Небезпека забруднення води для людини

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Санкт-петербурзький
Гуманітарний університет профспілок
Контрольна робота з предмету: Екологія
Тема: Небезпека забруднення води для людини
Виконав: Ярів Є.М.
Факультет культури
Спеціальність: Соц. робота
Заочний факультет
Санкт-Петербург
2006

Зміст
1. Введення.
2. Забруднення гідросфери.
3. Основні види забруднення
4. Основні джерела забруднення поверхневих і підземних вод.
5. Екологічні наслідки забруднення гідросфери.
6. Виснаження підземних і поверхневих вод.
7. Захист гідросфери.
8. Висновок.

1. Введення
Вода і життя - поняття нероздільні. Тому робота даної теми неосяжна, і я розглядаю лише деякі, особливо актуальні проблеми.
Існування біосфери і людини завжди було засноване на використанні води. Людство постійно прагнула до збільшення водоспоживання, чинячи на гідросферу величезну багатостороннє вплив.
На нинішньому етапі розвитку техносфери, коли у світі більшою мірою зростає вплив людини на гідросферу, а природні системи значною мірою втратили свої захисні властивості, очевидно необхідні нові підходи, екологолізаціі мислення, «усвідомлення реальностей і тенденцій, що з'явилися у світі стосовно природи в цілому та її складових ». Повною мірою це відноситься до усвідомлення такого страшного зла, яким є в наш час забруднення та виснаження вод.

2. Забруднення гідросфери
Для початку я хочу дати коротке визначення такого поняття, як забруднення водойм. Під забрудненням водойм розуміють зниження їх біосферних функцій і екологічного значення внаслідок надходження в них шкідливих речовин.
Забруднення вод виявляється в зміні фізичних і органолептичних властивостей (порушення прозорості, забарвлення, запахом, смаку), збільшенні змісту сульфатів, хлоридів, нітратів, токсичних важких металів, скороченні розчиненого у воді кисню повітря, появі радіоактивних елементів, хвороботворних »бактерій і інших забруднювачів.
Наша країна володіє одним з найвищих водних потенціалів в світі - на кожного жителя Росії доводиться понад 30 тис. м 3 / рік води. Проте в даний час з-за забруднення або засмічення, що в сумі одне і теж, близько 70% річок і озер Росії втратили свої якості як джерела питного водопостачання, в результаті близько половини населення споживають забруднену недоброякісну воду, що природно є однією з основних причин зниження прожіваемості кожної людини. Тільки в 1998 р. в поверхневі водні об'єкти Росії підприємствами промислового, комунального і сільського господарства скинуто 60 км 3 стічних вод, 40% з яких належали до категорії забруднених. Лише десята частина з них проходила нормативну очистку. Порушено історично сформовану рівновагу у водному середовищі Байкалу - унікальне озеро нашої планети, яке, за підрахунками вчених, могло б забезпечити чистою водою все людство протягом майже півстоліття. Тільки за останні 15 років забруднено понад 100 км 3 байкальської води. На акваторію озера щорічно надходило понад 8500 т нафтопродуктів, 750 т нітратів, 13 тис. т хлоридів та інших забруднювачів. Вчені вважають, що тільки розміри озера і величезний обсяг водної маси, а також здатність біоти брати участь у процесах самоочищення рятують екосистему Байкалу від повної деградації.
Встановлено, що більше 400 видів речовин можуть призвести до забруднення вод. У разі перевищення допустимої норми хоча б по одному з трьох показників шкідливості: санітарно-токсикологічному, загальносанітарного або органолептическому, вода вважається забрудненою.
Розрізняють хімічні, біологічні та фізичні забруднювачі. Серед хімічних забруднювачів до найбільш розповсюджених відносяться нафта і нафтопродукти, СПАР (синтетичні поверхнево активні речовини), пестициди, важкі метали, діоксини. Дуже небезпечно забруднюють воду біологічні забруднювачі, наприклад, віруси та інші хвороботворні мікроорганізми, і фізичні - радіоактивні речовини, тепло та ін
3. Основні види забруднення
Найбільш часто зустрічається хімічне та бактеріальне забруднення вод. Значно рідше спостерігається радіоактивне, механічне та теплове забруднення. Хімічне забруднення - найбільш поширене, стійке і далеко поширюється. Воно може бути органічним (феноли, нафтенові кислоти, пестициди тощо) і неорганічним (солі, кислоти, луги), токсичним (миш'як, сполуки ртуті, свинцю, кадмію та ін) і нетоксичним. При осадженні на дно водойм або при фільтрації в пласті шкідливі хімічні речовини сорбуються частинками порід, окислюються і відновлюються, випадають в осад і т. д., проте, як правило, повного самоочищення забруднених вод не відбувається. Осередок хімічного забруднення підземних вод в сильно проникних грунтах може поширюватися до 10 км і більше. Бактеріальне забруднення виражається в появі у воді патогенних бактерій, вірусів (до 700 видів), найпростіших, грибів та ін Цей вид забруднень носить тимчасовий характер.
