Вода является ценнейшим природным ресурсом. Он играет исключительную роль в метаболических процессах, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве; общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.
Рост городов, быстрое развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площади орошаемых земель, улучшение культурных и бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняют проблему водоснабжения.
Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км3. При этом 70% всего водопотребления используется в сельском хозяйстве.
Много воды потребляют химическая, целлюлозно-бумажная промышленность, черная и цветная металлургия. Развитие энергетики также приводит к резкому увеличению потребности в воде. Значительное количество воды расходуется на нужды животноводства, а также на бытовые нужды населения. Большая часть воды после ее использования для хозяйственно-бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод.
Дефицит чистой пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Постоянно растущие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде вынуждают все страны и ученых всего мира искать различные средства решения этой проблемы.
На современном этапе определяются такие направления рационального использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых технологических процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды.
1. Водные ресурсы и их использование
Водная оболочка земли в целом именуется гидросферой и представляет собой совокупность океанов, морей, озер, рек, ледяных образований, подземных и атмосферных вод. Общая площадь океанов Земли в 2,5 раза превышает территорию суши.
Общие запасы воды на Земле составляют 138,6 млн. км3. Около 97,5% воды является соленой или сильно минерализованной, что означает, что она требует обработки для различных целей. На Мировой океан приходится 96,5% объема водной массы планеты.
Для более ясного представления о масштабах гидросферы следует сопоставить ее массу с массой других оболочек Земли (в тоннах):
Гидросфера — 1,50х1018
Земная кора — 2,80×10″
Рациональное использование и охрана водных ресурсов
... потребности промышленности и сельского хозяйства в воде заставляют все страны, ученых мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы. На современном этапе определяются такие направления рационального использования водных ресурсов: более полное использование и ...
Живое вещество (биосфера) — 2,4 х1012
Атмосфера — 5,15х1013
В настоящее время доступность воды на человека в день отличается в разных странах мира. В ряде стран с развитой экономикой назрела угроза недостатка воды. Дефицит пресной воды на земле растет в геометрической прогрессии. Однако есть многообещающие источники пресной воды: айсберги, рожденные ледниками Антарктиды и Гренландии.
Как известно, без воды не может жить человек. Вода — один из важнейших факторов, определяющих расположение производительных сил, и очень часто средство производства. Увеличение водопотребления отраслью связано не только с ее бурным развитием, но и с увеличением водопотребления на единицу продукции. Например, для производства 1 тонны хлопчатобумажной ткани фабрики потребляют 250 м3 воды. Много воды требуется химической промышленности. Так, на производство 1 т аммиака затрачивается около 1000 м3 воды.
Большие современные тепловые электростанции потребляют огромное количество воды. Только одна станция мощностью 300 тыс. кВт расходует до 120 м3/с, или более 300 млн. м3 в год. Валовое потребление воды для этих станций в перспективе возрастет примерно в 9-10 раз.
Сельское хозяйство — один из важнейших потребителей воды. В системе водного хозяйства это самый крупный водопотребитель. На выращивание 1 т пшеницы требуется за вегетационный период 1500 м3 воды, 1 т риса — более 7000 м3. Высокая продуктивность орошаемых земель стимулировала резкое увеличение из площади во всем мире — она сейчас равна 200 млн. га. Составляя около 1/6 всей площади посевов, орошаемые земли дают примерно половину сельскохозяйственной продукции.
Особое место в использовании водных ресурсов занимает потребление воды для нужд населения. Хозяйственно-питьевое потребление в нашей стране составляет около 10% потребления воды. При этом обязательны бесперебойное водоснабжение и строгое соблюдение научно обоснованных санитарно-гигиенических норм.
Использование воды в хозяйственных целях — одно из звеньев круговорота воды в природе. Но антропное звено цикла отличается от естественного тем, что в процессе испарения часть воды, используемой человеком, возвращается в опресненную атмосферу. Другая часть (составляющая, например, при водоснабжении городов и большинства промышленных предприятий 90%) сбрасывается в водоемы в виде сточных вод, загрязненных отходами производства.
По данным Государственного водного кадастра России, суммарный забор воды из природных водных объектов в 1995 г. составил 96,9 км3. В том числе для нужд народного хозяйства было использовано свыше 70 км3, в том числе на:
- промышленное водоснабжение — 46 км3;
- орошение — 13,1 км3;
- сельскохозяйственное водоснабжение — 3,9 км3;
- прочие нужды — 7,5 км3.
Потребности отрасли удовлетворены на 23% за счет водозабора из естественных водоемов и на 77% — из системы последовательной циркуляции и водоснабжения.
2. Водные ресурсы России
Если говорить о России, то основу водных ресурсов составляет сток реки, который по водности в среднем составляет 4262 км3 в год, из которых около 90% приходится на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов. На бассейны Каспийского и Азовского морей, где проживает более 80% населения России и сосредоточен его основной промышленный и сельскохозяйственный потенциал, приходится менее 8% общего стока реки. Среднемноголетний суммарный сток России составляет 4270 куб. км/год, в том числе из сопредельных территорий поступает 230 куб. км.
