Загрязнение водоемов

все равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно

изменяя их естественный режим сбросами и отходами.

Вода составляет большую часть любых организмов, как растительных, так и

животных, в частности, у человека на её долю приходится 60-80% массы тела.

Вода является средой обитания многих организмов, определяет климат и

изменение погоды, способствует очищению атмосферы от вредных веществ,

растворяет, выщелачивает горные породы и минералы и транспортирует их из

одних мест в другие и т.д. Для человека вода имеет важное производственное

значение: она и транспортный путь, и источник энергии, и сырье для

получения продукции, и охладитель двигателей, и очиститель и т.д.

Основная масса воды сосредоточена в океанах. Испаряющаяся с его

поверхности вода дает живительную влагу естественным и искусственным

экосистемам суши. Чем ближе район к океану, тем больше там выпадает

осадков. Суша постоянно возвращает воду океану, часть воды испаряется,

особенно лесами, часть собирается реками, в которые поступают дождевые и

снеговые воды. Обмен влагой между океаном и сушей требует очень большого

количества энергии: на это затрачивается до 1/3 того, что Земля получает от

Солнца.

Цикл воды в биосфере до развития цивилизации был равновесным, океан

получал от рек столько воды, сколько расходовал при её испарении. Если не

менялся климат, то не мелели реки и не снижался уровень воды в озёрах. С

развитием цивилизации этот цикл стал нарушаться, в результате полива

сельскохозяйственных культур увеличилось испарение с суши. Реки южных

районов обмелели, загрязнение океанов и появление на его поверхности

нефтяной плёнки уменьшило количество воды, испаряемой океаном. Всё это

ухудшает водоснабжение биосферы. Более частыми становятся засухи, возникают

очаги экологических бедствий, например, многолетняя катастрофическая засуха

в зоне Сахеля.

Кроме того, и сама пресная вода, которая возвращается в океан и другие

водоёмы с суши, часто загрязнена. Практически не пригодной для питья стала

вода многих рек России.

Проблема сохранения качества воды является на данный момент самой

актуальной. Науке известно более 2,5 тыс. загрязнителей природных вод. Это

пагубно влияет на здоровье населения и ведет к гибели рыб, водоплавающих

птиц и других животных, а также к гибели растительного мира водоёмов. При

этом не только ядовитые химические и нефтяные загрязнения, избыток

органических и минеральных веществ, поступающих со смывом удобрений с

полей, опасны для водных экосистем. Очень важным аспектом загрязнения

водного бассейна Земли является тепловое загрязнение, которое представляет

собой сброс подогретой воды с промышленных предприятий и тепловых

электростанций в реки и озера.

Сегодня воды, пригодной для питья, промышленного производства и

орошения, не хватает во многих районах мира. Нельзя не обращать внимания на

эту проблему, т.к. на следующих поколениях скажутся все последствия

антропогенного загрязнения воды. Уже сейчас из-за диоксинового загрязнения

водоемов в России ежегодно погибает 20 тыс. человек. Примерно такое же

число россиян ежегодно смертельно заболевает раком кожи в результате

разрушения озонового слоя в стратосфере. Вследствие проживания в опасно

отравленной среде обитания распространяются раковые и другие экологически

зависимые заболевания различных органов. У половины новорожденных

получивших даже незначительное дополнительное облучение на определенном

этапе формирования плода в теле матери, обнаруживаются задержки умственного

развития. Следовательно, эту проблему надо решать как можно скорее и

радикально пересмотреть проблему очищения промышленных сбросов.

7. Спуск сточных вод в водоемы

Количество сточных вод, выпускаемых в сточные объекты, определяется при

помощи предельно допустимого сброса (ПДС). Под ПДС понимается масса

вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению с

установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с

целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте. Расчёт ПДС

производится по наибольшим среднечасовым расходом сточных вод q (в м3/ч)

фактического периода спуска сточных вод. Концентрация загрязнений S’ст

выражается в мг/л (г/м3), а ПДС - в г/ч. ПДС с учётом требований к составу

и свойствам воды в водных объектах определяется для всех категорий

водопользования как произведение:

[pic]. (1)

Водоемы загрязняются в основном в результате спуска в них сточных вод от

промышленных предприятий и населенных пунктов. В результате сброса сточных

вод изменяются физические свойства воды (повышается температура,

уменьшается прозрачность, появляются окраска, привкусы, запахи); на

поверхности водоема появляются плавающие вещества, а на дне образуется

осадок; изменяется химический состав воды (увеличивается содержание

органических и неорганических веществ, появляются токсичные вещества,

уменьшается содержание кислорода, изменяется активная реакция среды и др.);

изменяется качественный и количественный бактериальный состав, появляются

болезнетворные бактерии. Загрязненные водоемы становятся непригодными для

питьевого, а часто и для технического водоснабжения; теряют

рыбохозяйственное значение и т.д.

