Екологічні аспекти формування талого та дощового поверхневого стоку міста

Екологічні аспекти формування талого та дощового поверхневого стоку міста

ВСТУП

Актуальність теми. Вплив урбанізованих територій на навколишнє середовище являє собою складний процес, що обумовлений великою кількістю чинників, які відрізняються як за своєю природою, так і за закономірностями впливу. Природні й антропогенні ландшафти характеризуються єдністю структури, взаємозалежністю компонентів, тому зміна одних позначається на інших, і загальному стані ландшафтів. У зв’язку з цим, особливої актуальності набувають роботи, спрямовані на створення системи інформативних біоіндикаторів і біомаркерів для адекватної оцінки стану довкілля та моніторингу урбанізованих систем.

Однією з основних причин забруднення водних об’єктів, ґрунтів, міську біоту і людей є надходження вод поверхневого стоку і продуктів змиву під час сніготанення із забудованих селітебних територій. Тому здійснення біоіндикації якості поверхневого стоку дасть змогу швидко виявити присутність токсикантів у довкіллі і вжити певних заходів щодо мінімізації їх шкідливого впливу на людину та навколишнє середовище. Це й обумовлює актуальність обраної теми дослідження.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дипломна робота виконана на кафедрі екології та агробіології Черкаського національного університету імені Богдана Хмельницького у межах загальнокафедральної тематики.

Мета дослідження. Метою роботи було оцінити фітотоксичність поверхневого стоку з території м. Черкаси методом біоіндикації.

Завдання дослідження. Для досягнення поставленої мети було поставлено наступні завдання:

·    з’ясувати вплив урбанізованого ландшафту міста на формування поверхневого стоку;

·    встановити фітотоксичність снігу на території м. Черкаси;

·        встановити фітотоксичність дощової води на території м. Черкаси;

·        провести порівняльний аналіз фітотоксичності талих і дощових вод на території м. Черкаси;

Об’єкт дослідження: процеси формування якості поверхневого стоку на урбанізованих територіях.

Предмет дослідження: реакція рослин-індикаторів на рівень токсичності проб дощових і талих вод.

Методи дослідження: лабораторний - для постановки досліду, математично-статистичний - для оцінки вірогідності отриманих результатів, маршрутний - для обстеження району дослідження, біоіндикаційний - для оцінки стану навколишнього середовища.

Наукова новизна одержаних результатів: уперше на території м. Черкаси проведено біоіндикаційне дослідження фітотоксичності дощових і талих вод.

Практичне значення одержаних результатів: дані, отримані в результаті проведеного дослідження, можуть бути використані при біомоніторингових дослідженнях урбанізованих і техногенно змінених територій.

РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

.1 Огляд досліджень хімічного складу атмосферних опадів

Атмосферні опади є одним із основних джерел надходження хімічних речовин на поверхню ґрунту. Це - важлива ланка глобального геохімічного циклу. Надходження хімічних речовин з атмосферними опадами не є стабільним у часі і просторі. Ця величина змінюється під впливом цілого комплексу природних і антропогенних факторів.

Перші дослідження хімічного складу атмосферних опадів на території України були проведені на рубежі ХІХ і ХХ століть. Після проведення окремих робіт, в наступні десятиліття хімічний склад опадів на Україні не вивчався.

Після Великої Вітчизняної війни дослідження складу опадів поновилися і представлені роботами Є.С. Бурксера, П.В. Денисова і А.Л. Бугайова [5, 7].

У подальші роки ґрунтовних робіт, які присвячені хімічному складу атмосферних опадів в Україні не було. Окремі відомості з зазначених питань можна знайти в роботах В.Н. Василенка, І.М. Назарова, Ш.Д. Фридмана, В.І. Пелешенка, С.І. Сніжка, М.І. Ромася, Ю.І. Мельничука, В.М. Семерика та В.І. Осадчого [30], оглядах хімічного складу опадів, які щорічно готуються в Українському науково-дослідному гідрометеорологічному інституті.

Вивчення трансформації хімічного складу атмосферних опадів протягом тривалого проміжку часу в Україні були проведені вперше українським гідрометеорологом С.І. Сніжко [18]. Умови формування хімічного складу атмосферних опадів та власне їх склад, а також рівень антропогенного навантаження на довкілля в окремих регіонах України змінюється з часом [19].

За даними досліджуваної роботи О.О. Косовець-Скавронської та С.І. Сніжко [18] було встановлено, що в межах України протягом багаторічного періоду спостерігається стійке зменшення вмісту розчинених речовин в атмосферних опадах. Також було встановлено нерівномірний характер цього процесу, наводяться джерела походження головних іонів хімічного складу атмосферних опадів, процеси формування хімічного складу атмосферних опадів та огляд основних досліджень, присвячених питанню вивчення хімічного складу атмосферних опадів, які були проведені на території України та за її межами.

Закономірності формування хімічного складу опадів детально вивчалися М.І. Ромасем [36], зокрема було встановлено, що з метеорологічних факторів найбільший вплив на концентрацію хімічних речовин в атмосферних опадах справляє кількість опадів.

Відповідно до принципів Комплексної програми атмосферного моніторингу у хімічному складі атмосферних опадах визначають головні іони, до яких належать SO42-, NО3-, Cl-, НСО3-, NH4+, Са2+, Mg2+, Na+, та К+ та важкі метали. На жаль, у наш час в Україні вміст важких металів у атмосферних опадах не вивчається, тому зосереджена увага лише на головних іонах хімічного складу атмосферних опадів. Варто зазначити, що усі 9 головних іонів хімічного складу атмосферних опадів мають як природне, так і антропогенне походження.

На відміну від України, питанню вивчення хімічного складу атмосферних опадів приділяється значна увага у багатьох країнах світу. Зокрема, у Росії, Фінляндії, Білорусії, Казахстані, Південній та Екваторіальній Африці, США, Канаді, Японії, Індії, Китаї тощо. Дані дослідження були проведені як в індустріально забруднених, так і у відносно чистих районах [18]. Варто зазначити, що у багатьох роботах йде мова про зміну хімічного складу атмосферних опадів. Зменшення вмісту сульфатів (у 85% всіх пунктів) також встановлене протягом 1985-2002 рр. Це зменшення супроводжувалося зростання концентрацій амонію на 58%. У західних і центральних штатах відмічається значне зростання вмісту нітратів, в той час як у північно-східних - його зменшення. Сумарний вміст катіонів (Са2+, Мg2+, K+) зменшився на 40% переважно в центральних і південних штатах, а збільшився - лише на 7%.

Перші систематичні дані про розподіл атмосферних опадів на території Росії описується в роботах А.І. Воєйкова. Велика кількість опублікованих робіт присвячено дослідженню просторово-часових закономірностей розподілу атмосферних опадів у різних регіонах Росії. Кліматичні умови випадання атмосферних опадів на території Далекого Сходу визначаються панівним впливом холодних континентальних повітряних мас взимку і прохолодних океанічних мас влітку [2].

Вагомий внесок у вивчення фізичних процесів формування атмосферних опадів на території Росії внесли Н.П. Шакина та А.Р. Іванова.

Хімічний склад опадів України є подібним до хімічного складу опадів у світі (табл. 1.1).

Таблиця 1.1 Переважаючі іони у хімічному складі атмосферних опадів в Україні та інших країнах світу

Докладний огляд і аналіз літературних джерел свідчить, що вивченню хімічного складу опадів приділяється значна увага у багатьох країнах світу. На жаль, в останні роки хімічний склад атмосферних опадів на території України та їх роль у гідрохімічному балансі ґрунтовно не аналізувалися. Такі дослідження є вкрай необхідними для встановлення сучасних даних про хімічний склад опадів, адже результати дослідження, які проводяться у багатьох країнах на різних континентах, вказують на зміну у хімічному складі атмосферних опадів [31].

Характеристика фізико-географічного положення метеорологічних станцій є необхідною, адже при інтерпретації даних про хімічний склад опадів важливою є характеристика загальних природних умов району, а також найближчого оточення метеостанцій, наявність промислових підприємств та інших джерел забруднення атмосфери (рис. 1.1.).

а)                                                               б)

Рис. 1.1 Середня зміна відносного вмісту компонентів хімічного складу атмосферних опадів на території України у теплий (а) та холодний (б) сезони року

У цілому, для території України властиво зменшення у хімічному складі опадів іонів [18] переважно антропогенного походження (SO42-, NO3-, Cl-) та збільшення іонів переважно природного походження (Са2+, НСО3-). Варто також зазначити, що зміни у хімічному складі опадів у холодний сезон більш інтенсивні, ніж у теплий.

У результаті проведених досліджень [19] було оцінено надходження 9 головних іонів хімічного складу атмосферних опадів (SO42-, HCO3-, Cl-, NO3-, NH4+, Na+, K+, Са2+, Мg2+) та сумарне надходження хімічних речовин з атмосферними опадами на територію України.

Зокрема, було встановлено, що протягом року модулі надходження хімічних речовин на територію України становлять від 6,65 до 25,9 т/км2, загалом же за рік на територію України надходить від 4,0 до 15,6 млн. т хімічних речовин. Найбільше хімічних речовин надходить на сході України та в Карпатах, а найменше - у східній частині Кримського півострова. Найбільшими показниками надходження характеризуються сульфат-іони та гідрокарбонат-іони, 36% та 25% від сумарного річного надходження відповідно.

Просторовий розподіл надходження компонентів хімічного складу опадів формується в основному двома факторами: кількістю опадів та рівнем забруднення атмосфери, при чому для одних речовин головну роль відіграє перший фактор, а для інших - другий [15].

Надходження сульфатів у теплий сезон визначається, в першу чергу кількістю опадів, а вже потім забрудненням повітря, а у холодний сезон та рік в цілому на величину надходження сульфат-іонів впливають, в першу чергу, антропогенне забруднення, а вже потім кількість опадів. Розподіл гідрокарбонат-іонів визначається головним чином кількістю опадів. Розподіл надходження нітрат-іонів на територію України визначається головним чином розподілом кількості опадів, а роль фактору антропогенного забруднення незначна. Серед усіх аніонів хімічного складу атмосферних опадів, на розподіл іонів хлору найменше впливає рівень забруднення атмосфери і їх розподіл визначається головним чином кількістю опадів.

На розподіл надходження іонів амонію в першу чергу впливає кількість опадів. Можливим також є вплив транскордонного перенесення забруднювальних речовин. Визначальну роль у надходженні іонів натрію відіграє ступінь забруднення повітря, і лише в теплий сезон року кількість опадів та рівень забруднення мають приблизно однаковий вплив на формування модулів надходження цих іонів. У розподілі надходження іонів К+ величина кількості опадів не відіграє майже ніякої ролі. У надходженні іонів Са2+ кількість опадів відіграє головну роль в теплий сезон року, а рівень забруднення атмосфери - у холодний, у річному надходженні ці складові надходження відіграють приблизно однакову роль з незначним переважанням кількості опадів. Розподіл величини надходження іонів магнію у теплий сезон визначається кількістю атмосферних опадів, а в холодний період - рівнем забруднення атмосфери. В цілому для надходження магнію протягом року ці складові діють приблизно однаково [28].