Дуже небезпечно вміст у воді, навіть при дуже малих концентраціях, радіоактивних речовин, що викликають радіоактивне забруднення. Найбільш шкідливі «довгоживучі» радіоактивні елементи, що володіють підвищеною здатністю до пересування у воді (стронцій-90, уран, радій-226, цезій та ін.) Радіоактивні елементи потрапляють в поверхневі водойми при скидання в них радіоактивних відходів, захоронення відходів на дні і ін У підземні води уран, стронцій та інші елементи потрапляють як в результаті випадання їх на поверхню землі у вигляді радіоактивних продуктів і відходів і подальшого просочування вглиб землі разом з атмосферними водами, так і в результаті взаємодії підземних вод з радіоактивними гірськими породами. Механічне забруднення характеризується потраплянням у воду різних механічних домішок (пісок, шлам, мул та ін.) Механічні домішки можуть значно погіршувати органолептичні показники вод.
Стосовно до поверхневих вод виділяють ще їх забруднення сміттям, залишками лісосплаву, промисловими і побутовими відходами, які погіршують якість вод, негативно впливають на умови проживання риб, стан екосистем.
Теплове забруднення пов'язане з підвищенням температури вод внаслідок їх змішування з більш нагрітими поверхневими або технологічними водами. При підвищенні температури відбувається зміна газового і хімічного складу у водах, що веде до розмноження анаеробних бактерій, зростання гідробіонтів і виділенню отруйних газів - сірководню, метану. Одночасно відбувається забруднення гідросфери «цвітіння» води, а також прискорений розвиток мікрофлори і мікрофауни, що сприяє розвитку інших видів забруднення.
За існуючими санітарним нормам температура водойми не повинна підвищуватися більш ніж на 3 ° С влітку і 5 ° С взимку, а теплове навантаження на водойму не повинна перевищувати 12-17 кДж / м 3.

4. Основні джерела забруднення поверхневих і підземних вод
Найбільшої шкоди водоймам і водотоках заподіює випуск в них неочищених стічних вод - промислових, комунально-побутових, колекторно-дренажних і ін Промислові стічні води забруднюють екосистеми найрізноманітнішими компонентами залежно від специфіки галузей промисловості. Слід зауважити, що в даний час обсяг скидання промислових стічних вод у багато водні екосистеми не тільки не зменшується, а й продовжує зростати. Так, наприклад, в оз. Байкал, замість планованого припинення скидання стічних вод з ЦПК (целюлозно-паперового комбінату) та переведення їх на замкнутий цикл водоспоживання, скидається величезна кількість стічних вод.
Комунально-побутові стічні води у великих кількостях надходять з житлових і громадських будівель, пралень, їдалень, лікарень і т.д. У стічних водах цього типу переважають різні органічні речовини, а також мікроорганізми, що може викликати бактеріальне забруднення.
Такі небезпечні забруднюючі речовини, як пестициди, амонійний та нітратний азот, фосфор, калій і ін, змиваються з сільськогосподарських територій, включаючи площі, займані тваринницькими комплексами. Здебільшого вони потрапляють у водойми і у водотоки без будь-якого очищення, а тому мають високу концентрацію органічної речовини, біогенних елементів та інших забруднювачів.
Значну небезпеку становлять газодимового з'єднання (аерозолі, пил і т.д.), що осідають з атмосфери на поверхню водозбірних басейнів і безпосередньо на водні поверхні. Щільність випадіння, наприклад, амонійного азоту на Європейській території Росії оцінюється в середньому 0,3 т / км 2, а сірки від 0,25 до 2,0 т / км 2. Величезні масштаби нафтового забруднення природних вод. Мільйони тонн нафти щорічно забруднюють морські та прісноводні екосистеми при аваріях нафтоналивних суден, на нафтопромислах в прибережних зонах, при скиданні з судів баластних вод і т.д.
Крім поверхневих вод постійно забруднюються і підземні води, в першу чергу в районах великих промислових центрів. Джерела забруднення підземних вод дуже різноманітні.
Забруднюючі речовини можуть проникати до підземних вод різними шляхами: при просочуванні промислових та господарсько-побутових стоків зі сховищ, ставків-накопичувачів, відстійником і ін, по затрубному простору несправних свердловин, через які поглинають свердловини, карстові воронки і т. д.
До природних джерел забруднення відносять сильно мінералізовані (солоні і розсоли) підземні води або морські води, які можуть впроваджуватися в прісні незабруднені води при експлуатації водозабірних споруд та відкачці води з свердловин.
Важливо підкреслити, що забруднення підземних вод не обмежуються площею промпідприємств, сховищ відходів тощо, а поширюються вниз за течією потоку на відстані до 20-30 км і більше від джерела забруднення. Це створює реальну загрозу для питного водопостачання в цих районах.
Слід також мати на увазі, що забруднення підземних вод негативно позначається і на екологічному стані поверхневих вод, атмосфери, грунтів, інших компонентів природного середовища. Наприклад, забруднюючі речовини, що знаходяться в підземних водах, можуть виноситися фільтраційним потоком у поверхневі водойми та забруднювати їх. Як підкреслює В.М. Гольдберг (1988), кругообіг забруднюючих речовин у системі поверхневих і підземних вод зумовлює єдність природоохоронних та водоохоронних заходів і їх не можна розривати. В іншому випадку заходи з охорони підземних вод поза зв'язку з заходами щодо захисту інших компонентів природного середовища будуть неефективними.
