Забруднення водних об'єктів- скидання або надходження іншим способом у водні об'єкти (поверхневі та підземні), а також утворення в них шкідливих речовин, які погіршують якість вод, обмежують їх використання або негативно впливають на стан дна та берегів водних об'єктів; антропогенне привнесення у водну екосистему різних забруднюючих речовин, вплив яких на живі організми перевищує природний рівень, викликаючи їхнє пригнічення, деградацію та загибель.

Існує кілька видів забруднення води:

Найбільш небезпечним в даний час є хімічне забруднення води у зв'язку з глобальним масштабом прояву цього процесу, зростанням числа забруднюючих речовин, серед яких багато ксенобіотиків, тобто речовин, чужорідних для водних і навколоводних екосистем.

Забруднюючі речовини надходять у навколишнє середовище в рідкому, твердому, газоподібному стані та у формі аерозолів. Шляхи їх надходження у водне середовище різноманітні: безпосередньо у водні об'єкти, через атмосферу з опадами та в процесі сухого випадання, через водозбірну територію з поверхневим, внутрішньоґрунтовим та підземним водним стоком.

Джерела надходження забруднюючих речовин можна розділити на зосереджені, розподілені, або дифузні та лінійні.

Зосереджений стік надходить від підприємств, комунальних служб і, як правило, контролюється за обсягом та складом відповідними службами та піддається управлінню, зокрема шляхом будівництва очисних споруд. Дифузний стік надходить нерегулярно із забудованих територій, необладнаних полігонів та звалищ, сільськогосподарських полів та тваринницьких ферм, а також з атмосферними опадами. Цей стік, зазвичай, не контролюється і регулюється.

Джерелами дифузного стоку є зони аномального техногенного забруднення грунтів, які систематично «живлять» водні об'єкти небезпечними речовинами. Такі зони сформувалися, наприклад, після Чорнобильської аварії. Це також лінзи рідких відходів, наприклад, нафтопродуктів, місця захоронення твердих відходів, гідроізоляція яких порушена.

Керувати потоком забруднюючих речовин від подібних джерел практично неможливо, єдиний спосіб - не допускати їх формування.

Глобальне забруднення – прикмета сьогодення. Природні та техногенні потоки хімічних речовин можна порівняти за масштабами; в деяких речовин (насамперед металів) інтенсивність антропогенного обороту багаторазово перевищує інтенсивність природного циклу.

Кислотні опади, що утворюються в результаті потрапляння в атмосферу оксидів азоту та сірки, суттєво змінюють поведінку мікроелементів у водних об'єктах та на їх водозборах. Активізується процес винесення мікроелементів із ґрунтів, відбувається закислення води у водоймах, що негативно впливає на всі водні екосистеми.

Важливим наслідком забруднення води є акумуляція забруднюючих речовин у донних осадах водойм. При певних умоввідбувається їх викид у водну масу, викликаючи зростання забрудненості при видимій відсутності забруднення стічних вод.

До небезпечних забруднювачів вод відносяться нафта та нафтопродукти. Їхніми джерелами служать усі стадії видобутку, транспортування та переробки нафти, а також споживання нафтопродуктів. У Росії щорічно відбувається десятки тисяч середніх та великих аварійних розливів нафти та нафтопродуктів. Багато нафти потрапляє у воду через протікання нафто- та продуктопроводів, залізницях, на території нафтосховищ. Природна нафта є сумішшю десятків індивідуальних вуглеводнів, серед яких є токсичні. У ній також містяться важкі метали(наприклад, молібден і ванадій), радіонукліди (уран і торій).

Головним процесом трансформації вуглеводнів у природному середовищі є біодеградація. Проте її швидкість невелика залежить від гідрометеорологічної обстановки. У північних районах, де зосереджено основні запаси російської нафти, швидкість біодеградації нафти дуже низька. Частина нафти та недостатньо окислених вуглеводнів потрапляє на дно водних об'єктів, де швидкість їхнього окислення практично нульова. Виявляють підвищену стійкість у воді такі речовини, як поліароматичні вуглеводні нафти, у тому числі 3,4-бенз(а)пірен. Підвищення його концентрації є реальною небезпекою для організмів водної екосистеми.

Інший небезпечний компонент забруднення вод – пестициди. Мігруючи у формі суспензій, вони осідають на дно водних об'єктів. Донні відкладення є основним резервуаром накопичення пестицидів та інших стійких органічних забруднюючих речовин, що забезпечує тривале циркулювання у водних екосистемах. У харчових ланцюгах їхня концентрація багаторазово зростає. Так, порівняно із вмістом у донному мулі, концентрації ДДТ у водоростях зростає у 10 разів, у зоопланктоні (рачках) – у 100 разів, у рибах – у 1000 разів, у хижих рибах – у 10000 разів.

Ціла низка пестицидів має структури, не відомі природі і тому стійкі до біотрансформації. До таких пестицидів відносяться хлорорганічні пестициди, виключно токсичні та стійкі у водному середовищі та у ґрунтах. Такі їхні представники, як ДДТ, заборонені, але досі у природі знаходять сліди цієї речовини.

До стійких речовин відносяться діоксини і поліхлоровані біфеніли. Деякі з них мають виняткову токсичність, яка перевершує самі сильні отрути. Наприклад, гранично допустимі концентрації діоксинів у поверхневих та підземних водах США становлять 0,013 нг/л, у ФРН – 0,01 нг/л. Вони активно накопичуються у харчових ланцюгах, особливо у фінальних ланках цих ланцюгів – у тварин. Найбільші концентрації відзначені у рибі.

Поліароматичні вуглеводні (ПАУ) надходять у довкілля з відходами енергетики та транспорту. Серед них 70-80% маси викидів займає бенз(а)пірен. ПАУ належать до сильних канцерогенів.

Поверхнево-активні речовини (ПАР) зазвичай не є токсикантами, але утворюють на поверхні води плівку, яка порушує газообмін між водою та атмосферою. Фосфати, що входять до складу ПАР, викликають евтрофування водойм.

Використання мінеральних та органічних добрив призводить до забруднення ґрунтів, поверхневих та ґрунтових вод сполуками азоту, фосфору, мікроелементами. Забруднення сполуками фосфору – Головна причинаевтрофування водойм, найбільшу загрозу біоті водних об'єктів несуть синьо-зелені водорості, або ціанобактерії, що у величезних кількостях розмножуються в теплий сезон у схильних до евтрофування водних об'єктів. При відмиранні та розкладанні цих організмів виділяються гостро токсичні речовини – ціанотоксини. З агроландшафтів у воду надходить близько 20% усіх забруднень водних об'єктів фосфором, 45% забезпечують тваринництво та комунальні стоки, понад третину – внаслідок втрат під час транспортування та зберігання добрив.

У мінеральних добрив міститься великий «букет» мікроелементів. Серед них – важкі метали: хром, свинець, цинк, мідь, миш'як, кадмій, нікель. Вони можуть негативно впливати на організми тварин та людини.

Величезна кількість існуючих антропогенних джерел забруднення та численні шляхи потрапляння забруднюючих речовин у водні об'єкти зумовлюють практичну неможливість повного виключення забруднень водних об'єктів. Тому необхідно було визначити показники якості води, за якої забезпечується безпека використання води населенням та стабільність водних екосистем. Встановлення таких показників називається нормування якості води. При санітарно-гігієнічному нормуванні на чільне місце поставлено вплив небезпечних концентрацій хімічних речовин у воді на здоров'я людини, при екологічному нормуванні – забезпечення захисту від них живих організмів водного середовища.

Показник гранично допустимих концентрацій (ГДК) ґрунтується на концепції пороговості дії забруднюючої речовини. Нижче цього порога концентрація речовини вважається безпечною для організмів.

Розподілити водні об'єкти за характером та рівнем забруднення дозволяє класифікація, яка встановлює чотири ступені забруднення водного об'єкта: допустиме (1-кратне перевищення ГДК), помірне (3-кратне перевищення ГДК), високе (10-кратне перевищення ГДК) та надзвичайно високе (10 -кратне перевищення ГДК).

Екологічне нормування покликане забезпечити збереження стійкості та цілісності водних екосистем. Використання принципу «слабкої ланки» екосистеми дозволяє оцінити концентрацію забруднюючих речовин, допустимих для вразливого компонента системи. Ця концентрація приймається допустимою для всієї екосистеми загалом.

Ступінь забруднення вод суші контролюється системою Державного моніторингу водних об'єктів. У 2007 р. відбір проб за фізичними та хімічними показниками з одночасним визначенням гідрологічних показників проводився на 1716 пунктах (2390 створів).

У Росії проблема забезпечення населення доброякісною питною водою залишається невирішеною. Основною причиною цього є незадовільний стан джерел водопостачання. Такі річки, як

Забруднення водних екосистем призводить до зниження біорізноманіття, збіднення генофонду. Це не єдина, але важлива причина зниження біорізноманіття та чисельності видів гідробіонтів.

Захист природних ресурсів та забезпечення якості природних вод – завдання державного значення.