З вище викладеного випливає, що на розподіл сумарного надходження хімічних речовин з атмосферними опадами в теплий сезон року сильніше впливає кількість опадів, а в холодний сезон визначальна роль належить рівню забруднення атмосфери, а отже антропогенній діяльності людини. У сумарному річному надходженні ці два фактори діють приблизно однаково. Варто також зазначити можливий вплив транскордонного перенесення забруднювальних речовин на північному сході України, або вплив локального джерела забруднення [15].

Хімічний склад атмосферних опадів, незважаючи на нестабільність, у цілому відображає характерні риси місцевості і тип її ландшафту.

Атмосферні опади, як продукти конденсації і сублімації водяної пари в атмосфері є важливим кліматичним параметром, що визначає режим зволоження території. Для виникнення атмосферних опадів необхідна наявність вологої повітряної маси, висхідних рухів і ядер конденсації [22].

Незважаючи на те, що опади є складовою частиною гідросфери, умови формування їх властивостей досить суттєво відрізняються від умов, які впливають на формування властивостей поверхневих і підземних вод. Хімічний склад опадів формується, починаючи з моменту утворення найдрібніших крапель в товщі хмари. На цій стадії склад крапель визначається наявністю хімічних компонентів у складі хмар. При проходженні дощової води через шар атмосфери здійснюється розчинення наявних там домішок і її хімічний склад зазнає певних змін. Вимиваючись із атмосфери забруднюючі речовини приводять до виникнення техногенно-трансформованих опадів. А тому атмосферні опади самі по собі починають відігравати роль чинника екологічної небезпеки [43].

1.2 Особливості утворення поверхневого стоку міста

Поверхневий стік включає в себе дощові, снігові і поливомийні стічні води. Він буває організованим і неорганізованим [42]. З літературних джерел відомо, що атмосферні опади забруднюються різними домішками органічного і мінерального характеру ще в процесі випадання на поверхню [31]. Однак основна кількість забруднюючих речовин надходить в атмосферні опади при їх стіканні з поверхні міської території. За даними зарубіжних досліджень накопичення забруднень на поверхні доріг в середньому для міст становить 395 кг на 1 км дороги, причому у промислових районах накопичення вдвічі перевищує середній показник для міста [28]. Характерним для промислових міст є те, що із збільшенням території міста і чисельності його жителів в них невпинно зростає диференціація концентрації забруднення в різних районах забудови. Поряд з невисокими рівнями забруднення в периферійних районах, вона різко збільшується в зонах підприємств та районах з вузькими слабо вентильованими вулицями. У центральних районах навіть за відсутності в них промислових підприємств, як правило, завжди спостерігається підвищена концентрація забруднювачів, що є наслідком перенасичення транспортом адміністративних служб та власників офісів приватних підприємств. На думку [38] зазначені аргументи можуть бути вагомим фактором, що призводить до зміни складу атмосферних опадів на території міст. Води поверхневого стоку вважаються мало регульованими, бо залежать від чисельності населення та площі міської території [30]. Проблема зливових стоків у багатьох містах України не вирішена, тому ці води надходять безпосередньо у водойми і забруднюють їх нафтопродуктами, отрутохімікатами та іншими хімічними речовинами, що змиваються з території міста. За інтенсивністю забруднення зливові води часто наближаються до господарсько-побутових [39].

Формування поверхневого стоку відбувається під впливом комплексу природних (атмосферні опади, випаровування, фільтрація, затримання вологи рослинами) і антропогенних (використання водозбірної території, застосування штучних покриттів, технологія миття штучних покриттів) чинників [42].

До основних природних чинників формування поверхневого стоку належать наступні:

) кліматичні особливості території, а саме:

• кількість та періодичність випадіння опадів (дощів), оскільки від цього залежить, яким буде потік води (бурхливий, помірний, спокійний). Атмосферні опади уже в процесі випадіння на поверхню забруднюються різними домішками органічного і мінерального характеру [31];

• висота снігового покриву та умови сніготанення. Цей чинник є значущим, оскільки визначає накопичення вологи і збереження тепла в ґрунті;

• кількість днів “сухої” погоди (період від попереднього дощу до початку наступного). Цей показник є досить важливим, оскільки величина показника біологічного споживання кисню (БСК) води стоку за рівної кількості опадів зі збільшенням періоду “сухої” погоди у більшості випадків підвищується [27];

• кількість днів з грозою, оскільки грози мають велике значення для очищення атмосфери від забруднення за рахунок окиснення продуктів техногенезу та видалення їх з атмосфери разом з опадами;

• часті зливи в теплий період року, що призводить до змивання великої кількості ґрунту і розвитку водної ерозії.

Таким чином, атмосферні опади, з одного боку, сприяють очищенню атмосфери, а з іншого, є одним із джерел забруднення поверхневого стоку.

) геоморфологічні умови території дослідження, а саме: характер рельєфу (густота і розгалуженість балково-річкової мережі, наявність ярів, ухил території), що впливає на розвиток водної та вітрової ерозії.

) характеристика ґрунтового покриву:

• тип ґрунту, оскільки в залежно від типу ґрунти по-різному піддаються впливу розмиваючій здатності поверхневого стоку, виноситься різна кількість завислих та інших речовин у водні об’єкти;

• вміст поживних речовин у ґрунті у вигляді рухомих форм Нітрогену, Фосфору, Калію. Це пов’язано з тим, що саме рухомі форми поживних речовин, а не їх валовий вміст, виносяться поверхневим стоком у водні об’єкти і впливають на формування гідробіологічного режиму водних об’єктів;

• реакція середовища (pH) ґрунтового розчину. Цей показник є доволі значущим, оскільки залежно від того, лужною чи кислою є реакція ґрунтового розчину, важкі метали матимуть рухому чи зв’язану форму, тобто будуть надходити разом з поверхневим стоком до водного об’єкта чи ні і таким чином впливатимуть на екологічний стан водних екосистем чи ні.

) залісненість, задернованість території, що має значний вплив на формування якісного та кількісного складу поверхневого стоку. Наявність трав’яного покриву знижує інтенсивність поверхневого стоку, тобто сповільнюються процеси водного розмиву території; затримується велика кількість завислих речовин та хімічних сполук, що, в свою чергу, зменшує об’єми їх надходження до водного об’єкта і сприяє зниженню антропогенного навантаження на водні екосистеми [21].

До антропогенних чинників впливу на формування якісного складу поверхневого стоку відносяться такі:

) вид сільськогосподарського використання земель, тобто використання території під ріллю, луки, пасовища, сади, виноградники та інше. Залежно від цього, будуть змінюватись умови формування поверхневого стоку, його якісні (вміст завислих та поживних речовин, важких металів) та кількісні характеристики (інтенсивність, водність потоку), а також по-різному буде розвиватись водна ерозія ґрунтів.

Надзвичайно важливими чинниками формування якісного складу поверхневого стоку є форми, дози, строки і способи внесення агрохімікатів; властивості хімічних препаратів, що визначають їх стабільність, процеси взаємодії з ґрунтом і міграційну спроможність. Залежно від цього по-різному буде формуватись якісний склад поверхневого стоку, який матиме різноплановий вплив на якість води і екологічний стан водних екосистем.

Наявність тваринницьких комплексів на території дослідження має безпосередній вплив на формування якості поверхневого стоку та екологічний стан водних екосистем. У більшості випадків стік з тваринницьких комплексів без очищення надходить до водних об’єктів і негативно впливає на його гідробіологічні, гідрохімічні показники.

) наявність та розташування промислових об’єктів. Промислові підприємства є джерелом надходження до атмосферного повітря різних хімічних сполук (залежно від технологічного устаткування, напрямку діяльності та ін.), що поєднуються з опадами і випадають на поверхню землі у вигляді слабких хімічних розчинів. Таким чином, вже опади, що формують поверхневий стік, містять певну кількість хімічних сполук, певну реакцію середовища і безпосередньо впливають на вимивання хімічних речовин із ґрунту [21].

1.3 Екологічні аспекти формування талого та дощового поверхневого стоку міста

Особливістю структури міських угідь є їх різноманіття. Вони включають в себе як непроникні і слабопроникні для вбирання води з поверхні асфальту, бетону, комунальних і промислових забудов, ущільнених майданчиків, так і проникні території у вигляді газонів, скверів, парків і сільськогосподарських територій, зайнятих садами і городами. У зв’язку з цим на території міста значно змінюються умови стоку в порівнянні з природними територіями. На непроникних територіях значно знижуються втрати на інфільтрацію, випаровування і зростає поверхневий стік [33].

Початок весняного стоку в міських умовах починається раніше, ніж у природних. Це пов’язано з тим, що на центральних вулицях міста дорожнє полотно обробляється різними хімічними реагентами, які прискорюють процес танення крижаної кірки та снігу. У приватному секторі через відсутність хімічного впливу на сніг і наявності деревно-чагарникової рослинності сніг тане значно повільніше.

За сезонами року можна виділити два періоди збільшення концентрацій забруднюючих речовин. Перший пік збільшення концентрацій забруднюючих речовин у зливових стоках проявляється навесні, під час танення снігу і льоду, а інший - в літній період [28].

Концентрація забруднюючих речовин у весняному поверхневому стоці з міської території не постійна. На початку сніготанення на урбанізованій території стік більш насичений забруднюючими речовинами, ніж наприкінці повені. Причина цього в тому, що в міру формування поверхневого стоку територія “промивається” і надалі, незважаючи на збільшення обсягів стоку концентрації забруднюючих речовин знижуються.

Азот в стоці представлений трьома формами: нітратною, нітритною і амонійнію. У стоці з різних елементів міської території характерне переважання амонійних форм азоту, що вказує на слабко протікаючі окислювальні процеси. Нітрити представляють собою проміжний етап окислення мінерального азоту. Найменша концентрація мінерального азоту (суми його трьох форм) відзначається в стоці з урбанізованої території (багатоповерхова комунальна забудова).

Значному утриманню мінерального азоту в стоці індивідуальної міської забудови сприяє розкладання господарсько-побутових відходів.

Проаналізувавши отримані дані [33] на урбанізованих водозборах можна зробити ряд важливих висновків (табл. 1.2).

Таблиця 1.2 Середні концентрації забруднюючих речовин в період сніготанення, мг/л

Одним з джерел надходження розчиненого фосфору в природні води є стік з міської території, де переважає його мінеральна форма. Формування загального фосфору на міській території у визначальній мірі залежить від щільності населення та інтенсивності автомобільного руху. Концентрація фосфатів у поверхневому стоці коливається у великих межах. Найбільший змив припадає на приватний сектор, де змив сполук фосфору приблизно в 3 рази більшим, ніж у стоці з інших ділянок міста [34].

Про вміст розчинної органічної речовини в стоці з міської території можна аналізувати за такими показниками, як хімічне споживання кисню (ХСК), біохімічне споживання кисню (БСК). Поверхневий стік з міської території відрізняється більшою кількістю органічної речовини. Це обумовлює його велике окислення. Кисневий режим у весняному поверхневому стоці в цілому задовільний, незважаючи на значний вміст органічних і неорганічних домішок. Зниження запасів розчиненого кисню зменшується внаслідок інтенсивного перемішування стоку та розтіканню по поверхні, що сприяє його аерації.

