Химия и экология

сеть, а там они подвергаются той же обработке, что и коммунальные стоки.

Часть предприятий области имеет оборотные циклы водоснабжения, что

позволяет повторно использовать очищенные промышленные стоки, но, к

сожалению, они пока не делают «погоду». Об использовании оборотных циклов

водоснабжения мы поговорим в следующей главе.

Для высокотоксичных промышленных стоков применяются скважины.

Требования к подобным скважинам и к грунту очень строгие. Однако отсутствие

подобных полигонов по захоронению высокотоксичных отходов (I и II класса

опасности) усугубляет экологическую обстановку области. Неблагоприятная

обстановка сложилась с размещением и хранением отходов гальванического

производства, всего накоплено в хранилищах предприятий 71388 т.

Промышленные предприятия области эксплуатируют 167 очистных сооружений

механической очистки (проектной мощностью 379 млн. м3 в год, фактическим

поступлением — 210 млн. м3) и 38 очистных сооружений физико-химической

очистки (проектной мощностью 90,0 млн. м в год, фактическим поступлением —

40,0 млн. м ). Сброс производственных, ливневых сточных вод, шахтно-

рудничных, коллекторно-дренажных вод после данных очистных сооружений

осуществляется в поверхностные водные объекты. Нормативно-очищенные воды

сбрасываются после 26 сооружений механической очистки (проектной мощностью

72 млн. м3 в год, фактическим поступлением — 47 млн. м3) и 3 сооружений

физико-химической очистки (проектной мощностью 25 млн. м3 в год,

фактическим поступлением 16 млн. м3). Основными причинами

неудовлетворительной работы механических и физико-химических очистных

сооружений является превышение концентраций загрязняющих веществ в сточных

водах, поступающих на очистку; несоответствие технологии очистки составу

подаваемых сточных вод; сезонная перегрузка по объему поступающих сточных

вод; неудовлетворительная эксплуатация очистных сооружений.

Наряду с неудовлетворительной работой очистных сооружений и

неконтролируемым сбросом стоков, угрозу окружающей среде представляют

шламонакопители. В области построено 146 шламонакопителей, прудов-

отстойников токсичных вод с суммарным объемом 900 млн. м3 с площадью

зеркала 141,2 км2.

Наиболее крупные шламонакопители:

. хвостохранилище Качканарского ГОК,

. золоотвалы Рефтинской и

. золоотвалы Верхнетагильской ГРЭС. А самые токсичные:

. шламонакопители «Хромпика» (г. Первоуральск), содержащие хром

шестивалентный;

. Сорьинский шламонакопитель (г. Красноуральск), содержащий 10 млн. м3

загрязненных фтором, мышьяком и медью стоки;

. шламонакопитель «Уралхимпласта» (г. Нижний Тагил) с высоким

содержанием органических веществ.

Для улучшения качества сбрасываемых сточных вод и уменьшения их объема

предусматривается строительство новых, реконструкция действующих очистных

сооружений, а также ввод в эксплуатацию систем оборотного и повторного

водоснабжения.

Предприятия должны очищать отработанную воду до стандартов,

установленных местными водоохранными службами, которые контролируют

качество водоемов.

Водоохранные службы редко преследуют предприятия за загрязнение рек.

Когда же они это делают, штрафы обычно незначительны. Однако угроза

судебного разбирательства и привлечение внимания общественности часто

играет положительную роль, заставляя предприятия снижать уровень

загрязнения воды.

Часто предприятия, не имеющие своих очистных сооружений, особенно в

центральных частях населенных пунктов, спускают отработанные воды в

канализацию, на очистные сооружения. Естественно, они должны оплачивать эти

услуги в соответствии с объемом и степенью загрязнения отходов, поэтому

зачастую значительно выгоднее сбрасывать часть отходов с целью снижения

расходов.

Частичная обработка стоков включает:

. нейтрализацию кислот и щелочей;

. поглощение тяжелых металлов и сбор их в твердом отстое;

. отделение нефти и жиров от воды;

. отстаивание загрязненных твердых веществ в воде. Все эти процессы и

полная обработка отработанной воды могут произвести шламовые отходы,

обычно выбрасываемые на свалки.

Неэтилированный бензин — это бензин без тетра-этилсвинца. Европа

первой осуществила переход на неэтилированный бензин. Сначала бензин без

тетраэтилсвинца был дороже; шли слухи, что при использовании этого бензина

автомобили теряют эксплуатационные характеристики. Водители не были

уверены, могут ли их автомобили работать на неэтилированном бензине.