Розпорядженням Уряду Російської Федерації від 27 серпня 2009 р. № 1235-р затверджено Водну стратегію Російської Федерації на період до 2020 року. У ній записано, що з метою підвищення якості води у водних об'єктах, відновлення водних екосистем та рекреаційного потенціалу водних об'єктів потрібно вирішити такі завдання:

Для вирішення цього завдання потрібні законодавчі, організаційно-економічні, технологічні заходи, а головне – політична воля, спрямована на вирішення сформульованих завдань.

Забруднення річок, озер, морів і навіть океанів походить з наростаючою
швидкістю, оскільки у водоймища надходить безліч зважених і розчинених речовин (неорганічних і органічних).

Основними джерелами забруднення природних вод є:

1. Атмосферні води, що несуть вимиваються з повітря полютанти (забруднювачі) промислового походження. При стіканні по схилах атмосферні та талі води додатково захоплюють із собою органічне та мінеральна речовина. Особливо небезпечні стоки з міських вулиць, промислових майданчиків, нафтопродукти, що несуть, сміття, феноли, кислоти та ін.

2. Міські стічні води, що включають переважно побутові
стоки, що містять фекалії, детергенти (поверхнево-активні миючі засоби), мікроорганізми, у тому числі патогенні.

3. Промислові стічні води, що утворюються у найрізноманітніших галузях виробництва, серед яких найактивніше споживають воду чорна металургія, хімічна, лісохімічна, нафтопереробна промисловості.

З розвитком промисловості та збільшенням споживання води зростає і кількість рідких відходів – стічних вод. Ще у 60-х роках щорічно у світі утворювалося близько 700 млрд. м3 стічних вод. Приблизно 1/3 їх – промислові стічні води, забруднені різними речовинами. Тільки половина промислових рідких відходів піддавалася очищенню тим чи іншим способом. Інша половина скидалася у водойми без будь-якої очистки.

При технологічних процесах виникають такі основні види стічних вод.

1 Реакційні води, забруднені як вихідними речовинами, і продуктами реакції.

3. Промивні води – після промивки сировини, продуктів, обладнання, маточні водні розчини.

4. Водні екстрагенти та абсорбенти.

5. Охолодні води, що не стикаються з технологічними продуктами і використовуються в системах оборотного водопостачання.

6. Побутові води з підприємств харчування, пралень, душових, туалетів, миття приміщень і т.д.

7. Атмосферні опади, які стікають із території промислових підприємств, забруднені різними хімічними речовинами.

У стічних водах гідролізної промисловості присутні спиртові та фурфурольні компоненти, бражка рожева, сивушні, ефірно
альдегідні та скипидарні фракції, різні кислоти.

Джерелом забруднення водних екосистем є сільське господарство. По-перше, підвищення врожайності, продуктивності земель неминуче пов'язане із застосуванням добрив та отрутохімікатів (пестицидів). Потрапляючи на поверхню ґрунту, вони змиваються з нього та опиняються у водоймах. По-друге, тваринництво пов'язане з утворенням великих мас мертвої органіки (гною, підстилки), сечовини, які можуть опинятися у водних об'єктах. Ці відходи неотруйні, але їх маси величезні (згадаємо, що отримання 1 кг м'яса «коштує» 70-90 кг кормів) і, незважаючи на їх нетоксичність, вони ведуть до тяжких наслідків для водних екологічних систем.

Велику небезпеку становлять забруднення вод радіоактивними речовинами. Виважені тверді частинки сприяють утворенню стабільних водних суспензій, при цьому погіршуються прозорість та зовнішній вигляд води, знижується активність фотосинтезу водних рослин.

Забруднюють воду теплі стічні води від підприємств теплоенергетики: оскільки змінюється температурний режим у водному об'єкті, а потім може виникати невідповідність його санітарним вимогам.

Забруднення річок, озер, морів і навіть океанів набуває таких розмірів, що у багатьох районах перевищує їхню здатність до самоочищення. Вже зараз у деяких країнах починає відчуватися нестача прісної води.

Забруднення водних систем становить більшу небезпеку, ніж забруднення атмосфери, наступних причин: процеси регенерації, або самоочищення, протікають у водному середовищі набагато повільніше, ніж у повітрі; джерела забруднення водойм більш різноманітні. Природні процеси, що здійснюються у водному середовищі та піддаються дії забруднень, більш чутливі власними силами і мають більше значення для забезпечення життя на Землі, ніж ті, що протікають в атмосфері.

Введення: сутність та значення водних ресурсів ……………………….… 1

1. Водні ресурси та їх використання …………………………………….. 2

2. Водні ресурси Росії ………………………………………………….... 4

3. Джерела забруднення …………………………………………………... 10

3.1. Загальна характеристика джерел забруднення …………………...… 10

3.2. Кисневе голодування як фактор забруднення водойм ……….… 12

3.3. Чинники, що перешкоджають розвитку водних екосистем …………… 14

3.4. Стічні води …………………………………………………...……… 14

3.5. Наслідки попадання стічних вод у водоймища ………………..…… 19

4. Заходи боротьби з забрудненням водних ресурсів ……………………... 21

4.1. Природне очищення водойм …………………………………..…… 21

4.2. Методи очищення стічних вод …………………………………….…… 22

4.2.1. Механічний метод ……………………………………………….… 23

4.2.2. Хімічний метод ………………………………………………….….23

4.2.3. Фізико-хімічний метод ………………………………………...… 23

4.2.4. Біологічний метод ……………………………………………….... 24

4.3. Безстічні виробництва ……………………………………………… 25

4.4. Моніторинг водних об'єктів ………………………………………… 26

Висновок ………………………………………………………………….. 26

Введення: сутність та значення водних ресурсів

Вода є найціннішим природним ресурсом. Вона грає виняткову роль процесах обміну речовин, складових основу життя. Величезне значеннявода має у промисловому та сільськогосподарському виробництві; загальновідома необхідність її для побутових потреб людини, всіх рослин та тварин. Для багатьох живих істот вона служить місцем існування.

Зростання міст, бурхливий розвиток промисловості, інтенсифікація сільського господарства, значне розширення площ зрошуваних земель, покращення культурно-побутових умов та низка інших факторів дедалі більше ускладнює проблеми забезпечення водою.

Потреби у воді величезні та щорічно зростають. Щорічна витрата води на земній кулі за всіма видами водопостачання становить 3300-3500 км3. При цьому 70% всього водоспоживання використовується в сільському господарстві.

Багато води споживають хімічна та целюлозно-паперова промисловість, чорна та кольорова металургія. Розвиток енергетики також призводить до різкого збільшення потреби у воді. Значна кількість води витрачається для потреб галузі тваринництва, і навіть на побутові потреби населення. Більшість води після її використання для господарсько-побутових потреб повертається до річок у вигляді стічних вод.

Дефіцит чистої прісної води вже зараз стає світовою проблемою. Все більші потреби промисловості та сільського господарства у воді змушують усі країни, вчених усього світу шукати різноманітні засоби для вирішення цієї проблеми.

На етапі визначаються такі напрями оптимального використання водних ресурсів: більш повне використання та розширене відтворення ресурсів прісних вод; розробка нових технологічних процесів, що дозволяють запобігти забрудненню водойм і звести до мінімуму споживання свіжої води.

1. Водні ресурси та їх використання

Водна оболонка грунту загалом називається гідросферою і є сукупність океанів, морів, озер, річок, крижаних утворень, підземних і атмосферних вод. Загальна площа океанів Землі у 2,5 рази перевищує територію суші.

Загальні запаси води Землі становлять 138,6 млн. км 3 . Близько 97,5% води - солона або значною мірою мінералізована, тобто потребує очищення для цілого ряду застосувань. На Світовий океан припадає 96,5% об'єму водної маси планети.

Для більш ясного уявлення про масштаби гідросфери слід зіставити її масу з масою інших оболонок Землі (у тоннах):

Гідросфера - 1,50х10 18

Земна кора – 2,80x10"

Жива речовина (біосфера) – 2,4х10 12

Атмосфера - 5,15х10 13

Подання про світові запаси води дає інформація, викладена у таблиці 1.

Таблиця 1.

	Найменування об'єктів	Площа розповсюдження в млн. куб.	Об'єм, тис. куб. км	Частка у світовому запасі,
	Світовий океан
	Підземні води
	У тому числі підземні
	прісні води
	Ґрунтова волога
	Льодовики та постійні сніги
	Підземні льоди
	Води озера.
	прісних
	солоних
	Вода боліт
	Вода рік
	Вода в атмосфері
	Вода в організмах
	Загальні запаси води
	Загальні запаси прісної води

Нині забезпеченість водою для однієї людини на добу у різних країнах світу різна. У низці країн із розвиненою економікою назріла загроза нестачі води. Дефіцит прісної води на землі зростає у геометричній прогресії. Проте є перспективні джерела прісної води – айсберги, народжені льодовиками Антарктиди та Гренландії.

Як відомо, без води не може жити людина. Вода - один з найважливіших факторів, що визначають розміщення продуктивних сил, а дуже часто і засіб виробництва. Збільшення витрати води промисловістю пов'язане як з її швидким розвитком, а й із збільшенням витрати води на одиницю продукції. Наприклад, на виробництво 1 т бавовняної тканини фабрики витрачають 250 м3 води. Багато води потрібно хімічної промисловості. Так, на виробництво 1 т аміаку витрачається близько 1000 м3 води.