Вміст нафтопродуктів у поверхневому стоці з міської території значно перевищують ГДК. Найбільші концентрації цієї речовини спостерігаються в стоці з територій, де переважає багатоповерхова забудова. Це пов’язано з великою площею твердих покриттів, інтенсивним рухом автотранспорту і акумуляцією нафтопродуктів в сніговому покриві в період, що передує сніготаненню. Якісний склад поверхневого стоку, що формується на цих територіях, також залежить від стану дорожнього полотна та інтенсивності руху автотранспорту.

Найбільший внесок у збільшення кількості зважених часток в поверхневих водах вносить сучасне ведення житлово-комунального господарства. У зв’язку з нестачею матеріальних коштів часто піщана основа протиожеледних сумішей вчасно не прибирається. Тому з першими відлигами в річках зростає каламутність, а на льоду в місцях спуску поверхневого стоку утворюються своєрідні конуси виносу [34].

Другий пік збільшення концентрації забруднюючих речовин, що надходять з поверхневим стоком з урбанізованих територій міста припадає на період формування дощового зливового стоку в теплий період року (табл. 1.3).

Таблиця 1.3 Середня концентрація забруднюючих речовин в дощовому стоці в літній період, мг/л

Найбільшої небезпеки для водних джерел привносить випадіння короткочасних, але інтенсивних зливових дощів. У результаті зростає концентрація забруднюючих речовин в порівнянні з річковими та підземними водами. Особливо високі концентрації сполук фосфору, азоту, нафтопродуктів, які перевищують ГДК [15].

Для “вимивання” забруднюючих речовин із ґрунту, дорожнього полотна, з дахів будівель і змиву з газонів достатньо 10-15 хвилин інтенсивного випадіння атмосферних опадів.

Вміст розчинених речовин у літньому зливовому стоці з урбанізованих територій поступається змістом талому сніговому стоку. Пояснюється це тим, що в зимовий період відбувається накопичення хімічних елементів протягом більш тривалого часу. Влітку ж, під час випадання злив, відбувається періодичний змив забруднення з водозбору. Чим частіше спостерігаються інтенсивні зливи, тим менше концентрації розчинених та завислих речовин у зливових стоків.

У зливові стоки з міської території, так само як і у весняному, азот міститься в трьох формах. Однак, якщо у весняний період на території міста переважає процес накопичення амонійного азоту, що є кінцевим продуктом розпаду білкових сполук, які утворюються при спалюванні вугілля і нафтопродуктів, то в теплий період відбувається накопичення нітратного азоту, що є кінцевим продуктом процесу нітрифікації.

Зливові стоки, що утворилися на території з переважанням індивідуальної міської забудови, вміст розчиненого фосфору є більшим, ніж з території, де переважає багатоповерхова забудова [34].

В органічному комплексі зливового стоку переважає легко окислювальна органічна речовина. Збільшення органіки в поверхневому стоці у поєднанні з підвищенням температури повітря в районі міської багатоповерхової забудови і асфальтованої частини негативно позначається на його кисневий режим. Тут відзначений дефіцит розчиненого у воді кисню.

У літній період вміст нафтопродуктів у зливових стоках з території зон багатоповерхової та індивідуальної міських забудов помітно знижується в порівнянні з періодом весняної повені. Винятком є території, де переважають зони багатоповерхової забудови з асфальтованими вулицями та інтенсивним транспортним навантаженням.

Кількість завислих речовин у зливовому стоці з міських територій нижча, ніж у весняному. Це пов’язано з тим, що на водозбір не надходить пісок, який поступає в зимовий період в складі протиожиледних сумішей, та більшим захистом ґрунту трав’янистою рослинністю в порівнянні з весняним періодом [33].

Метеорологічні фактори визначають умови вимивання та перетворення шкідливих речовин в атмосферних опадах. Аналіз метеорологічних факторів дасть змогу краще зрозуміти причини формування забруднювачів й особливості їх розподілення в районах міста.

Характеристики вітрового режиму належать до метеорологічних чинників, що найбільше впливають на концентрацію домішок в приземному шарі атмосфери і визначають умови їх приземного вимивання атмосферними опадами.

Оскільки вітровий режим зазнає певних сезонних коливань, а тому сезонно можуть змінюватися і умови перенесення забруднень.

Характер розсіювання та вимивання домішок також суттєво залежить від швидкості вітру. При цьому швидкість вітру по-різному впливає на розсіювання домішок від різних типів джерел викидів.

Швидкість вітру 0-1 м/с є небезпечною при розсіюванні домішок, зумовлених дією низьких джерел викидів, а швидкість 3-6 м/с становить небезпеку при розсіюванні домішок, зумовлених викидами промислових підприємств з високими трубами.

Ряд авторів відзначає [14, 35], що вплив повітряних потоків відіграє вагому роль не тільки при далекому перенесенні забруднюючих речовин, але також стає причиною утворення місцевих осередків підвищеного забруднення. Міські вулиці із щільною забудовою являють собою певного роду каньйони. Потрапляючи в такі каньйони повітря змінює напрямок і швидкість руху, що приводить до утворення місцевих циркуляцій повітря.

Топографічні умови місцевості також відіграють важливу роль у формуванні рівня забруднення. Підвищені райони, якщо цьому не перешкоджає їх забудова, добре продуваються, за рахунок чого концентрація домішок в повітрі значно понижується.

1.4.    Основні забруднюючі компоненти поверхневого стоку на урбанізованих територіях

Встановлено, що в урбанізованих зонах з розвиненим агропромисловим сектором з поверхневим стоком у водні об’єкти надходить більше 80% забруднюючих речовин [42]. Контроль за відведенням забрудненого поверхневого стоку регламентується Державним стандартом України ДСТУ 3013-95 “Правила контролю за відведенням дощових і снігових стічних вод з територій міст і промислових підприємств”.

На інтенсивність забрудненості поверхневого стоку з території населених пунктів впливають такі фактори, як благоустрій території, щільність населення, інтенсивність руху транспорту і пішоходів. Ці показники постійно змінюються в процесі урбанізації.

У повітряний басейн міського середовища з викидами промислових підприємств і транспорту за рік потрапляють різноманітні шкідливі речовини. Залежно від кількісного та якісного складу промислових викидів, їх періодичності, висоти, на яку вони здійснюються, а також від кліматичних умов, які визначають перенесення, розсіювання викидів і вимивання шкідливих речовин атмосферними опадами, від інтенсивності фотохімічних реакцій у атмосфері та багатьох інших факторів формується рівень забруднення атмосферного повітря міста [10, 16].

Забруднення атмосферних опадів є похідним від забруднення повітряних мас, тому їх цілком можна використовувати як чутливий індикатор забруднення атмосфери. Рівень забруднення атмосферних опадів дає змогу визначити також відповідне забруднення ґрунтів у результаті осадження забруднювальних речовин з атмосфери.

Сніг знаходиться в більш тривалому контакті з атмосферним повітрям, ніж дощ, і тому під час його дослідження ймовірність виявлення забруднювачів в атмосфері більш висока. Тому використання снігового покриву як індикатора забруднення довкілля дозволяє значно підвищити ефективність контролю забруднення атмосфери, водних об’єктів, ґрунтів. Інтерес до вивчення складу снігу визначається тим, що він впливає на розвиток процесів ґрунтоутворення, удобрення ґрунтів поживними речовинами, на формування хімічного складу поверхневих та ґрунтових вод.

Сніговий покрив забруднюється в два етапи:

забруднення сніжинок під час їх утворення в хмарі і випадання на місцевість - вологе випадання забруднюючих речовин зі снігом;

забруднення снігу, що вже випав, у результаті сухого випадання забруднювальних речовин з атмосфери, а також їх надходження з підстилкового покриву і гірських порід [24].

У період між випаданням опадів хімічний склад снігу поповнюється за рахунок спонтанного “сухого” осадження аерозолів. Вони фіксуються в сніговому покриві тонкими прошарками сірого, коричнево-сірого, брудно-сірого та інших відтінків, відділяючи різновікові горизонти.

За Водним кодексом України, поверхневий стік з забудованих територій (дощовий, талий, мийний) відноситься до категорії стічних вод.

Із загальної кількості забруднюючих речовин, що містяться у всіх видах стічних вод, що відводяться з території міста, на частку поверхневого стоку припадає близько 78% зважених речовин, 20% органічних сполук і 68% нафтопродуктів [23].

Підвищена кількість аерозольних часток та газових домішок у повітрі приводить до забруднення атмосферних опадів, що розглянуто у роботах Е. Ю. Безуглої [3], М. Є. Берлянда [4], К. Г. Владимирової [8], Г. В. Дмитрієвої, Ю. А. Ізраеля [15]. Опади в свою чергу призводять до забруднення таких компонентів ландшафту як ґрунти та поверхневі водойми. Атмосферні опади є джерелом забруднення ґрунтів, а отже і рослинності, тому що велика кількість забруднюючих речовин вимивається опадами з атмосфери.

Забруднюючі речовини, присутні в поверхневому стоці міських територій - це мінеральні і органічні домішки природного походження, що утворюються в результаті адсорбції газів з атмосфери і ерозії ґрунту, грубо дисперсні домішки (частинки піску, глини, гумусу), а також розчинені органічні і мінеральні речовини; речовини техногенного походження в різному фазово-дисперсному стані (нафтопродукти, компоненти дорожніх покриттів, сполуки важких металів, СПАР та інші компоненти, перелік яких залежить від профілю підприємств місцевої промисловості); бактеріальні забруднення, що потрапляють у поверхневий стік при поганому санітарно-технічному стані території та каналізаційних мереж [33].

Основними забруднюючими компонентами поверхневого стоку, що формується на урбанізованих територіях є продукти ерозії ґрунту, які змиваються з газонів і відкритих ґрунтових поверхонь; побутове сміття, компоненти дорожніх покриттів і будівельних матеріалів, що зберігаються на відкритих складських майданчиках, а також нафтопродукти, що потрапляють на поверхню водозабору в результаті несправності автотранспорту та іншої техніки [34].

Дослідженнями встановлено [1], що поверхневий стік, який формується на територіях населених пунктів та промислових майданчиках значною мірою забруднений і негативно впливає на водні об’єкти. Поверхневі стоки здатні внести у водні об’єкти до 99% забруднень.

Поверхневий стік, утворений під час випадіння атмосферних опадів, поливу та миття території, змиває і виносить до водойм та річок розчинні та нерозчинні суміші.

Характерними забруднювачами поверхневого стоку є завислі частинки, концентрація яких коливається від декілька міліграмів до десятків грамів в літрі води. В основному це продукти ерозії ґрунту, пил, будівельні матеріали, а також сировина, продукти та матеріали, що зберігаються на відкритих складських майданчиках, викиди в атмосферу, різні нафтопродукти, хімічні речовини та бактеріальні забруднення.

Проведені дослідження [22] показали, що поверхневий стік має в середньому за період дощу концентрацію завислих речовин 600 мг/л, БСКповн. 60 мг/л та вміст нафтопродуктів близько 20 мг/л, причому максимальна концентрація забруднень в поверхневому стоці спостерігається на початку дощу і може перевищувати середню в десятки разів [44].