5. Екологічні наслідки забруднення гідросфери
Забруднення водних екосистем становить величезну небезпеку для всіх живих організмів і, зокрема, для людини. У своїй роботі я хочу почати в першу чергу з прісноводних водоймищ.
Встановлено, що під впливом забруднюючих речовин в прісноводних екосистемах відзначається падіння їх стійкості, внаслідок порушення харчової піраміди і ломки сигнальних зв'язків у біоценозі, мікробіологічного забруднення, евтрофування та інших украй несприятливих процесів. Вони знижують темпи зростання гідробіонтів, їх плодючість, а в ряді випадків призводять до їх загибелі.
Прискорена, або так звана антропогенна, евтрофікація пов'язана з надходженням до водоймища значної кількості біогенних речовин - азоту, фосфору та інших елементів у вигляді добрив, миючих речовин, відходів тваринництва, атмосферних аерозолів і т.д. У сучасних умовах евтрофікація водойм протікає в значно менш тривалі терміни - кілька десятиліть і менше.
Антропогенний евтрофування дуже негативно впливає на прісноводні екосистеми, приводячи до перебудови структури трофічних зв'язків гідробіонтів і різкого зростання біомаси фітопланктону. Завдяки масовому розмноженню синьозелених водоростей, що викликають «цвітіння» води, погіршується її якість і умови життя гідробіонтів (до того ж виділяють небезпечні для людини токсини). Зростання маси фітопланктону супроводжується зменшенням різноманітності видів, що призводить до непоправної втрати генофонду, зменшення здатності екосистем до гомеостазу та саморегуляції.
Процеси антропогенної евтрофікації охоплюють багато великих озера світу - Великі Американські озера, Балатон, Ладозьке, Женевське і ін, а також водосховища і річкові екосистеми, в першу чергу, малі річки. На цих річках крім катастрофічно зростаючою біомаси синьозелених водоростей з берегів відбувається заростання їх вищої рослинністю. Самі ж синьо-зелені водорості в результаті своєї життєдіяльності виробляють найсильніші токсини, які становлять небезпеку для гідробіонтів і людини.
Крім надлишку біогенних речовин на прісноводні екосистеми згубний вплив роблять і інші забруднюючі речовини: важкі метали (свинець, кадмій, нікель та ін), феноли, СПАР та ін Так, наприклад, водні організми Байкалу, що пристосувалися в процесі тривалої еволюції до природного набору хімічних сполук приток озера, виявилися нездатними до переробки чужих природним водам хімічних сполук (нафтопродуктів, важких металів, солей та ін.) У результаті зазначено збіднення гідробіонтів, зменшення біомаси зоопланктону, загибель значної частини чисельності популяції байкальської нерпи та ін
Морські екосистеми. Швидкості надходження забруднюючих речовин у Світовий океан останнім часом різко зросли. Щорічно в океан скидається до 300 млрд. м 3 стічних вод, 90% яких не піддається попередньому очищенні.
Морські екосистеми піддаються все більшому антропогенного впливу за допомогою хімічних токсикантів, які, акумулюючись гідробіонтами, по трофічному ланцюгу, призводять до загибелі консументів навіть високих порядків, в тому числі і наземних тварин - морських птахів, наприклад.
Серед хімічних токсикантів найбільшу небезпеку для морської біоти і людини представляють нафтові вуглеводні пестициди та важкі метали (ртуть, свинець, кадмій та ін.)
Екологічні наслідки забруднення морських екосистем виражаються в наступних процесах та явищах:
- Порушення стійкості екосистем;
- Прогресуючої евтрофікації;
- Появі «червоних припливів»;
- Накопиченні хімічних токсикантів в біоті;
- Зниженні біологічної продуктивності;
- Виникненні мутагенезу і канцерогенезу в морському середовищі;
- Мікробіологічному забрудненні прибережних районів моря.
До певної межі морські екосистеми можуть протистояти шкідливим впливам хімічних токсикантів, використовуючи накопичувальну, окислювальну і минерализующих функції гідробіонтів. Так, наприклад, двостулкові молюски здатні акумулювати один із найбільш токсичних пестицидів - ДДТ і за сприятливих умов виводити його з організму. (ДДТ, як відомо, заборонений в Росії, США і деяких інших країнах, тим не менш, він надходить у Світовий океан у значній кількості.) Вчені довели і існування у водах Світового океану інтенсивних процесів біотрансформації бензапирену, завдяки наявності у відкритих і напівзакритих акваторіях гетеротрофною мікрофлори. Встановлено також, що мікроорганізми водойм і донних відкладень мають досить розвинутий механізмом стійкості до важких металів, зокрема, вони здатні продукувати сірководень, позаклітинні екзополімер та інші речовини, які, взаємодіючи з важкими металами, переводять їх на менш токсичні форми.
