Зміст
Охорона поверхневих вод від забруднення
Сучасний стан якості води у водних об'єктах
Джерела та можливі шляхи забруднення поверхневих і підземних вод
Вимоги до якості води
Самоочищення природних вод
Охорона води від забруднення
Список літератури
30 км абсолютно чистими і забиралися водозаборами іншого, розташованого нижче за течією населеного пункту. Однак зростання міст, бурхливий розвиток промисловості, енергетики, водного транспорту, збільшення видобутку корисних копалин, площ зрошуваних земель вели з кожним роком до все більшого забруднення вод. Забрудненими виявилися не тільки струмки, невеликі річки та озера, але і моря і навіть океани.
У багатьох країнах цією проблемою почали займатися на рівні урядів, на її рішення були виділені великі кошти. Проте ряд капіталістичних індустріальних країн дуже своєрідно підійшли до наведення порядку в своїх внутрішніх водоймах. З одного боку, вони розробили заходи щодо запобігання або ліквідацію забруднення, вклавши в це великі кошти, з іншого - почали переводити підприємства, найбільш сильно забруднюють водні об'єкти, в країни, що розвиваються. Це допомогло поліпшити ситуацію в індустріальних країнах, але не зняло проблему на планеті в цілому, оскільки почалося катастрофічне забруднення річок і водойм у країнах, що розвиваються, забруднення Світового океану.
У багатьох регіонах світу забруднення вод все більше пов'язується з атмосферними опадами. Певну роль у погіршенні якості води відіграє зміна режиму річок і озер. Забруднення водозбірної площі, закачування промислових стоків у підземні горизонти, фільтрація і витік вод з різних відстійників і накопичувачів призводять до забруднення та підземних вод.
Все це викликає порушення функціонування екосистем, знижує їх біопродуктивність, в ряді випадків вироджуються цінні види флори і фауни, заподіюється прямої шкоди здоров'ю людини. За даними санітарно-епідеміологічної служби, ј частина водопроводів комунального господарства і 1 / 3 відомчих подають воду без достатньої очистки, в результаті чого водопровідна вода не відповідає гігієнічним вимогам ні за хімічними, ні за бактеріологічними показниками, що обумовлює високий рівень як інфекційної, так і неінфекційної захворюваності.
Частка промисловості в забрудненні поверхневих вод у цілому по Росії, за деякими розрахунками, становить близько 70-80%.
Найбільш поширеним, небезпечним і повсюдним джерелом забруднення води є нафтопродукти. Цьому сприяють широке використання нафти і нафтопродуктів в різних галузях народного господарства, видобуток нафти в прибережних районах і на шельфах внутрішніх морів, транспортування її водним, залізничним і автомобільним транспортом, а також по трубопроводах. Потрапивши у водойму, 1 т нафти розтікається по поверхні площею 12 км3. Особливо сильні лиха народне господарство зазнає під час тих чи інших аварій при видобутку і транспортування нафти. Навіть незначний вміст її (0,2-0,4 мг / л) надає воді специфічний запах, який протягом довгого часу не усувається ніякими способами.
У стічних водах хімічних підприємств знаходиться багато фенолів, які надають воді різкий, неприємний запах, порушують біологічні процеси. Стоки багатьох підприємств, а також шахтні і рудні води містять значну кількість цинку і міді. В останні десятиліття з'явилися в стічних водах синтетичні поверхнево-активні речовини (СПАР) різко погіршують біохімічну очисну здатність води. Навіть відносно невеликі концентрації СПАР ведуть до припинення зростання водної рослинності, посиленню неприємного запаху, нерідко утворюють стійкі скупчення піни.
Теплові та атомні електростанції, які споживають величезні кількості води і скидають у водойми підігріті води, ведуть до теплового забруднення водойм, що порушує термічний, гідрохімічний і гідробіологічний режими водних об'єктів.
Істотне джерело забруднення води - комунальне господарство населених пунктів. У складі комунальних стоків поряд з фекальними водами, які містять особливо небезпечні для здоров'я людини яйця гельмінтів, а також хвороботворні мікроби і віруси, є багато шкідливих сполук, що скидаються підприємствами харчової промисловості, автомобільного транспорту, громадського харчування, торгівлі. Причому, якщо в даний час за кількістю відводяться у водні об'єкти стоків на першому місці стоїть промисловість, то в перспективі, при підвищенні культури виробництва і в міру зростання благоустрою населених пунктів та їх числа, це співвідношення буде змінюватися і кількість побутових стічних вод зросте. Зливові стоки з міських територій, загальна площа яких складає десятки тисяч квадратних кілометрів, включають значну кількість нафти, органічних продуктів. На відміну від побутових і промислових вони здебільшого не піддаються очищенню. Ці стоки надходять у водойми в період весняного сніготанення та інтенсивних і тривалих дощів.
Одним із джерел забруднення вод є сільське господарство. Основними забруднюючими інгредієнтами в поверхневому стоці з сільськогосподарських угідь виступають частки грунту, органічна речовина (гумус), добрива та пестициди, шкідливі мікроорганізми. З внесених на схилові землі добрив вимивається до 20% азоту, 2-5% фосфору і 10-70% калію. Винесення пестицидів з богарних земель сягає 1%, з зрошуваних - до 4% від внесеного кількості. Оскільки стоки з полів неможливо пропустити через очисні споруди, небезпеку забруднення вод добривами та пестицидами важко переоцінити. Біогенні речовини сприяють інтенсивному «цвітінню» води, викликають прогресуючу евтрофікацію водних об'єктів і призводять до порушення процесів самоочищення.
