Без чистої питної та технічної води саме існування людства було б під питанням, не кажучи вже про його розвиток. На жаль, сьогодні ситуація складається так, що кількість чистих джерел води на Землі скорочується з кожним роком. Поки що заповнити дефіцит хорошої з усіх точок зору води вдається за допомогою різного водоочисного обладнання.
Стан води змінюється при будь-яких видах її використання, так при нагріванні вона змінює свої фізичні властивості, а при доставці до споживачів - хімічні, навіть якщо попередньо проходить через очисні споруди.
Джерела забруднення води фахівці давно розділили на чотири категорії, кожна з яких, навіть за наявності сучасних очисних споруд, значно забруднює не лише поверхневі води, а й ті, що знаходяться в глибині землі, але використовуються в народному господарстві - колодязі, артезіанські свердловини тощо . Зупинимося докладніше на кожній з категорій і вкажемо притаманні їм забруднення.
3.1. Населені пункти
Найбільш відомим джерелом забруднення води, якому традиційно приділяється головна увага, є побутові (або комунальні) стічні води. Водоспоживання міст зазвичай оцінюють на основі середньої добової витрати води на одну особу, яка дорівнює приблизно 750 л і включає воду питну, для приготування їжі та особистої гігієни, для роботи побутових сантехнічних пристроїв, а також для поливу галявин і газонів, гасіння пожеж, миття вулиць та інших міських потреб. Майже вся використана вода надходить у каналізацію. Оскільки щодня стічні води потрапляє величезний обсяг фекалій, головним завданням міських служб під час переробки побутових стоків у колекторах очисних установок є видалення патогенних мікроорганізмів. При повторному використанні недостатньо очищених фекальних стоків бактерії і віруси, що містяться в них, можуть викликати кишкові захворювання (тиф, холеру і дизентерію), а також гепатит і поліомієліт.
У розчиненому вигляді в стічних водах є мило, синтетичні пральні порошки, дезінфікуючі засоби, відбілювачі та інші речовини побутової хімії. З житлових будинків надходить паперове сміття, включаючи туалетний папір та дитячі підгузки, відходи рослинної та тваринної їжі. З вулиць у каналізацію стікає дощова та тала вода, часто, з піском чи сіллю, що використовуються для прискорення танення снігу та льоду на проїжджій частині вулиць та тротуарах.
3.2. Промисловість
У індустріально розвинених країнах головним споживачем води та найбільшим джерелом стоків є промисловість. Промислові стоки у річки за обсягом у 3 рази перевищують комунально-побутові.
Вода виконує різні функції, наприклад служить сировиною, обігрівачем та охолоджувачем у технологічних процесах, крім того, транспортує, сортує та промиває різні матеріали. Вода також виводить відходи на всіх стадіях виробництва – від видобутку сировини, підготовки напівфабрикатів до випуску кінцевої продукції та її розфасовки. Оскільки набагато дешевше викидати відходи різних виробничих циклів, ніж переробляти та утилізувати, з промисловими стоками скидається величезна кількість різноманітних органічних та неорганічних речовин. Більше половини стоків, що надходять у водоймища, дають чотири основні галузі промисловості: целюлозно-паперова, нафтопереробна, промисловість органічного синтезу та чорна металургія (доменне та сталеливарне виробництва). Через зростаючий обсяг промислових відходів порушується екологічна рівновага багатьох озер і річок, хоча більша частина стоків нетоксична і несмертельна для людини.
Хімічні властивості природної води визначаються кількістю та складом сторонніх домішок, які присутні у ній. З розвитком сучасної промисловості дедалі актуальнішим стає питання світового забруднення прісних вод.
На думку вчених, незабаром водних ресурсів, придатних для використання у господарсько-побутовій діяльності, стане катастрофічно мало, оскільки джерела забруднення води навіть за наявності очисних споруд негативно впливають на поверхневі та ґрунтові води.
Забруднення питної води – процес зміни фізико-хімічних показників та органолептичних властивостей води, що передбачає деякі обмеження щодо подальшої експлуатації ресурсу. Особливо актуальним є забруднення прісної води, якість якої безпосередньо пов'язана з людським здоров'ям та тривалістю життя.
Якість води визначається з урахуванням ступеня важливості ресурсів – річок, озер, ставків, водосховищ. При виявленні можливих відхилень від норми визначаються причини, що спричинили забруднення поверхневих та ґрунтових вод. На підставі отриманого аналізу вживаються оперативні заходи щодо усунення забруднювачів.
Що викликає забруднення водних ресурсів
Існує багато факторів, які можуть призвести до забруднення води. У цьому не завжди винні люди чи розвиток промисловості. Великий вплив мають техногенні катастрофи та катаклізми, які можуть призвести до порушення сприятливих умов навколишнього середовища.
Промислові компанії здатні завдавати відчутної шкоди довкіллю, забруднюючи воду хімічними відходами. Особливу небезпеку становить біологічне забруднення побутового та господарського походження. Сюди належать стоки житлових будинків, комунальних підприємств, навчальних та соціальних закладів.
Водний ресурс може бути забруднений у період сильних дощів та танення снігу, коли опади надходять із сільськогосподарських угідь, ферм та пасовищ. Високий вміст пестицидів, фосфору та азоту може призвести до екологічної катастрофи, оскільки подібні стоки не піддаються очищенню.
Ще одне джерело забруднення – повітря: пил, газ та дим із нього осідають на водну поверхню. Найбільш небезпечними для природних водойм є продукти нафтопереробки. Стоки, що забруднюються, з'являються в зонах нафтовидобутку або в результаті техногенних катастроф.
Які забруднення схильні до підземних джерел
Джерела забруднення підземних вод можна умовно поділити на кілька категорій: біологічні, хімічні, теплові, радіаційні.
Біологічного походження
Біологічне забруднення ґрунтових вод можливе при попаданні патогенних організмів, вірусів та бактерій. Основні джерела забруднення води – каналізаційні та дренажні колодязі, оглядові ями, септики та фільтраційні зони, де відбувається очищення відпрацьованих стоків у результаті господарсько-побутової діяльності.
Забруднення підземних вод відбувається на сільськогосподарських угіддях та фермерських господарствах, де людина активно використовує сильні хімікати та добрива.
Не менш небезпечними є вертикальні щілини в гірських породах, через які проникають хімічні забруднення в водні напірні шари. Крім того, вони можуть просочуватися в автономну систему водопостачання при деформаціях або недостатню ізоляцію водозабірної колони.
Теплового походження
Виникає внаслідок суттєвого підвищення температури ґрунтових вод. Найчастіше це відбувається внаслідок змішування підземних та поверхневих джерел, скидання технологічних стоків у очисні колодязі.
Радіаційного походження
Підземні води можуть забруднюватися внаслідок випробувань із вибуху бомб – нейтронних, атомних, водневих, а також у процесі виробництва реакторів на ядерному паливі та зброї.
Джерела забруднення – АЕС, сховища радіоактивних компонентів, шахти та рудники з видобутку гірських порід із природним рівнем радіоактивності.
Джерела забруднення питної води здатні завдати істотної шкоди навколишньому середовищу та здоров'ю людини. Тому потрібно берегти воду, яку ми п'ємо, щоб забезпечити собі довге та щасливе існування.
Забруднення води є серйозною проблемою для екології Землі. І її варто вирішувати як у великих масштабах – на рівні держав та підприємств, так і у маленьких – на рівні кожної людської істоти. Адже не забуваємо, відповідальність за Тихоокеанську сміттєву пляму лежить на совісті всіх, хто не викидає сміття до урни.