У той же час в океан надходять все нові і нові токсичні забруднюючі речовини, дедалі гострішого характеру набувають проблеми евтрофування і мікробіологічного забруднення прибережних зон океану. У зв'язку з цим важливе значення має визначення допустимого антропогенного тиску на морські екосистеми, вивчення їх асиміляційну ємності як інтегральної характеристики здатності біогеоценозу до динамічного накопичення та видалення забруднюючих речовин.
Для здоров'я людини несприятливі наслідки при використанні забрудненої води, а також при контакті з нею (купання, прання, рибна ловля та ін) виявляються або безпосередньо при питті, або в результаті біологічного накопичення справжнім харчових ланцюгах типу вода - планктон - риби - людина або вода - грунт - рослини - тварини - людина та ін
При контакті людини із забрудненою водою різні паразити можуть проникнути в шкіру і викликати важкі захворювання, особливо характерні для тропіків і субтропіків.
У сучасних умовах збільшується небезпека і таких епідемічних захворювань, як холера, черевний тиф, дизентерія та ін, викликаних бактеріальним забрудненням води.
6. Виснаження підземних і поверхневих вод
Виснаження вод слід розуміти як неприпустиме скорочення їх запасів у межах певної території (для підземних вод) або зменшення мінімально допустимого стоку (для поверхневих вод). І те й інше приводить до несприятливих екологічних наслідків, порушує сформовані екологічні зв'язку в системі людина - біосфера.
Практично у всіх великих промислових містах світу, в тому числі в Москві, Санкт-Петербурзі, Києві, Харкові, Донецьку та інших містах, де підземні води тривалий час експлуатувалися потужними водозаборами, виникли значні депресійні воронки (зниження) з радіусами до 20 км і більше . Так, наприклад, посилення водовідбору підземних вод у Москві призвело до формування величезної районної депресії з глибиною до 70-80 м, а в окремих районах міста до 110 м і більше. Все це, в кінцевому рахунку, призводить до значного виснаження підземних вод.
За даними Державного водного кадастру, в 90-і роки в нашій країні в процесі роботи водозаборів відбиралося понад 125 млн. м 3 / добу. У результаті на значних територіях різко змінилися умови взаємозв'язку підземних вод з іншими компонентами природного середовища, порушилося функціонування наземних екосистем. Інтенсивна експлуатація підземних вод у районах водозаборів і потужний водовідлив з шахт, кар'єрів приводить до зміни взаємозв'язку поверхневих і підземних вод, до значної шкоди річковому стоку, до припинення діяльності тисячі джерел, багатьох десятків струмків і невеликих річок. Крім того, у зв'язку зі значним зниженням рівнів підземних вод спостерігаються й інші негативні зміни екологічної обстановки: осушуються заболочені території з великим видовим розмаїттям рослинності, висушуються лісу, гине вологолюбна рослинність - гігрофіти.
Так, наприклад, на Айдосском водозаборі в Центральному Казахстані відбулося зниження підземних вод, яке викликало висихання і відмирання рослинності, а також різке скорочення Транспіраціонний витрати. Досить швидко відмерли гідрофіти (верба, очерет, рогіз, чаевік), частково загинули навіть рослини з глибоко проникаючою кореневою системою (полин, шипшина, жимолость татарська і ін); виросли тугайні зарості. Штучне пониження рівня підземних вод, викликане інтенсивною відкачкою, відбилося і на екологічний стан прилеглих до водозабору ділянках долини річок. Цей же антропогенний чинник може призводити до прискорення часу зміни сукцессіонного ряду, а також до випадання окремих його стадій.
Тривала інтенсифікація водозаборів у певних геолого-гідрогеологічних умовах може викликати повільне осідання та деформації земної поверхні. Остання негативно позначається на стані екосистем, особливо прибережних районів, де затоплюються знижені ділянки, і порушується нормальне функціонування природних спільнот організмів і всього середовища проживання людини.
До всього вищесказаного відбувається виснаження підземних вод. Виснаження підземних вод сприяє також тривалий неконтрольований самоізлів артезіанських вод із свердловин.
Виснаження поверхневих вод проявляється у прогресуючому зниженні їх мінімально допустимого стоку. На території Росії поверхневий стік води розподіляється вкрай нерівномірно. Близько 90% загального річного стоку з території Росії виноситься в Північний Льодовитий і Тихий океани, а на басейни внутрішнього стоку (Каспійське і Азовське море), де проживає понад 65% населення Росії, доводиться менш 8% загального річного стоку.
Саме в цих районах спостерігається виснаження поверхневих водних ресурсів, і дефіцит прісної води продовжує зростати. Пов'язано це не тільки з несприятливими кліматичними та гідрологічними умовами, але й з активізацією господарської діяльності людини, яка призводить до все більш зростаючого забруднення вод, зниження здатності водойм до самоочищення, виснаження запасів підземних вод, а отже, до зниження джерельного стоку, що живить водотоки і водойми.
Не будемо забувати про одну з головної екологічної проблеми - відновлення водності і чистоти малих річок (довжиною не більше 100 км), найбільш уразливого ланки в річкових екосистемах. Саме вони виявилися найбільш вразливими до антропогенного впливу. Непродумане господарське використання водних ресурсів та прилеглих земельних угідь викликало їх виснаження (а нерідко і зникнення), обміління і забруднення.