Тваринницькі комплекси і ферми, як правило, розташовуються на берегах водойм і річок. При відсутності жіжесборніков і гноєсховищ їх відходи змиваються зливовими стоками або спускаються у водні об'єкти. Ці відходи містять яйця гельмінтів і патогенні мікроорганізми. У Росії на рік тваринницькими комплексами та фермами спускається у водойми більше 1 млрд. м 3 відходів, що відповідає за ступенем забруднення біогенними елементами кількості побутових вод від міст з сумарною кількістю населення близько 300 млн. чоловік. Загальний річний стік великих птахофабрик в 1,5 рази перевищує обсяг стічних вод тваринництва.
Водний транспорт являє загрозу для чистоти водойм і водотоків у разі прямого скидання в них відходів, особливо підсланевих вод, сильно забруднених нафтопродуктами. Значна кількість нафти потрапляє у водні об'єкти при перевезенні її танкерами, зливання баластної води, якою заповнюються танкери для надання їм стійкості під час холостих ходів і яку нерідко скидають у водойми, щоб не втрачати час на станціях промивки. Аварії ж танкерів призводять до незліченним лих, гублять флору і фауну, порушуючи умови водопостачання населених пунктів і виводячи з ладу пляжі.
Багато річок нашої країни, переважно на півночі та в гірських районах, забруднюються при сплаві лісу, перш за все на тих ділянках, де є молевой сплав. До 10% колод тонуть і залишаються лежати на дні; на дно ж осідає і кора. Затонула деревина, повільно розкладаючись, поглинає кисень і отруює воду фенолами та ін шкідливими речовинами. Особливо великої шкоди молевой лісосплав завдає рибному господарству, руйнуючи нерестовища, травмуючи рибу і кормові організми.
Таке джерело забруднення водних об'єктів, як атмосферні опади, містить промислові викиди. Щорічно в атмосферу Землі надходить понад 53 млн. т оксидів азоту, 200 млн. т оксиду вуглецю, близько 150 млн. т діоксиду сірки, 200-250 млн. т пилу і 120 млн. т золи. Тверді частки переміщаються повітряними потоками на більші чи менші відстані і нерідко випадають безпосередньо на водну поверхню. Газоподібні викиди, розчиняючись в атмосферній волозі, випадають на поверхню Землі у вигляді «кислотних» дощів іноді на відстані багатьох сотень кілометрів від місць їх зародження. Від «кислотних» дощів особливо сильно страждають озера і ліси.
У ряді районів водні об'єкти забруднюються при видобутку корисних копалин, торфорозробках. За останні десятиліття істотним джерелом забруднення річок та водойм стала рекреація, особливо такі її види, як масове купання і маломірний флот. Все більшу роль у забрудненні водойм та водотоків грає гідротехнічне будівництво. Зарегулювання стоку річок та створення водосховищ призвело до значного уповільнення водообміну, зокрема у Волзі приблизно в 10 разів. Зменшення швидкості водообміну стало однією з причин масового розвитку синьо-зелених водоростей, «цвітіння» води.
Серед підземних вод в найбільшій мірі від забруднення страждають грунтові, оскільки артезіанські водні горизонти, перекриті водотривкими породами, перебувають у більш сприятливих умовах.
Відзначається як бактеріальне, так і хімічне забруднення підземних вод. Основними джерелами бактеріального забруднення підземних вод служать поля асенізації та фільтрації, обори, різного роду вигрібні ями, несправні каналізаційні мережі. У разі перекриття джерела забруднення самоочищення бактеріально забруднених вод відбувається дуже швидко.
Хімічного забруднення підземні води піддаються внаслідок вплив впливу стічних вод промислових підприємств, які фільтруються у підземні горизонти з різного роду ставків-відстійників, ставків-накопичувачів, ставків-випарників, шламових ставків, а також з хвостосховищ, золовідвалів тощо Чимало забруднюючих речовин надходить в підземні води з атмосферними опадами, що випадають на території, на яких знаходяться сховища відходів хімічних підприємств, склади сировини і готової хімічної продукції, на забруднені території різних промислових підприємств або сільськогосподарські поля, де широко застосовуються добрива і отрутохімікати. Нерідко постачальником забруднюючих речовин можуть з'явитися мінералізовані підземні води. Забруднення підземних вод також відбувається в районах видобутку корисних копалин.
Проникнення і поширення хімічного забруднення в меншій мірі, ніж бактеріального, визначається властивостями гірських порід, через які фільтруються забруднені розчини. Самоочищення підземних вод від хімічних забруднень відбувається дуже повільно, особливо від нафтопродуктів і детергентів, і забруднюючі речовини переміщуються по водоносним пластів на великі відстані.
Отже, діяльність людини істотно змінила обсяг і швидкість массоенергетіческіх потоків, в результаті чого водні об'єкти втрачають можливість самоочищення і в деяких випадках перетворюються на мертві. (5)
Поняття про ГДК базується на концепції порогового дії хімічних речовин. Встановлено, що для кожної речовини, що викликають ті чи інші несприятливі наслідки в організмі, існують і можуть бути визначені дози, при яких зміни функцій організму мінімальні (порогові). При більш низьких концентраціях речовина не надає шкідливої дії і його наявність розглядається як безпечне для життя теперішнього і наступного поколінь людей.