Сучасні великі теплоелектростанції споживають дуже багато води. Лише одна станція потужністю 300 тис. кВт витрачає до 120 м 3 /сек, або понад 300 млн. м 3 на рік. Валове споживання води цих станцій у перспективі зросте приблизно 9-10 раз.

Одним із найбільш значних водоспоживачів є сільське господарство. У системі водного господарства це найбільший водоспоживач. На вирощування 1 т пшениці потрібно за вегетаційний період 1500 м3 води, 1 т рису – понад 7000 м3. Висока продуктивність зрошуваних земель стимулювала різке збільшення площі у всьому світі – вона зараз дорівнює 200 млн. га. Складаючи близько 1/6 усієї площі посівів, зрошувані землі дають приблизно половину сільськогосподарської продукції.

Особливе місце у використанні водних ресурсів займає водоспоживання потреб населення. На господарсько-питні цілі нашій країні припадає близько 10% водоспоживання. У цьому обов'язковими є безперебійність водопостачання, і навіть суворе дотримання науково обгрунтованих санітарно-гігієнічних нормативів.

Використання води для господарських цілей – одна з ланок кругообігу води в природі. Але антропогенна ланка круговороту відрізняється від природного тим, що у процесі випаровування частина використаної людиною води повертається в атмосферу опрісненої. Інша частина (що становить, наприклад, при водопостачанні міст та більшості промислових підприємств 90%) скидається у водойми у вигляді стічних вод, забруднених відходами виробництва.

За даними Державного водного кадастру Росії, сумарний забір води з природних водних об'єктів 1995 р. становив 96,9 км 3 . У тому числі для потреб народного господарства було використано понад 70 км 3 , у тому числі:

Промислове водопостачання - 46 км3;

Зрошення - 13,1 км 3;

Сільськогосподарське водопостачання – 3,9 км3;

Інші потреби – 7,5 км3.

Потреби промисловості на 23% задовольнялися за рахунок забору води з природних водних об'єктів та на 77% - системою оборотного та повторно-послідовного водопостачання.

2. Водні ресурси Росії

Якщо говорити про Росію, то основою водних ресурсів є річковий стік, що становить в середньому по водності року 4262 км 3 , З яких близько 90% припадає на басейни Північного Льодовитого і Тихого океанів. На басейни Каспійського та Азовського морів, де проживає понад 80% населення Росії та зосереджений її основний промисловий та сільськогосподарський потенціал, припадає менше 8% загального обсягу річкового стоку. Середньорічний сумарний стік Росії становить 4270 куб. км/рік, у тому числі із суміжних територій надходить 230 куб. км.

Російська Федерація в цілому багата на ресурси прісної води: на одного жителя припадає 28,5 тис. куб. м на рік, але її розподіл територією вкрай нерівномірний.

На даний час зменшення річного стоку великих річок Росії під впливом господарської діяльностів середньому становить від 10% (р. Волга) до 40% (р. Дон, Кубань, Терек).

Триває процес інтенсивної деградації малих річок Росії: деградація русел та замулення.

Сумарний обсяг забору води із природних водних об'єктів становив 117 куб. км, зокрема 101,7 куб. км прісної води; втрати дорівнюють 9,1 куб. км, використано у господарстві 95,4 куб. км, у тому числі:

На промислові потреби – 52,7 куб. км;

На зрошення -16,8 куб. км;

На госп.питні -14,7 куб.км;

Нас/г водопостачання – 4,1 куб.км;

На інші потреби – 7,1 куб.км.

Загалом у Росії сумарний обсяг паркану свіжої води з вододжерел становить близько 3%, проте з низки басейнів річок, зокрема. Кубані, Дона, величина водозабору досягає 50% і більше, що перевищує екологічно допустимий відбір.

У комунальному господарстві водоспоживання становить середньому 32 л на добу одну людину і перевищує нормативне на 15-20%. Високе значення питомого водоспоживання обумовлено наявністю великих втрат води, що становлять у деяких містах до 40% (корозія та знос водопровідних мереж, витік). Гостро стоїть питання якості питної води: четверта частина водопроводів комунального господарстваі третина відомчих подає воду без достатньої очистки.

Останнє п'ятиріччя відзначено багатоводністю, що призвело до скорочення на 22% води, що спрямовується на зрошення.

Скидання стічних вод у поверхневі водні об'єкти в 1998 році склало 73,2 куб.км, у тому числі забруднених стічних вод - 28 куб.км, нормативно-чистих вод (без необхідності очищення) - 42,3 куб.м.

Великі обсяги стічних (колекторно-дренажних) вод у сільському господарстві скидаються у водні об'єкти з зрошуваних земель – 7,7 куб. Досі ці води умовно ставляться до категорії нормативно-чистих. Фактично основна частина їх забруднена отрутохімікатами, пестицидами, залишками мінеральних добрив.

Якість води водойм та водотоків оцінюється за фізичними, хімічними та гідробіологічними показниками. Останні визначають клас якості води та ступінь їх забрудненості: дуже чисті – 1 клас, чисті – 2 клас, помірно-забруднені – 3 клас, забруднені – 4 клас, брудні – 5 клас, дуже брудні – 6 клас. За гідробіологічними показниками практично немає вод перших двох класів чистоти. Морські води внутрішніх та окраїнних морів Росії зазнають інтенсивного антропогенного навантаження, як у самих акваторіях, так і в результаті господарської діяльності на водозбірних басейнах. Основними джерелами забруднення морських вод є річковий стік, стічні води підприємств та міст, водний транспорт.

Найбільша кількість стічних вод з території Росії надходить до акваторії Каспійського моря – близько 28 куб. км стік, зокрема. 11 куб.км забруднених, Азовського – близько 14 куб.км стік, у т.ч. 4 куб.км забруднених.

Для морських берегів характерний розвиток абразійних процесів, понад 60% берегової лінії зазнає руйнування, розмив та підтоплення, що є додатковим джерелом забруднення морського середовища. Стан морських вод характеризується 7 класами якості (надзвичайно брудна – 7 клас).

Запаси і якість природних вод вкрай нерівномірно розподілені по території Росії. Схема 1відбиває рівень забезпечення території проточною водою з поверхневих джерел .

Найбільш забезпечені водними ресурсами низов'я Обі, Обсько-Єнісейське міжріччя, Низов'я Єнісея, Олени та Амура. Підвищений рівеньводозабезпеченості характерний для Європейської Півночі, Середнього Сибіру, Далекого Сходу і західного Пріуралля. З Суб'єктів Федерації найбільші показники мають Червоноярський край і Камчатська область (без автономних округів), Сахалінська область, Єврейська автономна область. У центрі і на півдні Європейської частини країни, де зосереджено основне населення Росії, зона задовільної водозабезпеченості обмежується долиною Волги і гірськими районами Ковказа. З адміністративних освіт найбільший дефіцит водних ресурсів відзначається в Калмикії та Ростовській області. Трохи краща ситуація в Ставропольському краї, південних областях Центрального, в Чорноземному районі та південному Заураллі.

Схема 2характеризує обсяги води, що забирається з природних водних об'єктів для господарсько-питних, виробничих та інших (полив, закачування в свердловини та ін.) потреб .

Обсяги огорожі води на одного економічно активного жителя мають високе значення в групі регіонів центрального Сибіру (Іркутська область, Червоноярський край з Таймирським округом, Хакасія, Тува, Кемеровська область). Водомісткість економіки тут базується на потужній Ангаро-Єнісейській водній системі. Ще більш водоємною є економіка півдня Росії від Оренбурзької області до Червонодарського краю. Максимальне водоспоживання на душу населення відзначається в Карачаєво-Черкесії, Дагестані та Астраханської області. На решті Європейської території країни локальні зони підвищеної водоємності характерні для господарських комплексів Ленінградської, Архангельської, Пермської, Мурманської областей і, особливо, Костромської і Тверської областей (в останньому випадку, можливо, можливо. Мінімальне споживання води для потреб господарського комплексу відзначається в слабкорозвинених автономіях - Евенкії, Ненецькому та Комі-Перм'яцькому округах.

Аналіз дисбалансів у водокористуванні за критерієм концентрація ресурсу/інтенсивність використання свідчить про те, що для більшої частини регіонів країни, включаючи промислово розвинені середній Урал, центр і північно-захід Європейської частини, можливе водоспоживання.

Серйозний лімітуючий вплив відносний дефіцит водних ресурсів має в регіонах, що лежать на південь від лінії Курськ-Уфа. Тут зростання ставлення водозабору до обсягу водних ресурсів прямо пропорційно відображає зростання необхідних обмежень на екстенсивне водокористування. На вододефіцитному півдні європейської Росії багато сфер життя виявляються вкрай залежними від кліматичних осциляцій. Кліматологи практично всіх шкіл сходяться на думці, що найближчим часом волога фаза клімату в Євразії зміниться на суху, причому вікового масштабу, яка буде навіть суші, ніж попередня століття. За різними оцінками початок цієї стадії доведеться на 1999 - 2006 рр., причому розходження в 7 років для такого роду прогнозів дуже незначне. Засуха гостріше позначиться в районах з недостатнім захопленням, високим забрудненням водойм і водоємними типами виробництва. З використанням даних про водні запаси регіонів, обсяги забруднених стоків і господарський забір води, можна дати прогноз ступеня впливу майбутніх кліматичних змін на природні комплекси, здоров'я людей і господарство Росії.