Побутові стічні води нерідко містять синтетичні миючі засоби, які потрапляють у річки та моря. Скупчення неорганічних речовин впливає на водних жителів, і зменшують кількість кисню у воді, що призводить до утворення так званих «мертвих зон», яких у світі вже близько 400.
Нерідко промислові стоки, що містять неорганічні та органічні відходи, спускаються в річки та моря. Щорічно у водні джерела потрапляють тисячі хімічних речовин, дія яких на навколишнє середовище наперед не відома. Багато з них є новими сполуками. Хоча промислові стоки в багатьох випадках піддаються попередньому очищенню, вони таки містять токсичні речовини, які важко виявити.
Кислотні дощі
Кислотні дощі виникають внаслідок потрапляння в атмосферу відпрацьованих газів, що випускаються металургійними підприємствами, тепловими електростанціями, нафтопереробними заводами, а також іншими промисловими підприємствами та автомобільним транспортом. Ці гази містять оксиди сірки та азоту, які з'єднуються з вологою та киснем повітря та утворюють сірчану та азотну кислоти. Потім ці кислоти випадають землю - іноді з відривом багатьох сотень кілометрів від джерела забруднення атмосфери. У таких країнах, як Канада, США, ФРН тисячі річок та озер залишилися без рослинності та риби.
Тверді відходи
Якщо у воді знаходиться велика кількість зважених твердих речовин, вони роблять її непрозорою для сонячного світла і тим самим перешкоджають фотосинтезу у водних басейнах. Це, у свою чергу, викликає порушення в ланцюзі живлення в таких басейнах. Крім того, тверді відходи викликають замулювання річок та судноплавних каналів, що призводить до необхідності частого проведення днопоглиблювальних робіт.
Витік нафти
Тільки США щорічно відбувається приблизно 13000 випадків витоку нафти. У морську воду щорічно потрапляє до 12 млн т нафти. У Великій Британії щорічно виливається у каналізацію понад 1 млн. т використаного машинного масла.
Нафта, пролита в морську воду, має багато несприятливих впливів життя моря. Насамперед, гинуть птахи: тонуть, перегріваються на сонці або позбавляються їжі. Нафта засліплює тварин-тюленів, що живуть у воді, нерпу. Вона зменшує проникнення світла в замкнуті водоймища і може підвищувати температуру води.
Невизначені джерела
Часто складно встановити джерело забруднення води – це може бути несанкціонований викид шкідливих речовин підприємством або забруднення, зумовлене сільськогосподарськими або промисловими роботами. Це призводить до забруднення води нітратами, фосфатами, токсичними іонами важких металів та пестицидами.
Теплове забруднення води
Теплове забруднення води викликається тепловими чи атомними електростанціями. Теплове забруднення вноситься в навколишні водоймища відпрацьованою охолоджувальною водою. В результаті підвищення температури води в цих водоймах призводить до прискорення деяких біохімічних процесів, а також до зменшення вмісту кисню, розчиненого у воді. Відбувається порушення тонко збалансованих циклів розмноження різних організмів. В умовах теплового забруднення, як правило, спостерігається сильне розростання водоростей, але вимирання інших організмів, що живуть у воді.
Якщо вам сподобався цей матеріал, пропонуємо вам добірку найкращих матеріалів нашого сайту на думку наших читачів. Добірку - ТОП цікавих фактів та важливих новин з усього світу та про різні важливі події ви можете знайти там, де вам максимально зручноВведення: сутність та значення водних ресурсів ……………………….… 1
1. Водні ресурси та їх використання …………………………………….. 2
2. Водні ресурси Росії ………………………………………………….... 4
3. Джерела забруднення …………………………………………………... 10
3.1. Загальна характеристика джерел забруднення …………………...… 10
3.2. Кисневе голодування як фактор забруднення водойм ……….… 12
3.3. Чинники, що перешкоджають розвитку водних екосистем …………… 14
3.4. Стічні води …………………………………………………...……… 14
3.5. Наслідки попадання стічних вод у водоймища ………………..…… 19
4. Заходи боротьби з забрудненням водних ресурсів ……………………... 21
4.1. Природне очищення водойм …………………………………..…… 21
4.2. Методи очищення стічних вод …………………………………….…… 22
4.2.1. Механічний метод ……………………………………………….… 23
4.2.2. Хімічний метод ………………………………………………….….23
4.2.3. Фізико-хімічний метод ………………………………………...… 23
4.2.4. Біологічний метод ……………………………………………….... 24
4.3. Безстічні виробництва ……………………………………………… 25
4.4. Моніторинг водних об'єктів ………………………………………… 26
Висновок ………………………………………………………………….. 26
Введення: сутність та значення водних ресурсів
Вода є найціннішим природним ресурсом. Вона грає виняткову роль процесах обміну речовин, складових основу життя. Величезне значення вода має у промисловому та сільськогосподарському виробництві; загальновідома необхідність її для побутових потреб людини, всіх рослин та тварин. Для багатьох живих істот вона служить місцем існування.
Зростання міст, бурхливий розвиток промисловості, інтенсифікація сільського господарства, значне розширення площ зрошуваних земель, покращення культурно-побутових умов та низка інших факторів дедалі більше ускладнює проблеми забезпечення водою.
Потреби у воді величезні та щорічно зростають. Щорічна витрата води на земній кулі за всіма видами водопостачання становить 3300-3500 км3. У цьому 70% всього водоспоживання використовують у сільське господарство.
Багато води споживають хімічна та целюлозно-паперова промисловість, чорна та кольорова металургія. Розвиток енергетики також призводить до різкого збільшення потреби у воді. Значна кількість води витрачається для потреб галузі тваринництва, і навіть на побутові потреби населення. Більшість води після її використання для господарсько-побутових потреб повертається до річок у вигляді стічних вод.
Дефіцит чистої прісної води вже зараз стає світовою проблемою. Все більші потреби промисловості та сільського господарства у воді змушують усі країни, вчених усього світу шукати різноманітні засоби для вирішення цієї проблеми.
На етапі визначаються такі напрями оптимального використання водних ресурсів: більш повне використання та розширене відтворення ресурсів прісних вод; розробка нових технологічних процесів, що дозволяють запобігти забрудненню водойм і звести до мінімуму споживання свіжої води.
1. Водні ресурси та їх використання
Водна оболонка грунту загалом називається гідросферою і є сукупність океанів, морів, озер, річок, крижаних утворень, підземних і атмосферних вод. Загальна площа океанів Землі у 2,5 рази перевищує територію суші.
Загальні запаси води Землі становлять 138,6 млн. км 3 . Близько 97,5% води - солона або значною мірою мінералізована, тобто потребує очищення для цілого ряду застосувань. На Світовий океан припадає 96,5% об'єму водної маси планети.
Для більш ясного уявлення про масштаби гідросфери слід зіставити її масу з масою інших оболонок Землі (у тоннах):
Гідросфера - 1,50х10 18
Земна кора – 2,80x10"
Жива речовина (біосфера) - 2,4х10 12
Атмосфера - 5,15х10 13
Подання про світові запаси води дає інформація, викладена у таблиці 1.
Таблиця 1.