Общие условия выпуска сточных вод любой категории в поверхностные

водоемы определяются народнохозяйственной их значимостью и характером

водопользования. После выпуска сточных вод допускается некоторое ухудшение

качества воды в водоемах, однако это не должно заметно отражаться на его

жизни и на возможности дальнейшего использования водоема в качестве

источника водоснабжения, для культурных и спортивных мероприятий,

рыбохозяйственных целей.

Наблюдение за выполнением условий спуска производственных сточных вод в

водоемы осуществляется санитарно-эпидемиологическими станциями и

бассейновыми управлениями.

Нормативы качества воды водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-

бытового водопользования устанавливают качество воды для водоемов по двум

видам водопользования: к первому виду относятся участки водоемов,

используемые в качестве источника для централизованного или

нецентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для

водоснабжения предприятий пищевой промышленности; ко второму виду - участки

водоемов, используемые для купания, спорта и отдыха населения, а также

находящиеся в черте населенных пунктов.

Отнесение водоемов к тому или иному виду водопользования проводится

органами Государственного санитарного надзора с учетом перспектив

использования водоемов.

Приведенные в правилах нормативы качества воды водоемов относятся к

створам, расположенным на проточных водоемах на 1 км выше ближайшего по

течению пункта водопользования, а на непроточных водоемах и водохранилищах

на 1 км в обе стороны от пункта водопользования.

Большое внимание уделяется вопросам предупреждения и устранения

загрязнений прибрежных районов морей. Нормативы качества морской воды,

которые должны быть обеспечены при спуске сточных вод, относятся к району

водопользования в отведенных границах и к створам на расстоянии 300 м в

стороны от этих границ. При использовании прибрежных районов морей в

качестве приемника производственных сточных вод содержание вредных веществ

в море не должно превышать ПДК, установленные по санитарно-

токсикологическому, обще санитарному и органолептическому лимитирующим

показателям вредности. При этом требования к спуску сточных вод

дифференцированы применительно к характеру водопользования. Море

рассматривается не как источник водоснабжения, а как лечебный

оздоровительный, культурно бытовой фактор.

Поступающие в реки, озера, водохранилища и моря загрязняющие вещества

вносят значительные изменения в установившийся режим и нарушают равновесное

состояние водных экологических систем. В результате процессов превращения

загрязняющих водоемы веществ, протекающих под воздействием природных

факторов, в водных источниках происходит полное или частичное

восстановление их первоначальных свойств. При этом могут образовываться

вторичные продукты распада загрязнений, оказывающих отрицательно влияние на

качество воды.

Самоочищение воды водоемов - это совокупность взаимосвязанных

гидродинамических, физико-химических, микробиологических и

гидробиологических процессов, ведущих к восстановлению первоначального

состояния водного объекта. В связи с тем, что в сточных водах промышленных

предприятий могут содержаться специфические загрязнения, их спуск в

городскую водоотводящую сеть ограничен рядом требований. Выпускаемые в

водоотводящую сеть производственные сточные воды не должны: нарушать работу

сетей и сооружений; оказывать разрушающего воздействия на материал труб и

элементы очистных сооружений; содержать более 500мг/л взвешенных и

всплывающих веществ; содержать вещества, способные засорять сети или

отлагаться на стенках труб; содержать горючие примеси и растворенные

газообразные вещества, способные образовывать взрывоопасные смеси;

содержать вредные вещества, препятствующие биологической очистке сточных

вод или сбросу в водоем; иметь температуру выше 40 С. Производственные

сточные воды не удовлетворяющие этим требованиям, должны предварительно

очищаться и лишь после этого сбрасываться в городскую водоотводящую сеть.

8. Методы очистки сточных вод

В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения

воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были

невелики, реки сами справлялись с ними. В наш индустриальный век в связи с

резким увеличением отходов водоемы уже не справляются со столь значительным

загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и

утилизировать их.

Очисткой сточных вод называется их обработка с целью разрушения или

удаления из них вредных веществ. Методы очистки можно разделить на

механические, химические, физико-химические и биологические. Когда же они

применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод

называется комбинированным. Применение того или иного метода, в каждом

конкретном случае, определяется характером загрязнения и степенью вредности

примесей.