У водному законодавстві нашої країни в основі гігієнічних критеріїв якості води лежать наступні вимоги. Вода, що використовується населенням для питних та інших цілей, повинна відповідати фізіологічним потребам людини за органолептичними властивостями (запах, присмак. Забарвлення) і сольовим складом, бути нешкідливою і безпечною. Діючі гігієнічні нормативи відіграють велику організуючу роль при проектуванні нових і реконструкції старих промислових підприємств. Вони виступають науково обгрунтованим критерієм оцінки якості води у водоймах і водотоках, дозволяють контролюючим організаціям об'єктивно оцінити їх стан, в ряді випадків сприяють вдосконаленню методів очищення стічних вод багатьох промислових і комунально-побутових підприємств.
Вимоги до якості вод, використовуваних для господарсько-питних і культурно-побутових потреб, викладені в спеціальному документі «Правила охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами".
Основні вимоги, які пред'являються до якості води, полягають в наступному:
на поверхні води не повинно бути плаваючих домішок;
вода не повинна набувати запахи і присмаки інтенсивністю більше 2 балів, які виявляються безпосередньо або при наступному хлоруванні;
повна біохімічна потреба 1 л води в кисні при температурі 20 ° С не повинна перевищувати 30 мг;
з метою усунення небажаних смакових якостей води і можливих наслідків для стану людини загальна мінералізація не повинна перевищувати 1000 мг / л (по сухому залишку), в тому числі вміст хлоридів - 350, сульфатів - 500 мг / л;
для безпеки води в епідеміологічному відношенні в ній мають бути відсутні збудники кишкових захворювань, а число кишкових паличок у 1 л води (колі-індекс) не повинно перевищувати 10 000;
вміст завислих речовин у воді після спуску стоків не повинно збільшуватися більш ніж на 0,25 мг / л для водних об'єктів, використовуваних для харчового водопостачання, і 0,75 мг / л для водойм, призначених для купання, спорту і відпочинку населення;
підвищення температури у водних об'єктах під час спуску в них різних стоків допускається не більше ніж на 3 ° С у порівнянні з максимальною температурою води в літній період;
забарвлення не повинна виявлятися в стовпчику висотою 20 см ;
показник рН має становити 6,5 - 8,5;
не допускається зміст отруйних речовин у концентраціях, що можуть зробити шкідливий вплив на людей і тварин.
Зменшення концентрації забруднюючих водні об'єкти неорганічних речовин відбувається шляхом нейтралізації кислот і лугів за рахунок природної буферності природних вод, освіти важкорозчинних сполук, гідролізу, сорбції та осадження. Концентрація органічних речовин та їх токсичність знижуються внаслідок хімічного і біохімічного окислення. Ці природні способи самоочищення знайшли відображення в прийнятих методах очищення забруднених вод у промисловості та сільському господарстві.
Для підтримки в водоймах і водотоках необхідного природної якості вод велике значення має поширення водної рослинності, яка виконує в них роль своєрідного біофільтра. Високу очищувальну здатність водних рослин широко використовують на багатьох промислових підприємствах як в нашій країні, так і за кордоном. Для цього створюють різноманітні штучні відстійники, в яких садять озерну і болотяну рослинність, добре очищає забруднені води.
В останні роки набула поширення штучна аерація - один з ефективних способів очищення забруднених вод, коли процес самоочищення різко скорочується при дефіциті розчиненого у воді кисню. Для цього спеціальні аератори встановлюють у водоймах і водотоках або ан станціях аерації перед скиданням забруднених вод.
Питаннями охорони вод у нашій країні тривалий час займалося Міністерство меліорації і водного господарства СРСР, до складу якого входили Державна інспекція з охорони водних джерел і Головне управління комплексного використання водних ресурсів. В даний час ці функції виконують Комітет по водному господарству, Державний комітет по стандартизації, метрології та сертифікації, Федеральна служба з моніторингу навколишнього середовища. Головним аналітичним і координуючим центром природоохоронної діяльності є Міністерство охорони навколишнього середовища та природних ресурсів Російської Федерації.
Кілька десятиліть тому річки завдяки самоочищаються функції справлялися з очищенням вод. Тепер ж у найбільш обжитих районах країни в результаті будівництва нових міст і промислових підприємств створи водокористування розташовані настільки щільно, що нерідко місця скидання стічних вод та водозабори знаходяться практично поруч, Тому розробці і впровадженню ефективних методів очищення та доочищення стічних вод, очищення та знешкодження водопровідної води приділяється все більше уваги. На деяких підприємствах операції, пов'язані з водним господарством, грають дедалі більшу роль. Особливо високі витрати на водопостачання, очищення і відведення стоків у целюлозно-паперовій, гірничодобувної та нафтохімічної промисловості.
Послідовне очищення стічних вод на сучасних підприємствах передбачає проведення первинної, механічного очищення (видаляються легко облягати, і спливаючі речовини) і вторинної, біологічної (видаляються біологічно руйнуються органічні речовини). При цьому здійснюються коагуляція - для осадження зважених і колоїдних речовин, а також фосфору, адсорбція - з метою видалення розчинених органічних речовин і електроліз - для зниження вмісту розчинених речовин органічного і мінерального походження. Знезараження стічних вод проводиться за допомогою їх хлорування і озонування. Важливий елемент технологічного процесу очищення - видалення і знезараження утворюється осаду. У деяких випадках заключною операцією є дистиляція води.
