Замърсяване на водни обекти- заустване или навлизане по друг начин във водни обекти (повърхностни и подземни), както и образуване в тях на вредни вещества, които влошават качеството на водата, ограничават използването им или влияят негативно върху състоянието на дъното и бреговете на водните обекти ; антропогенно въвеждане на различни замърсители във водната екосистема, чието въздействие върху живите организми надхвърля естественото ниво, причинявайки тяхното потискане, разграждане и смърт.

Има няколко вида замърсяване на водата:

Най-опасното в момента е химическото замърсяване на водата поради глобалния мащаб на този процес, увеличаване на броя на замърсителите, сред които има много ксенобиотици, тоест вещества, чужди на водните и близките до водните екосистеми.

Замърсителите навлизат в околната среда в течна, твърда, газообразна и аерозолна форма. Начините на навлизането им във водната среда са разнообразни: директно във водните обекти, през атмосферата с валежи и в процеса на сухи утайки, през водосборния басейн с повърхностен, подпочвен и подземен отток.

Източниците на прием на замърсители могат да бъдат разделени на концентрирани, разпределени или дифузни и линейни.

Концентрираният отток идва от предприятия, комунални услуги и като правило се контролира по обем и състав от съответните служби и е управляем, по-специално чрез изграждане на пречиствателни съоръжения. Дифузният отток идва неравномерно от населени места, необорудвани сметища и сметища, земеделски ниви и животновъдни ферми, както и от атмосферни валежи. Този поток обикновено е неконтролиран и нерегулиран.

Източници на дифузен отток са и зоните на аномално техногенно замърсяване на почвата, които системно „подхранват” водоемите с опасни вещества. Такива зони са образувани например след аварията в Чернобил. Това са и лещи за течни отпадъци, например нефтопродукти, гробища за твърди отпадъци, чиято хидроизолация е нарушена.

Почти невъзможно е да се контролира потокът на замърсители от такива източници, единственият начин е да се предотврати образуването им.

Глобалното замърсяване е знак за днешния ден. Естествените и създадените от човека потоци от химикали са сравними по мащаб; за някои вещества (предимно метали) интензивността на антропогенния оборот е многократно по-висока от интензивността на естествения цикъл.

Киселинните валежи в резултат на отделянето на азотни и серни оксиди в атмосферата значително променят поведението на микроелементите във водоемите и техните водосбори. Активира се процесът на отстраняване на микроелементите от почвата, настъпва подкиселяване на водата във водоемите, което се отразява негативно на всички водни екосистеми.

Важна последица от замърсяването на водата е натрупването на замърсители в дънните седименти на водните обекти. При определени условия те се отделят във водната маса, което води до увеличаване на замърсяването с видимо отсъствие на замърсяване от отпадъчни води.

Опасните замърсители на водата включват нефт и нефтопродукти. Техни източници са всички етапи на добив, транспорт и рафиниране на нефт, както и потреблението на нефтопродукти. Всяка година в Русия се случват десетки хиляди средни и големи случайни разливи на нефт и нефтопродукти. Много нефт попада във водата поради течове на нефтопроводи и тръбопроводи, по железниците, на територията на петролни хранилища. Естественото масло е смес от десетки отделни въглеводороди, някои от които са токсични. Също така съдържа тежки метали (като молибден и ванадий), радионуклиди (уран и торий).

Основният процес на трансформация на въглеводородите в природната среда е биоразграждането. Скоростта му обаче е ниска и зависи от хидрометеорологичната обстановка. В северните райони, където са съсредоточени основните запаси от руски петрол, степента на биоразграждане на петрола е много ниска. Част от нефт и недостатъчно окислени въглеводороди се озовават на дъното на водните обекти, където скоростта на тяхното окисляване е практически нула. Вещества като полиароматни петролни въглеводороди, включително 3,4-бенз (а) пирен, показват повишена стабилност във вода. Увеличаването на концентрацията му представлява реална опасност за организмите на водната екосистема.

Друг опасен компонент на замърсяването на водата са пестицидите. Мигриращи под формата на суспендирана материя, те се утаяват на дъното на водните тела. Дънните седименти са основният резервоар за натрупване на пестициди и други устойчиви органични замърсители, което осигурява дълготрайната им циркулация във водните екосистеми. В хранителните вериги концентрацията им се увеличава многократно. Така, в сравнение със съдържанието в дънния тиня, концентрацията на ДДТ във водораслите се увеличава 10 пъти, в зоопланктона (ракообразните) - 100 пъти, в рибите - 1000 пъти, в хищните риби - 10 000 пъти.

Редица пестициди имат структури, които не са известни на природата и следователно са устойчиви на биотрансформация. Тези пестициди включват органохлорни пестициди, които са изключително токсични и устойчиви във водната среда и в почвите. Техните представители, като ДДТ, са забранени, но следи от това вещество все още се намират в природата.

Устойчивите вещества включват диоксини и полихлорирани бифенили. Някои от тях имат изключителна токсичност, която превъзхожда най-мощните отрови. Например, максимално допустимата концентрация на диоксини в повърхностните и подземните води в Съединените щати е 0,013 ng / l, във Федерална република Германия - 0,01 ng / l. Те се натрупват активно в хранителните вериги, особено в крайните звена на тези вериги – при животните. Най-високи концентрации са открити в рибата.

Полиароматните въглеводороди (PAH) навлизат в околната среда с енергийни и транспортни отпадъци. Сред тях 70–80% от масата на емисиите е заета от бензо (а) пирен. PAHs са мощни канцерогени.

Повърхностноактивните вещества (повърхностно активните вещества) обикновено не са токсични вещества, но образуват филм върху водната повърхност, който нарушава газообмена между водата и атмосферата. Фосфатите, които са част от повърхностноактивните вещества, причиняват еутрофикация на водните тела.

Използването на минерални и органични торове води до замърсяване на почви, повърхностни и подземни води със съединения на азот, фосфор и микроелементи. Замърсяването с фосфорни съединения е основната причина за еутрофикацията на водните обекти, най-голямата заплаха за биотата на водните обекти се носи от синьо-зелени водорасли или цианобактерии, които се размножават в огромни количества през топлия сезон във водни обекти, склонни към еутрофикация. При смъртта и разлагането на тези организми се отделят остро токсични вещества - цианотоксини. Около 20% от цялото замърсяване на водните обекти с фосфор идва от земеделски ландшафти, 45% се осигурява от животновъдство и битови отпадъчни води, повече от една трета - в резултат на загуби при транспортиране и съхранение на торове.

Минералните торове съдържат голям "букет" от микроелементи. Сред тях има тежки метали: хром, олово, цинк, мед, арсен, кадмий, никел. Те могат да повлияят негативно на организмите на животните и хората.

Огромен брой съществуващи антропогенни източници на замърсяване и множество начини за навлизане на замърсители във водните обекти правят практически невъзможно пълното премахване на замърсяването на водните обекти. Поради това беше необходимо да се определят показатели за качество на водата, които гарантират безопасността на използването на водата от населението и стабилността на водните екосистеми. Установяването на такива показатели се нарича нормиране на качеството на водата. При санитарно-хигиенното нормиране основен акцент е върху въздействието на опасните концентрации на химикали във водата върху човешкото здраве, при екологичното нормиране - за осигуряване на защитата на живите организми от водната среда от тях.

Индикаторът за максимално допустими концентрации (ПДК) се основава на концепцията за прага за действие на замърсителя. Под този праг концентрацията на дадено вещество се счита за безопасна за организмите.

Класификацията на водните обекти по естество и ниво на замърсяване позволява класификацията, която установява четири степени на замърсяване на водно тяло: допустимо (1-кратно превишение на ПДК), умерено (3-кратно превишение на ПДК), високо (10). -кратен излишък на ПДК) и изключително висок (100 - многократен излишък на ПДК).

Регулирането на околната среда има за цел да гарантира запазването на стабилността и целостта на водните екосистеми. Използването на принципа на „слабото звено“ на екосистемата дава възможност да се оцени концентрацията на замърсители, които са допустими за най-уязвимия компонент на системата. Тази концентрация се приема като приемлива за цялата екосистема като цяло.

Степента на замърсяване на земните води се контролира от системата за държавен мониторинг на водните обекти. През 2007 г. е извършено вземане на проби за физични и химични показатели с едновременно определяне на хидрологични показатели в 1716 пункта (2390 участъка).

В Руската федерация проблемът с осигуряването на населението с качествена питейна вода остава нерешен. Основната причина за това е незадоволителното състояние на водоизточниците. Реки като

Замърсяването на водните екосистеми води до намаляване на биоразнообразието, изчерпване на генофонда. Това не е единствената, но важна причина за намаляването на биоразнообразието и изобилието от водни видове.

Опазването на природните ресурси и осигуряването на качеството на природните води е задача от национално значение.

Със заповед на правителството на Руската федерация от 27 август 2009 г. № 1235-r беше одобрена Водната стратегия на Руската федерация за периода до 2020 г. В него се казва, че за да се подобри качеството на водата във водните обекти, да се възстановят водните екосистеми и рекреационния потенциал на водните обекти, е необходимо да се решат следните задачи:

За решаването на този проблем са необходими законодателни, организационни, икономически, технологични мерки и най-вече политическа воля, насочена към решаване на формулираните задачи.