Найменування об'єктів |
Площа розповсюдження в млн. куб. |
Об'єм, тис. куб. км |
Частка у світовому запасі, |
|
Світовий океан |
||||
Підземні води |
||||
| У тому числі підземні | ||||
прісні води |
||||
Ґрунтова волога |
||||
Льодовики та постійні сніги |
||||
Підземні льоди |
||||
Води озера. |
||||
Вода боліт |
||||
Вода в атмосфері |
||||
Вода в організмах |
||||
Загальні запаси води |
||||
Загальні запаси прісної води |
Нині забезпеченість водою для однієї людини на добу у різних країнах світу різна. У низці країн із розвиненою економікою назріла загроза нестачі води. Дефіцит прісної води на землі зростає у геометричній прогресії. Проте є перспективні джерела прісної води – айсберги, народжені льодовиками Антарктиди та Гренландії.
Як відомо, без води не може жити людина. Вода – одне із найважливіших чинників, визначальних розміщення продуктивних сил, а часто й засіб виробництва. Збільшення витрати води промисловістю пов'язане як з її швидким розвитком, а й із збільшенням витрати води на одиницю продукції. Наприклад, на виробництво 1 т бавовняної тканини фабрики витрачають 250 м3 води. Багато води потрібно хімічної промисловості. Так, на виробництво 1 т аміаку витрачається близько 1000 м3 води.
Сучасні великі теплоелектростанції споживають дуже багато води. Лише одна станція потужністю 300 тис. кВт витрачає до 120 м 3 /сек, або понад 300 млн. м 3 на рік. Валове споживання води цих станцій у перспективі зросте приблизно 9-10 раз.
Одним із найбільш значних водоспоживачів є сільське господарство. У системі водного господарства це найбільший водоспоживач. На вирощування 1 т пшениці потрібно за вегетаційний період 1500 м3 води, 1 т рису – понад 7000 м3. Висока продуктивність зрошуваних земель стимулювала різке збільшення площі у всьому світі – вона зараз дорівнює 200 млн. га. Складаючи близько 1/6 усієї площі посівів, зрошувані землі дають приблизно половину сільськогосподарської продукції.
Особливе місце у використанні водних ресурсів займає водоспоживання потреб населення. На господарсько-питні цілі нашій країні припадає близько 10% водоспоживання. У цьому обов'язковими є безперебійність водопостачання, і навіть суворе дотримання науково обгрунтованих санітарно-гігієнічних нормативів.
Використання води для господарських цілей – одна з ланок кругообігу води в природі. Але антропогенна ланка круговороту відрізняється від природного тим, що у процесі випаровування частина використаної людиною води повертається в атмосферу опрісненої. Інша частина (що становить, наприклад, при водопостачанні міст та більшості промислових підприємств 90%) скидається у водойми у вигляді стічних вод, забруднених відходами виробництва.
За даними Державного водного кадастру Росії, сумарний забір води з природних водних об'єктів 1995 р. становив 96,9 км 3 . У тому числі для потреб народного господарства було використано понад 70 км 3 , у тому числі:
Промислове водопостачання - 46 км3;
Зрошення - 13,1 км 3;
Сільськогосподарське водопостачання – 3,9 км3;
Інші потреби – 7,5 км3.
Потреби промисловості на 23% задовольнялися за рахунок забору води з природних водних об'єктів та на 77% - системою оборотного та повторно-послідовного водопостачання.
2. Водні ресурси Росії
Якщо говорити про Росію, то основою водних ресурсів є річковий стік, що становить в середньому по водності року 4262 км 3 , З яких близько 90% припадає на басейни Північного Льодовитого і Тихого океанів. На басейни Каспійського та Азовського морів, де проживає понад 80% населення Росії та зосереджено її основний промисловий та сільськогосподарський потенціал, припадає менше 8% загального обсягу річкового стоку. Середньорічний сумарний стік Росії становить 4270 куб. км/рік, у тому числі із суміжних територій надходить 230 куб. км.
Російська Федерація в цілому багата на ресурси прісної води: на одного жителя припадає 28,5 тис. куб. м на рік, але її розподіл територією вкрай нерівномірний.
На сьогодні зменшення річного стоку великих річок Росії під впливом господарську діяльність у середньому становить від 10% (р. Волга) до 40% (р. Дон, Кубань, Терек).
Триває процес інтенсивної деградації малих річок Росії: деградація русел та замулення.
Сумарний обсяг забору води із природних водних об'єктів становив 117 куб. км, зокрема 101,7 куб. км прісної води; втрати дорівнюють 9,1 куб. км, використано у господарстві 95,4 куб. км, у тому числі:
На промислові потреби – 52,7 куб. км;
На зрошення -16,8 куб. км;
На госп.питні -14,7 куб.км;
Нас/г водопостачання – 4,1 куб.км;
На інші потреби – 7,1 куб.км.
Загалом у Росії сумарний обсяг паркану свіжої води з вододжерел становить близько 3%, проте з низки басейнів річок, зокрема. Кубані, Дона, величина водозабору досягає 50% і більше, що перевищує екологічно допустимий відбір.
У комунальному господарстві водоспоживання становить середньому 32 л на добу одну людину і перевищує нормативне на 15-20%. Високе значення питомого водоспоживання обумовлено наявністю великих втрат води, що становлять у деяких містах до 40% (корозія та знос водопровідних мереж, витік). Гостро стоїть питання якості питної води: четверта частина водопроводів комунального господарства і третина відомчих подає воду без достатньої очистки.
Останнє п'ятиріччя відзначено багатоводністю, що призвело до скорочення на 22% води, що спрямовується на зрошення.
Скидання стічних вод у поверхневі водні об'єкти в 1998 році склало 73,2 куб.км, у тому числі забруднених стічних вод - 28 куб.км, нормативно-чистих вод (без необхідності очищення) - 42,3 куб.м.
Великі обсяги стічних (колекторно-дренажних) вод у сільському господарстві скидаються у водні об'єкти з зрошуваних земель – 7,7 куб. Досі ці води умовно ставляться до категорії нормативно-чистих. Фактично основна частина їх забруднена отрутохімікатами, пестицидами, залишками мінеральних добрив.
Якість води водойм та водотоків оцінюється за фізичними, хімічними та гідробіологічними показниками. Останні визначають клас якості води та ступінь їх забрудненості: дуже чисті – 1 клас, чисті – 2 клас, помірно-забруднені – 3 клас, забруднені – 4 клас, брудні – 5 клас, дуже брудні – 6 клас. За гідробіологічними показниками практично немає вод перших двох класів чистоти. Морські води внутрішніх та окраїнних морів Росії зазнають інтенсивного антропогенного навантаження, як у самих акваторіях, так і в результаті господарської діяльності на водозбірних басейнах. Основними джерелами забруднення морських вод є річковий стік, стічні води підприємств та міст, водний транспорт.
Найбільша кількість стічних вод з території Росії надходить до акваторії Каспійського моря – близько 28 куб. км стік, зокрема. 11 куб.км забруднених, Азовського – близько 14 куб.км стік, у т.ч. 4 куб.км забруднених.
Для морських берегів характерний розвиток абразійних процесів, понад 60% берегової лінії зазнає руйнування, розмив та підтоплення, що є додатковим джерелом забруднення морського середовища. Стан морських вод характеризується 7 класами якості (надзвичайно брудна – 7 клас).
Запаси і якість природних вод вкрай нерівномірно розподілені по території Росії. Схема 1відбиває рівень забезпечення території проточною водою з поверхневих джерел .