Концентрація завислих частинок у дощовому стоці для багатьох міст Європи в залежності від характеру водозбірного басейну коливається від 15 мг/л до 20000 мг/л. Концентрація нафтопродуктів - від 0,25 мг/л до 60 мг/л. Концентрація органічних речовин (БПК 20) в дощовому стоці коливається від 40 до 90 мг/л, а в талому - від 70 до 150 мг/л. Поливомийні води характеризуються концентраціями завислих частинок від 600 до 1000 мг/л, нафтопродукти - 10-15 мг/л для житлових районів та 8000-1500 мг/л для промислових районів. Для транспортних магістралей з інтенсивним рухом концентрація нафтопродуктів коливається в межах від 15 до 30 мг/л. Це призводить до забруднення та замулення водойм [29].

У цілому склад забруднень поверхневого стоку і їхні концентрації істотно змінилися за останні 10 років з ряду причин. Однак основними можна назвати:

·        у кілька разів збільшилася щільність автомобільного потоку, а отже, і концентрація забруднень у змивах з автомобільних доріг;

·        внаслідок недосконалості системи збору рідких і твердих побутових і промислових відходів частина з них потрапляє в зливову каналізацію [28].

1.5 Особливості біоіндикації для визначення рівня екологічної безпеки урбанізованих територій

Діюча система контролю за забрудненням навколишнього середовища ґрунтується на кількісному порівнянні компонентного складу проб з гранично допустимими концентраціями (ГДК) забруднюючих речовин. Небезпечність техногенного впливу оцінюється на основі сумарного коефіцієнту техногенного забруднення, розрахованого відповідно до даних валового вмісту хімічних елементів. Такий підхід є не завжди ефективним. У наш час кількість речовин-забруднювачів, здатних впливати на екологічний стан біоти, перевищила мільйон найменувань, крім того, щорічно синтезується понад чверть мільйона нових речовин [6].

У результаті перетворень в природному середовищі відбувається синтез нових сполук, які можуть бути токсичнішими за вихідні інгредієнти. Прикладами таких речовин можуть бути метилртуть, сполуки важких металів з детергентами, пестицидами і т.д. Шкідливий вплив фізичних, хімічних та інших факторів при їх комбінуванні може послаблюватися (антагонізм) або посилюватися (синергізм). Ізольованої дії не існує, є лише спільний вплив усього комплексу чинників.

Складовими біологічного контролю стану довкілля є біологічна індикація та біологічне тестування. Методи біотестування, що ґрунтуються на відповідній реакції живих організмів на негативний вплив забруднюючих речовин, здатні дати достовірну інформацію про якість компонентів навколишнього середовища. Основу біотестування становить визначення шкідливого впливу токсичних речовин на процеси життєдіяльності та життєві цикли живих організмів. Ці методи оцінки мають наступні характеристики:

·    швидкість проведення;

·        доступність і простота проведення експериментів;

·        відтворюваність і достовірність отриманих результатів;

·        економічність як в матеріальному відношенні, так і щодо затрат праці;

·        об’єктивність отриманих даних.

По суті, біотестування - це визначення токсичності проби (води, ґрунту, донних відкладень і т.д.) для даної культури організмів у лабораторному експерименті. В основі біотестування лежить такий метод наукового пізнання як біологічне моделювання. Всяка модель є певною мірою специфічною формою відображення дійсності. При біотестуванні відбувається перенесення знань з простої системи (змодельованої екосистеми в лабораторному досвіді) на складнішу (екосистему в реальних умовах) [26].

Біоіндикація є методом встановлення токсичності середовища на основі вивчення особливостей реакції тест-організмів, що сигналізує про рівень екологічної безпеки або небезпеки незалежно від того, які саме токсиканти і в якому співвідношенні призводять до змін життєво важливих функцій у тест-організмах.

РОЗДІЛ 2. МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕННЯ

2.1 Природно-кліматичні умови району дослідження

Черкаси - обласний центр України, розташований на правому березі р. Дніпро у верхній частині Кременчуцького водосховища. Місто поділяється на Придніпровський та Соснівський райони. Площа, яку займають зелені насадження, становить 2070,8 га, що складає 29% від площі міста.

Місто розташоване на високому плесі правого берега Дніпра, в середній частині течії в зоні Правобережного Лісостепу, що належить до Східно-Європейської лісостепової геоботанічної провінції. Це найбільший промисловий центр області, площа якого близько 77,6 км2. Одне з центральних областей України, що має помірно-континентальний клімат. Панують помірні континентальні повітряні маси, хоча протягом року спостерігається дія трансформованих морських повітряних мас, а також вторгнення арктичних і тропічних повітряних мас.

З географічним положенням пов’язана тривалість сонячного світла, розподіл сонячної радіації і характер циркуляції атмосфери. Середня річна кількість сонячного світла на Черкащині становить 2120 год., а сумарна сонячна радіація становить 110-105 ккал/см2. Радіаційний баланс складає 1850-1950 МДж/м2. Характер атмосферної циркуляції визначається частою зміною циклонів і антициклонів. Над областю проходить понад 45 циклонів на рік, а антициклонів - від 35 до 40.

Циклональна погода формується залежно від впливу Ісландського мінімуму, де в основному й зароджуються циклони, що визначають погоду в різні пори року. Влітку вони приносять похолодання і дощову погоду, а в зимову пору - потепління.

Але циклони можуть зародитися не тільки на півночі Атлантики. Середземне море восени і взимку також суттєво впливає на клімат Черкащини.

Середньорічна температура повітря +7,2°С… +7,6°С, найжаркішого місяця +19,5°С…+20°С, а найхолоднішого -5,9°С. Максимуми зафіксовані такі: літо +39°С, а зима -37°С. Період із середньою температурою складає близько 3000°С, але в аномальні роки (теплі і холодні) ці суми можуть змінитися в межах 300-400°С. Вегетаційний період продовжується 200-205 днів. Такі температурні умови дають можливість вирощувати більшість сільськогосподарських культур помірного поясу. Цьому сприяють і опади, середньорічна кількість яких становить 450-520 мм на рік. Сума позитивних температур за вегетаційний період +10°С і вище дорівнює в західних районах 2550-2600°С, а на решті території 2650-2900°С.

Переважний напрям вітрів - західний і північно-західний, середня швидкість дорівнює - 3-6 м/с.

Опади розподіляються нерівномірно. Стійкий сніговий покрив, за даними багаторічних спостережень, продовжується з 14-22 грудня до 21-23 березня. Протягом зими він часто зникає у зв’язку з тривалими і частими відлигами. Узагалі, зима характерна тим, що переважає похмура погода з частими, але незначними опадами. Вони можуть бути твердими, але часто випадають і у вигляду дощу. Влітку, як правило, спостерігається тепла, а також в окремі роки досить спекотна погода. Західні вітри приносять значну кількість вологи, яка літом випадає у вигляді злив з градом і шквалистими вітрами. В окремі роки спостерігається атмосферна засуха у поєднанні з ґрунтовою. Клімат Черкащини належить до антлантико-континентальної області помірного поясу з незначним коливанням температур і зростанням континентальності із заходу на схід [20].

Складні геологічні процеси на території дослідження сприяли формуванню різних ґрунтоутворюючих порід. Домінуючими є леси і лесоподібні суглинки. Серед зональних типів ґрунтів переважають чорноземи типові малогумусні та лучно-чорноземні ґрунти.

Своєрідність географічного розташування міста, розвиток промислового та житлового будівництва і значна кількість великих хімічних підприємств, зумовлюють наявність специфічних антропогенно порушених екотопів, які є осередками спонтанної рослинності.

.2 Екологічна ситуація в м. Черкаси

Кліматичні умови (мала кількість днів з опадами; мала кількість днів із сніговим покривом; низькі швидкості вітру; часті застої повітря та інше) дуже слабо стимулюють процеси самоочищення, що сприяє підвищеному атмосферному забрудненню [20]. Стан навколишнього середовища у місті загалом характеризується як стабільний. Комплексний індекс забрудненості приблизно дорівнює середньому забрудненню у містах України. За даними постійних спостережень 2012 року у місті зменшились середньомісячні та максимальні концентрації по діоксиду та оксиду азоту, сірководню - у другому півріччі. По аміаку найбільші середньомісячні концентрації зафіксовані у липні, серпні та вересні. Спостерігалось збільшення максимальних концентрацій по пилу в літній період у зв’язку із недостатньою кількістю опадів та підвищенням природної запиленості при відкритому ґрунті. Основними джерелами забруднення міста є ТОВ “Черкаський деревообробний комбінат”, ТОВ “Черкаська продовольча компанія”, ПАТ “Азот”, ПАТ “Черкаська ТЕЦ”, підприємства машинобудівного та авторемонтного комплексу, а також автотранспорт. За даними статуправління міста від стаціонарних джерел забруднення викиди від двооксиду сірки складають 28,8%, оксиду вуглецю - 22%, тверді домішки 18,1%, двооксид азоту - 15%, леткі органічні сполуки - 5%. У структурі автотранспортних викидів частка оксиду вуглецю - 79%, вуглеводнів - 14%, оксиду азоту - 6%, решта - важкі метали та інші [37].

Тому необхідно приділяти увагу циркуляції викидів, зумовлених роботою автомобільного транспорту.

При цьому на території міста можна виділити ділянки і зони, які сприяють перерозподілу забруднень від автомобільного транспорту [35]:

. Зони основного руху повітряних мас з циркуляційним типом переміщення забруднення. Це основні найбільші автомобільні магістралі міста. У м. Черкаси це бульвар Шевченка, вул. Смілянська, вул. Сумгаїтська, вул. Ільїна, вул. Чорновола, вул. Героїв Сталінграду.

. Вітрові коридори, які сприяють вільному переміщенню повітряного потоку по території. До них відносяться всі автодороги, які зорієнтовані на місцевості в широтному напрямку.

. Зони вуличних каньйонів. Це відносно вузькі дорожні ділянки із щільною забудовою і наявністю периметральної забудови, яка формує зони акумуляції забруднюючих речовин. В Черкасах до таких відносяться майже всі вулиці центральної частини міста.

Тенденція зміни середнього рівня забруденння атмосферного повітря за останні 5 років характеризувалась зниженням по оксиду азоту у Південно-Західному районі, по аміаку та формальдегіду по всьому місту. По іншим домішкам спостерігається незначне збільшення. Щодо важких металів збільшення відбувається тільки по залізу та цинку [37].

Найбільш забрудненими залишаються мікрорайони “Дніпровський” та “Хімселище”. Стан мікрорайону “Хімселище” обумовлений близьким розташуванням до ПАТ “Азот”. Подальше зменшення вмісту шкідливих газів в повітрі завдячує зупинці хімічного підприємства “Хімволокно” та зменшенні потужності інших заводів (табл. 2.1).

Таблиця 2.1 Перелік пріоритетних забруднюючих речовин атмосферного повітря м. Черкаси

1 Примітка: ПВ - речовина, виявлена у складі промислових викидів; П- постійне перевищення ГДК в атмосферному повітрі міста; НВ - високий ранг неканцерогенної активності; КВ - високий ранг канцерогенної небезпеки; ЕРА - речовина належить до короткого списку основних речовин, що забруднюють атмосферне повітря міст; КЄТ - речовина входить до списку пріоритетних забруднюючих речовин, укладеного Комісією європейського товариства.