Замърсяването на реки, езера, морета и дори океани се увеличава
скорост, тъй като огромно количество суспендирани и разтворени вещества (неорганични и органични) навлизат в резервоарите.

Основните източници на замърсяване на природните води са:

1. Атмосферните води, носещи замърсители (замърсители) от промишлен произход, се отмиват от въздуха. Когато се стичат по склоновете, атмосферната и стопената вода допълнително носят със себе си органични и минерални вещества. Особено опасни са отточните води от градските улици, промишлени обекти, пренасящи нефтопродукти, боклук, феноли, киселини и др.

2. Градски отпадъчни води, включително предимно битови
отпадни води, съдържащи фекалии, детергенти (повърхностно активни детергенти), микроорганизми, включително патогенни.

3. Промишлени отпадъчни води, генерирани в голямо разнообразие от индустрии, сред които най-активно консумиращите вода са черната металургия, химическата, дървохимическата, нефтопреработващата промишленост.

С развитието на индустрията и увеличаването на потреблението на вода се увеличава и количеството течни отпадъци - отпадъчни води. Още през 60-те години в света се генерираха около 700 милиарда m3 отпадъчни води годишно. Около 1/3 от тях са промишлени отпадъчни води, замърсени с различни вещества. Само половината от промишлените течни отпадъци бяха третирани по един или друг начин. Другата половина се зауства във водни обекти без никакво пречистване.

По време на технологичните процеси се появяват следните основни видове отпадъчни води.

1 Реакционна вода, замърсена както с изходни материали, така и с реакционни продукти.

3. Вода за измиване - след измиване на суровини, продукти, оборудване, водни разтвори на майката.

4. Водни екстрагенти и абсорбенти.

5. Охлаждащи води, които не са в контакт с технологични продукти и се използват в системи за водоснабдяване за рециклиране.

6. Битова вода от заведения за обществено хранене, перални, душове, тоалетни, след почистване на помещения и др.

7. Атмосферни валежи, изтичащи от територията на промишлени предприятия, замърсени с различни химични вещества.

В отпадъчните води на хидролизната промишленост има алкохолни и фурфуролни компоненти, варива след мая, фузел, ефирен
алдехидни и терпентинови фракции, различни киселини.

Селското стопанство също е източник на замърсяване на водните екосистеми. Първо, увеличаването на добивите на културите и производителността на земята неизбежно е свързано с използването на торове и пестициди (пестициди). След като попаднат на повърхността на почвата, те се отмиват от нея и се озовават във водни тела. На второ място, животновъдството е свързано с образуването на големи маси мъртви органични вещества (оборски тор, постеля), урея, която отново може да попадне във водни обекти. Тези отпадъци са нетоксични, но масите им са огромни (припомнете си, че получаването на 1 кг месо "коства" 70-90 кг фураж) и въпреки своята нетоксичност водят до тежки последици за водните екологични системи.

Голяма опасност е замърсяването на водата с радиоактивни вещества. Суспендираните твърди частици допринасят за образуването на стабилни водни суспензии, докато прозрачността и външният вид на водата се влошават, а активността на фотосинтезата на водните растения намалява.

Водата се замърсява от топли отпадъчни води от ТЕЦ: тъй като това променя температурния режим във водното тяло и тогава може да има несъответствие между неговите санитарни изисквания.

Замърсяването на реки, езера, морета и дори океани придобива такива размери, че в много райони надхвърля способността им за самопочистване. Вече в някои страни започва да се усеща недостиг на прясна вода.

Замърсяването на водните системи е по-опасно от замърсяването на атмосферата поради следните причини: процесите на регенерация, или самопречистване, протичат много по-бавно във водната среда, отколкото във въздуха; източниците на замърсяване на водните обекти са по-разнообразни. Естествените процеси, протичащи във водната среда и изложени на замърсяване, са по-чувствителни сами по себе си и са по-важни за поддържането на живота на Земята от тези, които протичат в атмосферата.

Въведение: същността и значението на водните ресурси ……………………….… 1

1. Водни ресурси и тяхното използване ……………………………………………… .. 2

2. Водни ресурси на Русия ………………………………………………………… .... 4

3. Източници на замърсяване ………………………………………………………… 10

3.1. Обща характеристика на източниците на замърсяване ………………… …… 10

3.2. Кислородният глад като фактор за замърсяване на водоемите ... ... ... ... 12

3.3. Фактори, възпрепятстващи развитието на водните екосистеми …………… 14

3.4. Отпадъчни води ………………………………………………………… … ……… 14

3.5. Последици от навлизането на отпадъчни води във водни обекти ……………… .. …… 19

4. Мерки за борба със замърсяването на водните ресурси …………………… ... 21

4.1. Естествено почистване на водните обекти …………………………………………… .. …… 21

4.2. Методи за пречистване на отпадъчни води ………………………………………………… 22

4.2.1. Механичен метод ………………………………………………………….… 23

4.2.2. Химичен метод …………………………………………………………….… .23

4.2.3. Физикохимичен метод ……………………………………… ...… 23

4.2.4. Биологичен метод ………………………………………………………… .... 24

4.3. Производство без дренаж ………………………………………………………… 25

4.4. Мониторинг на водните обекти ………………………………………… 26

Заключение ………………………………………………………………………… .. 26

Въведение: същността и значението на водните ресурси

Водата е най-ценният природен ресурс. Той играе изключителна роля в метаболитните процеси, които формират основата на живота. Водата е от голямо значение в промишленото и селскостопанското производство; добре известно е, че той е необходим за ежедневните нужди на човека, всички растения и животни. За много живи същества той служи като местообитание.

Растежът на градовете, бързото развитие на индустрията, интензифицирането на селското стопанство, значителното разширяване на площта на напояваните земи, подобряването на културните и битовите условия и редица други фактори все повече усложняват проблема с водоснабдяването.

Търсенето на вода е огромно и се увеличава всяка година. Годишната консумация на вода по земното кълбо за всички видове водоснабдяване е 3300-3500 km 3. В същото време 70% от цялото потребление на вода се използва в селското стопанство.

Много вода се консумира от химическата и целулозно-хартиената промишленост, черната и цветната металургия. Развитието на енергетиката води и до рязко увеличаване на търсенето на вода. Значително количество вода се изразходва за нуждите на животновъдството, както и за битовите нужди на населението. По-голямата част от водата, след като се използва за битови нужди, се връща обратно в реките под формата на отпадни води.

Недостигът на чиста прясна вода вече се превръща в глобален проблем. Постоянно нарастващите нужди на индустрията и селското стопанство от вода принуждават всички страни, учени по света да търсят различни средства за решаване на този проблем.

На настоящия етап се определят следните насоки на рационално използване на водните ресурси: по-пълно използване и разширено възпроизводство на прясноводните ресурси; разработване на нови технологични процеси за предотвратяване на замърсяването на водните обекти и минимизиране на потреблението на прясна вода.

1. Водни ресурси и тяхното използване

Водната обвивка на земята като цяло се нарича хидросфера и представлява съвкупност от океани, морета, езера, реки, ледени образувания, подземни и атмосферни води. Общата площ на земните океани е 2,5 пъти площта на сушата.

Общите запаси от вода на Земята са 138,6 милиона км 3. Около 97,5% от водата е солена или до голяма степен минерализирана, тоест изисква пречистване за редица приложения.Океаните представляват 96,5% от водната маса на планетата.

За по-ясна представа за мащаба на хидросферата, нейната маса трябва да се сравни с масата на други черупки на Земята (в тонове):

Хидросфера - 1,50х10 18

Земна кора - 2,80x10"

Жива материя (биосфера) - 2,4 x10 12

Атмосфера - 5,15x10 13

Информацията, представена в таблица 1, дава представа за световните водни запаси.

Маса 1.

	Име на обекти	Площ на разпространение в милиони кубични км	Обем, хиляди кубични метра км	Дял в световните акции,
	Световен океан
	Подземните води
	Включително под земята
	прясна вода
	Влажност на почвата
	Ледници и постоянен сняг
	Подземен лед
	Езерна вода.
	прясно
	солено
	Блатна вода
	Речна вода
	Вода в атмосферата
	Вода в организмите
	Общи водни запаси
	Общо количество прясна вода

В момента наличността на вода на човек на ден е различна в различните страни по света. В редица страни с развити икономики заплахата от недостиг на вода е назряла. Недостигът на прясна вода на земята нараства експоненциално. Има обаче обещаващи източници на прясна вода - айсберги, родени от ледниците на Антарктида и Гренландия.

Както знаете, човек не може да живее без вода. Водата е един от най-важните фактори, определящи разположението на производителните сили, а много често и средство за производство. Увеличаването на потреблението на вода от индустрията е свързано не само с нейното бързо развитие, но и с увеличаване на потреблението на вода на единица продукция. Например, за производството на 1 тон памучна тъкан фабриките изразходват 250 m 3 вода. Химическата промишленост изисква много вода. И така, за производството на 1 тон амоняк се изразходват около 1000 m 3 вода.