Уверенности не было даже у специалистов. Оказалось, что многим автомобилям

необходимо лишь небольшое приспособление к двигателю. Сейчас в Европе

ситуация прояснилась Все автомобили, произведенные с октября 1990 года,

могут заправляться неэтилированным бензином

Каталитический конвертер. Каталитический конвертер — это коробка,

вставленная в выхлопную систему автомобиля Она содержит катализатор,

сделанный из драгоценных металлов (сейчас прорабатываются конструкции без

драгоценных металлов) Катализатор превращает опасные оксиды азота в

безвредный азот, а угарный газ в углекислый. Не сгоревшие при работе

двигателя углеводороды превращаются в углекислый газ и воду.

Задачи области в снижении выбросов от стационарных и передвижных

источников состоят в следующем:

1) Обновление пылегазоочистного оборудования.

2) Оснащение наиболее крупных источников выбросов системами мониторинга

(пыль, S02, СО, NOg).

3) Внедрение автогенных процессов на предприятиях медной промышленности.

4) Газификация котельных.

5) Использование газа в качестве топлива для автотранспорта

6) Внедрение нейтрализаторов отработанных газов на автотранспорте

Использование неэтилированного бензина.

7) Подавление оксидов азота в выбросах ТЭЦ.

8) Ликвидация мартеновских печей.

ПИТЬЕВОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ

Широкое распространение стиральных и посудомоечных машин, лучшие

стандарты гигиены — все это привело за последние 20 лет к повышению

количества используемой воды.

Количество воды, необходимое для одного жителя в сутки, зависит от

климата местности, культурного уровня населения, степени благоустройства

города и жилого фонда. Последний фактор является определяющим. На его

основе разработаны «Нормы водопотребления». В указанные нормы входит расход

воды в квартирах, предприятиями культурно-бытового, коммунального

обслуживания и общественного питания. В некоторых городах развитие

водопровода позволяет обеспечить высокие нормы водопотребления (Москва —

500 л/сут., Санкт-Петербург — 400 л/сут.). Считается, что норма

водопотребления 500 л/сут. является максимальной. Однако даже в развитых

странах, например, в Великобритании, на каждого человека приходится в

среднем 120 литров очищенной водопроводной воды в день.

В Свердловской области удельное потребление воды на одного человека (в

1996 году этот показатель превысил 300 литров в сутки) считается большим. В

Екатеринбурге общее водопотребление на хозяйственно-бытовые нужды

составляет 600 тыс. м3/сутки, из них 150 тыс. м3/сутки забирается из Верх-

Исетского пруда, то есть около 450 литров на человека в сутки (правда, не

такой чистой, как в Великобритании).

Централизованное водоснабжение позволяет резко поднять уровень

санитарной культуры населения, способствует уменьшению заболеваемости при

бесперебойной подаче достаточного количества воды определенного качества.

Нарушение тех или иных санитарных правил при организации водоснабжения

и в процессе эксплуатации водопровода влечет за собой санитарное

неблагополучие вплоть до настоящих катастроф.

В По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ежегодно в

мире из-за низкого качества питьевой Вводы умирает около 5 млн. человек.

Инфекционная заболеваемость населения, связанная с водоснабжением,

достигает 500 млн. случаев в год. Это дало основание назвать проблему

снабжения доброкачественной водой в достаточном- количестве проблемой номер

один.

В рассматривая потребление воды, не следует забывать, что вся эта вода

через небольшой промежуток времени становится бытовыми стоками. А если еще

добавить потребление воды энергетическими станциями, заводами, учреждениями

и магазинами, то общее использование воды становится значительно выше (рис.

17). Более половины воды используется промышленностью. Так, суммарный забор

воды в 1996 году в Свердловской области составил 2,19 млрд.м3/год. Из

общего объема забранной воды использовано, к сожалению, только 1,74 млрд.м

/год, 57% израсходовано на производственные нужды, 31% на хозяйственно-

питьевые, 2% на орошение и сельскохозяйственное водоснабжение, 10% —

прочие.

Объем же сточных вод, сбрасываемых в водные объекты Свердловской

области, составляет 1,85 млрд.м3/год, то есть почти столько же, сколько

забрано.

Потребление воды в нашей стране и Уральском регионе нарастает, а

вместе с ним будет расти объем стоков.