Проблемы исчезновения млекопитающих на территории России
... насекомые и их личинки, млекопитающие разрыхляют почву, способствуют проникновению ... вырубка лесов ограничили его АРЕАЛ Россией и Польшей. Последний экземпляр этого ... заменяются культурными ландшафтом. Снижается число видов в биоценозах. Поэтому ... энергетических процессов, исключительным многообразием (около 2 млн видов) и большой ... других животных, как фильтраторов воды, обеспечивающих ее очищение. При ...
Российская Федерация в целом богата ресурсами пресной воды: на одного жителя приходится 28,5 тыс. куб. м в год, но ее распределение по территории крайне неравномерное.
К настоящему времени уменьшение годового стока крупных рек России под влиянием хозяйственной деятельности в среднем составляет от 10% (р. Волга) до 40% (р. Дон, Кубань, Терек).
В России продолжается процесс интенсивной деградации малых рек: деградация каналов и заиление.
Суммарный объем забора воды из природных водных объектов составил 117 куб. км, в том числе 101,7 куб. км пресной воды; потери равны 9,1 куб. км, использовано в хозяйстве 95,4 куб. км, в том числе:
- на промышленные нужды — 52,7 куб. км;
- на орошение -16,8 куб. км;
- на хоз.питьевые -14,7 куб.км;
- нас/х водоснабжение — 4,1 куб.км;
- на прочие нужды — 7,1 куб.км.
В целом по России суммарный объем забора свежей воды из водоисточников составляет около 3%, однако по ряду бассейнов рек, в т.ч. На Кубани, Дону объем забора воды достигает 50% и более, что превышает допустимый водозабор для окружающей среды.
В коммунальном хозяйстве водопотребление составляет в среднем 32 л в сутки на одного человека и превышает нормативное на 15-20%. Высокое значение удельного водопотребления обусловлено наличием больших потерь воды, составляющих в некоторых городах до 40% (коррозия и износ водопроводных сетей, утечка).
Остро стоит проблема качества питьевой воды: четверть городских водопроводных сетей и треть ведомственных водопроводов без достаточной очистки.
Последние пять лет характеризовались высоким уровнем воды, что привело к сокращению объема воды, используемой для орошения, на 22.
Сброс сточных вод в поверхностные водные объекты в 1998 году составил 73,2 куб.км, в том числе загрязненных сточных вод — 28 куб.км, нормативно-чистых вод (без необходимости очистки) — 42,3 куб.м.
Большие объемы сточных (коллекторно-дренажных) вод в сельском хозяйстве сбрасываются в водные объекты с орошаемых земель — 7,7 куб.км. До сих пор эти воды условно относятся к нормативно чистым. Фактически, большинство из них загрязнено пестицидами, пестицидами и остатками минеральных удобрений.
Качество воды в бассейнах и водотоках оценивается по физическим, химическим и гидробиологическим показателям. Последние определяют класс качества воды и степень их загрязнения: очень чистая — 1 класс, чистая — 2 класс, умеренно загрязненная — 3 класс, загрязненная — 4 класс, грязная — 5 класс, очень грязная — 6. По гидробиологическим показателям практически нет вод первых двух классов чистоты. Морские воды внутренних и окраинных морей России подвергаются интенсивному антропогенному давлению как в самих водах, так и в результате хозяйственной деятельности в водосборных бассейнах. Основными источниками загрязнения морских вод являются сток рек, сточные воды предприятий и городов, водный транспорт.
Наибольшее количество сточных вод с территории России поступает в акваторию Каспийского моря — около 28 куб. км сток, в т.ч. 11 куб.км загрязненных, Азовского — около 14 куб .км сток, в т.ч. 4 куб.км загрязненных.
Охрана поверхностных вод
... развития сине-зеленых водорослей, «цветения» воды. Среди подземных вод в наибольшей степени от загрязнения страдают грунтовые, поскольку артезианские водные горизонты, перекрытые водоупорными породами, находятся в ... в загрязнении поверхностных вод в целом по России, по некоторым расчетам, составляет около 70-80%. Наиболее распространенным, опасным и повсеместным источником загрязнения воды являются ...
Для морских побережий характерно развитие абразионных процессов, более 60% побережий подвержены разрушениям, эрозии и наводнениям, что является дополнительным источником загрязнения морской среды. Состояние морских вод характеризуется 7 классами качества (чрезвычайно грязная — 7 класс).
Наиболее богатыми водными ресурсами являются низовья Оби, Обь-Енисейская развязка, низовья Енисея, Лены и Амура. Повышение уровня водности характерно для Северной Европы, Средней Сибири, Дальнего Востока и Западного Урала. Из Субъектов Федерации наибольшие показатели имеют Красноярский край и Камчатская область (без автономных округов), Сахалинская область, Еврейская автономная область. В центре и на юге европейской части страны, где сосредоточено основное население России, зона удовлетворительного водоснабжения ограничивается долиной Волги и горными районами Кавказа. Из административных образований наибольший дефицит водных ресурсов отмечается в Калмыкии и Ростовской области. Чуть лучше обстоят дела в Ставропольском крае, в южных районах Центра, в Черноземье и Южном Зауралье.