Найбільше постраждають самі посушливі в Росії Калмикія та Оренбурзька область. Дещо менші збитки зазнають Ставропольський край, Дагестан, Астраханська, Ростовська і Білгородська області. До третьої групи, крім посушливих Червонодарського краю, Волгоградської, Воронезької, Липецької, Пензенської, Новосибірської областей, відносяться також Челябінська і Московська області, де водопостачання вже зараз є досить напруженим. В інших регіонах посуха насамперед викличе зниження продуктивності сільського господарства та загострення проблем у містах з напруженим водопостачанням. В екологічному плані практично у всіх водних об'єктах збільшаться концентрації забруднювачів. Найбільша ймовірність економічного спаду при посусі в Росії є в регіонах Предкавказья (Краснодарському і Ставропольському краях, Дагестані, Ростовській і Астраханській областях). Зниження продуктивності сільського господарства і прибутковості економіки у поєднанні з погіршенням водопостачання призведе до загострення проблем зайнятості в цьому і без того вибухонебезпечному регіоні. Зміна вологої кліматичної фази на суху викличе зміну знак руху рівня Каспійського моря - він почне падати. У результаті в регіонах, що примикають до нього (Дагестан, Калмикія, Астраханська область) ситуація виявиться гострішою, тому що доведеться перебудовуватися з сучасних заходів щодо подолання наслідків зростання події. , затоплених починаючи з 1978 м.

В умовах, що склалися найбільш актуальною є розробка регіональної стратегії водокористування для південної і центральної Росії. Основна мета - стимулювати оборотне водокористування при одночасному скороченні прямого водозабору, що має на увазі комплекс заходів щодо перетворення води в економічно значимий ресурс для всіх господарюючих суб'єктів, включаючи сільське господарство та населення. Повсюдність і дисперсність використання води робить безперспективною стратегію централізованого управління її розподілом і споживанням, саме тому реальні зрушення можуть забезпечити лише повсякденні стимули до її економії. Фактично йдеться про платність водокористування і першочерговому переході в комунальному та сільському господарстві півдня Росії на облік усіх видів видатку води.

3. Джерела забруднення

3.1. Загальна характеристика джерел забруднення

Джерелами забруднення визнаються об'єкти, з яких здійснюється скидання або інше надходження у водні об'єкти шкідливих речовин, що погіршують якість поверхневих вод, що обмежують їх використання, а також негативно впливають на стан дна та берегових водних об'єктів.

Охорона водних об'єктів від забруднення здійснюється у вигляді регулювання діяльності як стаціонарних, і інших джерел забруднення.

На території Росії практично всі водойми схильні антропогенний вплив. Якість води здебільшого не відповідає нормативним вимогам. Багаторічні спостереження за динамікою якості поверхневих вод виявили тенденцію до зростання їхньої забрудненості. Щорічно збільшується кількість створів з високим рівнем забруднення води (понад 10 ГДК) та кількість випадків екстремально високого забруднення водних об'єктів (понад 100 ГДК).

Основними джерелами забруднення водойм служать підприємства чорної та кольорової металургії, хімічної та нафтохімічної промисловості, целюлозно-паперової, легкої промисловості.

Мікробне забруднення вод відбувається в результаті надходження до водойм патогенних мікроорганізмів. Наявне також теплове забруднення вод в результаті надходження нагрітих стічних вод.

Забруднюючі речовини умовно можна поділити на кілька груп. за фізичного станувиділяють нерозчинні, колоїдні та розчинні домішки. Крім того, забруднення поділяються на мінеральні, органічні, бактеріальні та біологічні.

Ступінь небезпеки зносу пестицидів у період обробки сільськогосподарських угідь залежить від способу застосування та форми препарату. При наземній обробці небезпека забруднення водойм менша. При авіаобробці препарат може зноситися потоками повітря на сотні метрів і осаджуватися на необробленій території та поверхні водойм.

Практично всі поверхневі джерела водопостачання Останніми рокамипіддаються впливу шкідливих антропогенних забруднень, особливо такі річки, як Волга, Дон, Північна Двіна, Уфа, Тобол, Том та інші річки Сибіру та Далекого Сходу. 70% поверхневих вод та 30% підземних втратили питне значення та перейшли до категорії забрудненості – «умовно чиста» та «брудна». Майже 70% населення РФ використовують воду, яка не відповідає ГОСТу «Вода питна».

Останні 10 років обсяги фінансування водогосподарську діяльність у Росії скорочені в 11 раз. Внаслідок цього погіршилися умови водозабезпечення населення.

Наростають процеси деградації поверхневих водних об'єктів за рахунок скидів у них забруднених стічних вод підприємствами та об'єктами житлово-комунального господарства, нафтохімічної, нафтової, газової, вугільної, м'ясної, лісової, деревообробної та целюлозно-паперової промисловості, а також чорної та кольорової металургії, -дренажних вод з зрошуваних земель, забруднених отрутохімікатами та пестицидами

Продовжується виснаження водних ресурсів рік під впливом господарської діяльності. Практично вичерпано можливості безповоротного водовідбору в басейнах рік Кубань, Дон, Терек, Урал, Ісеть, Міас та інших. Неблагополучним є стан малих річок, особливо у зонах великих промислових центрів. Значна шкода малим річкам завдається у сільській місцевості через порушення особливого режиму господарської діяльності у водоохоронних зонах та прибережних захисних смугах, що призводить до забруднення річок, а також змиву ґрунту внаслідок водної ерозії.

Зростає забруднення підземних вод, що використовуються для водопостачання. У РФ виявлено близько 1200 вогнищ забруднення підземних вод, з яких 86% розташовані у європейській частині. Погіршення якості води відзначено у 76 містах та селищах, на 175 водозаборах. Багато підземних джерел, що особливо забезпечують великі міста Центрального, Центрально-Ченоземного, Північно-Кавказького та інших районів, сильно виснажені, про що свідчить зниження санітарного рівня води, що місцями досягає десятків метрів.

Сумарна витрата забруднених вод на водозаборах складає 5-6% від загальної кількостіпідземних вод, які використовуються для господарсько-питного водопостачання.

На території Росії виявлено близько 500 ділянок, де підземні води забруднені сульфатами, хлоридами, сполуками азоту, міді, цинку, свинцю, кадмію, ртуті, рівні вмісту яких у десятки разів перевищують ГДК.

Через підвищене забруднення вододжерел традиційно застосовувані технології обробки води здебільшого недостатньо ефективні. На ефективність водопідготовки негативно впливає дефіцит реагентів та низький рівень оснащеності водопровідних станцій, автоматикою та приладами контролю. Положення посилюється тим, що 40% внутрішніх поверхонь трубопроводів уражені корозією, вкриті іржею, отже, при транспортуванні якість води додатково погіршується.

3.2. Кисневе голодування як фактор забруднення водойм

Як відомо, кругообіг води складається з кількох стадій: випаровування, утворення хмар, випадання дощу, стоку в струмки та річки та знову випаровування. На всьому своєму шляху вода сама здатна очищатися від забруднень, що потрапляють до неї - продуктів гниття органічних речовин, розчинених газів та мінеральних речовин, зваженого твердого матеріалу.

У місцях великого скупченнялюдей та тварин природної чистої води зазвичай не вистачає, особливо якщо її використовують для збирання нечистот та перенесення їх подалі від населених пунктів. Якщо нечистот у ґрунт потрапляє небагато, ґрунтові організми переробляють їх, заново використовуючи поживні речовини, і в сусідні водотоки просочується вже чиста вода. Але якщо нечистоти потрапляють відразу у воду, вони гниють, і на їхнє окиснення витрачається кисень. Створюється так звана біохімічна потреба в кисні (БПК). Чим вище ця потреба, тим менше кисню залишається у воді для живих мікроорганізмів, особливо для риб та водоростей. Іноді через нестачу кисню гине все живе. Вода стає біологічно мертвою - у ній залишаються лише анаеробні бактерії; вони процвітають без кисню та у процесі своєї життєдіяльності виділяють сірководень. І без того нежива вода набуває гнильного запаху і стає зовсім непридатною для людини і тварин. Подібне може статися і при надлишку у воді таких речовин, як нітрати та фосфати; вони потрапляють у воду із сільськогосподарських добрив на полях або із стічних вод, забруднених миючими засобами. Ці біогенні речовини стимулюють зростання водоростей, які починають споживати багато кисню, а коли його стає недостатньо, вони гинуть. У природних умовозеро, перш ніж замулюватися і зникнути, існує близько 20тис. років. Надлишок біогенних речовин прискорює процес старіння, або інтрофікацію, і зменшує термін життя озера, роблячи його ще й малопривабливим. У теплій воді кисень гірше розчиняється, ніж у холодній. Деякі підприємства, особливо електростанції, споживають величезну кількість води на охолодження. Нагріта вода скидається назад у річки та ще більше порушує біологічну рівновагу водної системи. Знижений вміст кисню перешкоджає розвитку одних живих видів та дає перевагу іншим. Але ці нові теплолюбні види теж сильно страждають, як тільки припиняється підігрів води.