Найбільш забезпечені водними ресурсами низов'я Обі, Обсько-Єнісейське міжріччя, Низов'я Єнісея, Олени та Амура. Підвищений рівень водозабезпеченості характерний для Європейського Півночі, Середнього Сибіру, Далекого Сходу та західного Пріуралья. З Суб'єктів Федерації найбільші показники мають Червоноярський край і Камчатська область (без автономних округів), Сахалінська область, Єврейська автономна область. У центрі і на півдні Європейської частини країни, де зосереджено основне населення Росії, зона задовільної водозабезпеченості обмежується долиною Волги і гірськими районами Ковказа. З адміністративних освіт найбільший дефіцит водних ресурсів відзначається в Калмикії та Ростовській області. Трохи краща ситуація в Ставропольському краї, південних областях Центрального, в Чорноземному районі та південному Заураллі.
Схема 2характеризує обсяги води, що забирається з природних водних об'єктів для господарсько-питних, виробничих та інших (полив, закачування в свердловини та ін.) потреб .
Обсяги огорожі води на одного економічно активного жителя мають високе значення в групі регіонів центрального Сибіру (Іркутська область, Червоноярський край з Таймирським округом, Хакасія, Тува, Кемеровська область). Водомісткість економіки тут базується на потужній Ангаро-Єнісейській водній системі. Ще більш водоємною є економіка півдня Росії від Оренбурзької області до Червонодарського краю. Максимальне водоспоживання на душу населення відзначається в Карачаєво-Черкесії, Дагестані та Астраханської області. На решті Європейської території країни локальні зони підвищеної водоємності характерні для господарських комплексів Ленінградської, Архангельської, Пермської, Мурманської областей і, особливо, Костромської і Тверської областей (в останньому випадку, можливо, можливо. Мінімальне споживання води для потреб господарського комплексу відзначається в слабкорозвинених автономіях - Евенкії, Ненецькому та Комі-Перм'яцькому округах.
Аналіз дисбалансів у водокористуванні за критерієм концентрація ресурсу/інтенсивність використання свідчить про те, що для більшої частини регіонів країни, включаючи промислово розвинені середній Урал, центр і північно-захід Європейської частини, можливе водоспоживання.
Серйозний лімітуючий вплив відносний дефіцит водних ресурсів має в регіонах, що лежать на південь від лінії Курськ-Уфа. Тут зростання ставлення водозабору до обсягу водних ресурсів прямо пропорційно відображає зростання необхідних обмежень на екстенсивне водокористування. На вододефіцитному півдні європейської Росії багато сфер життя виявляються вкрай залежними від кліматичних осциляцій. Кліматологи практично всіх шкіл сходяться на думці, що найближчим часом волога фаза клімату в Євразії зміниться на суху, причому вікового масштабу, яка буде навіть суші, ніж попередня століття. За різними оцінками початок цієї стадії доведеться на 1999 - 2006 рр., причому розходження в 7 років для такого роду прогнозів дуже незначне. Засуха гостріше позначиться в районах з недостатнім захопленням, високим забрудненням водойм і водоємними типами виробництва. З використанням даних про водні запаси регіонів, обсяги забруднених стоків і господарський забір води, можна дати прогноз ступеня впливу майбутніх кліматичних змін на природні комплекси, здоров'я людей і господарство Росії.
Найбільше постраждають самі посушливі в Росії Калмикія та Оренбурзька область. Дещо менші збитки зазнають Ставропольський край, Дагестан, Астраханська, Ростовська і Білгородська області. До третьої групи, крім посушливих Червонодарського краю, Волгоградської, Воронезької, Липецької, Пензенської, Новосибірської областей, відносяться також Челябінська і Московська області, де водопостачання вже зараз є досить напруженим. В інших регіонах посуха насамперед викличе зниження продуктивності сільського господарства та загострення проблем у містах з напруженим водопостачанням. В екологічному плані практично у всіх водних об'єктах збільшаться концентрації забруднювачів. Найбільша ймовірність економічного спаду при посусі в Росії є в регіонах Предкавказья (Краснодарському і Ставропольському краях, Дагестані, Ростовській і Астраханській областях). Зниження продуктивності сільського господарства і прибутковості економіки у поєднанні з погіршенням водопостачання призведе до загострення проблем зайнятості в цьому і без того вибухонебезпечному регіоні. Зміна вологої кліматичної фази на суху викличе зміну знак руху рівня Каспійського моря - він почне падати. У результаті в регіонах, що примикають до нього (Дагестан, Калмикія, Астраханська область) ситуація виявиться гострішою, так як доведеться перебудовуватися з сучасних заходів щодо подолання наслідків зростання рівня заходів. ів, затоплених починаючи з 1978 м.
До другої групи по небезпеці наслідків сухої фази клімату можуть бути віднесені посушлива з водоємним виробництвом Оренбурзька область, Московський регіон поєднує напруженість водопостачання і водоємність виробництва, сама посушлива. я, Воронезька, Саратівська області, а також Башкирія , Тверська, Ленінградська, Пермська, Свердловська та Челябінська області, господарства яких споживають багато води.
В умовах, що склалися найбільш актуальною є розробка регіональної стратегії водокористування для південної і центральної Росії. Основна мета - стимулювати оборотне водокористування при одночасному скороченні прямого водозабору, що має на увазі комплекс заходів щодо перетворення води в економічно значимий ресурс для всіх господарюючих суб'єктів, включаючи сільське господарство та населення. Повсюдність і дисперсність використання води робить безперспективною стратегію централізованого управління її розподілом і споживанням, саме тому реальні зрушення можуть забезпечити лише повсякденні стимули до її економії. Фактично йдеться про платність водокористування і першочерговому переході в комунальному та сільському господарстві півдня Росії на облік усіх видів видатку води.
3. Джерела забруднення
3.1. Загальна характеристика джерел забруднення
Джерелами забруднення визнаються об'єкти, з яких здійснюється скидання або інше надходження у водні об'єкти шкідливих речовин, що погіршують якість поверхневих вод, що обмежують їх використання, а також негативно впливають на стан дна та берегових водних об'єктів.
Охорона водних об'єктів від забруднення здійснюється у вигляді регулювання діяльності як стаціонарних, і інших джерел забруднення.
На території Росії практично всі водойми схильні до антропогенного впливу. Якість води здебільшого не відповідає нормативним вимогам. Багаторічні спостереження за динамікою якості поверхневих вод виявили тенденцію до зростання їхньої забрудненості. Щорічно збільшується кількість створів з високим рівнем забруднення води (понад 10 ГДК) та кількість випадків екстремально високого забруднення водних об'єктів (понад 100 ГДК).
Основними джерелами забруднення водойм служать підприємства чорної та кольорової металургії, хімічної та нафтохімічної промисловості, целюлозно-паперової, легкої промисловості.
Мікробне забруднення вод відбувається в результаті надходження до водойм патогенних мікроорганізмів. Наявне також теплове забруднення вод в результаті надходження нагрітих стічних вод.
Забруднюючі речовини умовно можна поділити на кілька груп. За фізичним станом виділяють нерозчинні, колоїдні та розчинні домішки. Крім того, забруднення поділяються на мінеральні, органічні, бактеріальні та біологічні.
Ступінь небезпеки зносу пестицидів у період обробки сільськогосподарських угідь залежить від способу застосування та форми препарату. При наземній обробці небезпека забруднення водойм менша. При авіаобробці препарат може зноситися потоками повітря на сотні метрів і осаджуватися на необробленій території та поверхні водойм.