Объемы забора воды на одного экономически активного жителя имеют высокое значение в группе регионов центральной Сибири (Иркутская область, Красноярский край с Таймырским округом, Хакассия, Тува, Кемеровская область).
В основе водоемкости хозяйства здесь лежит мощная Ангаро-Енисейская водная система. Экономика юга России от Оренбургской области до Краснодарского края еще более водоемка. Максимальное потребление воды на душу населения наблюдается в Карачаево-Черкесии, Дагестане и Астраханской области. На остальной части Европейской территории страны локальные зоны повышенной водоемкости характерны для хозяйственных комплексов Ленинградской, Архангельской, Пермской, Мурманской областей и, особенно, Костромской и Тверской областей (в последнем случае, вероятно, проявляются последствия дальнего водозабора для нужд Москвы).
Минимальное водопотребление для нужд хозяйственного комплекса отмечается в слаборазвитых автономиях — Эвенкии, Ненецком и Коми-Пермяцком районах.
Анализ дисбалансов в водопользовании по критерию концентрация ресурса/интенсивность использования свидетельствует о том, что для большей части регионов страны, включая промышленно развитые средний Урал, центр и северо-запад Европейской части, водопопотребление гармонизировано с возможностями внешней среды.
Серьезное лимитирующее влияние относительный дефицит водных ресурсов имеет в регионах, лежащих южнее от линии Курск-Уфа. Здесь увеличение отношения забора воды к объему водных ресурсов прямо отражает усиление необходимых ограничений экстенсивного использования воды. На маловодном юге европейской части России многие сферы жизни чрезвычайно зависят от колебаний климата. Климатологи практически всех школ сходятся во мнении, что в ближайшее время влажная фаза климата в Евразии сменится на сухую, причем векового масштаба, которая будет даже суше, чем предыдущая вековая засуха 30-х гг. По разным оценкам начало этой стадии придется на 1999 — 2006 гг., причем расхождение в 7 лет для такого рода прогнозов весьма незначительно. Наиболее остро засуха будет в районах с недостаточной влажностью, высоким загрязнением водоемов и водоемких видов производства. Используя данные о водных запасах регионов, объемах загрязненных сточных вод и хозяйственном водозаборе, можно спрогнозировать степень воздействия предстоящего изменения климата на природные системы, здоровье человека и экономику России.
Способы ликвидации нефтяных загрязнений на примере воды в России
... более подробно остановиться на загрязнении воды. ПРАВОВЫЕ И ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ОСНОВЫ ... России может стать возможным только при реализации дополнительно ко всем существующим сейчас направлениям действий в области ... приходится на долю факелов, особенно при аварийных ситуациях. ... с буровым шламом, забирают из водоемов 740 млн м3 пресной воды. Нерегулируемый в экологическом смысле рост объемов добычи нефти, ...
Больше всего пострадают Калмыкия и Оренбургская область, самые засушливые в России. Немного меньше пострадают регионы Ставропольского края, Дагестана, Астрахани, Ростова и Белгорода. В третью группу, помимо засушливого Краснодарского края, Волгоградской, Воронежской, Липецкой, Пензенской, Новосибирской областей, входят также Челябинская и Московская области, где водоснабжение уже достаточно напряженное. В остальных регионах засуха в основном вызовет снижение продуктивности сельского хозяйства и обострение проблем в городах с ограниченными водными ресурсами. С экологической точки зрения концентрация загрязняющих веществ увеличится почти во всех водоемах. Наибольшая вероятность экономического спада при засухе в России имеется в регионах Предкавказья (Краснодарском и Ставропольском краях, Дагестане, Ростовской и Астраханской областях).
Снижение продуктивности сельского хозяйства и экономической рентабельности в сочетании с ухудшением водоснабжения усугубит проблемы занятости в этом и без того нестабильном регионе. Переход от влажной фазы климата к сухой вызовет смену знака движения уровня Каспийского моря — он начнет падать. В результате в примыкающих к нему регионах (Дагестан, Калмыкия, Астраханская область) ситуация окажется острее, так как понадобится перестраиваться с современных мероприятий по преодолению последствий роста уровня Каспия на систему мероприятий по преодолению последствий его падения, включая восстановление многих объектов, затопленных начиная с 1978 г.
Ко второй группе по опасности последствий сухой фазы климата могут быть отнесены засушливая с водоемким производством Оренбургская область, Московский регион сочетающий напряженность водоснабжения и водоемкость производства, самая засушливая в России, но имеющая маловодоемкое производство Калмыкия, засушливые Волгоградская, Воронежская, Саратовская области, а также Башкирия, Тверская, Ленинградская, Пермская, Свердловская и Челябинская области, хозяйства которых потребляют много воды.