В комплекс очистных сооружений, как правило, входят сооружения

механической очистки. В зависимости от требуемой степени очистки они могут

дополняться сооружениями биологической либо физико-химической очистки, а

при более высоких требованиях в состав очистных сооружений включаются

сооружения глубокой очистки. Перед сбросом в водоем очищенные сточные воды

обеззараживаются, образующийся на всех стадиях очистки осадок или

избыточная биомасса поступает на сооружения по обработке осадка. Очищенные

сточные воды могут направляться в оборотные системы водообеспечения

промышленных предприятий, на сельскохозяйственные нужды или сбрасываться в

водоем. Обработанный осадок может утилизироваться, уничтожаться или

складироваться.

Механическая очистка применяется для выделения из сточных вод

нерастворенных минеральных и органических примесей. Как правило, она

является методом предварительной очистки и предназначена для подготовки

сточных вод к биологическим или физико-химическим методам очистки.

Механическая очистка позволяет выделить из бытовых сточных вод до 60-75%

нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых (как

ценные материалы) используются в производстве.

В состав сооружений механической очистки входят решетки, различного вида

уловители, отстойники, фильтры. Песколовки применяются для выделения из

сточных вод тяжелых минеральных примесей (в основном песка). Обезвоженный

песок при надежном обеззараживании может быть использован при производстве

дорожных работ и изготовлении строительных материалов.

Усреднители применяются для регулирования состава и расхода сточных вод.

Усреднение достигается либо дифференцированием потока поступающей сточной

воды, либо интенсивным перемешиванием отдельных стоков.

Первичные отстойники применяются для выделения из сточных вод взвешенных

веществ, которые под действием гравитационных сил оседают на дно

отстойника, или всплывают на его поверхность.

Для очистки сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, при

концентрациях более 100 мг/л применяют нефтеловушки. Эти сооружения

представляют собой прямоугольные резервуары, в которых происходит

разделение нефти и воды за счет разности их плотностей. Нефть и

нефтепродукты всплывают на поверхность, собираются и удаляются из

нефтеловушки на утилизацию.

Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют

различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями

и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается

уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%.

При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко

дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические

и плохо окисляемые вещества. Из физико-химических методов чаще всего

применяются коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д., а также

электролиз. Электролиз заключается в разрушении органических веществ в

сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ

при протекании электрического тока. Электролитическая очистка

осуществляется в особых сооружениях – электролизерах. Очистка сточных вод с

помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в

лакокрасочной промышленности.

Сточные воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионно-обменных

смол и высокого давления. Хорошо зарекомендовала себя очистка путем

хлорирования.

Биологический метод - широко применяемый на практике метод обработки

бытовых и производственных сточных вод, основанный на использовании

закономерностей биохимического самоочищения рек и других водоемов. В его

основе лежит процесс биологического окисления органических соединений,

содержащихся в сточных водах. Биологическое окисление осуществляется

сообществом микроорганизмов, включающим множество различных бактерий,

простейших и ряд более высокоорганизованных организмов-водорослей, грибов и

т.д., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями

(метабиоза, симбиоза и антагонизма).

Используются различные типы биологических устройств: биофильтры,

биологические пруды и аэротеки.

В биофильтрах сточные воды пропускают через слой крупнозернистого

материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке

интенсивно протекают процессы биологического окисления.

В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все

организмы, населяющие водоем.

Аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало

- активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые

существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические

вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком

подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты,

минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает,

отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и

другие мельчайшие животные, пожирая бактерии (не слипающиеся в хлопья)

омолаживают бактериальную массу ила.

Перед биологической очисткой сточные воды подвергают механической

очистке, а после биологической (для удаления болезнетворных бактерий) и

химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для

дезинфекции используют также другие физико-химические приемы (ультразвук,

электролиз, озонирование и др.). Биологический метод дает лучшие результаты

при очистке коммунально-бытовых отходов, а также отходов предприятий

нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производства

искусственного волокна.

Ученые из Лос-Аламосской национальной лаборатории (США) совместно с

исследователями из Международного университета штата Флорида (Майами) и

Университета Майами разрабатывают способ уничтожения вредных жидких отходов

с использованием электронного ускорителя. В ходе экспериментальных

исследований на заводе по обработке городских отходов в округе Дейд (штат

Флорида) проводилось облучение тонкого слоя падающей загрязненной воды (при

расходе 380 л/мин) с помощью сканирующего электронного луча. При этом

разрушались такие опасные загрязняющие вещества, как бензол, трихлорэтилен

и фенол.