Возрастающее потребление воды означает, что:

. проблема обеспечения водой промышленных городов, встанет уже в начале

следующего столетия;

. необходимо получить доступ к большему количеству воды, для чего надо

построить больше водохранилищ в незагрязненных районах;

. будет производиться больше нечистот, которые должны обрабатываться

перед сбросом в реки, что приведет к большим расходам на расширение и

реконструкцию очистных сооружений.

ПИТЬЕВАЯ ВОДА. Стоки в первую очередь влияют на качество питьевой воды.

Вода же исключительно важна для человеческой, а равно и для всей животной и

растительной жизни. Способов для воспроизводства воды не существует, не

существует также и заменителей воды, поэтому необходимо обращаться с самым

ценным природным ресурсом с величайшей осторожностью. В то же время запасы

воды на Земле неисчерпаемы для всех практических нужд, и ни одна капля воды

не исчезает в круговороте природы. Тем не менее проблема снабжения питьевой

водой в нужных количествах и необходимого качества постоянно усложняется. В

то время как свежая природная вода подвергается все возрастающему

загрязнению, потребности в водопроводной воде постоянно возрастают, требуя

приложения все больших усилий для превращения сырой воды в питьевую.

Огромное значение воды и важность проблем, связанных с ее загрязнением,

ни у кого не вызывают сомнений. Причины загрязнения воды столь же

многочисленны, как сами загрязняющие вещества, — от сельскохозяйственных

стоков до неправильного сброса отработанного моторного масла. Независимые

экспертные службы разных стран установили, что до двух третей всех видов

раковых заболеваний могут быть связаны с этими токсичными веществами,

растворенными в воде. По данным Всемирной Организации Здравоохранения, вода

может содержать до 13 тысяч потенциально токсичных веществ. Самые опасные

из них — соли тяжелых металлов, содержание которых даже в малой дозе

способно вызвать заболевания почек, печени, онкологические заболевания и

врожденные аномалии. В большинстве случаев питьевая вода получается из

обычной водопроводной системы и фильтруется с целью удаления элементов,

ухудшающих вкус и запах. В последнее время повышенное внимание было

привлечено к опасности загрязнения воды соединениями свинца. Было

установлено, что любой уровень содержания свинца в питьевой воде вреден для

нашего здоровья, соединения свинца наносят постоянный и непоправимый ущерб

нервной системе детей, что приводит к отклонениям в умственном развитии.

Пестициды являются одними из наиболее вредных органических веществ, их

применение значительно возросло на протяжении последних двадцати пяти лет.

Также хлор, который добавляется в воду для уничтожения бактерий, является

фактором, приведшим к резкому увеличению раковых заболеваний за прошедшее

столетие.

Сами того не сознавая, мы подвергаемся воздействию сотен веществ

одновременно, получая их вместе с питьевой водой. Начиная с винилхлорида,

который попадает в воду из водопроводных труб, до цианида, который

используется в горнодобывающей промышленности, таков спектр токсичных

веществ, о которых не было известно ранее.

ПИТЬЕВОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Питьевое водоснабжение населения области крайне неудовлетворительно по

качеству потребляемой воды. В настоящее время более 60% населения области

потребляет питьевую воду, не соответствующую гигиеническим нормативам.

Неудовлетворительное качество питьевой воды обусловлено как

техногенными, так и природными факторами — в ряде источников водоснабжения

северо-восточных районов области отмечается превышение ПДК по брому и бору

в несколько раз. Местный гидрохимический фон обусловливает в реках области

высокие концентрации марганца и железа общего.

Вместе с тем в области имеет место забор воды из поверхностных

источников и подача ее потребителям без очистки и соответствующих условий

обеззараживания в гг. Верхней Туре, Кировграде, Кушве, Нижнем Тагиле,

Первоуральске и др. Этот факт предопределяет нестандартное качество

питьевой воды и периодическое возникновение в данных населенных пунктах

вспышек острых кишечных инфекций. Так, заболеваемость по таким водным

инфекциям, как дизентерия Флекснера, вирусный гепатит А, держится на

высоком уровне в Асбесте, Верхней Салде, Кировграде, Кушве, Нижнем Тагиле и

др.