2.3 Методика проведення дослідження

Для екотоксикологічної оцінки поверхневого стоку з території м. Черкаси нами були відібрані проби дощової води, яка вільно стекла по поверхні та сконцентрувалася в зниженнях, і проби снігу біля обочини проїжджої частини. Відбір проб здійснювався порційно. Контролем слугувала водопровідна вода. Проби відбирали три рази протягом 2013 року: 12 лютого, 5 березня та 31 березня та три рази протягом 2014 року: 28 січня, 10 лютого і 15 квітня. Проби були відібрані у 5-ти контрольних точках:

·  мікрорайон “Митниця” (вул. Героїв Сталінграду, біля Річкового порту);

·        мікрорайон ”Дахнівка”;

·        центр міста (перехрестя вулиць Гоголя та Смілянської);

·        Південно-Західний район (парк 30 років Перемоги);

·        Хімселище (околиця ПАТ “Черкаське Хімволокно”).

Для дослідження нами було обрано два тестових об’єкти: пшеницю, як однодольну рослину та редиску - як дводольну.

У кожному варіанті досліду висівали по 30 насінин тестових рослин у трикратній повторюваності. Токсичність дощового стоку, а також проби снігу встановлювали за таким параметром як схожість насіння.

РОЗДІЛ 3. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

3.1 Фітотоксичність снігу на території м. Черкаси

На інтенсивність забруднення поверхневого стоку з території населених пунктів впливають такі фактори, як благоустрій території, щільність населення, інтенсивність руху транспорту і пішоходів тощо. Ці показники постійно змінюються в процесі урбанізації. Останніми роками склад забруднень поверхневого стоку і їх концентрації істотно змінилися. Це можна пояснити тим, що знизилася потужність промислових виробництв, багаторазово збільшилася щільність автомобільного потоку, а, отже, і концентрація забруднень у змивах з автомобільних доріг; є недосконалою система збору рідких, твердих побутових та промислових відходів.

Особливістю структури міських угідь є їх різноманіття. Вони включають в себе як непроникні і слабопроникні для вбирання води поверхні типу асфальту, бетону, комунальних і промислових забудов, ущільнених майданчиків і т.д., так і проникні території у вигляді газонів, скверів, парків і сільськогосподарських територій, зайнятих садами і городами. На непроникних територіях значно знижуються втрати на інфільтрацію, випаровування і зростає поверхневий стік. Тому при оцінці впливу урбанізованих водозборів проводили функціональне зонування території.

Початок весняного стоку в міських умовах починається раніше, ніж у природних. Тривалість його за часом складає 10-20 днів. Це пов’язано з тим, що на центральних вулицях міста дорожнє полотно обробляється різними хімічними реагентами, які прискорюють процес танення крижаної кірки та снігу. У приватному секторі через відсутність хімічного впливу на сніг і наявності деревно-чагарникової рослинності сніг тане значно повільніше.

Для весняного стоку характерна добова циклічність. Амплітуда добових циклів стоку так само, як і максимального весняного стоку, в місті вища, ніж у природних умовах.

За сезонами року можна виділити два періоди збільшення концентрацій забруднюючих речовин. Перший пік збільшення концентрацій забруднюючих речовин у зливових стоках проявляється навесні, під час танення снігу і льоду, інший - в літній період.

Концентрація забруднюючих речовин у весняному поверхневому стоці з міської території не постійна. На початку сніготанення на урбанізованій території стік більш насичений забруднюючими речовинами, ніж наприкінці. Причина цього в тому, що в міру формування поверхневого стоку територія “промивається” і надалі, незважаючи на збільшення обсягів стоку концентрації забруднюючих речовин знижуються.

Відібрані нами проби снігу протягом 2013 року по різному впливали на схожість насіння редису і пшениці (табл. 3.1, 3.2).

Таблиця 3.1 Схожість насіння рослин-індикаторів в залежності від забрудненості території (12 лютого 2013 року)

Найвищий показник схожості насіння був у мікрорайоні “Хімселище” (102,9% у редису та 107,9% у пшениці), що можна пояснити погодними умовами, які протягом лютого формували переважно циклони, тому погода була нестійкою, з частими опадами і значними коливаннями температури. Такі умови сприяли очищенню атмосфери від забруднюючих речовин. Показник схожості насіння з центру міста та Південно-Західного району доволі високий (101,2% і 97,3% у редису та 90,3% і 109% у пшениці) тому що, проби снігу було взято щойно, як випав сніг. Відомо, що старий сніг більш токсичний, ніж сніг, який нещодавно випав. Мікрорайони “Митниця” та “Дахнівка” характеризуються доволі низькими показниками схожості насіння (96,5% і 85,6% у редису та 107,3% і 96% у пшениці). Пояснюємо це тим, що у зимовий та осінній періоди атмосферні опади найбільш забруднені, що пов’язано із забрудненням приземного шару атмосфери, оскільки у ці періоди працюють котельні у зв’язку з опалювальним сезоном.

Таблиця 3.2 Схожість насіння рослин-індикаторів в залежності від забрудненості території (5 березня 2013 року)

Найвищими показниками схожості насіння були мікрорайони ”Дахнівка” та ”Митниця” (95,7% і 122,4% у редиски та 107,5% і 103% у пшениці), що можна пояснити значними коливаннями температури у період, коли було взято пробу. Показники схожості насіння зафіксовано у пробі з мікрорайону “Хімселище” становлять 84,3% у редису та 91,4% у пшениці. Вважаємо, що результати спричинені територією, де було взято пробу, оскільки це промислова зона міста. Результати схожості насіння з Південно-Західного району (83,5% у редису та 108,6% у пшениці) пояснюються відносною забрудненістю території. Доволі низький показник схожості насіння (74,5% у редису та 105,7% у пшениці) зафіксовано у пробі з центру міста. Пояснюємо це тим, що територія де було взято пробу характеризується транспортною навантаженістю, а також викидами автотранспорту.

Різний відсоток схожості насіння був і у відібраних нами пробами снігу протягом 2014 року (табл. 3.3, 3.4).

Таблиця 3.3 Схожість насіння рослин-індикаторів в залежності від забрудненості території (28 січня 2014 року)

Найвищими показниками схожості насіння характеризуються мікрорайони “Дахнівка” і “Митниця” (112% і 105% у редису та 83,5% і 95% у пшениці). Ймовірно, це пояснюється тим, що ці мікрорайони міста знаходяться у зонах помірного і слабкого забруднення. Якщо порівняти результати досліджень з минулорічними, то вони відрізняються. Пояснюється це тим, що приземний шар атмосфери цього року був слабко забруднений. Південно-Західний район і мікрорайон “Хімселище” (100% і 104% у редису та 99% і 92,3% у пшениці) характеризуються відносно однаковими та високими показниками схожості насіння, як минулого року, так і цього року, що доволі нехарактерно для цих районів міста, адже вони характеризуються, як відносно забруднені. Ми вважаємо, що високому показнику схожості насіння сприяли погодні умови, що характеризувалися посиленими вітрами, а, отже, і очищенню атмосфери. Показники схожості насіння з центру міста (89,5% у редису та 88% у пшениці) найнижчий в порівнянні з іншими показниками, а також з минулорічними. Це пояснюється тим, що територія характеризується антропогенною навантаженістю, біля будинків, площ, бульварів та інших міст загального користування паркують значну кількість автомобілів, а також сніг для проби відбирали старий, який пролежав у зоні забруднення певний час.

атмосферний фітотоксичностий забруднюючий талий

Таблиця 3.4 Схожість насіння рослин-індикаторів в залежності від забрудненості території (10 лютого 2014 року)

Найвищим показником схожості насіння характеризується Південно-Західний район (123,6% у редису та 122% у пшениці), що на відмінно від минулорічних результатів значно відрізняються. Ймовірно, це пояснюється тим, що на період відбору цьогорічних проб спостерігався невеликий обсяг викидів забруднюючих речовин. Показники відбору проб з мікрорайону “Хімселище” (101,8% у редису та 124% у пшениці) відрізняються з минулорічними показниками цього мікрорайону, що пояснюється вітровим режимом, який належать до метеорологічних чинників, що найбільше впливає на концентрацію домішок в приземному шарі атмосфери і визначає умови їх приземного вимивання атмосферними опадами, а, оскільки вітровий режим зазнає певних сезонних коливань, тому сезонно можуть змінюватися і умови перенесення забруднень. Центр міста та мікрорайон “Митниця” (96,3% і 85% у редису та 128% і 120,6% у пшениці) відрізняються від результатів відібраних нами проб минулого року, адже як правило на цих територіях спостерігається підвищена концентрація забруднювачів, що є наслідком перенасичення транспортом адміністративних служб та власників офісів приватних підприємств, а також антропогенною трансформацією ландшафтів. Показники проб відібраних нами у мікрорайоні “Дахнівка” (78,5% у редису та 125,5% у пшениці) ймовірно можна пояснити тим, що сніг знаходиться у більш тривалому контакті з атмосферним повітрям, ніж дощ, і тому під час його досліджень ймовірність виявлення забруднювачів більш висока. Якщо порівняти проби з мікрорайону “Дахнівка” у різні роки взяття проб, то можна спостерігати суттєву відмінність, адже кліматичні умови коливалися у різні роки по-різному.

3.2 Фітотоксичність дощової води на території м. Черкаси

Основними забруднюючими компонентами поверхневого стоку, що формується на урбанізованих територіях, є продукти ерозії ґрунту, що змиваються з газонів і відкритих ґрунтових поверхонь: пил, побутове сміття, компоненти дорожніх покриттів і будівельних матеріалів, що зберігаються на відкритих складських майданчиках, що вимиваються, а також нафтопродукти, що потрапляють на поверхню водозбору в результаті несправностей автотранспорту та іншої техніки.

Другий пік збільшення концентрації забруднюючих речовин, що надходять з поверхневим стоком з урбанізованих територій припадає на період формування дощового зливового стоку в теплий період року.

Результати проб дощу, відібраних нами протягом 2013 року мають різний вплив на схожість насіння редису і пшениці (табл. 3.5).

Таблиця 3.5 Схожість насіння рослин-індикаторів в залежності від забрудненості території (31 березня 2013 року)

Доволі високими були показники схожості насіння у мікрорайоні ”Митниця” (107,8% у редиски і 109,5% у пшениці), що можна пояснити відсутністю забруднювачів безпосередньо на цій території. Показники проб з мікрорайону ”Дахнівка” (редис 89,2% і пшениця 97,2%) показали різну схожість, ймовірно, пояснюється погодними умовами березня, які були дуже контрастними, “хвилі тепла” чергувалися з “хвилями холоду” на фоні посилених вітрів, частих опадів у вигляді дощу. Результати схожості насіння з мікрорайону “Хімселище” (редис 74,1% і пшениця 90,6%) показали, що є істотні відмінності між складом атмосферних опадів, що випали в районі підприємств міста - значить є суттєві відмінності в технологічних процесах підприємств. Показники схожості з Південно-Західного району (редис 89% та пшениця 101,5%) ймовірно пояснюються межуванням з невеликими за розмірами промисловими об’єктами. Найнижчі показники схожості насіння (редис 82,1% і пшениця 83,9%) зафіксовано у пробі з центру міста. Вважаємо, що це спричинено значним забрудненням не лише викидами автотранспорту, а й зношеними покришками та власне самим асфальтним покриттям.