В даний час стан малих річок та озер, особливо на Європейській частині Росії, в результаті різко зрослої антропогенного навантаження на них, катастрофічний. Сток малих річок знизився більш ніж наполовину, якість води незадовільний. Багато хто з них повністю припинили своє існування.
До інших вельми значним видів впливу людини на гідросферу слід віднести: створення великих водосховищ, докорінно перетворюють природне середовище на прилеглих територіях, і вилучення на господарські цілі великої кількості води з впадають у водойми річок, що призводить до скорочення і усихання багатьох внутрішніх водойм (Аральське море, Мертве море та ін.)
Створення великих водосховищ, особливо рівнинного типу, для акумуляції та регулювання поверхневого стоку призводить до різноспрямованим наслідків у навколишньому природному середовищі.
Необхідно враховувати, що створення водосховищ шляхом перегородження русла водотоків греблями загрожує серйозними негативними наслідками для більшості гідробіонтів. Через те, що багато нерестовища риб виявляються відрізаними греблями, різко погіршується або припиняється природне відтворення багатьох лососевих, осетрових та інших прохідних риб.
До дуже серйозних негативних екологічних наслідків призводить і вилучення на господарські цілі великої кількості води з впадають у водойми річок. Так, рівень колись багатоводного Аральського моря, починаючи з 60-х рр.., Катастрофічно знижується, у зв'язку з неприпустимо високим перезабором води з Амудар'ї і Сирдар'ї. У результаті обсяг Аральського моря скоротився більш ніж наполовину, рівень моря знизився на 13 м, а солоність води (мінералізація) збільшилася в 2,5 рази.
Академік Б.М. Ласкаріна з приводу трагедії Аральського моря висловився таким чином: «Ми зупинилися біля самого краю прірви ... Арал губили можна сказати цілеспрямовано. Існувала навіть якась антинаукова гіпотеза, за якою Арал вважався помилкою природи. Нібито він заважав освоювати водні ресурси Сирдар'ї та Амудар'ї (говорили, що, забираючи їх воду, Арал випаровує її в повітря). Прихильники цієї ідеї не думали ні про рибу, ні про те, що Арал - центр оазису ».
Осушене дно Аральського моря стає сьогодні найбільшим джерелом пилу і солей. У дельті Амудар'ї і Сирдар'ї на місці гинуть тугайових лісів і очеретяних заростей з'являються безплідні солончаки.
Трансформація фітоценозів на березі Аральського моря і в дельтах Амудар'ї і Сирдар'ї відбувається на тлі висихання озер, проток, боліт і повсюдного зниження рівня грунтових вод, обумовленого падінням рівня моря. У цілому перезабор води з Амудар'ї і Сирдар'ї і падіння рівня моря викликали такі екологічні зміни приаральську ландшафту, які можуть бути охарактеризовані як опустелювання.
Для збереження і відновлення Аральського моря, нормалізації екологічної, санітарно-гігієнічної та соціально-економічної ситуації в Приаралье необхідні спільні зусилля держав Середньої Азії та Казахстану по перебудові економіки цих країн (відмова від орієнтації на надзвичайно водоємні сільськогосподарські культури, скорочення зрошуваних площ і т.д .), постійна орієнтація на екологічно сталий розвиток.
7. Захист гідросфери
І звичайно не можна забувати про заходи щодо захисту гідросфери. Поверхневі води охороняють від засмічення, забруднення та виснаження. Для попередження засмічення вживають заходів, що виключають потрапляння в поверхневі водойми та річки будівельного сміття, твердих відходів, залишків лісосплаву та інших предметів, що негативно впливають на якість вод, умови проживання риб та ін
Виснаження поверхневих вод запобігають шляхом суворого контролю за мінімально допустимим стоком вод.
Найважливіша і найбільш складна проблема - захист поверхневих вод від забруднення. З цією метою передбачаються наступні екозащітние заходи:
- Розвиток безвідходних та безводних технологій, впровадження систем оборотного водопостачання;
- Очищення стічних вод (промислових, комунально-побутових та ін);
- Закачування стічних вод у глибокі водоносні горизонти;
- Очищення та знезараження поверхневих вод, використовуваних для водопостачання та інших цілей.
Головний забруднювач поверхневих вод - стічні води, тому розробка та впровадження ефективних методів очищення стічних вод представляється вельми актуальною і екологічно важливим завданням.
Найбільш дієвим способом захисту поверхневих вод від забруднення їх стічними водами є розробка та впровадження безводній і безвідходної технології виробництва, початковим етапом якої є створення оборотного водопостачання.
При організації системи оборотного водопостачання в неї включають ряд очисних споруд і установок, що дозволяє створити замкнений цикл використання виробничих і побутових стічних вод. При такому способі водопідготовки стічні води весь час знаходяться в обігу і потрапляння їх у поверхневі водойми повністю виключено.