Практично всі поверхневі джерела водопостачання в останні роки зазнають впливу шкідливих антропогенних забруднень, особливо такі річки, як Волга, Дон, Північна Двіна, Уфа, Тобол, Том та інші річки Сибіру та Далекого Сходу. 70% поверхневих вод та 30% підземних втратили питне значення та перейшли до категорії забрудненості – «умовно чиста» та «брудна». Майже 70% населення РФ використовують воду, яка не відповідає ГОСТу «Вода питна».
Останні 10 років обсяги фінансування водогосподарську діяльність у Росії скорочені в 11 раз. Внаслідок цього погіршилися умови водозабезпечення населення.
Наростають процеси деградації поверхневих водних об'єктів за рахунок скидів у них забруднених стічних вод підприємствами та об'єктами житлово-комунального господарства, нафтохімічної, нафтової, газової, вугільної, м'ясної, лісової, деревообробної та целюлозно-паперової промисловості, а також чорної та кольорової металургії, -дренажних вод з зрошуваних земель, забруднених отрутохімікатами та пестицидами
Продовжується виснаження водних ресурсів рік під впливом господарської діяльності. Практично вичерпано можливості безповоротного водовідбору в басейнах рік Кубань, Дон, Терек, Урал, Ісеть, Міас та інших. Неблагополучним є стан малих річок, особливо у зонах великих промислових центрів. Значна шкода малим річкам завдається у сільській місцевості через порушення особливого режиму господарської діяльності у водоохоронних зонах та прибережних захисних смугах, що призводить до забруднення річок, а також змиву ґрунту внаслідок водної ерозії.
Зростає забруднення підземних вод, що використовуються для водопостачання. У РФ виявлено близько 1200 вогнищ забруднення підземних вод, з яких 86% розташовані у європейській частині. Погіршення якості води відзначено у 76 містах та селищах, на 175 водозаборах. Багато підземних джерел, що особливо забезпечують великі міста Центрального, Центрально-Ченоземного, Північно-Кавказького та інших районів, сильно виснажені, про що свідчить зниження санітарного рівня води, що місцями досягає десятків метрів.
Сумарна витрата забруднених вод на водозаборах становить 5-6% від загальної кількості підземних вод, які використовуються для господарсько-питного водопостачання.
На території Росії виявлено близько 500 ділянок, де підземні води забруднені сульфатами, хлоридами, сполуками азоту, міді, цинку, свинцю, кадмію, ртуті, рівні вмісту яких у десятки разів перевищують ГДК.
Через підвищене забруднення вододжерел традиційно застосовувані технології обробки води здебільшого недостатньо ефективні. На ефективність водопідготовки негативно впливає дефіцит реагентів та низький рівень оснащеності водопровідних станцій, автоматикою та приладами контролю. Положення посилюється тим, що 40% внутрішніх поверхонь трубопроводів уражені корозією, вкриті іржею, отже, при транспортуванні якість води додатково погіршується.
3.2. Кисневе голодування як фактор забруднення водойм
Як відомо, кругообіг води складається з кількох стадій: випаровування, утворення хмар, випадання дощу, стоку в струмки та річки та знову випаровування. На всьому своєму шляху вода сама здатна очищатися від забруднень, що потрапляють до неї - продуктів гниття органічних речовин, розчинених газів і мінеральних речовин, зваженого твердого матеріалу.
У місцях великого скупчення людей та тварин природної чистої води зазвичай не вистачає, особливо якщо її використовують для збирання нечистот та перенесення їх подалі від населених пунктів. Якщо нечистот у ґрунт потрапляє небагато, ґрунтові організми переробляють їх, наново використовуючи поживні речовини, і в сусідні водотоки просочується вже чиста вода. Але якщо нечистоти потрапляють відразу у воду, вони гниють, і на їхнє окиснення витрачається кисень. Створюється так звана біохімічна потреба в кисні (БПК). Чим вище ця потреба, тим менше кисню залишається у воді для живих мікроорганізмів, особливо для риб та водоростей. Іноді через нестачу кисню гине все живе. Вода стає біологічно мертвою - у ній залишаються лише анаеробні бактерії; вони процвітають без кисню та у процесі своєї життєдіяльності виділяють сірководень. І без того нежива вода набуває гнильного запаху і стає зовсім непридатною для людини і тварин. Подібне може статися і при надлишку у воді таких речовин, як нітрати та фосфати; вони потрапляють у воду із сільськогосподарських добрив на полях або зі стічних вод, забруднених миючими засобами. Ці біогенні речовини стимулюють зростання водоростей, які починають споживати багато кисню, а коли його стає недостатньо, вони гинуть. У природних умовах озеро, перш ніж замулюватися і зникнути, існує близько 20тис. років. Надлишок біогенних речовин прискорює процес старіння, або інтрофікацію, і зменшує термін життя озера, роблячи його ще й малопривабливим. У теплій воді кисень гірше розчиняється, ніж у холодній. Деякі підприємства, особливо електростанції, споживають величезну кількість води на охолодження. Нагріта вода скидається назад у річки та ще більше порушує біологічну рівновагу водної системи. Знижений вміст кисню перешкоджає розвитку одних живих видів та дає перевагу іншим. Але ці нові теплолюбні види теж сильно страждають, як тільки припиняється підігрів води.
3.3. Чинники, що перешкоджають розвитку водних екосистем
Органічні покидьки, біогенні речовини та тепло стають на заваді для нормального розвитку прісноводних екологічних систем тільки тоді, коли вони перевантажують ці системи. Але останніми роками на екологічні системи обрушилися величезні кількості абсолютно чужорідних речовин, яких вони не знають захисту. Пестициди, що застосовуються у сільському господарстві, метали та хімікалії з промислових стічних вод зуміли проникнути у харчовий ланцюг водного середовища, що може мати непередбачувані наслідки. Види, що стоять на початку харчового ланцюга, можуть накопичувати ці речовини в небезпечних концентраціях і стають ще більш уразливими для інших шкідливих впливів.
3.4. Стічні води
Водовідвідні системи та споруди - це один із видів інженерного обладнання та благоустрою населених пунктів, житлових, громадських та виробничих будівель, що забезпечують необхідний санітарно-гігієнічні умови праці, побуту та відпочинку населення. Системи водовідведення та очищення складаються з комплексу обладнання, мереж та споруд, призначених для прийому та видалення трубопроводами побутових виробничих та атмосферних стічних вод, а також для їх очищення та знешкодження перед скиданням у водойму або утилізацією.
Об'єктами водовідведення є будівлі різного призначення, а також новобудови, що існують і реконструюються, селища, промислові підприємства, санітарно-курортні комплекси тощо.
Стічні води - це води, використані на побутові, виробничі або інші потреби та забруднені різними домішками, що змінили їх початковий хімічний склад та фізичні властивості, а також води, що стікають з території населених пунктів та промислових підприємств внаслідок випадання атмосферних опадів або поливання вулиць.
Залежно від походження виду та складу стічні води поділяються на три основні категорії:
побутові (від туалетних кімнат, душових, кухонь, лазень, пралень, їдалень, лікарень; вони надходять від житлових та громадських будівель, а також від побутових приміщень та промислових підприємств);
виробничі (води, використані в технологічних процесах, що не відповідають більш вимогам, що висуваються до їх якості; до цієї категорії вод відносять води, що відкачуються на поверхню землі при видобутку корисних копалин);
атмосферні (дощові та талі; разом з атмосферними відводяться води від поливу вулиць, від фонтанів та дренажів).