Найбільш досконалі сучасні очисні споруди забезпечують звільнення стічних вод від органічних забруднень тільки на 85-90% і лише в окремих випадках - на 95%. Тому і після очищення необхідно 6-12-кратне, а часто і більше розбавлення їх чистою водою для збереження нормальної життєдіяльності водних екосистем. Справа в тому, що природна самоочищення водойм та водотоків дуже незначна. Самоочищення настає тільки в тому випадку, якщо скидаються води пройшли повне очищення, а у водному об'єкті вони були розбавлені водою у співвідношенні 1: 12-15. Якщо ж у водойми і водотоки стічні води надходять у великому обсязі, а тим більше і неочищеними, поступово втрачається стійке природну рівновагу водних екосистем, порушується їх нормальне функціонування.
Останнім часом розробляються і впроваджуються все більш ефективні методи очищення і доочищення стічних вод після їх біологічної очистки з застосуванням новітніх способів обробки стоків: радіаційних, електрохімічних, сорбційних, магнітних та ін вдосконалення технології очищення стічних вод, подальше підвищення ступеня очищення - найважливіші завдання в області охорони вод від забруднення.
Значно ширше слід застосовувати доочищення очищених стічних вод на землеробських полях зрошування (ЗПО). При доочищенню стічних вод на ЗПО не витрачаються кошти на їх індустріальну доочищення, створюється можливість отримувати додаткову сільськогосподарську продукцію, значно економиться вода, так як зменшується забір свіжої води для зрошення і відпадає необхідність у витрачанні води для розбавлення стічних вод. При використанні на ЗПО міських стічних вод містяться в них живильні речовини і мікроелементи засвоюються рослинами швидше і повніше, ніж штучні мінеральні добрива.
До числа важливих завдань відноситься також запобігання забруднення водоймищ пестицидами та отрутохімікатами. Для цього потрібно прискорити проведення протиерозійних заходів, створити пестициди, які розкладалися б протягом 1-3 тижнів без збереження отруйних залишків в культурі. До вирішення ж цих питань необхідно обмежити сільськогосподарське використання прибережних зон уздовж водотоків або не застосовувати в них пестициди. Більшого увагу вимагає і створення водоохоронних зон.
У захисті водних джерел від забруднення важливе значення має введення плати за скидання стічних вод, створення комплексних районних схем водоспоживання, водовідведення та очищення стічних вод, автоматизація контролю за якістю води в вододжерела і розробка методів управління якістю. Слід зазначити, що комплексні районні схеми дозволяють перейти до повторного і багаторазового використання води, експлуатації загальних для району очисних споруд, а також автоматизувати процеси управління роботою водопроводу і каналізації.
У запобіганні забруднення природних вод велика роль охорони гідросфери, оскільки придбані гідросферою негативні властивості не тільки видозмінюють водну екосистему і гнітюче діють на її гідробіологічні ресурси, а й руйнують екосистеми суші, її біологічні системи, а також літосферу.
Необхідно підкреслити, що однією з радикальних заходів боротьби із забрудненням служить подолання вкоріненою традицією розглядати водні об'єкти в якості приймачів стічних вод. Там, де це можливо, слід виключити в одних і тих же водотоках та водоймах або забір води, або скидання стічних вод.
2. Беліченко Ю.П., Швецов М.М. Раціональне використання і охорона водних ресурсів. - М.: Россельхозиздат, 2006р.
3. Кочановський А.М. та ін Очистка та використання стічних вод, - М.: Хімія, 2006р.
Охорона поверхневих вод від забруднення
Сучасний стан якості води у водних об'єктах
Джерела та можливі шляхи забруднення поверхневих і підземних вод
Вимоги до якості води
Самоочищення природних вод
Охорона води від забруднення
Список літератури
Охорона поверхневих вод від забруднення
Тисячоліттями люди використовували річки, озера, моря для скидання в них забруднених стічних вод, і практично повсюдно до початку XX ст. це не викликало особливого неспокою. Сонце, повітря і розчинений у воді кисень забезпечували самоочищення водних об'єктів. Лише кілька десятиліть тому забруднені води нижче будь-якого міста через 20 -Сучасний стан якості води у водних об'єктах
За життя нинішнього покоління людей зникла ілюзія про невичерпність водних ресурсів на Землі. Кількість стоків, що спускаються в річки і озера, в багатьох районах світу зросла настільки, що, володіючи самоочищаються здатністю, водойми і водотоки вже не змогли відновлювати порушену рівновагу умов в них. За 30-40 років в стічні канави перетворилися р. Рейн, Сена, Темза, Северн, Тібр, Міссісіпі, Огайо, Потомак, оз. Ері. У загрозливому становищі опинилися Волга, Амур, Дніпро, ряд озер нашої країни. Коли плівки нафтового забруднення, що розповсюджувалися від берегів Західної Європи та Північної Америки, зімкнулися в північній частині Атлантичного океану, стало ясно, що подальше невжиття заходів щодо збереження чистоти води загрожує людству загибеллю.У багатьох країнах цією проблемою почали займатися на рівні урядів, на її рішення були виділені великі кошти. Проте ряд капіталістичних індустріальних країн дуже своєрідно підійшли до наведення порядку в своїх внутрішніх водоймах. З одного боку, вони розробили заходи щодо запобігання або ліквідацію забруднення, вклавши в це великі кошти, з іншого - почали переводити підприємства, найбільш сильно забруднюють водні об'єкти, в країни, що розвиваються. Це допомогло поліпшити ситуацію в індустріальних країнах, але не зняло проблему на планеті в цілому, оскільки почалося катастрофічне забруднення річок і водойм у країнах, що розвиваються, забруднення Світового океану.