Зважаючи на величезну різноманіття складу стічних вод існують різні способи їх очищення: механічний, фізико-хімічний, хімічний, біологічний та ін У залежності від ступеня шкідливості і характеру забруднень очищення стічних вод може проводитися будь-яким одним способом або комплексом методів (комбінований спосіб). У процесі очищення передбачають обробку осаду (або надлишкової біомаси) та знезараження стічних вод перед скиданням їх у водойму.
При механічному очищенні із виробничих стічних вод шляхом проціджування, відстоювання і фільтрування видаляються до 90% нерозчинних механічних домішок різного ступеня дисперсності (пісок, глинисті частки, окалину та ін), а з побутових стічних вод - до 60%. Для цих цілей застосовують решітки, пісколовки, піщані фільтри, відстійники різних типів. Речовини, плаваючі на поверхні стічних вод (нафта, смоли, масла, жири, полімери та ін), затримують маслоловушкамі та іншого виду вловлювачами або випалюють.
Хімічні та фізико-хімічні методи очищення найбільш ефективні для очищення виробничих стічних вод.
До основних хімічних способів відносять нейтралізацію і окислення. У першому випадку для нейтралізації кислот і лугів у стічні води вводять спеціальні реагенти (вапно, кальциновану соду, аміак), у другому - різні окислювачі. З їх допомогою стічні води звільняються від токсичних та інших компонентів.
При фізико-хімічному очищенні використовуються:
- Коагуляція - введення у стічні води коагулянтів (солей амонію, заліза, міді, шламових відходів тощо) для утворення сиплеся опадів, які потім легко видаляються; - сорбція - здатність деяких речовин (бентонітові глини, активоване вугілля, цеоліти, силікагель, торф та ін) поглинати забруднення. Методом сорбції можливо витяг зі стічних вод цінних розчинних речовин і подальша їх утилізація;
- Флотація - пропуск через стічні води повітря. Газові бульбашки захоплюють при русі вгору поверхнево-активні речовини, нафта, масла, інші забруднення і утворюють на поверхні води легко видаляється пенообразной шар.
Для очищення комунально-побутових промстоків целюлозно-паперових, нафтопереробних, харчових підприємств широко використовують біологічний (біохімічний) метод. Метод заснований на здатності штучно вселяємося мікроорганізмів використовувати для свого розвитку органічні і деякі неорганічні сполуки, що містяться в стічних водах (сірководень, аміак, нітрити, сульфіди і т.д.). Очищення ведуть за допомогою природних методів (поля зрошення, мулові майданчики, поля фільтрації, біологічні ставки тощо) і штучних методів (аеротенки, метатенкі, біофільтри, циркуляційні окислювальні канали), біологічні модулі та ін
Після висвітлення стічних вод утворюється осад, який зброджують в залізобетонних (метантенках), а потім видаляють на мулові майданчики для підсушування.
Підсушений осад зазвичай використовується як добриво. Однак в останні роки в стічних водах стали виявлятися багато шкідливі речовини (важкі метали тощо), що виключає такий спосіб утилізації осадів. Освітлена частина стічних вод очищається в аеротенках - спеціальних закритих резервуарах, за якими повільно пропускають стоки, збагачені киснем і змішані з активним мулом. Активний мул являє собою сукупність гетеротрофних мікроорганізмів і дрібних безхребетних тварин (цвілі, дріжджів, водних грибів, коловерток і ін), а також твердого субстрату. Важливо правильно підбирати температуру, рН, добавки, умови перемешівананія, окислювач (кисень), щоб максимально сприяти інтенсифікації гідробіоценозах, що становить активний мул.
Після вторинного відстоювання стічні води знезаражують (дезінфікують) за допомогою сполук хлору або інших сильних окислювачів. При цьому способі (хлоруванні) знищуються патогенні бактерії, віруси, хвороботворні мікроорганізми.
У системах очищення стічних вод біологічний (біохімічний) метод є завершальним і після його застосування стічні води можна використовувати в оборотному водопостачанні або скидати у поверхневі водойми.
В останні роки активно розробляються нові ефективні методи, що сприяють екологолізаціі процесів очищення стічних вод:
- Електрохімічні методи, засновані на процесах анодного окислення і катодного відновлення, електрокоагуляції і електрофлотаціі;
- Мембранні процеси очищення (ультрафільтри, електродіаліз та ін);
- Магнітна обробка, що дозволяє поліпшити флотацію зважених часток;
- Радіаційна очищення води, що дозволяє в найкоротші терміни піддати забруднюючі речовини окислювання, коагуляції і розкладання;
- Озонування, при якому у стічних водах не утворюється речовин, що негативно впливають на природні біохімічні процеси;
- Впровадження нових селективних типів сорбентів для виборчого виділення корисних компонентів із стічних вод з метою вторинного використання та ін
Відомо, що значну роль у забрудненні водних об'єктів грають пестициди і добрива, змиті поверхневим стоком з сільськогосподарських угідь. Для запобігання потрапляння забруднюючих стоків у водойми необхідний комплекс заходів, які включають:
1) дотримання норм і термінів внесення добрив і отрутохімікатів;
2) осередкову і стрічкову обробку пестицидами замість суцільної;
3) внесення добрив у вигляді гранул і по можливості разом з поливною водою;
4) заміну отрутохімікатів біологічними способами захисту рослин і т. д.