В современных условиях наиболее актуальной является разработка региональной стратегии водопользования для юга и центральной части России. Основная цель — стимулировать повторное использование воды при одновременном сокращении прямого водозабора, что предполагает ряд мер по превращению воды в экономически значимый ресурс для всех хозяйствующих субъектов, включая сельское хозяйство и население. Повсеместность и рассредоточенность использования воды делают стратегию централизованного управления ее распределением и потреблением бесперспективной, поэтому реальные сдвиги могут лишь обеспечить ежедневные стимулы для ее экономии. Действительно, речь идет о плате за водопользование и приоритетном переходе в муниципальном и аграрном секторе Юга России на учет всех видов водопотребления.
3.1 Общая характеристика источников загрязнения
[Электронный ресурс]//URL: https://pravsob.ru/kursovaya/ohrana-rasteniy-i-jivotnyih-vodoemov-klass/
Источниками загрязнения являются объекты, из которых сбрасываются или иным образом сбрасываются опасные вещества в водные объекты, ухудшающие качество поверхностных вод, ограничивающие их использование, а также отрицательно влияющие на состояние донных и прибрежных водоемов.
Загрязнение гидросферы, методы ее защиты
... металлами, пестицидами и другими вредными веществами, которые поступают в водоносные горизонты со сточными водами. Под загрязнением водо ... производственных сил, а очень часто и средство производства. Итак, важность воды и гидросферы – водной оболочки Земли, ... тонну воды. Довольно вредным загрязнителем промышленных вод является фенол. Он содержится в сточных водах многих нефтехимических предприятий. ...
Защита водных объектов от загрязнения осуществляется путем регулирования деятельности как стационарных, так и других источников загрязнения.
На территории России практически все водные объекты подвержены антропогенному воздействию. Качество воды в большинстве из них не соответствует нормативным требованиям. Многолетние наблюдения за динамикой качества поверхностных вод выявили тенденцию к увеличению их загрязнения. Ежегодно увеличивается число створов с высоким уровнем загрязнения воды (более 10 ПДК) и количество случаев экстремально высокого загрязнения водных объектов (свыше 100 ПДК).
Основными источниками загрязнения воды являются предприятия черной и цветной металлургии, химическая и нефтехимическая промышленность, целлюлозно-бумажная промышленность и легкая промышленность.
Микробное загрязнение воды происходит из-за попадания в водоемы болезнетворных микроорганизмов. Имеет место также тепловое загрязнение вод в результате поступления нагретых сточных вод.
Загрязняющие вещества условно можно разделить на несколько групп. По физическому состоянию различают нерастворимые, коллоидные и растворимые примеси. Кроме того, загрязнение делится на минеральное, органическое, бактериальное и биологическое.
Степень опасности заноса пестицидов при обработке сельскохозяйственных земель зависит от способа применения и формы препарата. При наземной обработке опасность загрязнения водоемов меньше. При очистке воздуха препарат может переноситься воздушными потоками на сотни метров и оседать на необработанной площади и на поверхности водоемов.
Практически все источники поверхностного водоснабжения в последние годы подверглись вредному антропогенному загрязнению, особенно такие реки, как Волга, Дон, Северная Двина, Уфа, Тобол, Томь и другие реки Сибири и Дальнего Востока. 70% поверхностных вод и 30% подземных потеряли питьевое значение и перешли в категории загрязненности — «условно чистая» и «грязная». Почти 70% населения РФ использует воду, не соответствующую ГОСТу «Питьевая вода».
За последние 10 лет объемы финансирования водохозяйственной деятельности в России сокращены в 11 раз. В результате этого ухудшились условия водообеспечения населения.
Нарастают процессы деградации поверхностных водных объектов за счет сбросов в них загрязненных сточных вод предприятиями и объектами жилищно-коммунального хозяйства, нефтехимической, нефтяной, газовой, угольной, мясной, лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, а также черной и цветной металлургии, сбора коллекторно-дренажных вод с орошаемых земель, загрязненных ядохимикатами и пестицидами.
Истощение водных ресурсов реки продолжается под влиянием хозяйственной деятельности. Возможности безвозвратного водозабора в бассейнах рек Кубань, Дон, Терек, Урал, Исеть, Миасс и многих других практически исчерпаны. Состояние малых рек неблагополучное, особенно в районах крупных промышленных центров. Значительный ущерб малым рекам наносится в сельской местности из-за нарушения особого режима хозяйственной деятельности в водоохранных зонах и прибрежных защитных зонах, что приводит к загрязнению рек и размыву почвы из-за эрозии воды.
Практическое значение и охрана подземных вод
... подземных вод. Но, так или иначе, для производственного водоснабжения применение пресных подземных вод допускается с разрешения органов по регулированию использования и охране вод ... подземные воды также подвергаются загрязнению и истощению. В связи с этим при решении проблем охраны и рационального использования окружающей среды подземные воды, ... кислородсодержащие вещества. В пресных подземных водах ...
Возрастает загрязнения подземных вод, используемых для водоснабжения. В РФ выявлено около 1200 очагов загрязнения подземных вод, из которых 86% расположены в европейской части. Ухудшение качества воды отмечено в 76 городах и поселках, на 175 водозаборах. Многие подземные источники, особенно обеспечивающие крупные города Центрального, Центрально-Ченоземного, Северо-Кавказского и других районов, сильно истощены, о чем свидетельствует снижение санитарного уровня воды, местами достигающее десятков метров.
