Mokslas, technologijos

Trims ketvirtadaliams žmonijos aprūpinimas vandeniu bei jo kokykė tebėra aktuali problema. Vartojamojo vandens resursų išsaugojimas ir jo kokybės pagerinimas kelia didelį susirūpinimą.

Visiškai švarių vandenų nėra, juose yra ištirpusių mineralinių dalelių ir organinių priemaišų, vienur jų koncentracija didesnė, kitur mažesnė. Užterštais laikomi tie vandenys, kuriuose pakitus cheminiai ar mechaninei sudėčiai yra sutrikę normalūs gamtiniai procesai ir dėl tos priežasties jie negali būti vartojami ūkyje ir buityje.

Daugiausia vandenį teršia pramonė, miestai, žemės ūkis, transportas, miško plukdymas ir pavienių žmonių neatsakinga veikla. Pramonė ir miestai į atvirus vandenis per parą išleidžia apie vieną milijoną kubinių metrų nutekamojo užteršto vandens, kurio tik dalis patenka į valymo įrenginius, o visiškai išvaloma tik   22%. Pramonės įmonių nutekamuose vandenyse esančios žalingos medžiagos yra ne vienodai susidariusios ir įvairiai veikia aplinką, iš keleto įmonių arba cechų sutekėjęs vanduo į vieną vietą gali įgyti visiškai naujų savybių, sveikatai žalingų junginių.

Organinių ir neorganinių medžiagų teršiamasis poveikis vandeniui nevienodas. Vienas iš žalingiausių teršalų yra nafta ir jos produktai. Suleisti užteršti vandenys į upes, tekėdami gali patys išsivalyti, bet kai į vandenį patenka naftos arba jos produktų, paviršiuje susidaro oro nepraleidžianti plėvelė. Negaudami deguonies gyvi organizmai žūsta užterštą vandenį valantys mikroorganizmai ir jis jau nebeišvalo. Jei patenka nors viena naftos dalelė į geriamą vandenį, jo jau gerti nebegalima. Dar pavojingesnis užteršimas mineraliniais aliejais – esant jų vos vienai milijardo dalelei, jaučiamas tepalo kvapas. Į vandenį nafta ir jos produktai patenka iš transporto priemonių, iš naftos grežinių jūros šelfuose ir su nutekamaisiais vandenimis. Pastaruoju metu labai paplito naftos gabenimas jūromis, neapsieinama čia be avarijų, nafta išsilieja į vandenį, pakenkia ir aplaidi tanklaivių eksploatacija.

Patekęs į upes buitinis vanduo apsivalo lengviau negu pramonės vandenys. Pavojingiausios buitinių vandenų priemaišos yra cheminės skalbimo priemonės, jų nesulaiko valymo įrengimai, užterštas vanduo patenka į upes, prieš užtvankas ir kitas mechanines kliūtis sudaro putų dangą, veikianti labai panašiai kaip naftos plėvelė. Šiuo metu chemijos pramonė ieško būdų pagaminti lengvai vandenyje irstančias skalbimo priemones.

Ne mažiau teršia vandenį netikslingai ir neatsargiai naudojamos žemės ūkyje mineralinės trąšos, pesticidai. Ne visos išbertos į dirvą mineralinės medžiagos yra augalų įsisavinamos, dalį jų lietaus vanduo nuneša į upelius, melioracijos kanalus, ežerus, susidaro palankios sąlygos vandens telkiniams užaugti dumbliais. Dalis mineralinių trąšų patenka į grumtinius vandenis, dėl to pablogėja kastinių šulinių vanduo. Vandenį teršia netvarkingai įrengtos, per arti telkinių pastatytos gyvulių fermos. Su žemės ūkio gamyba susieta vandens tarša apima dideles teritorijas, užteršiamos mažos upės, nuo kurių priklauso ir didelių upių švarumas.

Vandens tarša duoda didelius nuostolius ūkiui, pažeidžia ekologinę pusiausvyrą, kenkia žmonių sveikatai. Užterštame vandenyje visuomet būna daug patogeninių bakterijų bei virusų. Kai kurie cheminiai, ypač sieros junginiai pagreitina hidrotechninių įrengimų, tiltų, kitų statinių iš metalo ir gelžbetonio konstrukcijų koroziją.