С целью уменьшения загрязнения гидросферы желательно вторичное

использование в замкнутых ресурсосберегающих, безотходных процессах в

промышленности, капельное орошение в сельском хозяйстве, экономное

использование воды в производстве и в быту.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Миру нужна устойчивая практика управления водными ресурсами, однако мы

еще недостаточно быстрыми темпами движемся в правильном направлении.

Китайская пословица гласит: "Если мы не изменим курс, то можем прийти туда,

куда направляемся". Если не изменить направление движения, многие районы

будут по-прежнему испытывать нехватку воды, многие люди будут по-прежнему

страдать, будут продолжаться конфликты из-за воды и новые площади ценных

сильно увлажненных земель будут уничтожены.

Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рационального

использования для нужд народного хозяйства - одна из наиболее важных

проблем, требующих безотлагательного решения. В России широко

осуществляются мероприятия по охране окружающей среды, в частности по

очистке производственных сточных вод.

Темпы развития индустрии сегодня настолько высоки, что одноразовое

использование для производственных нужд запасов пресной воды – недопустимая

роскошь.

Поэтому ученые заняты разработкой новых бессточных технологий, что

практически полностью решит проблему защиты водоемов от загрязнения. Однако

разработка и внедрение безотходных технологий потребует определенного

времени, до реального перехода всех производственных процессов на

безотходную технологию еще далеко. Чтобы всемерно ускорить создание и

внедрение в народнохозяйственную практику принципов и элементов безотходной

технологии будущего, необходимо решить проблему замкнутого цикла

водоснабжения промышленных предприятий. Замкнутые циклы промышленного

водоснабжения дадут возможность полностью ликвидировать сбрасываемые

сточные воды в поверхностные водоемы, а свежую воду использовать для

пополнения безвозвратных потерь.

В химической промышленности намечено более широкое внедрение

малоотходных и безотходных технологических процессов, дающих наибольший

экологический эффект. Большое внимание уделяется повышению эффективности

очистки производственных сточных вод.

Значительно уменьшить загрязненность воды, сбрасываемой предприятием,

можно путем выделения из сточных вод ценных примесей, сложность решения

этих задач на предприятиях химической промышленности состоит в многообразии

технологических процессов и получаемых продуктов. Следует отметить также,

что основное количество воды в отрасли расходуется на охлаждение. Переход

от водяного охлаждения к воздушному позволит сократить на 70-90 % расходы

воды в разных отраслях промышленности. В этой связи крайне важными

являются разработка и внедрение новейшего оборудования, использующего

минимальное количество воды для охлаждения.

Существенное влияние на повышение водооборота может оказать внедрение

высокоэффективных методов очистки сточных вод, в частности физико-

химических, из которых одним из наиболее эффективных является применение

реагентов. Использование реагентного метода очистки производственных

сточных вод не зависит от токсичности присутствующих примесей, что по

сравнению со способом биохимической очистки имеет существенное значение.

Более широкое внедрение этого метода как в сочетании с биохимической

очисткой, так и отдельно, может в определенной степени решить ряд задач,

связанных с очисткой производственных сточных вод.

В ближайшей перспективе намечается внедрение мембранных методов для

очистки сточных вод.

На реализацию комплекса мер по охране водных ресурсов от загрязнения и

истощения во всех развитых странах выделяются ассигнования, достигающие 2-4

% национального дохода ориентировочно, на примере США, относительные

затраты составляют (в %) : охрана атмосферы 35,2 % , охрана водоемов -

48,0, ликвидация твердых отходов - 15,0, снижение шума -0,7, прочие 1,1.

Как видно из примера, большая часть затрат - затраты на охрану водоемов,

Расходы, связанные с получением коагулянтов и флокулянтов, частично могут

быть снижены за счет более широкого использования для этих целей отходов

производства различных отраслей промышленности, а также осадков,

образующихся при очистке сточных вод, в особенности избыточного активного

ила, который можно использовать в качестве флокулянта, точнее

биофлокулянта.

Таким образом, охрана и рациональное использование водных ресурсов - это

одно из звеньев комплексной мировой проблемы охраны природы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Хотунцев Ю.Л. «Человек, технологии, окружающая среда» Москва:

Устойчивый мир, 2001 г.