Дуже складна утилізація тваринницьких стоків, що згубно діють на водні екосистеми. В даний час найбільш економічної визнана технологія, при якій шкідливі стоки розділяють з допомогою центрифугування на тверду і рідку фракції. При цьому тверда частина перетворюється в компост і її вивозять на поля. Рідка частина (гнойова рідота) концентрацією до 18% проходить через реактор і перетворюється в гумус. При розкладанні органіки виділяється метан, діоксид вуглецю й сірководень. Енергію цього біогазу використовують для виробництва тепла та енергії.
Одним з перспективних способів зменшення забруднення поверхневих вод є закачування стічних вод у глибокі водоносні горизонти через систему поглинаючих свердловин (підземне захоронення). При цьому способі відпадає необхідність у дорогій очищення та знешкодження стічних вод і в спорудженні очисних споруд.
Однак, на думку багатьох провідних фахівців у цій галузі, даний метод доцільний для ізоляції лише невеликих кількостей високотоксичних стічних вод, що не піддаються очищенню існуючими технологіями. Ці побоювання пов'язані з тим, що дуже важко оцінити можливі екологічні наслідки посиленого заводнения навіть добре ізольованих глибокозалягаючих горизонтів підземних вод. До того ж технічно дуже складно повністю виключити можливість проникнення видаляються високотоксичних промстоків на поверхню землі або в інші водоносні горизонти через затрубний простір свердловин. І тим не менш, у доступному для огляду майбутньому таке рішення екологічних проблем неминуче як найменше зло.
Серед водоохоронних проблем однією з найважливіших є розробка та впровадження ефективних методів знезараження й очищення поверхневих вод, що використовуються для питного водопостачання. Недостатньо очищені питні води небезпечні як з екологічної, так і з соціальної точки зору.
Починаючи з 1896 р. і до теперішнього часу метод знезараження води хлором є в нашій країні найбільш поширеним способом боротьби з бактеріальним забрудненням. Однак виявилося, що хлорування води несе в собі серйозну небезпеку для здоров'я людей.
Виключити цей небезпечний для здоров'я людей ефект і добитися зниження вмісту канцерогенних речовин у питній воді можливо шляхом заміни первинного хлорування на озонування або обробку ультрафіолетовими променями, відмовою від первинного хлорування, а також застосуванням безреагентний методів очищення на біологічних реакторах (Державний доповідь «Вода питна», 1995).
Слід зауважити, що обробка води озоном або ультрафіолетовими променями практично повністю витіснила хлорування на станціях очищення води в багатьох країнах Західної Європи. У нашій країні застосування цих екологічно ефективних технологій обмежено через високу вартість переобладнання водоочисних станцій.
Сучасна технологія очищення питної води від інших екологічно небезпечних речовин - нафтопродуктів, СПАР, пестицидів, хлорорганічних та інших сполук грунтується на використанні сорбційних процесів із застосуванням активованого вугілля або їх аналогів - графітмінеральних сорбентів.
Все більше значення в охороні поверхневих вод від забруднення і засмічення набувають агролісомеліорація і гідротехнічні заходи. З їх допомогою можна запобігати замулення та зарощування озер, водосховищ і малих річок, а також утворення ерозії зсувів, обвалення берегів і т.д. Виконання комплексу цих робіт дозволить зменшити забруднений поверхневий стік і сприяти чистоті водойм. У зв'язку з цим величезне значить, надається зниження процесів евтрофікації водойм, зокрема водосховищ таких гідротехнічних каскадів, як Волокамскій та ін
Важливу захисну функцію на будь-якому водному об'єкті виконують водоохоронні зони. Ширина водоохоронної зони річок може скласти від 0,1 до 1,5-2,0 км, включаючи заплаву річки, тераси і схил корсшюг берега. Призначення водоохоронної зони - запобігти забруднення, засмічення і виснаження водного об'єкта. У межах водоохоронних зон забороняється розорювання земель, випасання худоби, застосування отрутохімікатів і добрив, виробництво будівельних робіт і ін
Поверхнева гідросфера органічно пов'язана з атмосферою, підземної гідросферою, літосферою і з іншими компонентами навколишнього природного середовища. Враховуючи нерозривний взаємозв'язок всіх її екосистем, неможливо забезпечити чистоту поверхневі водойм і водотоків без захисту від забруднення атмосфери, ночі підземних вод та ін
Для захисту поверхневих вод від забруднення в ряді випадків необхідно йти на радикальні заходи: закриття або перепрофілювання забруднюючих виробництв, повний переклад стічних вод п замкнутий цикл водоспоживання і т. д.
Основні заходи щодо захисту підземних вод, проведені в цей час, полягають у запобіганні виснаження запасів підземних вод та захисту їх від забруднення. Як і для поверхневих вод, це велика і складна проблема може бути успішно вирішена лише в нерозривному зв'язку з охороною всієї навколишнього середовища.