Plintant laivininkystei, didėjant pramonės įmonių ir miestų koncentracijai pagal jūrų krantus, iškyla pavojus ir pasauliniam vandenynui. Vandenynuose vykstantis fotosintezės procesas teikia atmosferai didžiąją dalį deguonies. Dėl vandens taršos žuvus augalijai, sutriktų fotosintezė ir natūrali anglies dioksido bei deguonies kaita tarp atmosferos ir vandenyno, o tai jau turėtų globalines pasekmes biosferai.

Yra pavojus, kad likti netinkami gerti požeminiai vandenys. Filtruodamasis vanduo žalingas toksiškas medžiagas iš viršutinių dirvos sluoksnių nuneša į apatinius. Tai ypač pavojinga miesto sąšlavynų, gyvulių kapinių aplinkoje. Požeminių vandenų užteršimas yra daug pavojingesnis nei atvirų telkinių, nes jie negali savaimingai regeneruotis.

Vandens tarša padaro didelių materialių nuostolių ūkiui: tenka daugiau lėšų skirti vandeniui paruošti, kad jį būtų galima gerti ir vartoti pramonėje, sumažėja žuvų ūkio rentabilumas, trumpiau laiko po vandeniu esančios metalinės konstrukcijos, padidėja išlaidos gyventojų sergamumui mažinti, dėl ligų prarandama darbo laiko.

Visi gėlo vandens telkiniai projektavimo praktikoje įvertinami pagal šitokius požymius:

• Pagrindinius tekančio ir stovinčio vandens šaltinių pasipildymo rodiklius: paviršinio vandens nuotėkį, požeminių vandenų atsargas, kritulius, balas.
• Hidrologinius ir hidrodinaminius rodiklius: vandens debitą, tekėjimo greitį, telkinio tūrį ir kt.
• Naudojimo būdus. Buičiai, kultūriniams, rekreaciniams poreikiams, dirvų drėkinimui, pramonės technologijai, žuvų ūkiui ir an.
• Taršos šaltinius. Pramonę, žemės ūkį, komunalinį ūkį, vandens transportą, rekreaciją.

Kiekvieno telkinio užterštumas nustatomas remiantis paimtų vandens pavyzdžių chemine, fizine, biologine, bakteriologine ir hidrobiologine analize. Atsižvelgiant į analizės duomenis yra sudaromas miesto vandenų įvertinimo žemėlapis, kuriame nurodoma jų užterštumas, vandenvietės, sanitarinės apsaugos zonos, panaudoto ir lietaus vandens išleidimo vietos ir pan.

Vandens užterštumas vertinamas pagal:

gamtinius parametrus:

• fizikinius: temperatūra, spalva, suspenduotos dalelės ir kt.;
• mikrobiologinius: mikroorganizmai, bakterijos, virusai, pirmuonys ir kt.;
• cheminius: neorganiniai teršalai (druskos, sunkieji metalai), organiniai teršalai (pesticidai, angliavandeniai ir kt.);

teršalų kilmę:

• urbanistiniai: buitiniai nutekamieji vandenys, liūčių sukeltos nuoplovos, buitinių atliekų sąvartynai ir t.t.;
• pramoniniai: kietos ir skystos technologinės atliekos (cukraus, popieriaus gamyba ir kt.), produkcijos sandėliavimas (anglaivandeniliai, pramoninės atliekos), naudingųjų iškasenų gavyba (karjerai, šachtos);
• teršalai, susidarantys dėl intensyvių žemės ūkio kultūrų auginimo technologijų (trąšos, augalų apsaugos priemonės), organinių trąšų barstymas, žemės ūkio produktų perdirbimas (skerdyklos ir kt.);

teršalų pasiskirstymą laike:

• nuolatiniai: netinkamai sandėliuojamų ar palaidotų atliekų išplovimas ir teršalų skverbimasis į vandeningus grunto sluoksnius;
• atsitiktiniai: kanalizacijos tinklų avarijos, avariniai cisternų išsiliejimai ir kt.;
• sezoniniai: augalų apsaugos priemonės jų naudojimo laikotarpiu, medžiagos, apsaugančios autostradas nuo apledėjimo ir t.t.;

teršalų pasiskirstymą erdvėje:

• difuzinis: naudojant žemės ūkio chemines priemones;
• lokalizuotas: pramoninėse aikštelėse, sandėliuose, urbanistinės atliekos;
• linijinis: palei autostradas, geležinkelius, upes ir kt.