Суммарный расход загрязненных вод на водозаборах составляет 5-6% от общего количества подземных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения.
На территории России обнаружено около 500 участков, где подземные воды загрязнены сульфатами, хлоридами, соединениями азота, меди, цинка, свинца, кадмия, ртути, уровни содержания которых в десятки раз превышают ПДК.
Из-за повышенного загрязнения водоисточников традиционно применяемые технологии обработки воды в большинстве случаев недостаточно эффективны. На эффективность водоподготовки отрицательно влияет дефицит реагентов и низкий уровень оснащенности водопроводных станций, автоматикой и приборами контроля. Положение усугубляется тем, что 40% внутренних поверхностей трубопроводов поражены коррозией, покрыты ржавчиной, следовательно, при транспортировке качество воды дополнительно ухудшается.
3.2 Кислородное голодание как фактор загрязнения водоемов
Как известно, круговорот воды состоит из нескольких стадий: испарения, образования облаков, выпадения дождя, стока в ручьи и реки и снова испарения. На всем своем пути вода сама способна очищаться от попадающих в нее загрязнений — продуктов гниения органических веществ, растворенных газов и минеральных веществ, взвешенного твердого материала. В местах большого скопления людей и животных природной чистой воды обычно не хватает, особенно если ее используют для сбора нечистот и переноса их подальше от населенных пунктов. Если нечистот в почву попадает не много, почвенные организмы перерабатывают их, заново используя питательные вещества, и в соседние водотоки просачивается уже чистая вода. Но если нечистоты попадают сразу в воду, они гниют, и на их окисление расходуется кислород. Создается так называемая биохимическая потребность в кислороде (БПК) . Чем выше эта потребность, тем меньше кислорода остается в воде для живых микроорганизмов, особенно для рыб и водорослей. Иногда из-за недостатка кислорода гибнет все живое.
Вода становиться биологически мертвой — в ней остаются только анаэробные бактерии; они процветают без кислорода и в процессе своей жизнедеятельности выделяют сероводород. И без того безжизненная вода приобретает гнилостный запах и становится совсем непригодной для человека и животных. Подобное может произойти и при избытке в воде таких веществ, как нитраты и фосфаты; они попадают в воду из сельскохозяйственных удобрений на полях или из сточных вод, загрязненных моющими средствами. Эти биогенные вещества стимулируют рост водорослей, которые начинают потреблять много кислорода, а когда его становится недостаточно, они гибнут. В природных условиях озеро, прежде чем заилиться и исчезнуть, существует около 20тыс. лет.
Источники и последствия загрязнения вод внутренних водоемов, морей и океанов
... загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды. В реферате я предполагаю рассмотреть основные источники загрязнения вод внутренних водоемов, морей и океанов; познакомится с возможными способами защиты водоемов, морей и океанов от загрязнения. Загрязнение вод ...
Избыток биогенных веществ ускоряет процесс старения, или интрофикацию, и уменьшает срок жизни озера, делая его к тому же малопривлекательным. В теплой воде кислород хуже растворяется, чем в холодной. Некоторые предприятия, особенно электростанции, потребляют огромное количество воды на охлаждение. Нагретая вода сбрасывается обратно в реки и еще больше нарушает биологическое равновесие водной системы. Пониженное содержание кислорода препятствует развитию одних живых видов и дает преимущество другим. Но эти новые, теплолюбивые виды тоже сильно страдают, как только прекращается подогрев воды.
3.3 Факторы, препятствующие развитию водных экосистем
Органические отбросы, биогенные вещества и тепло становятся помехой для нормального развития пресноводных экологических систем только тогда, когда они перегружают эти системы. Но в последние годы на экологические системы обрушились огромные количества абсолютно чужеродных веществ, от которых они не знают защиты. Пестициды, применяемые в сельском хозяйстве, металлы и химикалии из промышленных сточных вод сумели проникнуть в пищевую цепь водной среды, что может иметь непредсказуемые последствия. Виды, стоящие в начале пищевой цепи, могут накапливать эти вещества в опасных концентрациях и становятся еще более уязвимыми для других вредных воздействий.
3.4 Сточные воды
Водоотводящие системы и сооружения — это один из видов инженерного оборудования и благоустройства населенных пунктов, жилых, общественных и производственных зданий, обеспечивающих необходимый санитарно-гигиенические условия труда, быта и отдыха населения. Системы водоотведения и очистки состоят из комплекса оборудования ,сетей и сооружений, предназначенных для приема и удаления по трубопроводам бытовых производственных и атмосферных сточных вод, а также для их очистки и обезвреживания перед сбросом в водоем или утилизацией.
Объектами водоотведения являются здания различного назначения, а также вновь строящиеся, существующие и реконструируемые города, поселки, промышленные предприятия, санитарно-курортные комплексы и т.п.