У практиці використовується також поняття міських стічних вод, які є сумішшю побутових і виробничих стічних вод. Побутові, виробничі та атмосферні стічні води відводяться як разом, і окремо. Найбільш широкого поширення набули загальносплавні та роздільні системи водовідведення. За загальносплавної системи всі три категорії стічних вод відводяться по одній спільній мережі труб і каналів за межі міської території на очисні споруди. Роздільні системи складаються з декількох мереж труб і каналів: по одній з них відводяться дощові та незабруднені виробничі стічні води, а по іншій або кількох мережах - побутові та забруднені виробничі стічні води.
Стічні води є складними гетерогенними сумішами, що містять домішки органічного та мінерального походження, які знаходяться в нерозчиненому, колоїдному та розчиненому стані. Ступінь забруднення стічних вод оцінюється концентрацією, тобто. масою домішок в одиницю об'єму мг/л або г/куб. Склад стічних вод регулярно аналізується. Проводяться санітарно-хімічні аналізи щодо визначення величини ГПК (загальна концентрація органічних речовин); БПК (концентрація органічних сполук, що окислюються біологічним шляхом); концентрація зважених речовин; активної реакції середовища; інтенсивності фарбування; ступеня мінералізації; концентрації біогенних елементів (азоту, фосфору, калію) та ін. Найбільш складні за складами стічні води промислових підприємств. На формування виробничих стічних вод впливає вид сировини, що переробляється, технологічний процес виробництва, застосовувані реагенти, проміжні вироби і продукти, склад вихідної води, місцеві умови та ін. Для розробки раціональної схеми водовідведення та оцінки можливості повторного використання стічних вод вивчається склад і режим водовідведення не тільки загального стоку промислового підприємства, але й стічних вод від окремих цехів та апаратів.
Крім визначення основних санітарно-хімічних показників у виробничих стічних водах визначаються концентрації специфічних компонентів, зміст яких визначається технологічним регламентом виробництва та номенклатурою застосовуваних речовин. Оскільки виробничі стічні води є найбільшою небезпекою для водойм, ми розглянемо їх докладніше.
Виробничі стічні води поділяються на дві основні категорії: забруднені та незабруднені (умовно чисті).
Забруднені виробничі стічні води поділяються на групи.
1. Забруднені переважно мінеральними домішками (підприємства металургійної, машинобудівної, рудо- та вугледобувної промисловості; заводи з виробництва кислот, будівельних виробів та матеріалів, мінеральних добрив та ін.)
2. Забруднені переважно органічними домішками (підприємства м'ясної, рибної, молочної, харчової, целюлозно-паперової, мікробіологічної, хімічної промисловості; заводи з виробництва каучуку, пластмас та ін.)
3. Забруднені мінеральними та органічними домішками (підприємства нафтовидобувної, нафтопереробної, текстильної, легкої, фармацевтичної промисловості; заводи з виробництва цукру, консервів, продуктів органічного синтезу та ін.).
Крім вищезгаданих 3 груп забруднених виробничих стічних вод має місце скидання нагрітих вод у водойму, що є причиною так званих теплових забруднень.
Виробничі стічні води можуть відрізнятися концентрації забруднюючих речовин, за рівнем агресивності тощо. Склад виробничих стічних вод коливається у значних межах, що викликає необхідність ретельного обґрунтування вибору надійного та ефективного методу очищення у кожному конкретному випадку. Отримання розрахункових параметрів та технологічних регламентів обробки стічних вод та осаду вимагають досить тривалих наукових досліджень як у лабораторних, і напіввиробничих умовах.
Кількість виробничих стічних вод визначається залежно від продуктивності підприємства за укрупненими нормами водоспоживання та водовідведення для різних галузей промисловості. Норма водоспоживання - це доцільна кількість води, необхідного для виробничого процесу, встановлена на підставі науково обґрунтованого розрахунку чи передового досвіду. До укрупненої норми водоспоживання входять усі витрати води на підприємстві. Норми витрати виробничих стічних вод застосовують при проектуванні новозбудованих та реконструкції діючих систем водовідведення промислових підприємств. Укрупнені норми дозволяють оцінити раціональність використання води будь-якому діючому підприємстві.
У складі інженерних комунікацій промислового підприємства, як правило, є кілька водовідвідних мереж. Незабруднені нагріті стічні води надходять на охолоджувальні установки (бризкі басейни, градирні, охолоджувальні ставки), а потім повертаються в систему оборотного водозабезпечення.
Забруднені стічні води надходять на очисні споруди, а після очищення частина оброблених стічних вод подається до системи оборотного водозабезпечення в ті цехи, де її склад відповідає нормативним вимогам.
Ефективність використання води на промислових підприємствах оцінюється такими показниками, як кількість використаної оборотної води, коефіцієнтом її використання та відсотком її втрат. Для промислових підприємств складається баланс води, що включає витрати на різні види втрат, скидання та додавання компенсуючих витрат води до системи.
Проектування новостворених і реконструйованих систем водовідведення населених пунктів та промислових підприємств має здійснюватися на основі затверджених в установленому порядку схем розвитку та розміщення галузі народного господарства, галузей промисловості та схем розвитку та розміщення продуктивних сил по економічних районах. При виборі систем та схем водовідведення має враховуватись технічна, економічна та санітарна оцінки існуючих мереж та споруд, передбачатися можливість інтенсифікації їх роботи.
При виборі системи та схеми водовідведення промислових підприємств необхідно враховувати:
1) вимоги до якості води, що використовується у різних технологічних процесах;
2) кількість, склад та властивості стічних вод окремих виробничих цехів та підприємства в цілому, а також режими водовідведення;
3) можливість скорочення кількості забруднених виробничих стічних вод шляхом раціоналізації технологічних процесів виробництва;
4) можливість повторного використання виробничих стічних вод у системі оборотного водозабезпечення або для технологічних потреб іншого виробництва, де допустимо застосовувати води нижчої якості;
5) доцільність вилучення та використання речовин, що містяться у стічних водах;
6) можливість та доцільність спільного відведення та очищення стічних вод кількох близько розташованих промислових підприємств, а також можливість комплексного рішення очищення стічних вод промислових підприємств та населених пунктів;
7) можливість використання у технологічному процесі очищених побутових стічних вод;
8) можливість та доцільність використання побутових та виробничих стічних вод для зрошення сільськогосподарських та технічних культур;
9) доцільність локальної очистки стічних вод окремих цехів підприємства;
10) самоочисна здатність водойми, умови скидання в нього стічних вод і необхідний ступінь їх очищення;
11) доцільність застосування тієї чи іншої методу очищення.
При варіантному проектуванні водовідвідних систем та очисних споруд виходячи з техніко-економічних показників приймається оптимальний варіант.
3.5. Наслідки потрапляння стічних вод у водоймища
Внаслідок скидання стічних вод змінюються фізичні властивості води (підвищується температура, зменшується прозорість, з'являються забарвлення, присмаки, запахи); на поверхні водойми з'являються плаваючі речовини, але в дні утворюється осад; змінюється хімічний склад води (збільшується вміст органічних та неорганічних речовин, з'являються токсичні речовини, зменшується вміст кисню, змінюється активна реакція середовища та ін.); змінюється якісний та кількісний бактеріальний склад, з'являються хвороботворні бактерії. Забруднені водоймища стають непридатними для питного, а часто й для технічного водопостачання; втрачають рибогосподарське значення тощо.