Джерела та можливі шляхи забруднення поверхневих і підземних вод
Джерела забруднення водних об'єктів надзвичайно різноманітні. Перш за все це стоки міст і промислових підприємств. В останні роки в ряді районів з ними «конкурують» стоки тваринницьких комплексів і води, що надходять з іригаційних масивів і богарних земель. У цілому по країні у водні об'єкти скидається 163 км3 стічних вод, у тому числі 7 км3 неочищених і 9 км3 недостатньо очищених. Позначаючись на стан водних об'єктів, забруднення завдає шкоди й економіці, так як, наприклад, зі стоками промислових підприємств втрачаються цінні продукти.У багатьох регіонах світу забруднення вод все більше пов'язується з атмосферними опадами. Певну роль у погіршенні якості води відіграє зміна режиму річок і озер. Забруднення водозбірної площі, закачування промислових стоків у підземні горизонти, фільтрація і витік вод з різних відстійників і накопичувачів призводять до забруднення та підземних вод.
Все це викликає порушення функціонування екосистем, знижує їх біопродуктивність, в ряді випадків вироджуються цінні види флори і фауни, заподіюється прямої шкоди здоров'ю людини. За даними санітарно-епідеміологічної служби, ј частина водопроводів комунального господарства і 1 / 3 відомчих подають воду без достатньої очистки, в результаті чого водопровідна вода не відповідає гігієнічним вимогам ні за хімічними, ні за бактеріологічними показниками, що обумовлює високий рівень як інфекційної, так і неінфекційної захворюваності.
Частка промисловості в забрудненні поверхневих вод у цілому по Росії, за деякими розрахунками, становить близько 70-80%.
Найбільш поширеним, небезпечним і повсюдним джерелом забруднення води є нафтопродукти. Цьому сприяють широке використання нафти і нафтопродуктів в різних галузях народного господарства, видобуток нафти в прибережних районах і на шельфах внутрішніх морів, транспортування її водним, залізничним і автомобільним транспортом, а також по трубопроводах. Потрапивши у водойму, 1 т нафти розтікається по поверхні площею 12 км3. Особливо сильні лиха народне господарство зазнає під час тих чи інших аварій при видобутку і транспортування нафти. Навіть незначний вміст її (0,2-0,4 мг / л) надає воді специфічний запах, який протягом довгого часу не усувається ніякими способами.
У стічних водах хімічних підприємств знаходиться багато фенолів, які надають воді різкий, неприємний запах, порушують біологічні процеси. Стоки багатьох підприємств, а також шахтні і рудні води містять значну кількість цинку і міді. В останні десятиліття з'явилися в стічних водах синтетичні поверхнево-активні речовини (СПАР) різко погіршують біохімічну очисну здатність води. Навіть відносно невеликі концентрації СПАР ведуть до припинення зростання водної рослинності, посиленню неприємного запаху, нерідко утворюють стійкі скупчення піни.
Теплові та атомні електростанції, які споживають величезні кількості води і скидають у водойми підігріті води, ведуть до теплового забруднення водойм, що порушує термічний, гідрохімічний і гідробіологічний режими водних об'єктів.
Істотне джерело забруднення води - комунальне господарство населених пунктів. У складі комунальних стоків поряд з фекальними водами, які містять особливо небезпечні для здоров'я людини яйця гельмінтів, а також хвороботворні мікроби і віруси, є багато шкідливих сполук, що скидаються підприємствами харчової промисловості, автомобільного транспорту, громадського харчування, торгівлі. Причому, якщо в даний час за кількістю відводяться у водні об'єкти стоків на першому місці стоїть промисловість, то в перспективі, при підвищенні культури виробництва і в міру зростання благоустрою населених пунктів та їх числа, це співвідношення буде змінюватися і кількість побутових стічних вод зросте. Зливові стоки з міських територій, загальна площа яких складає десятки тисяч квадратних кілометрів, включають значну кількість нафти, органічних продуктів. На відміну від побутових і промислових вони здебільшого не піддаються очищенню. Ці стоки надходять у водойми в період весняного сніготанення та інтенсивних і тривалих дощів.
Одним із джерел забруднення вод є сільське господарство. Основними забруднюючими інгредієнтами в поверхневому стоці з сільськогосподарських угідь виступають частки грунту, органічна речовина (гумус), добрива та пестициди, шкідливі мікроорганізми. З внесених на схилові землі добрив вимивається до 20% азоту, 2-5% фосфору і 10-70% калію. Винесення пестицидів з богарних земель сягає 1%, з зрошуваних - до 4% від внесеного кількості. Оскільки стоки з полів неможливо пропустити через очисні споруди, небезпеку забруднення вод добривами та пестицидами важко переоцінити. Біогенні речовини сприяють інтенсивному «цвітінню» води, викликають прогресуючу евтрофікацію водних об'єктів і призводять до порушення процесів самоочищення.