По-різному забрудненість території впливала на схожість насіння відібраних нами проб протягом 2014 року, що наведено у табл. 3.6.

Таблиця 3.6 Схожість насіння рослин-індикаторів в залежності від забрудненості території (15 квітня 2014 року)

Показники схожості насіння були доволі високими у мікрорайоні “Дахнівка” (107,6% у редису та 97,6% у пшениці). В порівнянні з іншими місцями відбору проб він характеризується, як помірно чистий мікрорайон міста. У місцях перехрестя автомагістралей з промисловими вузлами має місце накладання фону забруднення від викидів транспортних засобів на фон промислових підприємств з Південно-Західного району і мікрорайону “Хімселище” (89% і 89% у редису та 121% і 115,5% у пшениці), що пояснюється впливом автотранспорту, а також розташуванням підприємства поблизу місця відбору проб на придорожніх смугах. Результати схожості насіння з мікрорайону “Митниця” і центру міста (74% і 74% у редису та 112,3% і 107,3% у пшениці). Пояснюється це тим, що у цих місцях відбору проб переважають зони багатоповерхової забудови з асфальтованими вулицями та інтенсивним транспортним навантаженням, тобто для “вимивання” забруднюючих речовин із ґрунту, дорожнього полотна, з дахів будівель і змиву з газонів достатньо 10-15 хвилин інтенсивного випадіння атмосферних опадів.

3.3 Порівняльний аналіз фітотоксичності талих і дощових вод на території м. Черкаси

Ступінь і характер забруднення поверхневого стоку з житлових територій різні і залежать від санітарного стану басейну водозбору і приземної атмосфери, рівня благоустрою території, а також гідрометеорологічних параметрів опадів: інтенсивності і тривалості дощів, попереднього періоду сухої погоди, інтенсивності процесу весняного сніготанення.

На підставі результатів експериментальних даних було отримано залежності впливу дощової і талої води на схожість насіння тест-об’єктів відібраних нами проб протягом 2013-2014 років (рис. 3.1., 3.2.).

Рис. 3.1 Вплив поверхневого стоку на схожість насіння редису

Аналізуючи вплив забрудненості території на схожість насіння редису можна сказати, що дощовий поверхневий стік з концентрацією різних домішок по-різному проявляє свій вплив на схожість насіння редису, тобто чим менше шар опадів і триваліший період сухої погоди, тим концентрація основних домішок у дощовому стоці вище, і змінюється в процесі стікання дощових вод. Найбільші концентрації мають місце на початку стоку до досягнення максимальних витрат, після чого спостерігається їх інтенсивне зниження.

Отримані нами результати показали, що дощовий поверхневий стік характеризується нижчою схожістю насіння редису, аніж тала вода. Близькими до контролю виявилося більше місць відбору проб з талої води (мікрорайони “Митниця”, Хімселище та Південно-Західний район). Майже 100% схожість насіння редису з дощового поверхневого стоку ми отримали у результатах проб з мікрорайону “Дахнівка”.

Рис. 3.2. Вплив поверхневого стоку на схожість насіння пшениці

Проаналізувавши результати схожості насіння пшениці проб дощової та талої води варто відзначити, що пшениця інтенсивніше реагувала на токсичність проб.

Концентрація домішок в талих водах залежить від кількості опадів в холодну пору року, частки ґрунтових поверхонь в балансі площі стоку і припливу талих вод з прилеглих незабудованих територій. В усіх місцях відбору проб снігу концентрація домішок низька, адже схожість насіння пшениці перевищила 100%, тобто вище за контроль.

Дещо вищий ступінь фітотоксичності мають проби дощової води, що можна прослідкувати у мікрорайоні “Дахнівка” та центрі міста. Концентрація домішок в дощовому стоці залежить від кількості опадів, частки ґрунтових поверхонь в балансі площі стоку і припливу дощової води з прилеглих незабудованих територій.

РОЗДІЛ 4. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ

4.1.   Мета і завдання дотримання положень з охорони праці

Охорона праці - це система правових, соціально-економічних, організаційно-технічних, санітарно-гігієнічних і лікувально-профілактичних заходів та засобів, спрямованих на збереження життя, здоров’я і працездатності людини у процесі трудової діяльності [12].

Стан справ з охороною праці у світі стає все більш актуальною проблемою як для профспілок, так і для міждержавних структур, насамперед Міжнародної організації праці. МОП розглядає цю тему як частину своєї Програми гідної праці. Підвищена увага до проблем безпеки праці пояснюється в першу чергу тим, що з кожним роком, незважаючи на заходи, що вживаються, у різних країнах зростає рівень виробничого травматизму, у тому числі зі смертельними наслідками, і кількість профзахворювань. Причому це стосується і тих країн, де їм приділяється, здавалося б, підвищена увага. До сфери безпеки праці все більшою мірою залучаються питання, пов’язані з самопочуттям працівника, і фактори, що побічно впливають на трудову діяльність.

Державна політика України в галузі охорони праці спрямована на створення безпечних і здорових умов праці, запобігання нещасним випадкам та професійним захворюванням. Вона базується на ряді принципів, основними з яких є пріоритет життя і здоров’я працівників, повна відповідальність роботодавця за створення безпечних та належних умов праці, підвищення рівня промислової безпеки, комплексне розв’язання завдань з охорони праці, соціальний захист працівників, повне відшкодування шкоди особам, які потерпіли від нещасних випадків на виробництві та професійних захворювань [12].

Важливість вивчення дисциплін охорони праці пояснюється необхідністю навчання людей безпечним методам життя та праці, необхідно навчати починаючи з дитячого віку і до похилого. Для цього були створені спеціальні освітні програми, які стали обов’язковими складовими світових стандартів освіти. Україна в освітньому плані приєдналася до Європейської програми навчання з ризиків FORM-OSE. Узагальнюючи знання з охорони праці, цивільної оборони, екології, валеології, фізіології, гігієни, філософії, теології, фізики, хімії, біології, інженерних наук, технічних предметів, електроніки, медицини, психології, ергономіки, педагогіки, соціології, економіки, права та інших наук безпека життєдіяльності відкриває нові горизонти використання основних положень цих наук для створення належних і безпечних умов праці та побуту. Тому кожна людина і, безперечно, людина з вищою освітою повинна усвідомлювати важливість питань уникнення ризиків у житті та праці [12].

4.2.   Нормативно-правова база

Фундаментальні та прикладні наукові дослідження потребують значних фізичних та розумових затрат, обізнаності його із технікою безпеки у галузі виконання його досліджень, що передбачає певний індивідуальний ризик під час виконання науково-дослідної роботи. Тому з метою зведення цього ризику до мінімуму, а також відповідно до Типового положення, затвердженого Державним комітетом України з нагляду за охороною праці, студенти перед виконанням досліджень повинні пройти інструктаж щодо техніки безпеки. Вищесказане обумовлюється також положеннями Закону України “Про охорону праці”, нормативно-правовими актами з охорони праці, що стосуються роботи в лабораторіях, науково-дослідних лабораторіях, установах та організаціях, лабораторіях вищих навчальних закладів. Правилами проведення туристичних походів, експедицій та екскурсій з учнівською і студентською молоддю України (затверджено наказом Міносвіти України №52 від 03.03.99 р.); влаштуванням та обладнанням кабінетів комп’ютерної техніки в навчальних закладах та режим праці учнів на персональних комп’ютерах (Державні санітарні правила і норми ДСАНПіН 5.5.6.009-98) [12].

Протягом виконання досліджень у польових умовах проводиться декілька інструктажів. Зокрема, перед початком досліджень проводиться вступний інструктаж, за програмою, що розроблена відповідно до вимог галузевих стандартів освітньо-кваліфікаційної характеристики та освітньо-професійної програми напряму підготовки 0708 екологія поводження студентів під час польової практики. Проведення вступного інструктажу із студентами реєструється у журналі з техніки безпеки.

Оскільки еколого-ботанічні дослідження передбачають камеральну обробку зібраного матеріалу, то інструктаж з питань охорони праці, на робочому місці, зокрема в лабораторії, проводиться старшими лаборантами, безпосередня участь яких пов’язана з обслуговуванням лабораторного обладнання, застосуванням інструменту, використанням і зберіганням сировини, матеріалів тощо, який також реєструється у журналі з техніки безпеки. Доцільно через три місяці повторити інструктаж. Усі види інструктажу завершуються перевіркою знань студентів усним опитуванням, а також перевіркою набутих навичок безпечних методів праці.

Вихідною методологічною базою охорони праці під час виконання науково-дослідної роботи є концепція діяльності. Основною ознакою чинника є характер взаємодії його з людиною. У цьому контексті чинники, які діють на студента під час проведення науково-дослідної роботи, камеральної обробки зібраного матеріалу, статистичної обробки результатів дослідження та оформлення кваліфікаійної роботи поділяються на активні, пасивно-активні та пасивні. У контексті наших досліджень до активних чинників належать ті, що містять у собі енергетичний ресурс. За видом енергії ця група чинників поділяється на наступні підгрупи: механічні, термічні, електричні, електромагнітні, біологічні. До активно-пасивних факторів, які активізуються за рахунок енергії, носієм якої є студент (гострі нерухомі елементи, нерівні або з малим тертям поверхні, по яких пересувається студент під час польових досліджень, ухили, підйоми) [12].

4.3.   Правила та техніка безпеки під час проведення еколого-ботанічних досліджень

При виконанні трудових обов’язків на студента діє навколишнє повітряне середовище. Зокрема, параметри метеорологічних умов - температура, відносна вологість, швидкість руху повітря.

Висока відносна вологість повітря при низьких температурах погано впливає на терморегуляцію організму, може викликати його переохолодження, тому оптимальна вологість при яких можна проводити дослідження у природі становить 30-60% при температурі 18-20°С.

Туман погіршує видимість і може призвести до втрати орієнтації. Перебуваючи у віддалених районах необхідно точно орієнтуватися за допомогою компаса, карти і в обов’язковому порядку контролювати правильність визначення свого місцезнаходження [12].

Дощ погіршує пересування, ускладнює техніку руху людей і транспорту, піднімає рівень води в річках, струмках тощо. Для захисту від дощу необхідно мати одяг, що не промокає.

Гроза небезпечна тим, що може вразити людину блискавкою. Необхідно припинити рух. Металеве спорядження слід тримати подалі від себе. Не можна стояти під поодинокими деревами.

Яскраве сонце в літній жаркий день - причина сонячних ударів, опіків тіла, сліпоти. Необхідно обов’язково покривати голову легким головним убором (бажано білого кольору), застосовувати сонцезахисні окуляри, одягати легкий світлий одяг із натуральних тканин.