3.3. Чинники, що перешкоджають розвитку водних екосистем

Органічні покидьки, біогенні речовини та тепло стають на заваді для нормального розвитку прісноводних екологічних систем тільки тоді, коли вони перевантажують ці системи. Але останніми роками на екологічні системи обрушилися величезні кількостіабсолютно чужорідних речовин, яких вони знають захисту. Пестициди, що застосовуються в сільському господарстві, метали та хімікалії з промислових стічних вод зуміли проникнути в харчовий ланцюгводного середовища, що може мати непередбачувані наслідки. Види, що стоять на початку харчового ланцюга, можуть накопичувати ці речовини в небезпечних концентраціях і стають ще більш уразливими для інших шкідливих впливів.

3.4. Стічні води

Водовідвідні системи та споруди - це один із видів інженерного обладнання та благоустрою населених пунктів, житлових, громадських та виробничих будівель, що забезпечують необхідний санітарно-гігієнічні умови праці, побуту та відпочинку населення. Системи водовідведення та очищення складаються з комплексу обладнання, мереж та споруд, призначених для прийому та видалення трубопроводами побутових виробничих та атмосферних стічних вод, а також для їх очищення та знешкодження перед скиданням у водойму або утилізацією.

Об'єктами водовідведення є будівлі різного призначення, а також новобудови, що існують і реконструюються, селища, промислові підприємства, санітарно-курортні комплекси тощо.

Стічні води - це води, використані на побутові, виробничі або інші потреби та забруднені різними домішками, що змінили їх початковий хімічний складта фізичні властивості, а також води, що стікають з території населених пунктів та промислових підприємств внаслідок випадання атмосферних опадів чи поливання вулиць.

Залежно від походження виду та складу стічні води поділяються на три основні категорії:

побутові (від туалетних кімнат, душових, кухонь, лазень, пралень, їдалень, лікарень; вони надходять від житлових та громадських будівель, а також від побутових приміщень та промислових підприємств);

виробничі (води, використані в технологічних процесах, що не відповідають більш вимогам, що висуваються до їх якості; до цієї категорії вод відносять води, що відкачуються на поверхню землі при видобутку корисних копалин);

атмосферні (дощові та талі; разом з атмосферними відводяться води від поливу вулиць, від фонтанів та дренажів).

У практиці використовується також поняття міських стічних вод, які є сумішшю побутових і виробничих стічних вод. Побутові, виробничі та атмосферні стічні води відводяться як разом, і окремо. Найбільш широкого поширення набули загальносплавні та роздільні системи водовідведення. За загальносплавної системи всі три категорії стічних вод відводяться по одній спільній мережі труб і каналів за межі міської території на очисні споруди. Роздільні системи складаються з декількох мереж труб і каналів: по одній з них відводяться дощові та незабруднені виробничі стічні води, а по іншій або кількох мережах - побутові та забруднені виробничі стічні води.

Стічні води є складними гетерогенними сумішами, що містять домішки органічного та мінерального походження, які знаходяться в нерозчиненому, колоїдному та розчиненому стані. Ступінь забруднення стічних вод оцінюється концентрацією, тобто. масою домішок в одиницю об'єму мг/л або г/куб. Склад стічних вод регулярно аналізується. Проводяться санітарно-хімічні аналізи щодо визначення величини ГПК (загальна концентрація органічних речовин); БПК (концентрація органічних сполук, що окислюються біологічним шляхом); концентрація зважених речовин; активної реакції середовища; інтенсивності фарбування; ступеня мінералізації; концентрації біогенних елементів (азоту, фосфору, калію) та ін. Найбільш складні за складами стічні води промислових підприємств. На формування виробничих стічних вод впливає вид сировини, що переробляється, технологічний процес виробництва, застосовувані реагенти, проміжні вироби і продукти, склад вихідної води, місцеві умови та ін. Для розробки раціональної схеми водовідведення та оцінки можливості повторного використання стічних вод вивчається склад і режим водовідведення не тільки загального стоку промислового підприємства, але й стічних вод від окремих цехів та апаратів.

Крім визначення основних санітарно-хімічних показників у виробничих стічних водах визначаються концентрації специфічних компонентів, зміст яких визначається технологічним регламентом виробництва та номенклатурою застосовуваних речовин. Оскільки виробничі стічні води є найбільшою небезпекою для водойм, ми розглянемо їх докладніше.

Виробничі стічні води поділяються на дві основні категорії: забруднені та незабруднені (умовно чисті).

Забруднені виробничі стічні води поділяються на групи.

1. Забруднені переважно мінеральними домішками (підприємства металургійної, машинобудівної, рудо- та вугледобувної промисловості; заводи з виробництва кислот, будівельних виробів та матеріалів, мінеральних добрив та ін.)

2. Забруднені переважно органічними домішками (підприємства м'ясної, рибної, молочної, харчової, целюлозно-паперової, мікробіологічної, хімічної промисловості; заводи з виробництва каучуку, пластмас та ін.)

3. Забруднені мінеральними та органічними домішками (підприємства нафтовидобувної, нафтопереробної, текстильної, легкої, фармацевтичної промисловості; заводи з виробництва цукру, консервів, продуктів органічного синтезу та ін.).

Крім вищезгаданих 3 груп забруднених виробничих стічних вод має місце скидання нагрітих вод у водойму, що є причиною так званих теплових забруднень.

Виробничі стічні води можуть відрізнятися концентрації забруднюючих речовин, за рівнем агресивності тощо. Склад виробничих стічних вод коливається у значних межах, що викликає необхідність ретельного обґрунтування вибору надійного та ефективного методуочищення у кожному конкретному випадку. Отримання розрахункових параметрів та технологічних регламентів обробки стічних вод та осаду вимагають досить тривалих наукових досліджень як у лабораторних, і напіввиробничих умовах.

Кількість виробничих стічних вод визначається залежно від продуктивності підприємства за укрупненими нормами водоспоживання та водовідведення для різних галузей промисловості. Норма водоспоживання - це доцільна кількість води, необхідного для виробничого процесу, встановлена ​​на підставі науково обґрунтованого розрахунку чи передового досвіду. До укрупненої норми водоспоживання входять усі витрати води на підприємстві. Норми витрати виробничих стічних вод застосовують при проектуванні новозбудованих та реконструкції діючих систем водовідведення промислових підприємств. Укрупнені норми дозволяють оцінити раціональність використання води будь-якому діючому підприємстві.

У складі інженерних комунікацій промислового підприємства, як правило, є кілька водовідвідних мереж. Незабруднені нагріті стічні води надходять на охолоджувальні установки (бризкі басейни, градирні, охолоджувальні ставки), а потім повертаються в систему оборотного водозабезпечення.

Забруднені стічні води надходять на очисні споруди, а після очищення частина оброблених стічних вод подається до системи оборотного водозабезпечення в ті цехи, де її склад відповідає нормативним вимогам.

Ефективність використання води на промислових підприємствах оцінюється такими показниками, як кількість використаної оборотної води, коефіцієнтом її використання та відсотком її втрат. Для промислових підприємств складається баланс води, що включає витрати на різні види втрат, скидання та додавання компенсуючих витрат води до системи.

Проектування новостворених і реконструйованих систем водовідведення населених пунктів та промислових підприємств має здійснюватися на основі затверджених в установленому порядку схем розвитку та розміщення галузі народного господарства, галузей промисловості та схем розвитку та розміщення продуктивних сил по економічних районах. При виборі систем та схем водовідведення має враховуватись технічна, економічна та санітарна оцінки існуючих мереж та споруд, передбачатися можливість інтенсифікації їх роботи.

При виборі системи та схеми водовідведення промислових підприємств необхідно враховувати:

1) вимоги до якості води, що використовується у різних технологічних процесах;

2) кількість, склад та властивості стічних вод окремих виробничих цехів та підприємства в цілому, а також режими водовідведення;

3) можливість скорочення кількості забруднених виробничих стічних вод шляхом раціоналізації технологічних процесів виробництва;

4) можливість повторного використання виробничих стічних вод у системі оборотного водозабезпечення або для технологічних потреб іншого виробництва, де допустимо застосовувати води нижчої якості;

5) доцільність вилучення та використання речовин, що містяться у стічних водах;

6) можливість та доцільність спільного відведення та очищення стічних вод кількох близько розташованих промислових підприємств, а також можливість комплексного рішення очищення стічних вод промислових підприємств та населених пунктів;

7) можливість використання у технологічному процесі очищених побутових стічних вод;

8) можливість та доцільність використання побутових та виробничих стічних вод для зрошення сільськогосподарських та технічних культур;

9) доцільність локальної очистки стічних вод окремих цехів підприємства;

10) самоочисна здатність водойми, умови скидання в нього стічних вод і необхідний ступінь їх очищення;

11) доцільність застосування тієї чи іншої методу очищення.

При варіантному проектуванні водовідвідних систем та очисних споруд виходячи з техніко-економічних показників приймається оптимальний варіант.

