, характерна наявність різних сполук алюмінію, берилію, хрому і деяких інших металів. Нерозчинні в воді сполуки металічного алюмінію не всмоктуються в кишечнику і вважаються нетоксичними, хоча деякі люди відрізняються підвищеною чутливістю до нього. З питною водою алюміній може надходити в організм у вигляді таких токсичних сполук, як хлориди, нітрити і сульфати. Розчинні в воді сполуки алюмінію через добу після їх прийому всмоктуються в кров до 50 % введеної кількості і в подальшому виділяються із організму, але значна частина їх накопичується в тканинах. Згідно з дослідженнями деяких зарубіжних авторів, токсична дія на організм людини при прийомі в середину проявляється при наступних дозах сполук алюмінію: оцтовокислий алюміній – 0,2–0,4, гідроокис алюмінію – 3,7 –7,3, алюмінієві квасці – 2,9 мг/кг маси. Останні сильно подразнюють слизову оболонку очей і при концентрації цієї сполуки в водоймі 0,1 мг/л з розрахунку на алюміній під час купання у людей спостерігається хронічний кон’юктивіт, а при концентрації понад 0,5 мг/л – гостре запалення кон’юктиви. Мінімальна шкідлива концентрація хлористої та азотнокислої сполук алюмінію з розрахунку на іон металу 32 складає в воді 0,1 мг/л. Деякі сполуки алюмінію, наприклад, алюміній – калій сірчанокислий та алюміній – натрій сірчанокислий, є алергенами. Для риб найбільш шкідливі окис алюмінію, а також азотнокислий та хлористий алюміній. Сполуки алюмінію шкідливо діють також на інші водні організми, що приймають участь у самоочищенні водойм і є кормовими ресурсами для риб, а також на мікроорганізми. Так, алюміній азотнокислий згубно діє на дафнії вже з концентрації 0,5 мг/л. Другим за токсичністю є алюміній хлористий, решта сполук алюмінію малотоксичні. Потрапляючи зі стічними водами в водойми, сполуки алюмінію затримують процеси їх самоочищення. Концентрація алюмінію азотнокислого з розрахунку на іон металу 1 мг/л гальмує розмноження мікрофлори води і тим самим також затримує процеси самоочищення водойм. Використання стічних вод з концентрацією алюмінію понад 1 мг/л може призвести до загибелі посівів. Високотоксичні стічні води з сполуками берилію, який часто використовується на авіапідприємствах для підвищення зносостійкості авіаційних деталей. В концентраціях понад 0,15 мг/л в м’якій воді і понад 11–20 мг/л в твердій воді берилій викликає загибель риб, а дафнії гинуть вже при концентрації берилію понад 0,05 мг/л. При концентрації берилію 0,5–1,0 мг/л різко гальмуються біохімічні процеси самоочищення водойм і розмноження мікрофлори. Використання стічних вод з вмістом берилію понад 15 мг/л для зрошування сільськогосподарських культур недоцільно. В ряді технологічних процесів на авіапідприємствах використовуються солі хрому, які викликають різноманітні шкідливі дії на організм людини. При вмісті в водоймі сполук шестивалентного хрому і споживанні їх з питною водою уражуються внутрішні органи, при купанні в водоймі можливі запалюючі зміни слизових оболонок очей, дерматити та екземи, хром викликає також канцерогенну дію на живі організми. Хром з води накопичується в тканинах риб. Форель, наприклад, акумулює хром у вигляді хромату в концентрації понад 0,001 мг/л, а концентрація хрому в свіжій воді понад 10 мг/л є токсичною для форелі. Для більшості інших видів риб летальною є концентрація хрому понад 20–50 мг/л. Такі сполуки шестивалентного хрому, як хромова кислота, хромовий ангідрид, біхромат натрію згубно діють на різні водні організми при концентраціях понад 0,01 мг/л. Із сполук тривалентного хрому найвищу токсичність для водних організмів має сірчанокислий хром. Шкідливо впливаючи на флору і фауну водойм, сполуки хрому тим самим гальмують проходження процесів самоочищення води. Стічні води із вмістом хрому не можна використовувати для поливки сільськогосподарських культур. Таким чином, всі існуючі види забруднення водойм впливають на здоров’я людей, тварин, на розвиток водних організмів. Забруднена вода не тільки стає непридатною чи малопридатною для використання, але й завдає значної, часто непоправної шкоди всьому природному середовищу, з яким вона взаємодіє.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Забруднення грунтів та водоймищ» з дисципліни «Екологія, авіація і космос»