Съвременните големи ТЕЦ консумират огромни количества вода. Само една станция с мощност 300 хиляди kW консумира до 120 m 3 / s, или повече от 300 милиона m 3 годишно. Брутната консумация на вода за тези станции в бъдеще ще се увеличи с около 9-10 пъти.

Селското стопанство е един от най-значимите консуматори на вода. В системата за управление на водите това е най-големият консуматор на вода. Отглеждането на 1 тон пшеница изисква 1500 m 3 вода през вегетационния период, 1 тон ориз - повече от 7000 m 3. Високата производителност на напояваната земя стимулира рязко увеличаване на площта по целия свят – сега тя се равнява на 200 милиона хектара. Поливните земи, съставляващи около 1/6 от общата площ за посевите, осигуряват около половината от селскостопанската продукция.

Особено място в използването на водните ресурси заема потреблението на вода за нуждите на населението. За битови и питейни нужди у нас се падат около 10% от потреблението на вода. В същото време непрекъснатото водоснабдяване, както и стриктното спазване на научно обосновани санитарни и хигиенни стандарти са задължителни.

Използването на водата за битови нужди е една от връзките в кръговрата на водата в природата. Но антропогенната връзка на цикъла се различава от естествената по това, че в процеса на изпаряване част от използваната от човека вода се връща в атмосферата обезсолена. Другата част (компонент, например, във водоснабдяването на градовете и повечето промишлени предприятия, 90%) се изхвърля във водни обекти под формата на отпадъчни води, замърсени с промишлени отпадъци.

Според Държавния воден кадастър на Русия общият прием на вода от естествени водни обекти през 1995 г. е 96,9 km 3. Включително за нуждите на националната икономика са използвани повече от 70 km 3, включително за:

Промишлено водоснабдяване - 46 km 3;

Напояване - 13,1 km 3;

Селскостопанско водоснабдяване - 3,9 km 3;

Други нужди - 7,5 км 3.

Нуждите на индустрията са задоволени с 23% за сметка на водовземането от естествени водни обекти и със 77% - от системата за циркулационно и повторно последователно водоснабдяване.

2. Водни ресурси на Русия

Ако говорим за Русия, основата на водните ресурси е речният отток, който е средно 4262 km 3 по отношение на водното съдържание на година, от които около 90% попадат в басейните на Арктическия и Тихия океан. Басейните на Каспийско и Азовско море, където живее над 80% от населението на Русия и е съсредоточен основният й промишлен и селскостопански потенциал, представляват по-малко от 8% от общия речен отток. Средният дългосрочен общ отток на Русия е 4270 кубически метра. км / година, включително 230 кубични метра от прилежащи територии. км.

Руската федерация като цяло е богата на прясна вода: 28,5 хиляди кубически метра на жител. м годишно, но разпределението му върху територията е изключително неравномерно.

Към днешна дата намаляването на годишния отток на големите реки в Русия под влияние на икономическата активност е средно от 10% (река Волга) до 40% (река Дон, Кубан, Терек).

Процесът на интензивна деградация на малките реки в Русия продължава: деградация на каналите и затлачване.

Общият обем на изтеглената вода от естествените водни обекти е 117 куб.м. км, включително 101,7 куб.м. км прясна вода; загубите са равни на 9,1 куб.м. км, използван във фермата 95,4 куб.м. км, включително:

За промишлени нужди - 52,7 куб.м. км;

За напояване -16,8 куб.м. км;

За битова питейна вода -14,7 куб. км;

Селскостопанско водоснабдяване - 4,1 куб. км;

За други нужди - 7,1 куб.км.

В Русия като цяло общият обем на приема на прясна вода от водоизточници е около 3%, но в редица речни басейни, вкл. Кубан, Дон, количеството на приеманата вода достига 50% или повече, което надвишава екологично приемливия прием.

В общинските услуги потреблението на вода е средно 32 литра на ден на човек и надвишава стандарта с 15-20%. Високата стойност на специфичното потребление на вода се дължи на наличието на големи загуби на вода, достигащи до 40% в някои градове (корозия и износване на водопроводните мрежи, течове). Въпросът за качеството на питейната вода е остър: една четвърт от общинските водопроводи и една трета от ведомствените подават вода без достатъчно пречистване.

Последните пет години бяха белязани от високи нива на водата, което доведе до 22% намаление на водата, използвана за напояване.

Заустването на отпадъчни води в повърхностните водни обекти през 1998 г. възлиза на 73,2 куб. км, включително замърсени отпадъчни води - 28 куб. км, стандартни чисти води (без необходимост от пречистване) - 42,3 куб. метра.

Големи обеми отпадъчни (колекторно-дренажни) води в селското стопанство се заустват във водни обекти от поливни земи - 7,7 куб. км. Досега тези води са условно класифицирани като нормативно чисти. Всъщност повечето от тях са замърсени с пестициди, пестициди, остатъци от минерални торове.

Качеството на водата във водоемите и потоците се оценява по физични, химични и хидробиологични показатели. Последните определят класа на качеството на водите и степента на тяхното замърсяване: много чисти - клас 1, чисти - клас 2, умерено замърсени - клас 3, замърсени - клас 4, мръсни - клас 5, много мръсни - клас 6. По хидробиологични показатели практически няма води от първите два класа чистота. Морските води на вътрешните и крайните морета на Русия са подложени на интензивен антропогенен натиск, както в самите води, така и в резултат на икономическа дейност във водосборните райони. Основните източници на замърсяване на морските води са речен отток, отпадни води на предприятия и градове, воден транспорт.

Най-голямо количество отпадъчни води от територията на Русия навлиза в Каспийско море - около 28 куб.м. км отток, вкл. 11 куб. км замърсен, Азов - около 14 куб. км отток, вкл. 4 куб. км замърсени.

Развитието на абразионните процеси е характерно за морските брегове, повече от 60% от бреговата ивица преживява разрушения, ерозия и наводнения, което е допълнителен източник на замърсяване на морската среда. Състоянието на морските води се характеризира със 7 класа на качество (изключително мръсни - 7 клас).

Запасите и качеството на природните води са изключително неравномерно разпределени на територията на Русия. Схема 1 отразява нивото на осигуреност на територията с течаща вода от повърхностни източници .

Долното течение на Об, междуречието Об-Енисей, долното течение на реките Енисей, Лена и Амур са най-снабдени с водни ресурси. Повишеното ниво на наличност на вода е характерно за европейския север, Централен Сибир, Далечния изток и западния Урал. От субектите на федерацията най-големи са показателите в Красноярския край и Камчатска област (без автономни окръзи), Сахалинска област и Еврейския автономен район. В центъра и на юг от европейската част на страната, където е съсредоточено основното население на Русия, зоната на задоволително водоснабдяване е ограничена от долината на Волга и планинските райони на Кавказ. От административните образувания най-голям дефицит на водни ресурси се отбелязва в Калмикия и Ростовска област. Малко по-добра е ситуацията в Ставрополския край, южните райони на Централния, в Черноземния район и Южния Зауралски регион.

Схема 2 характеризира обемите вода, взета от естествени водни обекти за битови, питейни, промишлени и други нужди (напояване, изпомпване в кладенци и др.) .

Обемът на приема на вода на икономически активен жител е от голямо значение в групата региони на централен Сибир (Иркутска област, Красноярска област с област Таймир, Хакасия, Тува, Кемеровска област). Водният капацитет на икономиката тук се основава на мощната водна система Ангара-Енисей. Още по-водоемка е икономиката на южната част на Русия от Оренбургска област до Краснодарския край. Максималната консумация на вода на глава от населението се отбелязва в Карачаево-Черкесия, Дагестан и Астраханската област. В останалата част от европейската територия на страната локалните зони с повишен воден капацитет са характерни за икономическите комплекси на Ленинградска, Архангелска, Пермска, Мурманска области и особено на Костромска и Тверска области (в последния случай последствията на по-нататъшните нужди на Москва вероятно се проявяват). Минималното потребление на вода за нуждите на икономическия комплекс се отбелязва в слабо развитите автономии - Евенкия, Ненец и Коми-Пермятски области.

Анализът на дисбалансите в използването на водата по критерия за концентрация на ресурсите/интензивност на използване показва, че за повечето региони на страната, включително индустриално развития среден Урал, центъра и северозападната част на европейската част, потреблението на вода е хармонизирано с възможностите на външната среда.

Относителният дефицит на водни ресурси има сериозно ограничаващо влияние в регионите, разположени на юг от линията Курск-Уфа. Тук увеличаването на съотношението на извличането на вода към обема на водните ресурси е право пропорционално на нарастването на необходимите ограничения за екстензивно използване на водата. В оскъдния с вода юг от Европейска Русия много сфери на живота се оказват силно зависими от климатичните колебания. Климатолозите на почти всички училища са съгласни, че в близко бъдеще влажната фаза на климата в Евразия ще бъде заменена със суха, освен това вековната скала, която ще бъде дори по-суха от предишната вековна суша от 30-те години на миналия век. . Според различни оценки този етап ще започне през 1999 - 2006 г., като 7-годишната разлика за този вид прогнози е доста незначителна. Сушата ще бъде по-остра в райони с недостатъчна влажност, високо замърсяване на водните обекти и водоемки видове производство. Използвайки данни за водните запаси в регионите, обемите на замърсените отпадъчни води и икономическия прием на вода, е възможно да се предвиди степента на въздействие на бъдещите климатични промени върху природните системи, човешкото здраве и икономиката на Русия.