Тваринницькі комплекси і ферми, як правило, розташовуються на берегах водойм і річок. При відсутності жіжесборніков і гноєсховищ їх відходи змиваються зливовими стоками або спускаються у водні об'єкти. Ці відходи містять яйця гельмінтів і патогенні мікроорганізми. У Росії на рік тваринницькими комплексами та фермами спускається у водойми більше 1 млрд. м 3 відходів, що відповідає за ступенем забруднення біогенними елементами кількості побутових вод від міст з сумарною кількістю населення близько 300 млн. чоловік. Загальний річний стік великих птахофабрик в 1,5 рази перевищує обсяг стічних вод тваринництва.
Водний транспорт являє загрозу для чистоти водойм і водотоків у разі прямого скидання в них відходів, особливо підсланевих вод, сильно забруднених нафтопродуктами. Значна кількість нафти потрапляє у водні об'єкти при перевезенні її танкерами, зливання баластної води, якою заповнюються танкери для надання їм стійкості під час холостих ходів і яку нерідко скидають у водойми, щоб не втрачати час на станціях промивки. Аварії ж танкерів призводять до незліченним лих, гублять флору і фауну, порушуючи умови водопостачання населених пунктів і виводячи з ладу пляжі.
Багато річок нашої країни, переважно на півночі та в гірських районах, забруднюються при сплаві лісу, перш за все на тих ділянках, де є молевой сплав. До 10% колод тонуть і залишаються лежати на дні; на дно ж осідає і кора. Затонула деревина, повільно розкладаючись, поглинає кисень і отруює воду фенолами та ін шкідливими речовинами. Особливо великої шкоди молевой лісосплав завдає рибному господарству, руйнуючи нерестовища, травмуючи рибу і кормові організми.
Таке джерело забруднення водних об'єктів, як атмосферні опади, містить промислові викиди. Щорічно в атмосферу Землі надходить понад 53 млн. т оксидів азоту, 200 млн. т оксиду вуглецю, близько 150 млн. т діоксиду сірки, 200-250 млн. т пилу і 120 млн. т золи. Тверді частки переміщаються повітряними потоками на більші чи менші відстані і нерідко випадають безпосередньо на водну поверхню. Газоподібні викиди, розчиняючись в атмосферній волозі, випадають на поверхню Землі у вигляді «кислотних» дощів іноді на відстані багатьох сотень кілометрів від місць їх зародження. Від «кислотних» дощів особливо сильно страждають озера і ліси.
У ряді районів водні об'єкти забруднюються при видобутку корисних копалин, торфорозробках. За останні десятиліття істотним джерелом забруднення річок та водойм стала рекреація, особливо такі її види, як масове купання і маломірний флот. Все більшу роль у забрудненні водойм та водотоків грає гідротехнічне будівництво. Зарегулювання стоку річок та створення водосховищ призвело до значного уповільнення водообміну, зокрема у Волзі приблизно в 10 разів. Зменшення швидкості водообміну стало однією з причин масового розвитку синьо-зелених водоростей, «цвітіння» води.
Серед підземних вод в найбільшій мірі від забруднення страждають грунтові, оскільки артезіанські водні горизонти, перекриті водотривкими породами, перебувають у більш сприятливих умовах.
Відзначається як бактеріальне, так і хімічне забруднення підземних вод. Основними джерелами бактеріального забруднення підземних вод служать поля асенізації та фільтрації, обори, різного роду вигрібні ями, несправні каналізаційні мережі. У разі перекриття джерела забруднення самоочищення бактеріально забруднених вод відбувається дуже швидко.
Хімічного забруднення підземні води піддаються внаслідок вплив впливу стічних вод промислових підприємств, які фільтруються у підземні горизонти з різного роду ставків-відстійників, ставків-накопичувачів, ставків-випарників, шламових ставків, а також з хвостосховищ, золовідвалів тощо Чимало забруднюючих речовин надходить в підземні води з атмосферними опадами, що випадають на території, на яких знаходяться сховища відходів хімічних підприємств, склади сировини і готової хімічної продукції, на забруднені території різних промислових підприємств або сільськогосподарські поля, де широко застосовуються добрива і отрутохімікати. Нерідко постачальником забруднюючих речовин можуть з'явитися мінералізовані підземні води. Забруднення підземних вод також відбувається в районах видобутку корисних копалин.
Проникнення і поширення хімічного забруднення в меншій мірі, ніж бактеріального, визначається властивостями гірських порід, через які фільтруються забруднені розчини. Самоочищення підземних вод від хімічних забруднень відбувається дуже повільно, особливо від нафтопродуктів і детергентів, і забруднюючі речовини переміщуються по водоносним пластів на великі відстані.
Отже, діяльність людини істотно змінила обсяг і швидкість массоенергетіческіх потоків, в результаті чого водні об'єкти втрачають можливість самоочищення і в деяких випадках перетворюються на мертві. (5)
Вимоги до якості води
Забезпечення безпечного водокористування, охорона водних об'єктів від забруднення немислимі без регламентування якості водного середовища. В кінці 30-х рр.. нинішнього сторіччя завершився перехід до регламентації спуску стічних вод у водойми і водотоки виходячи з видів водокористування і гранично допустимих концентрацій забруднюючих речовин (ГДК). Розробка ГДК йшла дуже енергійно. У наш час число гігієнічних ГДК для водних об'єктів наближається до 1000, а рибогосподарських - до 300. Щорічно розробляються десятки нових нормативів.Поняття про ГДК базується на концепції порогового дії хімічних речовин. Встановлено, що для кожної речовини, що викликають ті чи інші несприятливі наслідки в організмі, існують і можуть бути визначені дози, при яких зміни функцій організму мінімальні (порогові). При більш низьких концентраціях речовина не надає шкідливої дії і його наявність розглядається як безпечне для життя теперішнього і наступного поколінь людей.