Сильний вітер може стати причиною каменепадів, падіння дерев на схилах, тому у дуже вітряну погоду слід обирати безпечний маршрут пересування.

Враховуючи таку велику роль погодних умов при роботі в польових умовах, потрібно вміти проводити елементарні спостереження за температурою повітря, тиском, напрямом і силою вітру, характером хмарності, вологістю повітря, станом сонця, місяця, зірок і вміти робити з цих спостережень правильні практичні висновки для себе, для своїх подальших дій.

При роботі у великих лісових масивах за найменшої ознаки лісової пожежі (запах гару, втеча лісових тварин і переліт птахів в одному напрямку) слід негайно залишити небезпечний район. Крім того, слід самому обережно поводитись з вогнем: не кидати сірників, що горять, недопалків, не розводити багать без спеціальних запобіжних засобів. Обов’язково гасити багаття, заливаючи їх водою і засипаючи землею.

Працюючи у польових умовах, слід пам’ятати про можливе існування в цьому районі отруйних земноводних, плазунів та членистоногих, а тому дотримуватися обережності під час руху та оглядати одяг після повернення.

Камеральна обробка матеріалу зібраного матеріалу та статистичне опрацювання результатів дослідження вимагає роботи у приміщенні. Щоб уникнути протягів, швидкість руху повітря повинна бути в наступних межах: 0,1-0,5 м/с при загальній вентиляції та 0,7-2,0 м/с при місцевій вентиляції. Допустима норма вуглекислого газу в приміщенні 0,1-0,2%, а в робочих місцях - 0,5% [12].

Під час проведення польових та лабораторних досліджень потрібно керуватися основними положеннями Закону України “Про пожежну безпеку”.

Під час проведення стаціонарних або маршрутних польових досліджень, до місця дослідження потрібно добиратися громадським або власним транспортом. Категорично забороняється використовувати транспорт, який не призначений для перевезення пасажирів. Пішоходи повинні рухатися по тротуарах пішохідним доріжкам, а при їхній відсутності - по узбіччях. При відсутності тротуарів, пішохідних чи доріжок узбіч, а також у випадку неможливості рухатися по них пішоходи можуть рухатися по велосипедній чи доріжці йти в один ряд по краю проїжджої частини (на дорогах з розділовою смугою - по зовнішньому краю проїжджої частини).

Пішоходи повинні перетинати проїжджу частину по пішохідних переходах, у тому числі по підземних і надземних, а при їхній відсутності - на перехрестях по лінії чи тротуарів узбіч.

При відсутності в зоні видимості чи переходу перехрестя дозволяється переходити дорогу під прямим кутом до краю проїжджої частини на ділянках без розділової смуги й огороджень там, де вона добре проглядається в обидва боки.

У місцях, де рух регулюється, пішоходи повинні керуватися сигналами чи регулювальника пішохідного світлофора, а при його відсутності - транспортного світлофора.

4.4.   Загальні положення дотримання правил пожежної безпеки в приміщеннях

Пожежа - це неконтрольоване горіння поза спеціальним вогнищем, що розповсюджується в часі і просторі та створює загрозу життю і здоров’ю людей, навколишньому середовищу, призводить до матеріальних збитків.

Пожежна небезпека - можливість виникнення та (або) розвитку пожежі в будь-якій речовині, процесі, стані. Слід зазначити, що пожеж безпечних не буває, якщо вони і не створюють прямої загрози життю та здоров’ю людини, то завдають чи призводять до значних матеріальних втрат. Коли людина перебуває в зоні впливу пожежі, то вона може потрапити під дію наступних небезпечних та шкідливих факторів:

·  токсичні продукти згорання;

·        вогонь;

·        підвищена температура середовища;

·        дим;

·        недостатність кисню;

·        руйнування будівельних конструкцій;

·        вибухи, витікання небезпечних речовин, що відбуваються внаслідок пожежі;

·        паніка.

Метою пожежної безпеки об’єкта є попередження виникнення пожежі на визначеному чинними нормативами рівні, а у випадку виникнення пожежі обмеження її розповсюдження, своєчасне виявлення, гасіння пожежі, захист людей і матеріальних цінностей.

Дуже важливо виконання елементарних правил пожежної безпеки під час перебуванняна робочому місці:

-   меблі та обладнання необхідно розміщувати таким чином, щоб забезпечувався вільний евакуаційний прохід до дверей виходу з приміщення (завширшки не менше 1 м). Евакуаційні шляхи та виходи необхідно постійно утримувати вільними;

-   електромережі, електроприлади і апаратуру експлуатувати тільки у справному стані з урахуванням вказівок та рекомендацій підприємств-виготовлювачів. У разі виявлення пошкоджень електромереж, вимикачів, розеток та інших електровиробів слід негайно вимкнути їх та вжити необхідних заходів щодо приведення в пожежобезпечний стан;

-   документи, папір та інші горючі матеріали слід зберігати на відстані не менше 1 м від електрощитів; 0,5 м від електросвітильників; 0,6 м від сповіщувачів автоматичної пожежної сигналізації та 0,15 м від приладів центрального водяного опалення;

-   засоби протипожежного захисту слід утримувати у справному стані.

Відстань від найбільш віддаленого місця приміщення до місця розташування вогнегасника не повинна перевищувати 20 м.

У разі, якщо пожежі не вдалось уникнути, необхідно:

·    терміново повідомити пожежну охорону по телефону 101, вказати при цьому адресу, кількість поверхів, місце виникнення пожежі, наявність людей, своє прізвище;

·        організувати евакуацію людей та матеріальних цінностей;

·        повідомити про виникнення пожежі адміністрацію та чергового (за його наявності);

·        вимкнути, у разі необхідності, струмоприймачі та вентиляцію;

·        розпочати гасіння пожежі наявними первинними засобами пожежогасіння;

·        організувати зустріч підрозділів пожежної охорони й надати їм консультаційну та іншу допомогу в процесі гасіння пожежі [13].

4.5.   Безпека в надзвичайних ситуаціях

Ефективність захисту населення у НС може бути досягнута тільки на основі усвідомленого урахування принципів забезпечення безпеки у надзвичайних ситуаціях і ефективному використанні всіх засобів і способів, що послаблюють її негативні впливи та збільшують безпеку населення. Принципи забезпечення безпеки в умовах НС за ознаками їх реалізації умовно ділять на три групи.

Перша - це завчасна підготовка і накопичення засобів захисту (колективних та індивідуальних) від небезпечних і шкідливих чинників, забезпечення їхньої готовності для використання населенням, а також підготовка до проведення заходів щодо евакуації населення з небезпечних зон (зон ризику).

Друга - диференційований підхід у забезпеченні повного обсягу захисних заходів в залежності від виду джерел небезпечних і шкідливих чинників, а також від місцевих умов.

Третя - комплексне ефективне застосування засобів і способів, які забезпечують надійний захист від наслідків НС, узгоджене здійснення усіх заходів, що гарантують безпеку життєдіяльності в сучасному техносоціальному середовищі [11].

Основний засіб захисту населення в надзвичайних ситуаціях - це евакуація населення, його укриття в захисних спорудах, наприклад у бомбосховищах, використання засобів індивідуального захисту і медичної профілактики.

Захисні споруди - це інженерні об’єкти, спеціально призначені для захисту населення від фізичних, хімічних, біологічно небезпечних і шкідливих чинників. В залежності від захисних властивостей їх ділять на захисні і протирадіаційні укриття (ПРУ), які повинні відповідати будівельним нормам і правилам (СНіП 2.01.51-90).

Крім цього колективного способу захисту, важливі засоби індивідуального захисту (ЗІЗ) населення від потрапляння всередину організму, на шкірні покрови та одяг радіоактивних, отруйних речовин і бактеріальних засобів.

Важливу роль в цьому відіграють медичні засоби індивідуального захисту, які призначені для профілактики і надання медичної допомоги населенню, постраждалому у НС. За їх допомогою можна зберегти життя, попередити або значно зменшити ступінь розвитку поразки людей, підвищити стійкість організму людини до впливу деяких небезпечних і шкідливих чинників (іонізуючих випромінювань, токсичних речовин і бактеріальних засобів). До них відносяться радіопротектори (наприклад, цистамін, що знижує ступінь впливу випромінювань), антидоти (речовини, що попереджують або послаблюють дію токсичних речовин), протибактеріальні засоби (антибіотики, інтерферони, вакцини, антитоксини), а також засоби часткового санітарного опрацювання (індивідуальний перев’язувальний пакет, індивідуальний протихімічний пакет).

Велике значення для забезпечення безпеки життєдіяльності населення у НС має завчасне здійснення заходів, адекватних виниклої ситуації. Для цього необхідно навчити населення, робітників діям у НС, організувати своєчасне оповіщення про загрозу виникнення НС, проведення радіаційної, хімічної і бактеріологічної розвідки, а також дозиметричного і лабораторного (хімічного) контролю; проведення профілактичних протипожежних, протиепідемічних і санітарно-гігієнічних заходів, створення запасів матеріальних засобів для проведення рятувальних невідкладних аварійних робіт (РНАВР), які необхідно провести після аварії.

Для зменшення негативних наслідків аварії на підприємстві важливим є порядок оповіщення. При аварії, масштаби якої не виходять за межі санітарно-захисної зони (СЗЗ) об’єкту сповіщаються чергові зміни аварійних служб, невоєнізована охорона, цехи, які потрапляють в зону хімічного зараження, керівний склад та штаб ЦЗ об’єкту, керівництво підприємства, установи, організації, в тому числі тих, які розташовані поблизу СЗЗ [11].

Оповіщення про аварію проводиться черговим диспетчером по об'єктовій системі оповіщення з використанням гучномовців та електросирен. Черговий диспетчер повинен доповісти черговому по відділу з надзвичайних ситуацій (НС) підприємства та міста (області).

Якщо масштаби аварії виходять за межі СЗЗ об’єкту черговий диспетчер в першу чергу сповіщає чергову зміну аварійно-технічних служб, керівництво цехів, які потрапляють в зону хімічного, біологічного, радіаційного зараження. Необхідно сповістити керівний склад та штаб ЦЗ об’єкту, органи державної адміністрації, чергових по відділу з НС міста (області) та по відділу внутрішніх справ. Це необхідно для швидкого оповіщення підприємств, установ, організацій (в першу чергу дитячі заклади і школи) та населення. Текст звернення до працівників і службовців та населення повинен бути розроблений завчасно і затверджений начальником цивільної оборони міста (району, області).

Своєчасне попередження населення про виникнення надзвичайних ситуацій здійснюється за допомогою сирен, гудків промислових підприємств, що означає: “Увага всім!”. За цим сигналом всі повинні включити радіотрансляційні точки, радіо-, телеприймачі і прослухати повідомлення. Щоб орієнтуватися у власних діях, необхідно знати зміст сигналів, характерних для НС на кожному небезпечному об’єкті і виконувати суворо визначені дії. Всі повідомлення штабу ЦО повторюють на протязі 5 хвилин.

ВИСНОВКИ

1.      З’ясовано, що основними забруднюючими компонентами поверхневого стоку, що формується на урбанізованих територіях є продукти ерозії ґрунту, які змиваються з газонів і відкритих ґрунтових поверхонь; побутове сміття, компоненти дорожніх покриттів і будівельних матеріалів, що зберігаються на відкритих складських майданчиках, а також нафтопродукти, що потрапляють на поверхню водозабору в результаті несправності автотранспорту та іншої техніки.