Практически вся поступающая к нам под напором вода сотни раз

пересекает текущую во все стороны канализацию. А во время так называемого

гашения напора, когда давление в сетях резко снижается, на прогнивших

участках может возникнуть обратный эффект, когда из среды окружения водоема

подсасываются коммунальные стоки. Так, в Екатеринбурге вдоль южного берега

Верх-Исетского пруда проложена канализация, которой уже более 30 лет и

коллектор которой уже прогнил и протекает в питьевой пруд. Периодически,

особенно в последнее время, он протекает. Так, аварию в декабре 1995 года

не могли ликвидировать два месяца, а весной 1996 года в течение месяца. За

эти периоды в водоем поступало соответственно около 70 и 40 тысяч тонн

коммунальных стоков.

Более 2,43 миллионов человек потребляют воду, подаваемую

централизованными системами водоснабжения, не соответствующую санитарно-

гигиеническим требованиям по органолептическим показателям, (цветность,

мутность, железо, марганец, хлоридно-натриевый комплекс), 2,1 млн. —

санитарно-токсикологическим показателям (тяжелые металлы, хлорорганические

соединения, группа азота), более 2,05 млн. чел. — бактериально

загрязненную. Почти 1,5 млн. человек подвергаются двойному риску:

потребляют питьевую воду с химическими и микробиологическими загрязнениями.

Около половины населения области используют для питьевых целей

хлорированную воду открытых водоемов. Хлорирование воды приводит к

образованию высокотоксичных и канцерогенных веществ — хлорированных

углеводородов, количество которых зависит от качества исходной воды

водоисточника и технологии водоподготовки.

Качество питьевой воды, подаваемой населению области, не соответствует

требованиям действующих норм по следующим основным показателям:

1) наличие веществ, влияющих на органолептические свойства воды

(марганец, хлоридно-натриевый комплекс) — 41 территория;

2) наличие веществ, нормируемых по токсикологическому признаку вредности:

. хлорорганические соединения, образующиеся в процессе

хлорирования воды (в т.ч. хлороформ) — на 7 территориях;

. тяжелые металлы — свинец, кадмий, суммарное действие металлов

(свинец + кадмий + мышьяк) — на 7 территориях;

. азотосодержащая группа (аммиак, нитраты, нитриты) — на 5

территориях;

. кремний — на 4 территориях;

. остаточные количества веществ, используемых в процессе очистки

(алюминий) — на 2 территориях;

3) бактериальная загрязненность (ОМЧ, коли-индекс, вирусное загрязнение)

— на 18 территориях.

По эпидемиологическому признаку вредности питьевой воды хуже всего в

области дела обстоят в Кушве, Алапаевске, Верхней Пышме, Ревде и

Екатеринбурге. По токсикологическому — в Кировграде, Алапаевеке, Полевском,

Нижнем Тагиле, Екатеринбурге и Верхней Салде. Наиболее неблагополучными

городами по питьевому водоснабжению являются: г.г. Екатеринбург, Кировград,

Нижний Тагил, Туринск, Алапаевск, Краснотурьинск, Первоуральск, Ревда,

Тавда.

ПОДГОТОВКА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

После того как очищенные стоки попадут в водоемы, вода становится

вполне пригодной для растительной и животной жизни. Однако для употребления

в качестве питьевой вода из водоемов и рек требует дополнительной очистки.

Посмотрим, что же представляют собой сооружения водоподготовки.

СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ВОДОПОДГОТОВКИ. В течение 70-х и начала 80-х годов город

Питсфилд в США столкнулся с проблемой качества питьевой воды: ее вкуса,

запаха и цвета. При применении в процессе обработки только процесса

хлорирования уровни мутности и цвета время от времени начинали превышать

стандарты.

Проблема усложнялась тем, что в отдельные времена года в отдаленных

участках водопроводной системы было слишком мало или совсем отсутствовал

остаточный хлор; вкус воды явно указывал, что сырая вода города при

обработке только хлором содержит органические вещества, формирующие

тригалометаны в концентрациях, выше стандартных. Кроме того, давление воды

не всегда было достаточным в западных и северных частях системы, в то время

как в нижней части города давление наоборот было избыточным.

В течение 70-х годов были выполнены исследования, связанные с

проблемами качества воды и давления. К 1982 году была проведена комплексная

чистка водопроводной системы, а также установка дополнительных сооружений

по хлорированию воды. Кроме того, были намечены к проектированию два

очистительных сооружения, система транспортировки воды, хранения и

распределения, для того чтобы ввести очистные сооружения в систему с

обеспечением необходимого давления. Инженерные работы обеспечили основу для

установки очистных сооружений и системы модернизации стоимостью 20,5

миллионов долларов.