У водному законодавстві нашої країни в основі гігієнічних критеріїв якості води лежать наступні вимоги. Вода, що використовується населенням для питних та інших цілей, повинна відповідати фізіологічним потребам людини за органолептичними властивостями (запах, присмак. Забарвлення) і сольовим складом, бути нешкідливою і безпечною. Діючі гігієнічні нормативи відіграють велику організуючу роль при проектуванні нових і реконструкції старих промислових підприємств. Вони виступають науково обгрунтованим критерієм оцінки якості води у водоймах і водотоках, дозволяють контролюючим організаціям об'єктивно оцінити їх стан, в ряді випадків сприяють вдосконаленню методів очищення стічних вод багатьох промислових і комунально-побутових підприємств.
Вимоги до якості вод, використовуваних для господарсько-питних і культурно-побутових потреб, викладені в спеціальному документі «Правила охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами".
Основні вимоги, які пред'являються до якості води, полягають в наступному:
на поверхні води не повинно бути плаваючих домішок;
вода не повинна набувати запахи і присмаки інтенсивністю більше 2 балів, які виявляються безпосередньо або при наступному хлоруванні;
повна біохімічна потреба
з метою усунення небажаних смакових якостей води і можливих наслідків для стану людини загальна мінералізація не повинна перевищувати 1000 мг / л (по сухому залишку), в тому числі вміст хлоридів - 350, сульфатів - 500 мг / л;
для безпеки води в епідеміологічному відношенні в ній мають бути відсутні збудники кишкових захворювань, а число кишкових паличок у
вміст завислих речовин у воді після спуску стоків не повинно збільшуватися більш ніж на 0,25 мг / л для водних об'єктів, використовуваних для харчового водопостачання, і 0,75 мг / л для водойм, призначених для купання, спорту і відпочинку населення;
підвищення температури у водних об'єктах під час спуску в них різних стоків допускається не більше ніж на 3 ° С у порівнянні з максимальною температурою води в літній період;
забарвлення не повинна виявлятися в стовпчику висотою
показник рН має становити 6,5 - 8,5;
не допускається зміст отруйних речовин у концентраціях, що можуть зробити шкідливий вплив на людей і тварин.
Самоочищення природних вод
Одним з найбільш цінних властивостей природних вод є їх здатність до самоочищення. Самоочищення вод - це відновлення їх природних властивостей у річках, озерах та інших водних об'єктах, що відбувається природним шляхом в результаті протікання взаємопов'язаних фізико-хімічних, біохімічних та інших процесів (турбулентна дифузія, окислювання, сорбція, адсорбція і т. д.) здатність річок та озер до самоочищення знаходиться в тісній залежності від багатьох інших природних факторів, зокрема фізико-географічних умов, сонячної радіації, діяльності мікроорганізмів у воді, впливу водної рослинності і особливо гідрометеорологічного режиму. Найбільш інтенсивно самоочищення води у водоймах і водотоках здійснюється в теплий період року, коли біологічна активність у водних екосистемах найбільша. Швидше воно протікає на річках з швидкою течією і густими заростями очерету, очерету та рогозу уздовж їх берегів, особливо в лісостеповій та степовій зонах країни. Повна зміна води в річках займає в середньому 16 діб, болотах - 5, озерах - 17 років. Така різниця в часі пов'язана з різними термінами повного водообміну у різних водотоках та водоймах.Зменшення концентрації забруднюючих водні об'єкти неорганічних речовин відбувається шляхом нейтралізації кислот і лугів за рахунок природної буферності природних вод, освіти важкорозчинних сполук, гідролізу, сорбції та осадження. Концентрація органічних речовин та їх токсичність знижуються внаслідок хімічного і біохімічного окислення. Ці природні способи самоочищення знайшли відображення в прийнятих методах очищення забруднених вод у промисловості та сільському господарстві.
Для підтримки в водоймах і водотоках необхідного природної якості вод велике значення має поширення водної рослинності, яка виконує в них роль своєрідного біофільтра. Високу очищувальну здатність водних рослин широко використовують на багатьох промислових підприємствах як в нашій країні, так і за кордоном. Для цього створюють різноманітні штучні відстійники, в яких садять озерну і болотяну рослинність, добре очищає забруднені води.
В останні роки набула поширення штучна аерація - один з ефективних способів очищення забруднених вод, коли процес самоочищення різко скорочується при дефіциті розчиненого у воді кисню. Для цього спеціальні аератори встановлюють у водоймах і водотоках або ан станціях аерації перед скиданням забруднених вод.
Охорона води від забруднення
Охорона водних ресурсів полягає в забороні скидання у водойми і водотоки неочищених вод, створення водоохоронних зон, сприяння процесам самоочищення у водних об'єктах, збереженні та покращенні умов формування поверхневого і підземного стоку на водозборах.Питаннями охорони вод у нашій країні тривалий час займалося Міністерство меліорації і водного господарства СРСР, до складу якого входили Державна інспекція з охорони водних джерел і Головне управління комплексного використання водних ресурсів. В даний час ці функції виконують Комітет по водному господарству, Державний комітет по стандартизації, метрології та сертифікації, Федеральна служба з моніторингу навколишнього середовища. Головним аналітичним і координуючим центром природоохоронної діяльності є Міністерство охорони навколишнього середовища та природних ресурсів Російської Федерації.