Сточные воды — это воды, использованные на бытовые, производственные или другие нужды и загрязненные различными примесями, изменившими их первоначальный химический состав и физические свойства, а также воды, стекающие с территории населенных пунктов и промышленных предприятий в результате выпадения атмосферных осадков или поливки улиц.
В зависимости от происхождения вида и состава сточные воды подразделяются на три основные категории:
- бытовые (от туалетных комнат, душевых, кухонь, бань, прачечных, столовых, больниц;
- они поступают от жилых и общественных зданий, а также от бытовых помещений и промышленных предприятий );
- производственные (воды, использованные в технологических процессах, не отвечающие более требованиям, предъявляемым к их качеству;
- к этой категории вод относят воды, откачиваемые на поверхность земли при добыче полезных ископаемых);
- атмосферные (дождевые и талые; вместе с атмосферными отводятся воды от полива улиц, от фонтанов и дренажей).
В практике используется также понятие городских сточных вод, которые представляют собой смесь бытовых и производственных сточных вод. Бытовые, производственные и атмосферные сточные воды отводятся как совместно, так и раздельно. Наиболее широкое распространение получили общесплавные и раздельные системы водоотведения. При общесплавной системе все три категории сточных вод отводятся по одной общей сети труб и каналов за пределы городской территории на очистные сооружения. Раздельные системы состоят из нескольких сетей труб и каналов: по одной из них отводятся дождевые и незагрязненные производственные сточные воды, а по другой или по нескольким сетям — бытовые и загрязненные производственные сточные воды.
Анализ качества питьевой воды
... приготовления пищи, мытья посуды и др. Воду используют для производственных нужд на всех без исключения промышленных ... пресной воды будет использование для питьевого водоснабжения очищенных и рециркуляционных сточных вод [14]. 2.2 Эпидемическое значение воды Роль воды ... осадка, взвешенных веществ и т.п.), прохладную. Безвредной по химическому составу является такая вода, употребление которой не ...
Сточные воды представляют собой сложные гетерогенные смеси, содержащие примеси органического и минерального происхождения, которые находятся в нерастворенном, коллоидном и растворенном состоянии. Степень загрязнения сточных вод оценивается концентрацией, т.е. массой примесей в единицу объема мг/л или г/куб.м. Состав сточных вод регулярно анализируется. Проводятся санитарно-химические анализы по определению величины ХПК (общая концентрация органических веществ); БПК (концентрация органических соединений, окисляемых биологическим путем); концентрация взвешенных веществ; активной реакции среды; интенсивности окраски; степени минерализации; концентрации биогенных элементов (азота, фосфора, калия) и др. Наиболее сложны по составы сточные воды промышленных предприятий. На формирование производственных сточных вод влияет вид перерабатываемого сырья, технологический процесс производства, применяемые реагенты, промежуточные изделия и продукты, состав исходной воды, местные условия и др.
Для разработки рациональной схемы водоотведения и оценки возможности повторного использования сточных вод изучается состав и режим водоотведения не только общего стока промышленного предприятия, но также сточных вод от отдельных цехов и аппаратов.
Помимо определения основных санитарно-химических показателей в производственных сточных водах определяются концентрации специфических компонентов, содержание которых предопределяется технологическим регламентом производства и номенклатурой применяемых веществ. Поскольку производственные сточные воды представляют собой наибольшую опасность для водоемов, мы рассмотрим их более подробно.
Производственные сточные воды делятся на две основные категории: загрязненные и незагрязненные (условно чистые).
Загрязненные производственные сточные воды подразделяются на три группы.
1. Загрязненные преимущественно минеральными примесями (предприятия металлургической, машиностроительной, рудо — и угледобывающей промышленности; заводы по производству кислот, строительных изделий и материалов, минеральных удобрений и др.)
2. Загрязненные преимущественно органическими примесями (предприятия мясной, рыбной, молочной, пищевой, целлюлозно-бумажной, микробиологической, химической промышленности; заводы по производству каучука, пластмасс и др.)
3. Загрязненные минеральными и органическими примесями(предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, текстильной, легкой, фармацевтической промышленности; заводы по производству сахара, консервов, продуктов органического синтеза и др.).
Кроме вышеуказанных 3 групп загрязненных производственных сточных вод имеет место сброс нагретых вод в водоем, что является причиной так называемых тепловых загрязнений.
Производственные сточные воды могут различаться по концентрации загрязняющих веществ, по степени агрессивности и т.д. Состав производственных сточных вод колеблется в значительных пределах, что вызывает необходимость тщательного обоснования выбора надежного и эффективного метода очистки в каждом конкретном случае. Получение расчетных параметров и технологических регламентов обработки сточных вод и осадка требуют весьма продолжительных научных исследований как в лабораторных, так и полупроизводственных условиях.
Количество производственных сточных вод определяется в зависимости от производительности предприятия по укрупненным нормам водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности. Норма водопотребления — это целесообразное количество воды, необходимого для производственного процесса, установленная на основании научно обоснованного расчета или передового опыта. В укрупненную норму водопотребления входят все расходы воды на предприятии. Нормы расхода производственных сточных вод применяют при проектировании вновь строящихся и реконструкции действующих систем водоотведения промышленных предприятий. Укрупненные нормы позволяют дать оценку рациональности использования воды на любом действующем предприятии.