Най-засушливите в Русия Калмикия и Оренбургската област ще пострадат. Малко по-малко щети ще понесат Ставрополската територия, Дагестан, Астрахан, Ростов и Белгород. Третата група, в допълнение към сухия Краснодарски край, Волгоградска, Воронежска, Липецка, Пензенска, Новосибирска област, включва и Челябинска и Московска област, където водоснабдяването вече е доста натоварено. В останалите региони сушата ще доведе преди всичко до намаляване на селскостопанската производителност и ще изостри проблемите в градовете с напрегнати водоснабдяване. В екологичния план в почти всички водни обекти концентрацията на замърсители ще се увеличи. Най-голяма вероятност от икономическа рецесия по време на суша в Русия е в регионите на Предкавказие (Краснодарски и Ставрополски територии, Дагестан, Ростовска и Астраханска области). Намаляването на селскостопанската производителност и икономическата рентабилност, съчетано с влошаване на водоснабдяването, ще задълбочи проблемите със заетостта в този вече експлозивен регион. Промяната от влажна климатична фаза към суха ще доведе до промяна в знака на движението на нивото на Каспийско море - то ще започне да пада. В резултат на това в съседните региони (Дагестан, Калмикия, Астраханска област) ситуацията ще бъде по-остра, тъй като ще е необходимо да се реорганизира от съвременни мерки за преодоляване на последиците от нарастването на нивото на Каспийско море към системата на мерки за преодоляване на последиците от падането му G.

В сегашните условия най-спешно е разработването на регионална стратегия за водоползване за Южна и Централна Русия. Основната цел е да се стимулира използването на рециклирана вода, като се намали прякото водозабор, което предполага набор от мерки за превръщането на водата в икономически важен ресурс за всички икономически субекти, включително селското стопанство и населението. Повсеместното и разпръснато използване на водата прави стратегията за централизирано управление на нейното разпределение и потребление безперспективна, поради което реалните смени могат да осигурят само ежедневни стимули за спасяването й. Всъщност говорим за заплащане на водоползването и първичен преход в комуналното и селското стопанство на юг на Русия към отчитане на всички видове потребление на вода.

3. Източници на замърсяване

3.1. Обща характеристика на източниците на замърсяване

Източници на замърсяване са обекти, от които се изхвърлят или изпускат по друг начин във водните обекти опасни вещества, които влошават качеството на повърхностните води, ограничават тяхното използване, а също така оказват отрицателно въздействие върху състоянието на дънните и крайбрежните водни обекти.

Опазването на водните обекти от замърсяване се осъществява чрез регулиране на дейността както на стационарни, така и на други източници на замърсяване.

На територията на Русия почти всички водни обекти са обект на антропогенно влияние. Качеството на водата в повечето от тях не отговаря на нормативните изисквания. Дългогодишните наблюдения на динамиката на качеството на повърхностните води разкриват тенденция към увеличаване на тяхното замърсяване. Броят на участъците с високо ниво на замърсяване на водите (повече от 10 ПДК) и броят на случаите на изключително високо замърсяване на водните обекти (над 100 ПДК) се увеличават ежегодно.

Основните източници на замърсяване на водните обекти са предприятия от черна и цветна металургия, химическа и нефтохимическа промишленост, целулоза и хартия, лека промишленост.

Микробното замърсяване на водите възниква в резултат на навлизането на патогенни микроорганизми във водните обекти. Налице е и термично замърсяване на водата в резултат на притока на нагрята отпадъчна вода.

Замърсителите могат условно да бъдат разделени на няколко групи. Според агрегатното състояние се разграничават неразтворими, колоидни и разтворими примеси. Освен това замърсяването се разделя на минерално, органично, бактериално и биологично.

Степента на опасност от отнасяне на пестициди при обработката на земеделска земя зависи от начина на приложение и формата на препарата. При обработка на земята рискът от замърсяване на водните обекти е по-малък. По време на въздушно третиране препаратът може да се пренася от въздушни течения на стотици метри и да се утаява върху необработената площ и на повърхността на водни тела.

Почти всички източници на повърхностно водоснабдяване през последните години са били изложени на вредно антропогенно замърсяване, особено реки като Волга, Дон, Северна Двина, Уфа, Тобол, Том и други реки на Сибир и Далечния изток. 70% от повърхностните води и 30% от подземните води са загубили питейната си стойност и са преминали в категориите замърсяване - "условно чисти" и "мръсни". Почти 70% от населението на Руската федерация използва вода, която не отговаря на GOST „Питейна вода“.

През последните 10 години обемът на финансирането за управление на водите в Русия е намален 11 пъти. В резултат на това условията за водоснабдяване на населението се влошиха.

Процесите на деградация на повърхностните водни обекти се увеличават поради заустването в тях на замърсени отпадъчни води от предприятия и съоръжения на жилищно-комуналната, нефтохимическата, нефтената, газовата, въглищната, месодайната, дървообработващата, целулозно-хартиената промишленост, както и като черна и цветна металургия, събирателно - отводняващи води от поливни земи, замърсени с пестициди и пестициди.

Продължава изчерпването на речните водни ресурси под влияние на стопанската дейност. Възможностите за безвъзвратно изтегляне на вода в басейните на реките Кубан, Дон, Терек, Урал, Исет, Миас и редица други са практически изчерпани. Състоянието на малките реки е неблагоприятно, особено в зоните на големите индустриални центрове. В селските райони се нанасят значителни щети на малките реки поради нарушаване на специалния режим на стопанска дейност във водозащитните и крайбрежните зони, води до замърсяване на реките, както и до отмиване на почвата в резултат на водна ерозия.

Нараства замърсяването на подземните води, използвани за водоснабдяване. В Руската федерация са идентифицирани около 1200 огнища на замърсяване на подземните води, от които 86% са разположени в европейската част. Влошаване на качеството на водата е констатирано в 76 града, на 175 водохващания. Много подземни извори, особено тези, които захранват големите градове в Централен, Централен Ченоземен, Северен Кавказ и други региони, са силно изчерпани, което се доказва от намаляване на нивото на санитарните води, на места достигащо десетки метра.

Общата консумация на замърсена вода на водохващанията е 5-6% от общото количество подземни води, използвани за битово и питейно водоснабдяване.

На територията на Русия са открити около 500 района, където подземните води са замърсени със сулфати, хлориди, съединения на азот, мед, цинк, олово, кадмий, живак, чиито нива са десетки пъти по-високи от ПДК.

Поради повишеното замърсяване на водоизточниците, традиционно използваните технологии за пречистване на водата в повечето случаи са недостатъчно ефективни. Ефективността на пречистването на водата се влияе негативно от недостига на реагенти и ниското ниво на оборудване на водопроводите, устройствата за автоматизация и контрол. Ситуацията се влошава от факта, че 40% от вътрешните повърхности на тръбопроводите са засегнати от корозия, покрити с ръжда, поради което по време на транспортиране качеството на водата се влошава допълнително.

3.2. Кислородният глад като фактор за замърсяване на водата

Както знаете, водният цикъл се състои от няколко етапа: изпаряване, образуване на облаци, валежи, оттичане в потоци и реки и отново изпаряване. През целия си път самата вода е в състояние да се пречиства от замърсителите, които влизат в нея – продуктите от разпадането на органична материя, разтворени газове и минерали, суспендиран твърд материал.

На места с голяма концентрация на хора и животни естествената чиста вода обикновено не е достатъчна, особено ако се използва за събиране на отпадни води и пренасянето им далеч от населените места. Ако не попадне много отпадни води в почвата, почвените организми ги рециклират, използвайки повторно хранителни вещества, а чистата вода се просмуква в съседните водни потоци. Но ако примесите попаднат във водата незабавно, те изгният и кислородът се изразходва за тяхното окисляване. Създава се така наречената биохимична нужда от кислород (БПК). Колкото по-високо е това търсене, толкова по-малко кислород остава във водата за живите микроорганизми, особено за рибите и водораслите. Понякога поради липса на кислород всички живи същества умират. Водата става биологично мъртва – в нея остават само анаеробни бактерии; те процъфтяват без кислород и отделят сероводород в хода на живота си. Вече безжизнената вода придобива гнила миризма и става напълно негодна за хора и животни. Това може да се случи при излишък на вещества като нитрати и фосфати във водата; те навлизат във водата от селскостопански торове в нивите или от замърсени с почистващи препарати отпадъчни води. Тези хранителни вещества стимулират растежа на водораслите, които започват да консумират много кислород, а когато той стане недостатъчен, те умират. В естествени условия езерото, преди да се затили и да изчезне, има около 20 хиляди. години. Излишъкът от хранителни вещества ускорява процеса на стареене или интрофикацията и намалява живота на езерото, което го прави и непривлекателно. Кислородът се разтваря по-зле в топла вода, отколкото в студена. Някои предприятия, особено електроцентралите, консумират огромни количества вода за охлаждане. Нагрятата вода се изхвърля обратно в реките и допълнително нарушава биологичния баланс на водната система. Намаленото съдържание на кислород възпрепятства развитието на някои живи видове и дава предимство на други. Но тези нови, топлолюбиви видове също страдат много, веднага щом нагряването на водата спре.