Для боротьби з виснаженням запасів прісних підземних вод, придатних для цілей питного водопостачання, передбачають різні заходи, в тому числі: регулювання режиму водовідбору підземних вод; більш раціональне розміщення водозаборів за площею; визначення величини експлуатаційних запасів як границі їх раціонального використання; введення кранового режиму експлуатації самовиливними артезіанських свердловин.
В останні роки для попередження виснаження підземних вод все частіше застосовують штучне поповнення їх запасів шляхом переведення поверхневого стоку в підземний. Поповнення здійснюється шляхом інфільтрації (просочування) води з поверхневих джерел (ріки, озера, водосховища) у водоносні шари. Підземні води отримують при цьому додаткове харчування, що дозволяє збільшувати продуктивність водозаборів без виснаження природних запасів.
Заходи боротьби з забрудненням підземних вод поділяють на: 1) профілактичні та 2) спеціальні, завдання яких - локалізувати або ліквідувати осередок забруднення.
Ліквідувати осередок забруднення, тобто витягти з підземних вод та гірських порід забруднюючі речовини, досить складно, на це можуть піти багато років.
Тому профілактичні заходи є головними у природоохоронних заходах. Запобігти забруднення підземних вод можна різними шляхами. Для цього вдосконалюють методи очищення стічних вод, щоб виключити потрапляння забруднених стоків у підземні води. Впроваджують виробництва з безстічної технологією, ретельно екранують чаші басейнів з промисловими стоками, знижують небезпечні газодимового викиди на підприємствах, регламентують використання пестицидів і добрив на сільськогосподарських роботах і т. д.
Найважливішою заходом попередження забруднення підземних вод у районах водозаборів є пристрій навколо них зон санітарної охорони. Зони санітарної охорони (ЗСО) - це території навколо водозаборів, створювані для виключення можливості забруднення підземних вод. Складаються вони з трьох поясів. Перший пояс (зона суворого режиму) включає територію на відстані 30-50 м від водозабору. Тут забороняється присутність сторонніх осіб і проведення будь-яких робіт, не пов'язаних з експлуатацією водозабору. Другий пояс ЗСО призначений для захисту водоносного горизонту від бактеріальних (мікробних) забруднень, а третій - від хімічних забруднень. Межі поясів визначаються спеціальними розрахунками.
На їх території забороняється розміщення будь-яких об'єктів, що можуть викликати хімічну або бактеріальне забруднення (шлако-сховища, тваринницькі комплекси, птахофабрики і т.д.). Забороняються також використання мінеральних добрив і пестицидів, промислова рубка лісу. Обмежується або забороняється і інша виробнича та господарська діяльність людини.
Проекти ЗСО повинні бути узгоджені з органами санітарного нагляду та затверджені спеціально уповноваженими державними органами у сфері охорони навколишнього середовища.
Спеціальні заходи щодо захисту підземних вод від забруднення спрямовані на перехоплення забруднених вод за допомогою дренажу, а також на ізоляцію джерел забруднення від іншої частини водоносного горизонту. Дуже перспективним у цьому відношенні є створення штучних геохімічних бар'єрів, заснованих на переведенні забруднюючих речовин у малорухомі форми. Для ліквідації локальних осередків забруднення ведуть тривалі відкачування забруднених підземних вод із спеціальних свердловин.

Висновок
Оцінка ступеня погіршення умов у водних екосистемах під впливом забруднення або інших антропогенних впливів з тією або іншою точністю в даний час може бути сформульована тільки стосовно до практичних форм використання водойм. Показником екологічного благополуччя водних екосистем може служити добре розвинений біокруговорот. Прогноз стану водних екосистем і вплив тенденцій в їх зміні вкрай важливі для перспективного планування раціональної експлуатації водойм. Людина повинна стабілізувати свій обмін з природою на основі його адекватності, гармонійного поєднання інтересів суспільства і можливостей природи. Говорячи простою мовою, людина повинна берегти природу - зокрема водні ресурси. Адже можливості наших водних ресурсів не безмежні і рано чи пізно вони можуть закінчитися.

Список використаної літератури
1. Екологія: навч. / Л.В. Передільське, В.І. Коробкін, О.Є. Приходченко .- М.: ТК Велбі, Вид-во Проспект, 2006р.
2. Ю.В. Новиков «Екологія, навколишнє середовище й людина» Москва 1998р.
3. В.Д. Єрмакова, А.. Я. Сухарева «Екологічне право Россі» Москва 1997р.
4. В.В. Плотніков "Введення в екологічну хімію", 1989р.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Екологія та охорона природи | Контрольна робота
83.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Неіонізуючі випромінювання Електромагнітне забруднення біосфери небезпека оцінка технічні засоби
Небезпека включення людини в однофазну двухпроводную мережу
Значення води для людського організму
Джерела забруднення біосфери і їхній вплив на організм людини
Розрахунки дегазатор для видалення вуглекислоти з підземної води
Форми води в грунті значення для живлення рослин
Товариство винахідників установок для підйому води за допомогою вогню
1 Гідросфера землі та її значення для людського суспільства 2 Вимоги до якості води
Підготовка води для виробничих процесів Виклад способів водопідготовки на підприємстві
© Усі права захищені
написати до нас