3.5. Наслідки потрапляння стічних вод у водоймища

Внаслідок скидання стічних вод змінюються фізичні властивості води (підвищується температура, зменшується прозорість, з'являються забарвлення, присмаки, запахи); на поверхні водойми з'являються плаваючі речовини, але в дні утворюється осад; змінюється хімічний склад води (збільшується вміст органічних та неорганічних речовин, з'являються токсичні речовини, зменшується вміст кисню, змінюється активна реакція середовища та ін.); змінюється якісний та кількісний бактеріальний склад, з'являються хвороботворні бактерії. Забруднені водоймища стають непридатними для питного, а часто й для технічного водопостачання; втрачають рибогосподарське значення тощо.

Загальні умови випуску стічних вод будь-якої категорії в поверхневі водоймища визначаються народногосподарською їх значимістю та характером водокористування. Після випуску стічних вод допускається деяке погіршення якості води у водоймищах, проте це не повинно помітно відбиватися на його житті та на можливості подальшого використання водоймища як джерела водопостачання, для культурних та спортивних заходів, рибогосподарських цілей.

Спостереження за виконанням умов спуску виробничих стічних вод у водоймища здійснюється санітарно-епідеміологічними станціями та басейновими управліннями.

Нормативи якості води водойм господарсько-питного та культурно-побутового водокористування встановлюють якість води для водойм за двома видами водокористування: до першого виду належать ділянки водойм, які використовуються як джерело для централізованого або нецентралізованого господарсько-питного водопостачання, а також для водопостачання підприємств харчової промисловості; до другого виду - ділянки водойм, використовувані для купання, спорту та відпочинку населення, і навіть які у межах населених пунктів.

Віднесення водойм до того чи іншого виду водокористування проводиться органами Державного санітарного нагляду з урахуванням перспектив використання водойм.

Наведені у правилах нормативи якості води водойм відносяться до створ, розташованих на проточних водоймах на 1 км вище найближчого за течією пункту водокористування, а на непроточних водоймищах і водосховищах на 1 км в обидві сторони від пункту водокористування.

Велика увага приділяється питанням запобігання та усунення забруднень прибережних районів морів. Нормативи якості морської води, які мають бути забезпечені при спуску стічних вод, відносяться до району водокористування у відведених межах та до створів на відстані 300 м у сторони від цих кордонів. При використанні прибережних районів морів як приймач виробничих стічних вод вміст шкідливих речовин у морі не повинен перевищувати ГДК, встановлених за санітарно-токсикологічним, загальносанітарним та органолептичним лімітуючим показниками шкідливості. При цьому вимоги до спуску стічних вод диференційовані стосовно характеру водокористування. Море сприймається не як джерело водопостачання, бо як лікувальний оздоровчий, культурно-побутовий чинник.

Забруднюючі речовини, що надходять у річки, озера, водосховища і моря, вносять значні зміни до встановленого режиму і порушують рівноважний стан водних екологічних систем. В результаті процесів перетворення забруднюючих водойми речовин, що протікають під впливом природних факторів, у водних джерелах відбувається повне або часткове відновлення їх первісних властивостей. При цьому можуть утворюватися вторинні продукти розпаду забруднень, які негативно впливають на якість води.

У зв'язку з тим, що у стічних водах промислових підприємств можуть бути специфічні забруднення, їх спуск до міської водовідвідної мережі обмежений низкою вимог. Виробничі стічні води, що випускаються у водовідвідну мережу, не повинні: порушувати роботу мереж та споруд; надавати руйнівний вплив на матеріал труб та елементи очисних споруд; містити більше 500мг/л зважених та спливаючих речовин; містити речовини, здатні засмічувати сітки або відкладатися на стінках труб; містити горючі домішки та розчинені газоподібні речовини, здатні утворювати вибухонебезпечні суміші; містити шкідливі речовини, що перешкоджають біологічному очищенню стічних вод або скидання у водойму; мати температуру вище 40 С. Виробничі стічні води, що не задовольняють цим вимогам, повинні попередньо очищатися і лише після цього скидатися до міської водовідвідної мережі.

4. Заходи боротьби з забрудненням водних ресурсів

4.1. Природне очищення водойм

Забруднену воду можна очистити. За сприятливих умов це відбувається природним шляхому процесі природного кругообігу води. Але забрудненим басейнам (річкам, озерам тощо) для відновлення потрібно значно більше часу. Щоб природні системи зуміли відновитися, необхідно насамперед припинити подальше надходження відходів у річки. Промислові викиди не тільки засмічують, а й отруюють стічні води. А ефективність дорогих пристроїв для очищення таких вод поки що недостатньо вивчена. Незважаючи ні на що, деякі міські господарства та промислові підприємства все ще воліють скидати відходи до сусідніх річок і дуже неохоче відмовляються від цього лише тоді, коли вода стає зовсім непридатною або навіть небезпечною.

У своєму нескінченному кругообігу вода захоплює і переносить безліч розчинених або зважених речовин, то очищається від них. Багато домішок у воді є природними і потрапляють туди разом з дощем або ґрунтовими водами. Той самий шлях проходять і деякі із забруднюючих речовин, пов'язаних із діяльністю людини. Дим, попіл та промислові гази разом із дощем осідають на землю; хімічні сполукиі нечистоти, внесені у ґрунт із добривами, потрапляють у річки із ґрунтовими водами. Деякі відходи йдуть по штучно створених шляхах - дренажних канав і каналізаційних труб. Ці речовини зазвичай більш отруйні, але їх скидання легше контролювати, ніж ті, що переносяться в процесі природного круговороту води. Загальносвітове водоспоживання на господарські та побутові потреби становить приблизно 9% сумарного стоку рік. Тому не пряме водоспоживання гідроресурсів викликає нестачу прісних вод у тих чи інших регіонах земної кулі, а їхнє якісне виснаження.

Очищення стічних вод - обробка стічних вод для руйнування або видалення з них шкідливих речовин. Звільнення стічних вод від забруднення – складне виробництво. У ньому, як і в будь-якому іншому виробництві, є сировина (стічні води) та готова продукція (очищена вода).

Методи очищення стічних вод можна розділити на механічні, хімічні, фізико-хімічні та біологічні, коли вони застосовуються разом, то метод очищення та знешкодження стічних вод називається комбінованим. Застосування тієї чи іншої методу, у кожному даному випадку, визначається характером забруднення і ступенем шкідливості домішок.

4.2.1. Механічний метод

Сутність механічного методу полягає в тому, що зі стічних вод шляхом відстоювання та фільтрації видаляються механічні домішки. Грубодисперсні частинки в залежності від розмірів уловлюються решітками, ситами, пісковловлювачами, септиками, гноєуловлювачами різних конструкцій, а поверхневі забруднення - нафтовик, бензомаслоуловітелями, відстійниками і ін. Механічна очистка дозволяє виділяти з побутових стічних вод до 6 - До 95%, багато з яких, як цінні домішки, використовуються у виробництві.

4.2.2. Хімічний метод

Хімічний метод полягає в тому, що в стічні води додають різні хімічні реагенти, які вступають у реакцію із забруднювачами і беруть в облогу їх у вигляді нерозчинних опадів. Хімічною очисткою досягається зменшення нерозчинних домішок до 95% і розчинних до 25%

4.2.3. Фізико-хімічний метод

При фізико-хімічному методі обробки зі стічних вод видаляються тонко дисперсні і розчинені неорганічні домішки і руйнуються органічні речовини, що погано окислюються, найчастіше з фізико-хімічних методів застосовується коагуляція, окислення, сорбція, екстракція і т.д. Широке застосування також знаходить електроліз. Він полягає у руйнуванні органічних речовин у стічних водах та вилучення металів, кислот та інших неорганічних речовин. Електролітичне очищення здійснюється в спеціальних спорудах - електролізерах. Очищення стічних вод за допомогою електролізу ефективне на свинцевих та мідних підприємствах, у лакофарбовій та деяких інших галузях промисловості.

Забруднені стічні води очищають також за допомогою ультразвуку, озону, іонообмінних смол та високого тиску, добре зарекомендувала себе очищення шляхом хлорування.

4.2.4. Біологічний метод

Серед методів очищення стічних вод велику роль має відіграти біологічний метод, що ґрунтується на використанні закономірностей біохімічного та фізіологічного самоочищення річок та інших водойм. Є кілька типів біологічних пристроїв для очищення стічних вод: біофільтри, біологічні ставки та аеротенки.

У біофільтрах стічні води пропускаються через шар крупнозернистого матеріалу, покритого тонкою бактеріальною плівкою. Завдяки цій плівці інтенсивно протікають процеси біологічного окиснення. Саме вона служить чинним початкому біофільтрах. У біологічних ставках в очищенні стічних вод беруть участь усі організми, що населяють водоймище. Аеротенки – величезні резервуари із залізобетону. Тут очищувальний початок - активний мул із бактерій та мікроскопічних тварин. Всі ці живі істоти бурхливо розвиваються в аеротенках, чому сприяють органічні речовини стічних вод і надлишок кисню, що надходить у спорудження потоком повітря, що подається. Бактерії склеюються в пластівці і виділяють ферменти, що мінералізують органічні забруднення. Іл із пластівцями швидко осідає, відокремлюючись від очищеної води. Інфузорії, джгутикові, амеби, коловратки та інші дрібні тварини, пожираючи бактерії (що не злипаються в пластівці) омолоджують бактеріальну масу мулу.