3.3. Фактори, възпрепятстващи развитието на водните екосистеми

Органичните отпадъци, хранителните вещества и топлината пречат на нормалното развитие на сладководни екологични системи само когато претоварват тези системи. Но през последните години огромни количества абсолютно чужди вещества паднаха върху екологичните системи, от които те не знаят защита. Селскостопанските пестициди, метали и химикали от промишлени отпадъчни води успяха да влязат във водната хранителна верига с потенциално непредвидими последици. Видовете в началото на хранителната верига могат да натрупват тези вещества в опасни концентрации и да станат още по-уязвими към други вредни ефекти.

3.4. Отпадъчни води

Дренажните системи и конструкции са един от видовете инженерно оборудване и благоустрояване на населени места, жилищни, обществени и промишлени сгради, които осигуряват необходимите санитарно-хигиенни условия за работа, бит и отдих на населението. Системите за отводняване и пречистване се състоят от набор от оборудване, мрежи и конструкции, предназначени за приемане и отвеждане на битови промишлени и атмосферни отпадъчни води по тръбопроводи, както и за тяхното пречистване и неутрализация, преди да бъдат зауствани във водоем или използвани.

Обектите на водоотвеждане са сгради с различно предназначение, както и новопостроени, съществуващи и реконструирани градове, селища, промишлени предприятия, санитарно-курортни комплекси и др.

Отпадъчните води са води, използвани за битови, промишлени или други нужди и замърсени с различни примеси, които са променили първоначалния си химичен състав и физични свойства, както и води, изтичащи от територията на населени места и промишлени предприятия в резултат на валежи или напояване на улици. .

В зависимост от произхода на вида и състава, отпадните води се разделят на три основни категории:

битови (от тоалетни, душове, кухни, бани, перални, столове, болници; идват от жилищни и обществени сгради, както и от битови помещения и промишлени предприятия);

промишлени (води, използвани в технологични процеси, които вече не отговарят на изискванията за тяхното качество; тази категория води включва води, изпомпвани на повърхността на земята при добива на минерали);

атмосферни (дъжд и размразяване; заедно с атмосферните води се отклоняват от поливане на улици, от чешми и дренажи).

На практика се използва и понятието градски отпадъчни води, които са смес от битови и промишлени отпадъчни води. Битови, промишлени и атмосферни отпадъчни води се заустват както съвместно, така и поотделно. Най-разпространени са общи и отделни дренажни системи. При система от изцяло сплави и трите категории отпадъчни води се заустват през една обща мрежа от тръби и канали извън градската зона към пречиствателната станция. Отделните системи се състоят от няколко мрежи от тръби и канали: през една от тях се отвеждат дъждовни и незамърсени промишлени отпадъчни води, а през друга или няколко мрежи - битови и замърсени промишлени отпадъчни води.

Отпадъчните води са сложна хетерогенна смес, съдържаща примеси от органичен и минерален произход, които са в неразтворено, колоидно и разтворено състояние. Степента на замърсяване на отпадъчните води се оценява по концентрация, т.е. маса на примесите на единица обем mg / l или g / m3. Съставът на отпадъчните води се анализира редовно. Провеждат се санитарни и химични анализи за определяне на стойността на ХПК (обща концентрация на органични вещества); БПК (концентрация на биологично окислени органични съединения); концентрация на суспендирани твърди вещества; активна реакция на околната среда; интензивност на цвета; степен на минерализация; концентрация на биогенни елементи (азот, фосфор, калий) и др. Най-сложният състав на отпадъчните води от промишлени предприятия. Образуването на промишлени отпадъчни води се влияе от вида на преработваните суровини, производствения процес, използваните реагенти, междинните продукти и продукти, състава на изходната вода, местните условия и т.н. общия поток на едно индустриално предприятие, но също отпадни води от отделни работилници и апарати.

В допълнение към определянето на основните санитарно-химични показатели в промишлените отпадъчни води се определят концентрациите на специфични компоненти, чието съдържание е предопределено от технологичните разпоредби на производството и номенклатурата на използваните вещества. Тъй като промишлените отпадъчни води са най-опасните за водните обекти, ще ги разгледаме по-подробно.

Промишлените отпадъчни води са разделени на две основни категории: замърсени и незамърсени (относително чисти).

Замърсените промишлени отпадъчни води се разделят на три групи.

1. Замърсени предимно с минерални примеси (металургични, машиностроителни, рудо- и въгледобивни; фабрики за производство на киселини, строителни продукти и материали, минерални торове и др.)

2. Замърсени основно с органични примеси (предприятия за месо, риба, млечни продукти, храни, целулоза и хартия, микробиологична, химическа промишленост; фабрики за производство на каучук, пластмаси и др.)

3. Замърсени с минерални и органични примеси (предприятия за нефтодобив, нефтопреработка, текстилна, лека, фармацевтична промишленост; фабрики за производство на захар, консерви, продукти от органичен синтез и др.).

В допълнение към горните 3 групи замърсени производствени отпадъчни води, в водоема се зауства нагрята вода, което е причина за т. нар. термично замърсяване.

Промишлените отпадъчни води могат да варират по концентрация на замърсители, по степен на агресивност и др. Съставът на промишлените отпадъчни води варира значително, което налага внимателно обосноваване на избора на надежден и ефективен метод за пречистване във всеки конкретен случай. Получаването на проектни параметри и технологични разпоредби за третиране на отпадъчни води и утайки изисква много дългосрочни научни изследвания както в лабораторни, така и в полупроизводствени условия.

Количеството на промишлените отпадъчни води се определя в зависимост от производителността на предприятието съгласно консолидираните стандарти за потребление на вода и отпадъчни води за различни индустрии. Нормата на потребление на вода е разумното количество вода, необходимо за производствения процес, установено на базата на научно обосновано изчисление или най-добри практики. Консолидираната норма на потребление на вода включва цялото потребление на вода в предприятието. Разходните норми на промишлени отпадъчни води се използват при проектирането на новопостроени и реконструкция на съществуващи канализационни системи на промишлени предприятия. Разширените норми позволяват да се оцени рационалността на използването на водата във всяко работещо предприятие.

Като част от инженерните комуникации на промишлено предприятие, като правило, има няколко дренажни мрежи. Незамърсената нагрята отпадъчна вода се подава към охладителни агрегати (пръскателни басейни, охладителни кули, охладителни басейни) и след това се връща в системата за циркулационно водоснабдяване.

Замърсените отпадъчни води отиват в пречиствателната станция, а след пречистване част от пречистената отпадъчна вода се подава в циркулационната система за водоснабдяване на тези цехове, където съставът й отговаря на нормативните изисквания.

Ефективността на използването на водата в промишлените предприятия се оценява от такива показатели като количеството използвана рециклирана вода, коефициента на нейното използване и процента на нейните загуби. За промишлените предприятия се съставя воден баланс, включващ разходите за различни видове загуби, зауствания и добавяне на компенсиращи разходи за вода към системата.

Проектирането на новопостроени и реконструирани отводнителни системи за населени места и промишлени предприятия трябва да се извършва въз основа на установените по установения ред схеми за развитие и разположение на националната икономика, индустрии и схеми за развитие и разпределение на производителните сили. в икономически райони. При избора на системи и дренажни схеми трябва да се вземат предвид технически, икономически и санитарни оценки на съществуващите мрежи и конструкции и да се предвиди възможността за интензифициране на тяхната работа.

При избора на система и дренажна схема за промишлени предприятия е необходимо да се вземе предвид:

1) изисквания за качеството на водата, използвана в различни технологични процеси;

2) количеството, състава и свойствата на отпадъчните води от отделните производствени цехове и предприятието като цяло, както и режимите на водоотвеждане;

3) възможността за намаляване на количеството замърсени промишлени отпадъчни води чрез рационализиране на производствените процеси;

4) възможността за повторно използване на промишлени отпадъчни води в системата за оборотно водоснабдяване или за технологични нужди на друго производство, когато е допустимо използването на води с по-ниско качество;

5) целесъобразността на извличането и използването на вещества, съдържащи се в отпадъчните води;

6) възможността и осъществимостта за съвместно изхвърляне и пречистване на отпадъчни води от няколко близко разположени промишлени предприятия, както и възможността за цялостно решение за пречистване на отпадъчни води от промишлени предприятия и населени места;

7) възможността за използване на пречистени битови отпадъчни води в технологичния процес;

8) възможността и осъществимостта за използване на битови и промишлени отпадъчни води за напояване на селскостопански и технически култури;

9) целесъобразността на локално пречистване на отпадъчни води на отделни цехове на предприятието;

10) способността за самопочистване на резервоара, условията за заустване на отпадъчни води в него и необходимата степен на тяхното пречистване;

11) целесъобразността от използване на един или друг метод за почистване.

При вариантното проектиране на дренажни системи и пречиствателни съоръжения се приема оптималният вариант въз основа на технически и икономически показатели.