Загальні умови випуску стічних вод будь-якої категорії в поверхневі водоймища визначаються народногосподарською їх значимістю та характером водокористування. Після випуску стічних вод допускається деяке погіршення якості води у водоймищах, проте це не повинно помітно відбиватися на його житті та на можливості подальшого використання водоймища як джерела водопостачання, для культурних та спортивних заходів, рибогосподарських цілей.
Спостереження за виконанням умов спуску виробничих стічних вод у водоймища здійснюється санітарно-епідеміологічними станціями та басейновими управліннями.
Нормативи якості води водойм господарсько-питного та культурно-побутового водокористування встановлюють якість води для водойм за двома видами водокористування: до першого виду належать ділянки водойм, які використовуються як джерело для централізованого або нецентралізованого господарсько-питного водопостачання, а також для водопостачання підприємств харчової промисловості; до другого виду - ділянки водойм, використовувані для купання, спорту та відпочинку населення, і навіть які у межах населених пунктів.
Віднесення водойм до того чи іншого виду водокористування проводиться органами Державного санітарного нагляду з урахуванням перспектив використання водойм.
Наведені у правилах нормативи якості води водойм відносяться до створ, розташованих на проточних водоймах на 1 км вище найближчого за течією пункту водокористування, а на непроточних водоймищах і водосховищах на 1 км в обидві сторони від пункту водокористування.
Велика увага приділяється питанням запобігання та усунення забруднень прибережних районів морів. Нормативи якості морської води, які мають бути забезпечені при спуску стічних вод, відносяться до району водокористування у відведених межах та до створів на відстані 300 м у сторони від цих кордонів. При використанні прибережних районів морів як приймач виробничих стічних вод вміст шкідливих речовин у морі не повинен перевищувати ГДК, встановлених за санітарно-токсикологічним, загальносанітарним та органолептичним лімітуючим показниками шкідливості. При цьому вимоги до спуску стічних вод диференційовані стосовно характеру водокористування. Море сприймається не як джерело водопостачання, бо як лікувальний оздоровчий, культурно-побутовий чинник.
Забруднюючі речовини, що надходять у річки, озера, водосховища і моря, вносять значні зміни до встановленого режиму і порушують рівноважний стан водних екологічних систем. В результаті процесів перетворення забруднюючих водойми речовин, що протікають під впливом природних факторів, у водних джерелах відбувається повне або часткове відновлення їх первісних властивостей. При цьому можуть утворюватися вторинні продукти розпаду забруднень, які негативно впливають на якість води.
У зв'язку з тим, що у стічних водах промислових підприємств можуть бути специфічні забруднення, їх спуск до міської водовідвідної мережі обмежений низкою вимог. Виробничі стічні води, що випускаються у водовідвідну мережу, не повинні: порушувати роботу мереж та споруд; надавати руйнівний вплив на матеріал труб та елементи очисних споруд; містити більше 500мг/л зважених та спливаючих речовин; містити речовини, здатні засмічувати сітки або відкладатися на стінках труб; містити горючі домішки та розчинені газоподібні речовини, здатні утворювати вибухонебезпечні суміші; містити шкідливі речовини, що перешкоджають біологічному очищенню стічних вод або скидання у водойму; мати температуру вище 40 С. Виробничі стічні води, що не задовольняють цим вимогам, повинні попередньо очищатися і лише після цього скидатися до міської водовідвідної мережі.
4. Заходи боротьби з забрудненням водних ресурсів
4.1. Природне очищення водойм
Забруднену воду можна очистити. За сприятливих умов це відбувається природним шляхом у процесі природного кругообігу води. Але забрудненим басейнам (річкам, озерам тощо) для відновлення потрібно значно більше часу. Щоб природні системи зуміли відновитися, необхідно насамперед припинити подальше надходження відходів у річки. Промислові викиди не тільки засмічують, а й отруюють стічні води. А ефективність дорогих пристроїв для очищення таких вод поки що недостатньо вивчена. Незважаючи ні на що, деякі міські господарства та промислові підприємства все ще воліють скидати відходи до сусідніх річок і дуже неохоче відмовляються від цього лише тоді, коли вода стає зовсім непридатною або навіть небезпечною.
У своєму нескінченному кругообігу вода захоплює і переносить безліч розчинених або зважених речовин, то очищається від них. Багато домішок у воді є природними і потрапляють туди разом з дощем або ґрунтовими водами. Той самий шлях проходять і деякі із забруднюючих речовин, пов'язаних із діяльністю людини. Дим, попіл та промислові гази разом із дощем осідають на землю; хімічні сполуки та нечистоти, внесені у ґрунт із добривами, потрапляють у річки із ґрунтовими водами. Деякі відходи йдуть по штучно створених шляхах - дренажних канав і каналізаційних труб. Ці речовини зазвичай більш отруйні, але їх скидання легше контролювати, ніж ті, що переносяться в процесі природного круговороту води. Загальносвітове водоспоживання на господарські та побутові потреби становить приблизно 9% сумарного стоку рік. Тому не пряме водоспоживання гідроресурсів викликає нестачу прісних вод у тих чи інших регіонах земної кулі, а їхнє якісне виснаження.
4.2. Методи очищення стічних вод
У річках та інших водоймах відбувається природний процес самоочищення води. Однак він протікає повільно. Поки промислово-побутові скиди були невеликі, річки самі справлялися із нею. У наш індустріальний вік у зв'язку з різким збільшенням відходів водоймища вже не справляються з таким значним забрудненням. Виникла необхідність знешкоджувати, очищати стічні води та утилізувати їх.
Очищення стічних вод - обробка стічних вод для руйнування або видалення з них шкідливих речовин. Звільнення стічних вод від забруднення – складне виробництво. У ньому, як і в будь-якому іншому виробництві, є сировина (стічні води) та готова продукція (очищена вода).
Методи очищення стічних вод можна розділити на механічні, хімічні, фізико-хімічні та біологічні, коли вони застосовуються разом, то метод очищення та знешкодження стічних вод називається комбінованим. Застосування тієї чи іншої методу, у кожному даному випадку, визначається характером забруднення і ступенем шкідливості домішок.
4.2.1. Механічний метод
Сутність механічного методу полягає в тому, що зі стічних вод шляхом відстоювання та фільтрації видаляються механічні домішки. Грубодисперсні частинки в залежності від розмірів вловлюються решітками, ситами, пісковловлювачами, септиками, гноєуловлювачами різних конструкцій, а поверхневі забруднення - нафтовик, бензомаслоуловітелями, відстійниками і ін. Механічна очистка дозволяє виділяти з побутових стічних вод до 6 ст - До 95%, багато з яких, як цінні домішки, використовуються у виробництві.
4.2.2. Хімічний метод
Хімічний метод полягає в тому, що в стічні води додають різні хімічні реагенти, які вступають у реакцію із забруднювачами і беруть в облогу їх у вигляді нерозчинних опадів. Хімічною очисткою досягається зменшення нерозчинних домішок до 95% і розчинних до 25%
4.2.3. Фізико-хімічний метод
При фізико-хімічному методі обробки зі стічних вод видаляються тонко дисперсні і розчинені неорганічні домішки і руйнуються органічні речовини, що погано окислюються, найчастіше з фізико-хімічних методів застосовується коагуляція, окислення, сорбція, екстракція і т.д. Широке застосування також знаходить електроліз. Він полягає у руйнуванні органічних речовин у стічних водах та вилучення металів, кислот та інших неорганічних речовин. Електролітичне очищення здійснюється в спеціальних спорудах - електролізерах. Очищення стічних вод за допомогою електролізу ефективне на свинцевих та мідних підприємствах, у лакофарбовій та деяких інших галузях промисловості.