В составе инженерных коммуникаций промышленного предприятия, как правило, имеется несколько водоотводящих сетей. Незагрязненные нагретые сточные воды поступают на охладительные установки (брызгальные бассейны, градирни, охладительные пруды), а затем возвращаются в систему оборотного водообеспечения.
Загрязненные сточные воды поступают на очистные сооружения, а после очистки часть обработанных сточных вод подается в систему оборотного водообеспечения в те цеха, где ее состав удовлетворяет нормативным требованиям.
Эффективность использования воды на промышленных предприятиях оценивается такими показателями, как количество использованной оборотной воды, коэффициентом ее использования и процентом ее потерь. Для промышленных предприятий составляется баланс воды, включающий расходы на различные виды потерь, сбросы и добавление компенсирующих расходов воды в систему.
Проектирование вновь строящихся и реконструируемых систем водоотведения населенных пунктов и промышленных предприятий должно осуществляться на основе утвержденных в установленном порядке схем развития и размещения отрасли народного хозяйства, отраслей промышленности и схем развития и размещения производительных сил по экономическим районам. При выборе систем и схем водоотведения должна учитываться техническая, экономическая и санитарная оценки существующих сетей и сооружений, предусматриваться возможность интенсификации их работы.
При выборе системы и схемы водоотведения промышленных предприятий необходимо учитывать:
1) требования к качеству воды, используемой в различных технологических процессах;
2) количество, состав и свойства сточных вод отдельных производственных цехов и предприятия в целом, а также режимы водоотведения;
3) возможность сокращения количества загрязненных производственных сточных вод путем рационализации технологических процессов производства;
4) возможность повторного использования производственных сточных вод в системе оборотного водообеспечения или для технологических нужд другого производства, где допустимо применять воды более низкого качества;
5) целесообразность извлечения и использования веществ, содержащихся в сточных водах;
6) возможность и целесообразность совместного отведения и очистки сточных вод нескольких близко расположенных промышленных предприятий, а также возможность комплексного решения очистки сточных вод промышленных предприятий и населенных пунктов;
7) возможность использования в технологическом процессе очищенных бытовых сточных вод;
8) возможность и целесообразность использования бытовых и производственных сточных вод для орошения сельскохозяйственных и технических культур;
9) целесообразность локальной очистки сточных вод отдельных цехов предприятия;
10) самоочищающую способность водоема, условия сброса в него сточных вод и необходимую степень их очистки;
11) целесообразность применения того или иного метода очистки.
При вариантном проектировании водоотводящих систем и очистных сооружений на основании технико-экономических показателей принимается оптимальный вариант.
3.5 Последствия попадания сточных вод в водоемы
В результате сброса сточных вод изменяются физические свойства воды:
- (повышается температура, уменьшается прозрачность, появляются окраска, привкусы, запахи);
- на поверхности водоема появляются плавающие вещества, а на дне образуется осадок;
- изменяется химический состав воды (увеличивается содержание органических и неорганических веществ, появляются токсичные вещества, уменьшается содержание кислорода, изменяется активная реакция среды и др.);
- изменяется качественный и количественный бактериальный состав, появляются болезнетворные бактерии. Загрязненные водоемы становятся непригодными для питьевого, а часто и для технического водоснабжения;
- теряют рыбохозяйственное значение и т.д.
Общие условия выпуска сточных вод любой категории в поверхностные водоемы определяются народнохозяйственной их значимостью и характером водопользования. После выпуска сточных вод допускается некоторое ухудшение качества воды в водоемах, однако это не должно заметно отражаться на его жизни и на возможности дальнейшего использования водоема в качестве источника водоснабжения, для культурных и спортивных мероприятий, рыбохозяйственных целей.
Наблюдение за выполнением условий спуска производственных сточных вод в водоемы осуществляется санитарно-эпидемиологическими станциями и бассейновыми управлениями.
Нормативы качества воды водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования устанавливают качество воды для водоемов по двум видам водопользования:
- к первому виду относятся участки водоемов, используемые в качестве источника для централизованного или нецентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности;
- ко второму виду — участки водоемов, используемые для купания, спорта и отдыха населения, а также находящиеся в черте населенных пунктов.
Отнесение водоемов к тому или иному виду водопользования проводится органами Государственного санитарного надзора с учетом перспектив использования водоемов.
Приведенные в правилах нормативы качества воды водоемов относятся к створам, расположенным на проточных водоемах на 1 км выше ближайшего по течению пункта водопользования, а на непроточных водоемах и водохранилищах на 1 км в обе стороны от пункта водопользования.