3.5. Последици от навлизането на отпадъчни води във водни обекти

В резултат на заустването на отпадъчни води се променят физическите свойства на водата (температурата се повишава, прозрачността намалява, появяват се цвят, вкус, миризми); на повърхността на резервоара се появяват плаващи вещества, а на дъното се образува утайка; химичният състав на водата се променя (увеличава се съдържанието на органични и неорганични вещества, появяват се токсични вещества, намалява съдържанието на кислород, променя се активната реакция на околната среда и др.); качественият и количественият бактериален състав се променя, появяват се патогенни бактерии. Замърсените водни обекти стават негодни за пиене, а често и за техническо водоснабдяване; губят рибната си стойност и др.

Общите условия за заустване на отпадъчни води от всяка категория в повърхностни водни обекти се определят от тяхното национално-икономическо значение и естеството на водоползването. След изпускането на отпадъчните води се допуска известно влошаване на качеството на водата във водоемите, но това не трябва да се отрази осезаемо на живота му и възможността за по-нататъшно използване на водоема като източник на водоснабдяване, за културни и спортни събития и риболов цели.

Мониторинг на изпълнението на условията за заустване на производствени отпадъчни води във водни обекти се извършва от санитарно-епидемиологични станции и басейнови отдели.

Стандартите за качество на водата за резервоари за битово и питейно и културно-битово водоползване установяват качеството на водата за резервоари за два вида водоползване: първият тип включва зони от водни обекти, използвани като източник за централизирано или нецентрализирано битово и снабдяване с питейна вода, както и за водоснабдяване на предприятия от хранително-вкусовата промишленост; към втория тип - зони с водоеми, използвани за плуване, спорт и отдих на населението, както и тези, разположени в границите на населените места.

Причисляването на резервоари към определен вид водоползване се извършва от органите на Държавния санитарен надзор, като се вземат предвид перспективите за използване на резервоарите.

Нормите за качество на водата на водоемите, дадени в правилата, се отнасят за участъци, разположени на течащи водоеми, които са с 1 km по-високи от най-близката точка на водоизползване, и на застояли водоеми и резервоари на 1 km от двете страни на точката на водоползване.

Много внимание се отделя на предотвратяването и премахването на замърсяването на крайбрежните зони на моретата. Стандартите за качество на морската вода, които трябва да се гарантират при заустването на отпадъчни води, се отнасят до зоната на използване на водата в определените граници и до участъци на разстояние 300 m от страните на тези граници. При използване на крайбрежните зони на моретата като приемник на промишлени отпадъчни води, съдържанието на вредни вещества в морето не трябва да надвишава ПДК, установени за санитарно-токсикологичните, общосанитарните и органолептични гранични показатели за вредност. В същото време изискванията за заустване на отпадъчни води са диференцирани в зависимост от естеството на водоползването. Морето се разглежда не като източник на водоснабдяване, а като лечебен, оздравителен, културен и битов фактор.

Замърсителите, навлизащи в реки, езера, резервоари и морета, правят значителни промени в установения режим и нарушават равновесното състояние на водните екологични системи. В резултат на процесите на трансформация на вещества, замърсяващи водните тела, протичащи под въздействието на природни фактори, във водоизточниците има пълно или частично възстановяване на първоначалните им свойства. В този случай могат да се образуват вторични продукти от разпадането на замърсяването, които имат отрицателен ефект върху качеството на водата.

Поради факта, че отпадъчните води на промишлените предприятия могат да съдържат специфично замърсяване, тяхното изпускане в градската дренажна мрежа е ограничено от редица изисквания. Промишлените отпадъчни води, зауствани в дренажната мрежа, не трябва да: нарушават работата на мрежите и конструкциите; имат разрушителен ефект върху материала на тръбите и елементите на пречиствателните съоръжения; съдържат повече от 500 mg / l суспендирани и плаващи вещества; съдържат вещества, които могат да запушат мрежи или да се отлагат върху стените на тръбите; съдържат запалими примеси и разтворени газообразни вещества, способни да образуват експлозивни смеси; съдържат вредни вещества, които предотвратяват биологичното пречистване на отпадъчни води или заустването им във воден обект; имат температура над 40 С. Промишлените отпадъчни води, които не отговарят на тези изисквания, трябва да бъдат предварително пречистени и едва след това да се заустват в градската канализационна мрежа.

4. Мерки за борба със замърсяването на водните ресурси

4.1. Естествено почистване на водни обекти

Замърсената вода може да се третира. При благоприятни условия това се случва естествено в хода на естествения воден цикъл. Но замърсените басейни (реки, езера и др.) отнемат много повече време за възстановяване. За да се възстановят природните системи, е необходимо преди всичко да се спре по-нататъшното изтичане на отпадъци в реките. Индустриалните емисии не само замърсяват, но и тровят отпадните води. А ефективността на скъпите устройства за пречистване на такива води все още не е достатъчно проучена. Въпреки всичко някои общини и промишлени предприятия все още предпочитат да изхвърлят отпадъци в съседните реки и много неохотно отказват само когато водата стане напълно неизползваема или дори опасна.

В своя безкраен цикъл водата понякога улавя и носи много разтворени или суспендирани вещества, след което се пречиства от тях. Много от примесите във водата са естествени и попадат там чрез дъждовни или подпочвени води. Някои от замърсителите, свързани с човешката дейност, следват същия път. Дим, пепел и промишлени газове падат на земята с дъжд; химичните съединения и отпадните води, внесени в почвата с торове, навлизат в реките с подпочвени води. Някои отпадъци следват изкуствено създадени пътища като дренажни канавки и канализационни тръби. Тези вещества обикновено са по-токсични, но освобождаването им е по-лесно за контролиране от тези, пренасяни от естествения воден цикъл. Общото световно потребление на вода за икономически и битови нужди е приблизително 9% от общия речен отток. Следователно не прякото потребление на водни ресурси причинява недостиг на прясна вода в определени региони на света, а тяхното качествено изчерпване.

Пречистване на отпадъчни води - пречистване на отпадъчни води с цел унищожаване или отстраняване на вредни вещества от тях. Премахването на отпадъчни води от замърсяване е сложен процес. В него, както във всяко друго производство, има суровини (отпадъчни води) и готови продукти (пречистена вода).

Методите за пречистване на отпадъчните води могат да се разделят на механични, химични, физикохимични и биологични, но когато се използват заедно, методът за пречистване и изхвърляне на отпадъчни води се нарича комбиниран. Прилагането на един или друг метод във всеки отделен случай се определя от естеството на замърсяването и степента на вредност на примесите.

4.2.1. Механичен метод

Същността на механичния метод е, че механичните примеси се отстраняват от отпадъчните води чрез утаяване и филтриране. Грубите частици, в зависимост от размера им, се улавят от решетки, сита, пясъкоуловители, септични ями, тороуловители с различни конструкции, а повърхностното замърсяване - от маслоуловители, маслоотделители, утаители и др. - до 95%, много от които като ценни примеси се използват в производството.

4.2.2. Химичен метод

Химичният метод се състои в това, че към отпадъчните води се добавят различни химични реагенти, които реагират със замърсители и ги утаяват под формата на неразтворими утайки. Химическото почистване постига намаляване на неразтворимите примеси до 95% и разтворимите примеси до 25%

4.2.3. Физикохимичен метод

При физикохимичния метод на пречистване от отпадъчните води се отстраняват фино диспергирани и разтворени неорганични примеси и се унищожават органични и слабо окислими вещества, най-често от физикохимични методи, използва се коагулация, окисление, сорбция, екстракция и др. Електролизата също се използва широко. Състои се в унищожаване на органични вещества в отпадъчните води и извличане на метали, киселини и други неорганични вещества. Електролитната обработка се извършва в специални съоръжения - електролизери. Пречистването на отпадни води с помощта на електролиза е ефективно в заводите за олово и мед, бои и лакове и някои други области на индустрията.

Замърсените отпадъчни води също се третират с ултразвук, озон, йонообменни смоли и високо налягане, а хлорирането доказа своята стойност.

4.2.4. Биологичен метод

Сред методите за пречистване на отпадъчни води важна роля трябва да играе биологичен метод, основан на използването на законите за биохимично и физиологично самопречистване на реки и други водни тела. Има няколко вида устройства за биологично пречистване на отпадъчни води: биофилтри, биологични езера и аерационни резервоари.

В биофилтрите отпадъчните води преминават през слой от едрозърнест материал, покрит с тънък бактериален филм. Благодарение на този филм процесите на биологично окисление протичат интензивно. Именно тя служи като активен принцип в биофилтрите. В биологичните езера всички организми, които обитават водоема, участват в пречистването на отпадъчните води. Аеротанковете са огромни стоманобетонни резервоари. Тук принципът на пречистване е активна утайка от бактерии и микроскопични животни. Всички тези живи същества се развиват бързо в аерационните резервоари, което се улеснява от органичната материя на отпадъчните води и излишния кислород, влизащ в структурата от потока на подавания въздух. Бактериите се слепват на люспи и отделят ензими, които минерализират органичното замърсяване. Утайката с люспи бързо се утаява, отделяйки се от пречистената вода. Реснички, флагелати, амеби, коловратки и други дребни животни, поглъщащи бактерии (не се събират на люспи), подмладяват бактериалната маса на утайката.