Стічні води перед біологічним очищенням піддають механічному, а після неї для видалення хвороботворних бактерій і хімічному очищенню, хлоруванню рідким хлором або хлорним вапном. Для дезінфекції використовують також інші фізико-хімічні прийоми (ультразвук, електроліз, озонування та ін.)

Біологічний метод дає великі результати під час очищення комунально-побутових стоків. Він застосовується також і для очищення відходів підприємств нафтопереробної, целюлозно-паперової промисловості, виробництва штучного волокна.

4.3. Безстічні виробництва

Темпи розвитку промисловості сьогодні настільки високі, що одноразове використання для виробничих потреб запасів прісної води – неприпустима розкіш.

Тому вчені зайняті розробкою нових безстічних технологій, що практично повністю вирішить проблему захисту водойм від забруднення. Однак розробка та впровадження безвідходних технологій вимагатиме певного часу, до реального переходу всіх виробничих процесів на безвідходну технологію ще далеко. Щоб усіляко прискорити створення та впровадження у народногосподарську практику принципів та елементів безвідходної технології майбутнього, необхідно вирішити проблему замкнутого циклу водопостачання промислових підприємств. На перших етапах треба впровадити технологію водозабезпечення з мінімальним споживанням свіжої води та скиданням, а також прискореними темпами зводити очисні споруди.

При будівництві нових підприємств на відстійники, аератори, фільтри йде іноді чверть і більше капіталовкладень. Споруджувати їх, звичайно, необхідно, але радикальний вихід у корінній зміні системи водокористування. Треба перестати розглядати річки та водоймища як сміттєзбірники та перевести промисловість на замкнуту технологію.

При замкнутій технології підприємство використану та очищену потім воду повертає в обіг, а із зовнішніх джерел лише поповнює втрати.

У багатьох галузях промисловості донедавна стічні води не диференціювалися, об'єднувалися в загальний потік, локальні споруди очищення з утилізацією відходів не будувалися. В даний час у ряді галузей промисловості вже розроблені та частково реалізовані замкнуті водооборотні схеми з локальним очищенням, що значно знизить питомі норми водоспоживання.

4.4. Моніторинг водних об'єктів

14 березня 1997 р. уряд РФ затвердив «Положення про запровадження державного моніторингу водних об'єктів».

Федеральна служба з гідрометеорології та моніторингу довкілля веде спостереження за забрудненням поверхневих вод суші. Санітарно-епідемологічна служба РФ відповідає за санітарну охорону водойм. Працює мережа санітарних лабораторій на підприємствах для вивчення складу стічних вод та якості води водойм.

Слід зазначити, що традиційні методи спостережень та контролю мають один важливий недолік – вони неоперативні і, крім того, характеризують склад забруднень об'єктів природного довкілля лише у моменти відбору проб. Про те, що відбувається з водним об'єктом у періоди між відборами проб, можна лише здогадуватись. До того ж лабораторні аналізи займають чималий час (включаючи те, що потрібно для доставки проби з пункту спостереження). Особливо ці методи неефективні у екстремальних ситуаціях, у разі аварій.

Безсумнівно, більш дієвий контроль якості води, здійснюваний з допомогою автоматичних приладів. Електричні датчики постійно вимірюють концентрацію забруднень, що сприяє швидкому прийняттю рішень у разі несприятливих впливів на джерела водопостачання.

Висновок

Раціональне використання водних ресурсів в даний час є вкрай нагальною проблемою. Це насамперед охорона водних просторів від забруднення, оскільки промислові стоки займають перше місце за обсягом і збитків, що вони завдають, саме в першу чергу необхідно вирішувати проблему скидання їх у річки. Зокрема, слід обмежити скидання у водоймища, а також удосконалення технологій виробництва, очищення та утилізації. Також важливим аспектом є стягування плати за скидання стічних вод та забруднюючих речовин та перерахування коштів, що стягуються на розробку нових безвідходних технологій та споруд з очищення. Необхідно знижувати розмір плати за забруднення навколишнього середовища підприємствам з мінімальними викидами та скидами, що надалі служитиме пріоритетом для підтримки мінімуму скидання або його зменшення. Очевидно, шляхи вирішення проблеми забруднення водних ресурсів у Росії лежать передусім у галузі розробки розвиненої законодавчої бази, яка дозволила б реально захистити навколишнє середовище від шкідливого антропогенного впливу, а також пошук шляхів реалізації цих законів на практиці (що, в умовах російських реалій, напевно зіткнеться з істотними труднощами).

Список літератури

1. Ю. В. Новіков «Екологія, навколишнє середовище та людина.» Москва 1998р.

2. І. Р. Голубєв, Ю. В. Новіков «Навколишнє середовище та її охорона.»

3. Т. А. Хорунжая «Методи оцінки екологічної небезпеки.» 1998р.

4. Нікітін Д.П., Новіков Ю.В. «Навколишнє середовище і людина.» - М.: 1986.

5. Радзевич Н.М., Пашканг К.В. «Охорона та перетворення природи.» - М.:

Освіта, 1986.

6. Алфьорова А.А., Нечаєв А.П. «Замкнуті системи водного господарства промислових підприємств, комплексів та районів.» - М.: Будвидав, 1987.

7. «Методи охорони внутрішніх вод від забруднення та виснаження» / За ред. І.К. Гавич. - М.: Агропроміздат, 1985.

8. «Охорона навколишнього природного середовища»/За ред. Г.В. Дуганова. - К.: Вища школа, 1990.

9. Жуков А. І., Монгайт І. Л., Родзиллер І. ​​Д. «Методи очищення виробничих стічних вод» М.: Будвидав, 1999.

Хімічні властивості природної води визначаються кількістю та складом сторонніх домішок, які присутні у ній. З розвитком сучасної промисловості дедалі актуальнішим стає питання світового забруднення прісних вод.

На думку вчених, незабаром водних ресурсів, придатних для використання у господарсько-побутовій діяльності, стане катастрофічно мало, оскільки джерела забруднення води навіть за наявності очисних споруд негативно впливають на поверхневі та ґрунтові води.

Забруднення питної води– процес зміни фізико-хімічних показників та органолептичних властивостей води, що передбачає деякі обмеження щодо подальшої експлуатації ресурсу. Особливо актуальним є забруднення прісної води, якість якої безпосередньо пов'язана з людським здоров'ям та тривалістю життя.

Якість води визначається з урахуванням ступеня важливості ресурсів – річок, озер, ставків, водосховищ. При виявленні можливих відхиленьвід норми визначаються причини, що спричинили забруднення поверхневих та ґрунтових вод. На підставі отриманого аналізу вживаються оперативні заходи щодо усунення забруднювачів.

Що викликає забруднення водних ресурсів

Існує багато факторів, які можуть призвести до забруднення води. У цьому не завжди винні люди чи розвиток промисловості. Великий вплив мають техногенні катастрофи та катаклізми, які можуть призвести до порушення сприятливих умов навколишнього середовища.

Промислові компанії здатні завдавати відчутної шкоди довкіллю, забруднюючи воду хімічними відходами. Особливу небезпеку становить біологічне забруднення побутового та господарського походження. Сюди належать стоки житлових будинків, комунальних підприємств, навчальних та соціальних закладів.

Водний ресурс може бути забруднений у період сильних дощів та танення снігу, коли опади надходять із сільськогосподарських угідь, ферм та пасовищ. Високий змістпестицидів, фосфору та азоту може призвести до екологічної катастрофи, оскільки подібні стоки не схильні до очищення.

Ще одне джерело забруднення – повітря: пил, газ та дим із нього осідають на водну поверхню. Найбільш небезпечними для природних водойм є продукти нафтопереробки. Стоки, що забруднюються, з'являються в зонах нафтовидобутку або в результаті техногенних катастроф.

Яким забрудненням піддаються підземні джерела

Джерела забруднення підземних вод можна умовно поділити на кілька категорій: біологічні, хімічні, теплові, радіаційні.

Біологічного походження

Біологічне забруднення ґрунтових вод можливе при попаданні патогенних організмів, вірусів та бактерій. Основні джерела забруднення води – каналізаційні та дренажні колодязі, оглядові ями, септики та фільтраційні зони, де відбувається очищення відпрацьованих стоків у результаті господарсько-побутової діяльності.

Забруднення підземних вод відбувається на сільськогосподарських угіддях та фермерських господарствах, де людина активно використовує сильні хімікати та добрива.
Не менш небезпечними є вертикальні щілини в гірських породах, через які проникають хімічні забруднення в водні напірні шари. Крім того, вони можуть просочуватися в автономну системуводопостачання при деформаціях чи недостатній ізоляції водозабірної колони.

Теплового походження

Виникає внаслідок суттєвого підвищення температури ґрунтових вод. Найчастіше це відбувається внаслідок змішування підземних та поверхневих джерел, скидання технологічних стоків у очисні колодязі.

Радіаційного походження

Підземні води можуть забруднюватися внаслідок випробувань із вибуху бомб – нейтронних, атомних, водневих, а також у процесі виробництва реакторів на ядерному паливі та зброї.