Забруднені стічні води очищають також за допомогою ультразвуку, озону, іонообмінних смол та високого тиску, добре зарекомендувала себе очищення шляхом хлорування.
4.2.4. Біологічний метод
Серед методів очищення стічних вод велику роль має відіграти біологічний метод, що ґрунтується на використанні закономірностей біохімічного та фізіологічного самоочищення річок та інших водойм. Є кілька типів біологічних пристроїв для очищення стічних вод: біофільтри, біологічні ставки та аеротенки.
У біофільтрах стічні води пропускаються через шар крупнозернистого матеріалу, покритого тонкою бактеріальною плівкою. Завдяки цій плівці інтенсивно протікають процеси біологічного окиснення. Саме вона служить чинним початком у біофільтрах. У біологічних ставках в очищенні стічних вод беруть участь усі організми, що населяють водоймище. Аеротенки – величезні резервуари із залізобетону. Тут очищувальний початок - активний мул із бактерій та мікроскопічних тварин. Всі ці живі істоти бурхливо розвиваються в аеротенках, чому сприяють органічні речовини стічних вод і надлишок кисню, що надходить у спорудження потоком повітря, що подається. Бактерії склеюються в пластівці і виділяють ферменти, що мінералізують органічні забруднення. Іл із пластівцями швидко осідає, відокремлюючись від очищеної води. Інфузорії, джгутикові, амеби, коловратки та інші дрібні тварини, пожираючи бактерії (що не злипаються в пластівці) омолоджують бактеріальну масу мулу.
Стічні води перед біологічним очищенням піддають механічному, а після неї для видалення хвороботворних бактерій і хімічному очищенню, хлоруванню рідким хлором або хлорним вапном. Для дезінфекції використовують також інші фізико-хімічні прийоми (ультразвук, електроліз, озонування та ін.)
Біологічний метод дає великі результати під час очищення комунально-побутових стоків. Він застосовується також і для очищення відходів підприємств нафтопереробної, целюлозно-паперової промисловості, виробництва штучного волокна.
4.3. Безстічні виробництва
Темпи розвитку промисловості сьогодні настільки високі, що одноразове використання для виробничих потреб запасів прісної води – неприпустима розкіш.
Тому вчені зайняті розробкою нових безстічних технологій, що практично повністю вирішить проблему захисту водойм від забруднення. Однак розробка та впровадження безвідходних технологій вимагатиме певного часу, до реального переходу всіх виробничих процесів на безвідходну технологію ще далеко. Щоб усіляко прискорити створення та впровадження у народногосподарську практику принципів та елементів безвідходної технології майбутнього, необхідно вирішити проблему замкнутого циклу водопостачання промислових підприємств. На перших етапах треба впровадити технологію водозабезпечення з мінімальним споживанням свіжої води та скиданням, а також прискореними темпами зводити очисні споруди.
При будівництві нових підприємств на відстійники, аератори, фільтри йде іноді чверть і більше капіталовкладень. Споруджувати їх, звичайно, необхідно, але радикальний вихід у корінній зміні системи водокористування. Треба перестати розглядати річки та водоймища як сміттєзбірники та перевести промисловість на замкнуту технологію.
При замкнутій технології підприємство використану та очищену потім воду повертає в обіг, а із зовнішніх джерел лише поповнює втрати.
У багатьох галузях промисловості донедавна стічні води не диференціювалися, об'єднувалися в загальний потік, локальні споруди очищення з утилізацією відходів не будувалися. В даний час у ряді галузей промисловості вже розроблені та частково реалізовані замкнуті водооборотні схеми з локальним очищенням, що значно знизить питомі норми водоспоживання.
4.4. Моніторинг водних об'єктів
14 березня 1997 р. уряд РФ затвердив «Положення про запровадження державного моніторингу водних об'єктів».
Федеральна служба з гідрометеорології та моніторингу довкілля веде спостереження за забрудненням поверхневих вод суші. Санітарно-епідемологічна служба РФ відповідає за санітарну охорону водойм. Працює мережа санітарних лабораторій на підприємствах для вивчення складу стічних вод та якості води водойм.
Слід зазначити, що традиційні методи спостережень та контролю мають один важливий недолік – вони неоперативні і, крім того, характеризують склад забруднень об'єктів природного довкілля лише у моменти відбору проб. Про те, що відбувається з водним об'єктом у періоди між відборами проб, можна лише здогадуватись. До того ж, лабораторні аналізи займають чималий час (включаючи і те, що потрібно для доставки проби з пункту спостереження). Особливо ці методи неефективні у екстремальних ситуаціях, у разі аварій.
Безсумнівно, більш дієвий контроль якості води, здійснюваний з допомогою автоматичних приладів. Електричні датчики постійно вимірюють концентрацію забруднень, що сприяє швидкому прийняттю рішень у разі несприятливих впливів на джерела водопостачання.
Висновок
Раціональне використання водних ресурсів в даний час є вкрай нагальною проблемою. Це насамперед охорона водних просторів від забруднення, оскільки промислові стоки займають перше місце за обсягом і збитків, що вони завдають, саме в першу чергу необхідно вирішувати проблему скидання їх у річки. Зокрема, слід обмежити скидання у водоймища, а також удосконалення технологій виробництва, очищення та утилізації. Також важливим аспектом є стягування плати за скидання стічних вод та забруднюючих речовин та перерахування коштів, що стягуються на розробку нових безвідходних технологій та споруд з очищення. Необхідно знижувати розмір плати за забруднення навколишнього середовища підприємствам з мінімальними викидами та скидами, що надалі служитиме пріоритетом для підтримки мінімуму скидання або його зменшення. Очевидно, шляхи вирішення проблеми забруднення водних ресурсів у Росії лежать передусім у сфері розробки розвиненої законодавчої бази, яка б реально захистити довкілля від шкідливого антропогенного впливу, і навіть пошук шляхів реалізації цих законів практично (що, за умов російських реалій , напевно зіткнеться із суттєвими труднощами).
Список литературы
1. Ю. В. Новіков «Екологія, навколишнє середовище та людина.» Москва 1998р.
2. І. Р. Голубєв, Ю. В. Новіков «Навколишнє середовище та її охорона.»
3. Т. А. Хорунжа «Методи оцінки екологічної небезпеки.» 1998р.
4. Нікітін Д.П., Новіков Ю.В. «Навколишнє середовище і людина.» - М.: 1986.
5. Радзевич Н.М., Пашканг К.В. «Охорона та перетворення природи.» - М.:
Освіта, 1986.
6. Алфьорова А.А., Нечаєв А.П. «Замкнуті системи водного господарства промислових підприємств, комплексів та районів.» - М.: Будвидав, 1987.
7. «Методи охорони внутрішніх вод від забруднення та виснаження» / За ред. І.К. Гавич. - М.: Агропроміздат, 1985.
8. «Охорона навколишнього природного середовища»/За ред. Г.В. Дуганова. - К.: Вища школа, 1990.
9. Жуков А. І., Монгайт І. Л., Родзиллер І. Д. «Методи очищення виробничих стічних вод» М.: Будвидав, 1999.