Кілька десятиліть тому річки завдяки самоочищаються функції справлялися з очищенням вод. Тепер ж у найбільш обжитих районах країни в результаті будівництва нових міст і промислових підприємств створи водокористування розташовані настільки щільно, що нерідко місця скидання стічних вод та водозабори знаходяться практично поруч, Тому розробці і впровадженню ефективних методів очищення та доочищення стічних вод, очищення та знешкодження водопровідної води приділяється все більше уваги. На деяких підприємствах операції, пов'язані з водним господарством, грають дедалі більшу роль. Особливо високі витрати на водопостачання, очищення і відведення стоків у целюлозно-паперовій, гірничодобувної та нафтохімічної промисловості.
Послідовне очищення стічних вод на сучасних підприємствах передбачає проведення первинної, механічного очищення (видаляються легко облягати, і спливаючі речовини) і вторинної, біологічної (видаляються біологічно руйнуються органічні речовини). При цьому здійснюються коагуляція - для осадження зважених і колоїдних речовин, а також фосфору, адсорбція - з метою видалення розчинених органічних речовин і електроліз - для зниження вмісту розчинених речовин органічного і мінерального походження. Знезараження стічних вод проводиться за допомогою їх хлорування і озонування. Важливий елемент технологічного процесу очищення - видалення і знезараження утворюється осаду. У деяких випадках заключною операцією є дистиляція води.
Найбільш досконалі сучасні очисні споруди забезпечують звільнення стічних вод від органічних забруднень тільки на 85-90% і лише в окремих випадках - на 95%. Тому і після очищення необхідно 6-12-кратне, а часто і більше розбавлення їх чистою водою для збереження нормальної життєдіяльності водних екосистем. Справа в тому, що природна самоочищення водойм та водотоків дуже незначна. Самоочищення настає тільки в тому випадку, якщо скидаються води пройшли повне очищення, а у водному об'єкті вони були розбавлені водою у співвідношенні 1: 12-15. Якщо ж у водойми і водотоки стічні води надходять у великому обсязі, а тим більше і неочищеними, поступово втрачається стійке природну рівновагу водних екосистем, порушується їх нормальне функціонування.
Останнім часом розробляються і впроваджуються все більш ефективні методи очищення і доочищення стічних вод після їх біологічної очистки з застосуванням новітніх способів обробки стоків: радіаційних, електрохімічних, сорбційних, магнітних та ін вдосконалення технології очищення стічних вод, подальше підвищення ступеня очищення - найважливіші завдання в області охорони вод від забруднення.
Значно ширше слід застосовувати доочищення очищених стічних вод на землеробських полях зрошування (ЗПО). При доочищенню стічних вод на ЗПО не витрачаються кошти на їх індустріальну доочищення, створюється можливість отримувати додаткову сільськогосподарську продукцію, значно економиться вода, так як зменшується забір свіжої води для зрошення і відпадає необхідність у витрачанні води для розбавлення стічних вод. При використанні на ЗПО міських стічних вод містяться в них живильні речовини і мікроелементи засвоюються рослинами швидше і повніше, ніж штучні мінеральні добрива.
До числа важливих завдань відноситься також запобігання забруднення водоймищ пестицидами та отрутохімікатами. Для цього потрібно прискорити проведення протиерозійних заходів, створити пестициди, які розкладалися б протягом 1-3 тижнів без збереження отруйних залишків в культурі. До вирішення ж цих питань необхідно обмежити сільськогосподарське використання прибережних зон уздовж водотоків або не застосовувати в них пестициди. Більшого увагу вимагає і створення водоохоронних зон.
У захисті водних джерел від забруднення важливе значення має введення плати за скидання стічних вод, створення комплексних районних схем водоспоживання, водовідведення та очищення стічних вод, автоматизація контролю за якістю води в вододжерела і розробка методів управління якістю. Слід зазначити, що комплексні районні схеми дозволяють перейти до повторного і багаторазового використання води, експлуатації загальних для району очисних споруд, а також автоматизувати процеси управління роботою водопроводу і каналізації.
У запобіганні забруднення природних вод велика роль охорони гідросфери, оскільки придбані гідросферою негативні властивості не тільки видозмінюють водну екосистему і гнітюче діють на її гідробіологічні ресурси, а й руйнують екосистеми суші, її біологічні системи, а також літосферу.
Необхідно підкреслити, що однією з радикальних заходів боротьби із забрудненням служить подолання вкоріненою традицією розглядати водні об'єкти в якості приймачів стічних вод. Там, де це можливо, слід виключити в одних і тих же водотоках та водоймах або забір води, або скидання стічних вод.
Список літератури
1. Авакян А.Б., Широков В.М. Комплексне використання і охорона водних ресурсів: Учеб. посібник. - Мн.: Ун-кое, 1999р.2. Беліченко Ю.П., Швецов М.М. Раціональне використання і охорона водних ресурсів. - М.: Россельхозиздат, 2006р.
3. Кочановський А.М. та ін Очистка та використання стічних вод, - М.: Хімія, 2006р.