Джерела забруднення – АЕС, сховища радіоактивних компонентів, шахти та рудники з видобутку гірських порід із природним рівнем радіоактивності.

Джерела забруднення питної води здатні завдати істотної шкоди навколишньому середовищу та здоров'ю людини. Тому потрібно берегти воду, яку ми п'ємо, щоб забезпечити собі довге та щасливе існування.

Довгий час проблема забруднення води була гострою більшість країн. Наявних ресурсів вистачало у тому, щоб задовольняти потреби місцевого населення. У міру зростання промисловості збільшення кількості використовуваної води людиною ситуація кардинально змінилася. Тепер питаннями її очищення та збереження якості займаються на міжнародному рівні.

Способи визначення ступеня забруднення

Під забрудненням води прийнято розуміти зміну її хімічного чи фізичного складу, біологічних характеристик. Це визначає обмеження за подальшого використання ресурсу. Великої уваги заслуговує забруднення прісних вод, тому що їхня чистота нерозривно пов'язана з якістю життя та здоров'ям людини.

Щоб визначити стан води, вимірюється цілий ряд показників. Серед них:

• кольоровість;
• ступінь каламутності;
• запах;
• pH рівень;
• вміст важких металів, мікроелементів та органічних речовин;
• титр кишкової палички;
• гідробіологічні показники;
• кількість розчиненого у воді кисню;
• окислюваність;
• наявність патогенної мікрофлори;
• хімічне споживання кисню та ін.

Практично в усіх країнах існують наглядові органи, які мають з певною періодичністю залежно від ступеня важливості ставка, озера, річки та ін. визначати якість із вмісту. У разі виявлення відхилень виявляються причини, які могли спровокувати забруднення води. Потім вживаються заходи щодо їх усунення.

Що спричиняє забруднення ресурсів?

Причин, які можуть спричинити забруднення води, дуже багато. Не завжди пов'язані з діяльністю людини чи промислових підприємств. Природні катаклізми, які періодично відбуваються на різних територіях, також можуть порушити умови середовища. Найбільш поширеними причинами прийнято вважати:

• Побутові та промислові стічні води. Якщо вони не проходять систему очищення від синтетичних, хімічних елементів та органічних речовин, то, потрапляючи у водоймища, здатні провокувати водно-екологічну катастрофу.
• . Про цю проблему говорять не так часто, щоби не провокувати соціальну напруженість. Але відпрацьовані гази, які потрапляють в атмосферу після викидів автомобільного транспорту, промислових підприємств, разом із дощами опиняються на землі, забруднюючи довкілля.
• Тверді відходи, які здатні не тільки змінити стан біосередовища у водоймі, але й саму течію. Часто це призводить до розливів річок та озер, утрудненню течії.
• Органічні забруднення, пов'язані з діяльністю людини, природним розкладанням померлих тварин, рослин тощо.
• Промислові аварії та техногенні катастрофи.
• Повені.
• Теплове забруднення, пов'язане з виробництвом електричної та іншої енергії. У деяких випадках відбувається нагрівання води до 7 градусів, що спричиняє загибель мікроорганізмів, рослин і риб, для яких потрібен інший температурний режим.
• Сходи лавин, селів тощо.

У деяких випадках природа здатна сама з часом здійснити очищення водних ресурсів. Але період хімічних реакційбуде більшим. Найчастіше загибель мешканців водойм та забруднення прісних вод неможливо запобігти без втручання людини.

Процес переміщення забруднювачів у воді

Якщо не йдеться про тверді відходи, то у всіх інших випадках забруднювачі можуть існувати:

• у розчиненому стані;
• у зваженому стані.

Вони можуть бути крапельками або дрібними частинками. Біозабруднювачі спостерігаються у вигляді живих мікроорганізмів чи вірусів.

Якщо у воду потрапляють тверді частки, то необов'язково осядуть на дні. Залежно від течії штормових явищ вони здатні підніматися на поверхню. Додатковим чинником є ​​склад води. У морській подібних частках опуститися на дно практично неможливо. Внаслідок течії вони легко переміщаються на великі відстані.

Експерти звертають увагу на те, що через зміну напрямів течії у прибережних зонах традиційно рівень забруднення вищий.

Незалежно від типу забруднювача, він здатний потрапити в організм риб, що мешкають у водоймищі, або птахів, які шукають собі їжу у воді. Якщо це не призводить до прямої загибелі істоти, то здатне позначитися на подальшому харчовому ланцюжку. Існує висока ймовірність того, що саме так забруднення води отруює людей та погіршує стан їхнього здоров'я.

Основні результати впливу забрудненості на довкілля

Незалежно від того, чи забруднювач потрапляє в організм людини, риби, тварини, спрацьовує захисна реакція. Деякі види токсинів можуть бути знешкоджені імунними клітинами. У більшості випадків живому організму потрібна допомога у вигляді лікування, щоб процеси не набули серйозного характеру і не призвели до загибелі.

Вчені визначають залежно від джерела забруднення та його впливу такі показники отруєння:

• Генотоксичність. Тяжкі метали та інші мікроелементи способи пошкодити та змінити структуру ДНК. В результаті спостерігаються серйозні проблеми у розвитку живого організму, підвищується ризик захворювань тощо.
• Канцерогенність. Проблеми онкології тісно пов'язані з тим, яку воду вживає людина чи тварини. Небезпека полягає в тому, що клітина, перетворившись на ракову, здатна швидко переродити решту в організмі.
• Нейротоксичність. Багато металів, хімічних речовин здатні впливати на нервову систему. Усім відоме явище викиду китів, яке провокується подібними забрудненнями. Поведінка морських та річкових мешканців стає неадекватною. Вони не тільки здатні вбити себе, а й почати пожирати тих, хто раніше був нецікавий. Потрапляючи з водою або їжею з таких риб і тварин в організм людини, хімічні речовини можуть провокувати уповільнення реакції мозку, руйнування нервових клітині т.д.
• Порушення енергообміну. Впливаючи на клітини мітохондрії, забруднювачі здатні змінювати процеси вироблення енергії. Через війну організм перестає здійснювати активні дії. Нестача енергії може спричинити смерть.
• Репродуктивна недостатність. Якщо загибель живих організмів забруднення води викликає не так часто, то вплинути на стан здоров'я воно здатне у 100% випадків. Вчені особливо стурбовані тим, що втрачається їхня здатність відтворювати нове покоління. Вирішити цю генетичну проблему непросто. Потрібне штучне оновлення водного середовища.

Як працює контроль та очищення вод?

Розуміючи, що забруднення прісних вод ставить під загрозу існування людини, державні органи на національному та міжнародному рівні створюють вимоги до здійснення діяльності підприємств та поведінки людей. Ці рамки знаходять свій відбиток у документах, які регламентують процедури контролю води та роботи систем очищення.

Виділяють такі способи очищення:

• Механічна чи первинна. Її завдання – запобігти попаданню у водойми великих предметів. Для цього на трубах, якими йдуть стоки, встановлюють спеціальні решітки та фільтри, що затримують їх. Потрібно своєчасно проводити очищення труб, інакше засмічення може спричинити аварію.
• Спеціалізована. Покликана вловлювати забруднювачі якогось одного типу. Наприклад, існують пастки для жирів, нафтових плям, пластів'єподібних частинок, які осідають за допомогою коагулянтів.
• Хімічна. Має на увазі, що стічні води будуть використані повторно в замкнутому циклі. Тому, знаючи їхній склад на виході, підбирають хімічні речовини, які здатні повернути воду до початкового стану. Зазвичай це технічна вода, а чи не питна.
• Третичне очищення. Щоб воду можна було використовувати у побуті, сільському господарстві, у харчовій промисловості, її якість має стати бездоганною. Для цього її обробляють спеціальними складами або порошками, здатними в процесі багатоетапної фільтрації затримати важкі метали, шкідливі мікроорганізмита інші речовини.

У побуті все більше людейнамагається встановлювати потужні фільтри, які позбавляють забруднення, причиною якого стають старі комунікації та труби.

Хвороби, які може провокувати брудна вода

Поки не стало зрозуміло, що з водою в організм можуть потрапляти збудники інфекцій та бактерії, людство стикалося з . Адже епідемії, які періодично спостерігалися в тій чи іншій країні, забирали життя сотень тисяч людей.

До найпоширеніших захворювань, до яких може призвести погана вода, належать:

• холера;
• ентеровірус;
• лямбліоз;
• шистосомоз;
• амебіаз;
• уроджені потворності;
• психічні аномалії;
• кишкові розлади;
• гастрит;
• ураження шкіри;
• опіки слизових;
• онкологічне захворювання;
• зниження репродуктивної функції;
• ендокринні порушення.

Придбання бутильованої води та встановлення фільтрів є засобом профілактики захворювань. Деякі використовують срібні предмети, які також частково знезаражують воду.

Забруднення води здатне змінити планету і зробити якість життя зовсім іншою. Саме тому питання збереження водойм постійно піднімається екологічними організаціями та науково-дослідними центрами. Це дозволяє привернути увагу підприємств, громадськості, державних органівдо існуючих проблем та простимулювати початок активних дійщодо запобігання катастрофі.