2. Алферова А.А., Нечаев А.П. «Замкнутые системы водного хозяйства

промышленных предприятий, комплексов и районов» Москва: Стройиздат,

1987 г.

3. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. «Предельно допустимые концентрации

химических веществ в окружающей среде» Ленинград: Химия, 1987 г.

4. «Охрана производственных сточных вод и утилизация осадков» Под

редакцией Соколова В.Н. Москва: Стройиздат, 1992 г.

5. Демина Т.А. «Экология, природопользование, охрана окружающей среды.»

Москва, Аспект пресс, 1995.

6. Жуков А.И., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. Методы очистки

производственных сточных вод. - М.: Химия, 1996. – 345 с.

7. Петров К.М. Общая экология: Взаимодействие общества и природы:

Учебное пособие для вузов. – 2-е изд., стер. – СПб: Химия, 1998. – 352

с., ил.

8. Сергеев Е. М., Кофф. Г. Л. "Рациональное использование и охрана

окружающей среды городов." -М.: Высшая школа, 1995г.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Статья 250 УК РФ Загрязнение вод

Загрязнение, засорение, истощение поверхностных или подземных вод,

источников питьевого водоснабжения либо иное изменение их природных

свойств, если эти деяния повлекли причинение существенного вреда животному

или растительному миру, рыбным запасам, лесному или сельскому хозяйству, -

наказываются штрафом в размере от ста до двухсот минимальных размеров

оплаты труда или в размере заработной платы или иного дохода осужденного за

период от одного до двух месяцев, либо лишением права занимать определенные

должности или заниматься определенной деятельностью на срок до пяти лет,

либо исправительными работами на срок до одного года, либо арестом на срок

до трех месяцев.

Те же деяния, повлекшие причинение вреда здоровью человека или массовую

гибель животных, а равно совершенные на территории заповедника или

заказника либо в зоне экологического бедствия или в зоне чрезвычайной

экологической ситуации, - наказываются штрафом в размере от двухсот до

пятисот минимальных размеров оплаты труда или в размере заработной платы

или иного дохода осужденного за период от двух до пяти месяцев, либо

исправительными работами на срок от одного года до двух лет, либо лишением

свободы на срок до трех лет.

Деяния, предусмотренные частями первой или второй настоящей статьи,

повлекшие по неосторожности смерть человека, - наказываются лишением

свободы на срок от двух до пяти лет.

Объектом рассматриваемого преступления являются общественные отношения в

области охраны вод и экологическая безопасность. Предметом преступления

являются поверхностные воды, в том числе поверхностные водотоки и

водохранилища на них, поверхностные водоемы, ледники и снежинки, подземные

воды (водоносный горизонт, бассейны, месторождение и естественный выход

подземных вод).

Внутренние морские воды, территориальное море РФ, открытые воды Мирового

океана к предмету данного преступления не относятся.

Объективная сторона преступления состоит в загрязнении, засорении,

истощении либо ином изменении природных свойств указанных выше компонентов

гидросферы неочищенными и необезвреженными сточными водами, отходами и

отбросами или токсичной либо агрессивной по отношению к качеству окружающей

среды продукцией (нефтью, нефтепродуктами, химическими веществами)

промышленных, сельскохозяйственных, коммунальных и других предприятий и

организаций.

В соответствии со ст. 1 водного кодекса РФ, принятого Государственной

Думой 18 октября 1995г., засорение водных объектов – сброс или поступление

иным способом в водные объекты, а так же образование в них вредных веществ,

которые ухудшают качество поверхностных и подземных вод, ограничивают

использование либо негативно влияют на состояние дна и берегов таких

объектов.

Засорение водных объектов – сброс или поступление иным способом в водные

объекты предметов или взвешенных частиц, ухудшающих состояние и

затрудняющих использование подобных объектов.

Истощение вод есть устойчивое сокращение запасов и ухудшение качества

поверхностных и подземных вод.

Качество окружающей среды и её основных объектов, в том числе воды,

определяется с помощью специальных нормативов – предельно допустимых

концентраций вредных веществ (ПДК). Сбросы неочищенных сточных вод, отходов

промышленного и сельскохозяйственного производства в реки, озёра,

водохранилища, иные внутренние водоёмы резко повышают ПДК в водных

источниках и тем самым существенно снижают их качество. Сброс – поступление

вредных веществ в сточных водах в водный объект определяется ГОСТом.

-----------------------

1

Страницы: 1, 2, 3