Отпадъчните води преди биологичното пречистване се подлагат на механично, а след него за отстраняване на патогенни бактерии и химическо третиране, хлориране с течен хлор или белина. За дезинфекция се използват и други физикохимични методи (ултразвук, електролиза, озониране и др.)

Биологичният метод дава страхотни резултати при пречистването на битовите отпадъчни води. Използва се и при пречистването на отпадъци от нефтопреработката, целулозно-хартиената промишленост и производството на изкуствени влакна.

4.3. Производство без дренаж

Темповете на развитие на индустрията днес са толкова високи, че еднократното използване на прясна вода за промишлени нужди е неприемлив лукс.

Ето защо учените се занимават с разработването на нови безотводни технологии, които почти напълно ще решат проблема с опазването на водните обекти от замърсяване. Разработването и внедряването на безотпадни технологии обаче ще отнеме известно време и все още е далеч от реалния преход на всички производствени процеси към безотпадни технологии. За да се ускори по всякакъв начин създаването и въвеждането в националната икономическа практика на принципите и елементите на безотпадната технология на бъдещето, е необходимо да се реши проблемът със затворен цикъл на водоснабдяване на промишлените предприятия. На първите етапи е необходимо да се въведе технология за водоснабдяване с минимална консумация на прясна вода и заустване, както и да се изградят пречиствателни съоръжения с ускорени темпове.

По време на изграждането на нови предприятия, утаителите, аераторите, филтрите понякога отнемат една четвърт или повече от капиталовите инвестиции. Разбира се, необходимо е да ги изградим, но радикален изход е радикалната промяна на системата за използване на водата. Трябва да спрем да разглеждаме реките и резервоарите като кошчета за отпадъци и да прехвърлим индустрията към затворена технология.

При затворена технология предприятието връща използваната и пречистена вода в циркулация и само попълва загубите от външни източници.

В много индустрии доскоро отпадъчните води не се диференцираха, обединяваха се в общ поток и не се изграждаха локални пречиствателни съоръжения с изхвърляне на отпадъци. В момента в редица индустрии вече са разработени и частично внедрени схеми за затворена циркулация на водата с локално пречистване, което значително ще намали специфичните норми на потребление на вода.

4.4. Мониторинг на водните обекти

На 14 март 1997 г. правителството на Руската федерация одобри „Правила за въвеждане на държавен мониторинг на водните обекти“.

Федералната служба по хидрометеорология и мониторинг на околната среда наблюдава замърсяването на повърхностните води. Санитарно-епидемиологичната служба на Руската федерация отговаря за санитарната защита на водните обекти. В предприятията има мрежа от санитарни лаборатории за изследване на състава на отпадъчните води и качеството на водата във водоемите.

Трябва да се отбележи, че традиционните методи за наблюдение и контрол имат един основен недостатък - те не са оперативни и освен това характеризират състава на замърсяването на обектите на околната среда само в моментите на вземане на проби. Може само да се гадае какво се случва с водоема в периодите между вземането на проби. Освен това, лабораторните анализи отнемат значително време (включително необходимото за доставяне на проба от точка за наблюдение). Тези методи са особено неефективни в екстремни ситуации, в случаи на аварии.

Несъмнено контролът на качеството на водата, извършван с помощта на автоматични устройства, е по-ефективен. Електрическите сензори непрекъснато измерват концентрацията на замърсители, което улеснява бързото вземане на решения в случай на неблагоприятно въздействие върху водоснабдяването.

Заключение

Рационалното използване на водните ресурси в момента е изключително належащ проблем. На първо място, това е опазването на водните площи от замърсяване, а тъй като промишлените отпадъчни води са на първо място по обем и щети, които причиняват, е необходимо преди всичко да се реши проблемът с тяхното заустване в реките. По-специално е необходимо да се ограничат заустванията във водните обекти, както и да се подобрят технологиите за производство, пречистване и обезвреждане. Важен аспект е и събирането на такси за заустване на отпадъчни води и замърсители и прехвърлянето на средства, събрани за разработване на нови безотпадни технологии и пречиствателни съоръжения. Необходимо е да се намали размерът на плащанията за замърсяване на околната среда на предприятията с минимални емисии и зауствания, което ще служи като приоритет в бъдеще за поддържане на минимално заустване или намаляването му. Очевидно начините за решаване на проблема със замърсяването на водните ресурси в Русия се крият преди всичко в разработването на развита законодателна рамка, която би позволила наистина да се защити околната среда от вредно антропогенно въздействие, както и да се намерят начини за прилагане на тези закони в практика (която в условията на руските реалности със сигурност ще се сблъска със значителни трудности).

Библиография

1. Ю. В. Новиков "Екология, околна среда и човек." Москва 1998г

2. И. Р. Голубев, Ю. В. Новиков "Околна среда и нейната защита".

3. T. A. Khorunzhaya "Методи за оценка на опасността за околната среда." 1998 г

4. Никитин Д.П., Новиков Ю.В. „Околна среда и човек“. - М.: 1986.

5. Радзевич Н.Н., Пашканг К.В. „Опазване и преобразуване на природата“. - М.:

Просвещение, 1986.

6. Алферова А.А., Нечаев А.П. "Затворени системи за управление на водите на промишлени предприятия, комплекси и региони." - М .: Стройиздат, 1987.

7. „Методи за опазване на вътрешните води от замърсяване и изчерпване” / Изд. И К. Гавич. - М .: Агропромиздат, 1985.

8. „Опазване на околната среда” / Изд. Г.В. Дуганов. - К .: Училище Vyscha, 1990.

9. Жуков A.I., Mongayt I.L., Rodziller I.D. "Методи за пречистване на промишлени отпадъчни води" М.: Стройиздат, 1999.

Химичните свойства на естествената вода се определят от количеството и състава на чужди примеси, които присъстват в нея. С развитието на съвременната индустрия въпросът за глобалното замърсяване на сладката вода става все по-належащ.

Според учените в близко бъдеще водните ресурси, подходящи за използване в домакински дейности, ще станат катастрофално малки, тъй като източниците на замърсяване на водата, дори с пречиствателни съоръжения, влияят негативно на повърхностните и подземните води.

Замърсяването на питейната вода е процес на промяна на физико-химичните параметри и органолептичните свойства на водата, който налага някои ограничения при по-нататъшната експлоатация на ресурса. Особено актуално е замърсяването на прясна вода, чието качество е пряко свързано със здравето и дълголетието на човека.

Качеството на водата се определя, като се вземе предвид степента на важност на ресурсите - реки, езера, езера, водоеми. При идентифициране на възможни отклонения от нормата се определят причините, довели до замърсяването на повърхностните и подземните води. Въз основа на направения анализ се предприемат бързи мерки за отстраняване на замърсителите.

Какво причинява замърсяване на водата

Има много фактори, които могат да доведат до замърсяване на водата. За това не винаги са виновни хората или развитието на индустрията. Голямо влияние имат причинените от човека бедствия и катаклизми, които могат да доведат до нарушаване на благоприятните условия на околната среда.

Индустриалните компании могат да причинят значителна вреда на околната среда, като замърсяват водата с химически отпадъци. Особена опасност представлява биологичното замърсяване от битов и икономически произход. Това включва отпадъчни води от жилищни сгради, комунални услуги, образователни и социални институции.

Водният ресурс може да бъде замърсен по време на периоди на обилни валежи и снеготопене, когато валежите идват от земеделски земи, ферми и пасища. Високото съдържание на пестициди, фосфор и азот може да доведе до екологична катастрофа, тъй като такива отпадъчни води не подлежат на пречистване.

Друг източник на замърсяване е въздухът: прах, газ и дим от него се утаяват на повърхността на водата. Рафинираните продукти са по-опасни за естествените резервоари. Замърсените оттоци се появяват в зоните за добив на петрол или в резултат на причинени от човека бедствия.

На какво замърсяване са подложени подземните източници?

Източниците на замърсяване на подземните води могат условно да бъдат разделени на няколко категории: биологични, химически, термични, радиационни.

Биологичен произход

Биологичното замърсяване на подземните води е възможно поради навлизането на патогенни организми, вируси и бактерии. Основните източници на замърсяване на водите са канализационни и дренажни кладенци, ревизионни ями, септични ями и филтрационни зони, където отпадъчните води се пречистват в резултат на битови дейности.

Замърсяването на подземните води се случва на земеделски земи и ферми, където хората активно използват силни химикали и торове.
Не по-малко опасни са вертикалните пукнатини в скалите, през които химическите замърсители проникват в напорните водни слоеве. Освен това те могат да проникнат в автономната водоснабдителна система в случай на деформации или недостатъчна изолация на водоприемната колона.

Термичен произход

Появява се в резултат на значително повишаване на температурата на подземните води. Това често се случва поради смесването на подземни и повърхностни източници, изхвърлянето на технологични отпадъчни води в пречиствателните кладенци.

Радиационен произход

Подземните води могат да бъдат замърсени в резултат на тестове за взрив на бомби - неутронни, атомни, водородни, както и в процеса на производство на ядрени реактори и оръжия.