В состав системы вошли:

два очистных сооружения, трубопровод для транспортировки сырой воды к

очистным сооружениям, две станции контроля и управления подачей воды на

очистные сооружения, бетонный резервуар на 20 млн. л для распределения

чистой воды, станции усилительных распределительных насосов с резервуарами

для обеспечения соответствующего давления в нужных местах системы

водообеспечения, система управления и отбора проб и небольшая установка для

восстановления электрической энергии системы на клапана, задвижки и пр.

Из этого примера можно увидеть, какой состав оборудования необходим

для обеспечения населенного пункта чистой водой, насколько важна проблема

этого обеспечения, каких громадных капиталовложений она требует и как

относятся к этой проблеме в США. Сравните все это с приведенными ниже

данными по нашей области.

В Екатеринбург вода поступает из системы поверхностных водохранилищ:

Верх-Исетского, Волчихинского и Верхне-Макаровского. Из них главными

являются Волчихинское и Верх-Исетское. В Волчихинское водохранилище

поступают шахтные сильно загрязненные сточные воды из г. Дегтярска, сточные

воды с водосбора и атмосферные потоки с территории Первоуральского

промышленного узла. После этого вода направляется на Главную фильтровальную

станцию (ГФС), расположенную на Большеконном полуострове, где происходит ее

очистка и обеззараживание, после чего грязная часть (шламовые воды) через

отстойник и озеро «Здохня» поступает во второй питьевой водоем — Верх-

Исетский пруд. Таким образом, в год, по подсчетам специалистов, во второй

питьевой источник поступает до б тыс. тонн взвешенных веществ и

загрязнений.

Результаты эколого-микробиологического изучения этого водоема Институтом

гигиены труда и профзаболеваний в течение 1993 - 1994 гг. показали, что во

всех пробах воды обнаружен стафилококк, лактозоположительные кишечные

палочки, периодически появляются вирусы гепатита А. Общее количество

бактерий превышает ПДК в 54, а сапрофитных микроорганизмов в 45 раз. К

этому следует добавить повсеместное распространение в воде паразитных

червей численностью до 40 тыс. экземпляров в 1 м3.

«Питьевая» вода в Екатеринбурге относится к V—VI классам с очень

высокой степенью загрязнения. По мнению специалистов, Верх-Исетский пруд

должен быть исключен из любых видов пользования, в том числе купания.

Из-за неудовлетворительного состояния водопровода г. Екатеринбурга

наблюдается ежегодное увеличение потерь воды. Величина потерь больше, чем

объем воды, используемый на горячее водоснабжение г. Екатеринбурга, который

составил в 1994 году 53,15 млн. м3/год.

Установлено загрязнение органическими соединениями воды поверхностных

и подземных источников водоснабжения (гг. Екатеринбург, Красноуральск,

Качканар, Ара-миль, Ивдель и др.).

Качественные характеристики воды поверхностных водоемов и

значительного числа эксплуатируемых подземных водоисточников не

соответствуют возможностям сооружений водоподготовки из-за значительного

исходного содержания органических соединений, железа, марганца, бора,

брома, нитратов, аммиака, цветности и др.

После водоподготовки из поверхностных водоемов регистрируется наличие

в воде вирусов, повышенных концентраций хлороформа, обладающего влиянием на

развитие онкологических заболеваний и неблагоприятных наследственных

изменений, остаточных количеств ядохимикатов, солей тяжелых металлов. В

1996 году из водопроводной воды выделен антиген вирусного гепатита в гг.

Первоуральске, Асбесте, Нижнем Тагиле, Верхней Пышме, Алапаевске,

Ектеринбурге.

В периоды паводков и летом в питьевой воде наблюдаются превышения

допустимых норм по остаточному алюминию, железу, марганцу, хлороформу,

мутности, цветности, запаху.

ВИДЫ ВОДОПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ. По конфигурации водопроводная сеть можетбыть

кольцевой или разветвленной, тупиковой. Гигиенические преимущества — на

стороне кольцевой сети, которая обеспечивает большую надежность и

бесперебойность снабжения всех объектов. Кольцевая сеть лучше противостоит

действию гидравлических ударов, постоянно промывается непрерывном током

воды, поэтому менее загрязняется, чем разветвленная. В тупиковых концах

разветвленной системы вода может застаиваться, что влечет за собой

образование осадка, являющегося благоприятной средой для размножения

микрофлоры: взмучиваясь, он ухудшает орга-нолептические свойства воды.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6