2.      Встановлено, що найвищими показниками схожості насіння рослин-індикаторів з відібраних нами проб снігу характеризується мікрорайон “Митниця” (96,5%, 122,4%, 105%, 85% у редису та 107,3%, 103%, 95%, 120,6% у пшениці) та Південно-Західний район (97,3%, 83,5%, 100%, 123,6% у редису та 109%, 108,6%, 99%, 122% у пшениці). Найнижчі показники схожості насіння спостерігалися у центрі міста (101,2%, 74,5%, 89,5%, 96,3% у редису та 90,3%, 105,7%, 88%, 128% у пшениці).

.        Встановлено, що найвищий показник схожості насіння тестових рослин проб дощової води зафіксовано у мікрорайонах “Митниця” (107% і 74% у редису та 109,5% і 112,3% у пшениці) та “Дахнівка” (89,2% і 107,6% у редису та 97,2% і 97,6% у пшениці). Найнижчими показниками схожості насіння характеризуються центр міста (82,1% і 74% у редису та 83,9% і 107,3% у пшениці) та мікрорайон “Хімселище” (74,1% і 89% у редису та 90,6% і 115,5% у пшениці).

.        Проведений аналіз впливу поверхневого стоку міста протягом 2013-2014 рр. свідчить, що дощова і тала вода по-різному проявляє свій вплив на схожість насіння редису та пшениці. Встановлено, що дощовий поверхневий стік характеризується вищим ступенем фітотоксичності, аніж тала вода.

.        Дослідження проводилися відповідно до положень Закону України „Про охорону праці”, нормативно-правових актів з охорони праці, що стосуються роботи в лабораторіях вищих навчальних закладів та дотриманням правил поведінки та техніки безпеки під час еколого-ботанічних досліджень.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1.     Алексеев М. И. Оценка загрязненности дождевого стока и выбор рациональных технологий его очистки / М. И. Алексеев, В. П. Верхотуров, О. М. Ильина // Известия высших учебных заведений. Строительство. - 2003. - №7. - С. 103-108.

2.      Бакланов П. Я. География Примоского края / П. Я. Бакланов, Ю. Б. Зонов, М. Т. Романов; [под общ. ред. П. Я. Бакланова]. - Владивосток : Уссури, 1997. - 80 с.

.        Безуглая Э. Ю. Метеорологический потенциал и климатические особенности загрязнения воздуха городов / Э. Ю. Безуглая. - Ленинград : Гидрометеоиздат, 1980. - 184 с.

.        Берлянд М. Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы / М. Е. Берлянд. - Ленинград : Гидрометеоиздат, 1975. - 448 с.

.        Бугаев В. А. Образование струйного течения в атмосфере под влиянием горных массивов Средней и Центральной Азии / В. А. Бугаев // Метеорология и гидрология. - 1958. - №5. - С. 3-10.

.        Булгаков Н. Г. Контроль природной среды как совокупность методов биоиндикации, экологической диагностики и нормирования / Н. Г. Булгаков Проблемы окружающей среды и природных ресурсов: Обзорная информация. - ВИНИТИ. - 2003. - №4. - С. 33-70.

.        Бурксер Е. С. Роль химического состава атмосферных осадков в формировании природных вод / Е. С. Бурксер, Н. Е. Федорова // Гидрохимические материалы. - 1955. - №24. - С. 81-83.

.        Владимирова Е. Г. Особенности загрязнения атмосферы города Одессы газообразными примесями и его прогноз / Е. Г. Владимирова. - Одесса, 1991. 176 с.

.        Джигирей В. С. Екологія та охорона навколишнього середовища / В. С. Джигирей. - К. : Знання, 2004. - 480 с.

.        Зайков Г. Є. Кислотні дощі і навколишнє середовище / Г. Є. Зайков, Н. А. Маслов, В. Л. Рубайло. М. : Хімія, 1991. - 150 с.

.        Закон України “Про захист населення і територій від надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру” № 1809-III від 08.06.2000 // Відомості Верховної Ради. - 2000. - № 40, - 337 с.

.        Закон України “Про охорону праці”. - К.: Основа, 1993. - 40 с.

.        Закон України “Про пожежну безпеку”. Пожежна безпека. Нормативні акти та інші документи. Т.1. - Київ, 1997 - 560 с.

14.   Звягінцева Г. В. Методика з оцінки екологічних ризиків при забрудненні навколишнього природного середовища /Г. В. Звягінцева // Вісник Донецького національного університету. Серія А: Природничі науки. - 2009. Вип. 2. - С. 307-316.

.       Израэль Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды / Ю. А. Израэль. - Ленинград : Гидрометеоиздат, 1984. - 465 с.

.       Израэль Ю. А. Кислотные дожди, Ю. А. Израэль, И. М. Назаров, А. Я. Прессмен // Л. : Гидрометеоиздат. - 1989. - С. 269-271.

17.    Корнелюк Н. М. Природні фактори аеротехногенного забруднення м. Черкаси важкими металлами / Н. М. Корнелюк, О. О. Мислюк // Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. - 2007. - №590. - С. 260-269.

18.   Косовець-Скавронська О. О. Динаміка вмісту мінеральних речовин у атмосферних опадах на території України, О. О. Косовець-Скавронська, С. І. Сніжко. - К. : ВГЛ “Обрії”, 2008. - 452 с.

19.    Косовець-Скавронська О. О. Надходження хімічних речовин з атмосферними опадами на територію України та оцінка їх ролі у формуванні хімічного складу у формуванні річкових вод : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. геогр. наук : спец. 11.00.07 “Гідрологія суші, водні ресурси, гідрохімія” / О.О. Косовець-Скавронська. - К., 2010. - 180 с.

.        Краєзнавство. Географія. Туризм / Кліматичні умови на Черкащині. - 2004.- №8. - С. 7-8

.        Криворучко М. О. Роль дифузних джерел забруднення у формуванні якості поверхневих вод / М. О. Криворучко // зб. наукових праць Українського науково-дослідного інституту екологічних проблем. - 2009. - С.46-52.

.        Курганов А. М. Закономерности движения воды в дождевой и общесплавной канализации / А. М. Курганов. - М. : Стройиздат, 1982. - 72 с.

.        Кучерявий В. П. Урбоекологія / В. П. Кучерявий. - Львів : Світ, 1999. - 360 с.

.        Маджд С. М. Оцінка хімічного забруднення атмосферного повітря на основі аналізу стану атмосферних опадів в зоні аеропорту / С. М. Маджд, Л. С.Кіпніс, Г. М. Франчук // К. : НАУ. - 2003. - С. 486-489.

.        Матвеев Л. Т. Основы общей метеорологии. Физика атмосферы / Л. Т. Матвеев. - Ленинград : Гидрометеоиздат, 1965. - 876 с.

.        Маячкина Н. В. Особенности биотестирования почв с целью их экотоксикологической оценки // Н. В. Маячкина, М. В. Чугунова // Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. - 2009. - №1. - С. 84-93.

.        Молоков М. В. Отведение дождевих вод с территории городов / М. В. Молоков // Матер. науч.-техн. совещ. по вопросам внедрения достижений науки и техники в городское хозяйство. - М., 1959. - Вып. 2. - С. 24-28.

.        Найманов А. Я. Сучасні проблеми поверхневого стоку в Україні / А. Я. Найманов, О. В. Яковенко // Вісник Донбаської національної академії будівництва і архітектури. - 2012. - Вип. №3(95). - С. 52-55.

.        Ніщук В. С. До проблеми забруднення міських водойм та прилеглих до них територій / В. С. Ніщук, П. І. Берова // Містобудування та терит. планув. 2004. - Вип. 19. - С. 158-163.

.        Осадчий В.І. Вплив урбанізованих територій на хімічний склад поверхневих вод басейну Дніпра / В. І. Осадчий, Н. М.Осадча, Н. М. Мостова Наук. праці УкрНДГМІ. - 2002. - Вип. 250. - С. 242-261.

.        Оценка поступления веществ из атмосферы с пылью и атмосферными осадками / [О. М. Башмакова, В. И. Ткачева, Л. М. Крученя, А. А. Матвеев] // Качество вод и научные основы их охраны. - Л. : Гидрометеоиздат, 1973. - С. 15-24. - (Труды IV Всесоюзного гидрологического съезда; Т. 9).

.        Павлов Е. Х. Охрана труда / Е. Х. Павлов. - K. : Книжный мир, 2003. - С. 512.

.        Піціль А. О. Екологічні аспекти формування дощового поверхневого стоку з міських територій (на прикладі м. Житомир) / А. О. Піціль // Вісник Національного університету водного господарства та природокористування. - 2010. - Випуск 1(49). - С. 79-84.

.        Піціль А. О. Оцінка забруднення поверхневого стоку та його вплив на якість водних джерел на міських ландшафтах / А. О. Піціль // Вісник Житомирського національного агроекологічного університету. - 2012. - №1 (30), т.1. - С. 391-401.

.        Пляцук Л. Д. Моделювання поширення викидів від автотранспорту у селітебних територіях міст / Л. Д. Пляцук, Р. А. Васькін, І. В. Васькіна // Екологічна безпека. - 2011. - №2. - С. 36-38.

.        Ромась М. І. Формування хімічного складу атмосферних опадів на території України / М. І. Ромась, О. О. Косовець // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. - 2007. - №12. - С. 172-181.

.        Ситник О. Кліматичні умови на Черкащині / О. Ситник, Г. Волжаніна // Краєзнавство. Географія. Туризм. - 2004. - №8. - С. 7-8.

.        Тарасова Т. Ф. Оценка воздействия выбросов промышленных предприятий города Оренбурга на состав атмосферных осадков и качество территорий, прилегающих к ним / Т. Ф. Тарасова // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2004. - №6. - С. 111-116.

.        Фесюк В. О. Водо-господарський комплекс Луцька - модель сучасного стану водокористування міст і його впливу на оточуюче середовище / В. О. Фесюк // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. - Т.ІІ. - К. : Ніка-Центр, 2001. С. 535-543.

.        Шакина Н. П. Условия выпадения замерзающих осадков в некоторых аэропортах России и СНГ / Н. П. Шакина, Е. Н. Скриптунова, А. Р. Иванова, И. А. Хоменко, Г. В. Хоменко // Метеорология и гидрология. - 2005. - №9. - С. 5-18.

.        Экологический энциклопедический словар / [под ред. И. И. Дедю]. - Кишинев, 2000. - 408 с.

.        Экология города / под. ред. Ф. В. Стольберга. - К. : Либра, 2000. - 465 c.

.        Юнге Х. Химический состав и радиоактивность атмосферы /Х. Юнге. - М. : Мир, 1965. - 424 с.

.        Яковлев С. В. Водоотведение и очистка сточных вод / С. В. Яковлев, Ю. В. Воронов. - М. : АСВ, 2002. - 704 с.

Додаток

Рис. А 1. Висіяне насіння пшениці

Рис. А. 2. Висіяне насіння редису