Източници на замърсяване - атомни електроцентрали, хранилища на радиоактивни компоненти, мини и мини за добив на скали с естествено ниво на радиоактивност.

Източниците на замърсяване на питейната вода могат да причинят значителна вреда на околната среда и човешкото здраве. Затова трябва да пестим водата, която пием, за да си осигурим дълго и щастливо съществуване.

Дълго време проблемът със замърсяването на водата не беше остър за повечето страни. Наличните ресурси бяха достатъчни, за да задоволят нуждите на местното население. С нарастването на индустрията, увеличаването на количеството вода, използвана от хората, ситуацията се промени драстично. Сега въпросите за неговото почистване и запазване на качеството се решават на международно ниво.

Методи за определяне на степента на замърсяване

Замърсяването на водата обикновено се разбира като промяна в нейния химичен или физически състав, биологични характеристики. Това определя ограниченията за по-нататъшно използване на ресурса. Замърсяването на сладките води заслужава голямо внимание, тъй като тяхната чистота е неразривно свързана с качеството на живот и човешкото здраве.

За да се определи състоянието на водата, се измерват редица показатели. Между тях:

• цветност;
• степента на мътност;
• миризма;
• ниво на pH;
• съдържание на тежки метали, микроелементи и органични вещества;
• титър на E. coli;
• хидробиологични показатели;
• количеството кислород, разтворен във вода;
• окислимост;
• наличието на патогенна микрофлора;
• химическа консумация на кислород и др.

В почти всички страни има надзорни органи, които трябва на редовни интервали, в зависимост от степента на важност на езерцето, езерото, реката и т.н., да определят качеството от съдържанието. При констатиране на отклонения се установяват причините, които биха могли да провокират замърсяване на водата. След това се предприемат мерки за отстраняването им.

Какво провокира замърсяването на ресурсите?

Има много причини, които могат да причинят замърсяване на водата. Това не винаги е свързано с човешки или промишлени дейности. Природните бедствия, които се случват периодично в различни райони, също могат да нарушат условията на околната среда. Най-честите причини се считат за:

• Битови и промишлени отпадъчни води. Ако не преминат през система за пречистване от синтетични, химични елементи и органични вещества, тогава, попадайки във водни обекти, те могат да провокират водно-екологична катастрофа.
• ... За този проблем не се говори толкова често, за да не се провокира социално напрежение. Но отработените газове, които влизат в атмосферата след емисии от автомобилния транспорт, промишлените предприятия, заедно с дъждовете, се озовават на земята, замърсявайки околната среда.
• Твърди отпадъци, които могат не само да променят състоянието на биологичната среда в резервоара, но и самия поток. Това често води до наводняване на реки и езера, запушване на потока.
• Органично замърсяване, свързано с човешка дейност, естествено разлагане на мъртви животни, растения и др.
• Производствени аварии и причинени от човека бедствия.
• Наводнения.
• Топлинно замърсяване, свързано с производството на електрическа и друга енергия. В някои случаи водата се загрява до 7 градуса, което причинява смъртта на микроорганизми, растения и риби, за които е необходим различен температурен режим.
• Лавини, кални потоци и др.

В някои случаи самата природа е в състояние да пречиства водните ресурси с течение на времето. Но периодът на химичните реакции ще бъде дълъг. Най-често смъртта на жителите на водните обекти и замърсяването на сладките води не могат да бъдат предотвратени без човешка намеса.

Процесът на преместване на замърсители във водата

Ако не говорим за твърди отпадъци, тогава във всички останали случаи може да съществуват замърсители:

• в разтворено състояние;
• спряно.

Те могат да бъдат капчици или малки частици. Био-замърсителите се наблюдават като живи микроорганизми или вируси.

Ако твърдите частици попаднат във водата, те не е задължително да се утаят на дъното. В зависимост от течението, бурните явления, те са в състояние да се издигнат на повърхността. Допълнителен фактор е съставът на водата. Почти невъзможно е такива частици да потънат на дъното в морето. В резултат на течението те лесно се придвижват на дълги разстояния.

Експертите обръщат внимание на факта, че поради промяната в посоката на течението в крайбрежните зони нивото на замърсяване традиционно е по-високо.

Независимо от вида на замърсителя, той може да влезе в тялото на рибите, които живеят във водоема, или птиците, които търсят храна във водата. Ако това не доведе до директна смърт на съществото, то може да повлияе на по-нататъшната хранителна верига. Има голяма вероятност по този начин замърсяването на водата да отравя хората и да влошава тяхното здраве.

Основните резултати от въздействието на замърсяването върху околната среда

Независимо дали замърсителят навлиза в тялото на човек, риба, животно, се задейства защитна реакция. Някои видове токсини могат да бъдат обезвредни от имунните клетки. В повечето случаи живият организъм се нуждае от помощ под формата на лечение, за да не станат сериозни процеси и да не доведат до смърт.

Учените определят, в зависимост от източника на замърсяване и неговото влияние, следните показатели за отравяне:

• Генотоксичност. Тежките метали и други микроелементи са начини за увреждане и промяна на структурата на ДНК. В резултат на това се наблюдават сериозни проблеми в развитието на живия организъм, увеличава се рискът от заболявания и т.н.
• Канцерогенност. Онкологичните проблеми са тясно свързани с вида на водата, която човек или животни използват. Опасността се крие във факта, че една клетка, превърнала се в ракова, е в състояние бързо да регенерира останалата част в тялото.
• Невротоксичност. Много метали и химикали могат да повлияят на нервната система. Всеки знае феномена на освобождаването на китове, който се провокира от подобно замърсяване. Поведението на морските и речните обитатели става неадекватно. Те не само са в състояние да се самоубият, но и да започнат да поглъщат онези, които преди са били безинтересни за тях. Попадайки в човешкото тяло с вода или храна от такива риби и животни, химикалите могат да провокират забавяне на мозъчната реакция, разрушаване на нервните клетки и т.н.
• Нарушаване на енергийния обмен. Въздействайки върху митохондриалните клетки, замърсителите могат да променят производството на енергия. В резултат на това тялото престава да извършва активни действия. Липсата на енергия може да причини смърт.
• Репродуктивна недостатъчност. Ако замърсяването на водата причинява смъртта на живите организми не толкова често, то може да повлияе на здравословното състояние в 100 процента от случаите. Учените са особено загрижени, че способността им да възпроизвеждат ново поколение се губи. Решаването на този генетичен проблем може да бъде трудно. Необходимо е изкуствено обновяване на водната среда.

Как работи контролът и пречистването на водата?

Осъзнавайки, че замърсяването на сладките води застрашава човешкото съществуване, държавните органи на национално и международно ниво създават изисквания за дейността на предприятията и поведението на хората. Тази рамка е отразена в документите, регламентиращи процедурите за мониторинг на водите и работата на пречиствателните системи.

Има следните методи за почистване:

• Механичен или първичен. Неговата задача е да предотврати навлизането на големи предмети във водоемите. За да направите това, на тръбите, през които преминават дренажите, се монтират специални решетки и филтри. Необходимо е да се почистват тръбите навреме, в противен случай запушването може да причини злополука.
• Специализирани. Проектиран да улавя един вид замърсител. Например има капани за мазнини, маслени разливи, флокулантни частици, които се отлагат с помощта на коагуланти.
• химически. Означава, че отпадъчните води ще бъдат използвани повторно в затворен цикъл. Следователно, знаейки техния състав на изхода, те избират химикали, които могат да върнат водата в първоначалното й състояние. Това обикновено е индустриална вода, а не питейна вода.
• Третично пречистване. За да може водата да се използва в ежедневието, в селското стопанство, в хранително-вкусовата промишленост, нейното качество трябва да бъде безупречно. За да направите това, той се обработва със специални съединения или прахове, способни да задържат тежки метали, вредни микроорганизми и други вещества в процеса на многоетапно филтриране.

В ежедневието все повече хора се опитват да инсталират мощни филтри, които да се отърват от замърсяването, причинено от стари комуникации и тръби.

Болести, които мръсната вода може да провокира

Докато не стана ясно, че патогените и бактериите могат да влязат в тялото с вода, човечеството се е сблъсквало. В крайна сметка епидемиите, които се наблюдаваха периодично в определена страна, отнеха живота на стотици хиляди хора.

Някои от най-честите заболявания, които лошата вода може да причини, включват:

• холера;
• ентеровирус;
• лямблиоза;
• шистозомиаза;
• амебиаза;
• вродени деформации;
• психични аномалии;
• чревни разстройства;
• гастрит;
• кожни лезии;
• изгаряния на лигавиците;
• онкологични заболявания;
• намалена репродуктивна функция;
• ендокринни нарушения.

Закупуването на бутилирана вода и инсталирането на филтри е средство за предотвратяване на заболявания. Някои хора използват сребърни предмети, които също частично дезинфекцират водата.

Замърсяването на водата може да промени планетата и да направи качеството на живот напълно различно. Ето защо въпросът за опазването на водните обекти постоянно се повдига от екологични организации и изследователски центрове. Това дава възможност да се привлече вниманието на предприятията, обществеността и държавните органи към съществуващите проблеми и да се стимулира началото на активни действия за предотвратяване на катастрофа.