Большое внимание уделяется вопросам предупреждения и устранения загрязнений прибрежных районов морей. Нормативы качества морской воды, которые должны быть обеспечены при спуске сточных вод, относятся к району водопользования в отведенных границах и к створам на расстоянии 300 м в стороны от этих границ. При использовании прибрежных районов морей в качестве приемника производственных сточных вод содержание вредных веществ в море не должно превышать ПДК, установленные по санитарно-токсикологическому, общесанитарному и органолептическому лимитирующим показателям вредности.
При этом требования к спуску сточных вод дифференцированы применительно к характеру водопользования. Море рассматривается не как источник водоснабжения, а как лечебный оздоровительный, культурно бытовой фактор.
Поступающие в реки, озера, водохранилища и моря загрязняющие вещества вносят значительные изменения в установившийся режим и нарушают равновесное состояние водных экологических систем. В результате процессов превращения загрязняющих водоемы веществ, протекающих под воздействием природных факторов, в водных источниках происходит полное или частичное восстановление их первоначальных свойств. При этом могут образовываться вторичные продукты распада загрязнений, оказывающих отрицательно влияние на качество воды.
В связи с тем, что в сточных водах промышленных предприятий могут содержаться специфические загрязнения, их спуск в городскую водоотводящую сеть ограничен рядом требований.
Выпускаемые в водоотводящую сеть производственные сточные воды не должны:
- нарушать работу сетей и сооружений;
- оказывать разрушающего воздействия на материал труб и элементы очистных сооружений;
- содержать более 500мг/л взвешенных и всплывающих веществ;
- содержать вещества, способные засорять сети или отлагаться на стенках труб;
- содержать горючие примеси и растворенные газообразные вещества, способные образовывать взрывоопасные смеси;
- содержать вредные вещества, препятствующие биологической очистке сточных вод или сбросу в водоем;
- иметь температуру выше 40 С.
Производственные сточные воды не удовлетворяющие этим требованиям, должны предварительно очищаться и лишь после этого сбрасываться в городскую водоотводящую сеть.
4. Меры по борьбе с загрязнением водных ресурсов
4.1 Естественная очистка водоемов
Загрязненную воду можно очистить. При благоприятных условиях это происходит естественным путем в процессе природного круговорота воды. Но загрязненным бассейнам (рекам, озерам и т. п.) для восстановления требуется значительно больше времени. Чтобы природные системы сумели восстановиться, необходимо прежде всего прекратить дальнейшее поступление отходов в реки. Промышленные выбросы не только засоряют, но и отравляют сточные воды. А эффективность дорогостоящих приспособлений для очистки таких вод пока еще недостаточно изучена. Несмотря ни на что, некоторые городские хозяйства и промышленные предприятия все еще предпочитают сбрасывать отходы в соседние реки и весьма неохотно отказываются от этого только тогда, когда вода становится совсем непригодной или даже опасной.
В своем нескончаемом кругообороте вода то захватывает и переносит множество растворенных или взвешенных веществ, то очищается от них. Многие из примесей в воде являются природными и попадают туда вместе с дождем или грунтовыми водами. Тот же путь проходят и некоторые из загрязняющих веществ, связанных с деятельностью человека.
Дым, пепел и промышленные газы вместе с дождем оседают на землю. Химические соединения и нечистоты, внесенные в почву с удобрениями, попадают в реки с грунтовыми водами.
Некоторые отходы следуют по искусственно созданным путям — дренажным канавам и канализационным трубам. Эти вещества обычно более ядовиты, но их сброс легче контролировать, чем тех, которые переносятся в процессе природного круговорота воды. Общемировое водопотребление на хозяйственные и бытовые нужды составляет примерно 9% суммарного стока рек.
Поэтому не прямое водопотребление гидроресурсов вызывает нехватку пресных вод в тех или иных регионах земного шара, а их качественное истощение.
4.2 Методы очистки сточных вод
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были невелики, реки сами справлялись с ними. В наш индустриальный век в связи с резким увеличением отходов водоемы уже не справляются со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать их.
Очистка сточных вод — обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения — сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве, имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода).
Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические, когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным.
Применение того или иного метода, в каждом конкретном случае, определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.
4.2.1 Механический метод
Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а поверхностные загрязнения — нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками и др. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75 % нерастворимых примесей, а из промышленных — до 95 %, многие из которых, как ценные примеси, используются в производстве.
4.2.2 Химический метод
Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95 % и растворимых до 25 %.
4.2.3 Физико-химический метод
При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества, чаще всего из физико-химических методов применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д. Широкое применение находит также электролиз. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях — электролизерах.
Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной и некоторых других областях промышленности.
Загрязненные сточные воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления, хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования.
4.2.4 Биологический метод
Среди методов очистки сточных вод большую роль должен сыграть биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротенки.
В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах. В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем.
Аэротенки — огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало — активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии (не слипающиеся в хлопья) омолаживают бактериальную массу ила.
Сточные воды перед биологической очисткой подвергают механической, а после нее для удаления болезнетворных бактерий и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.)
Биологический метод дает большие результаты при очистке коммунально-бытовых стоков. Он применяется также и при очистке отходов предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве искусственного волокна.
4.3 Бессточные производства
Темпы развития индустрии сегодня настолько высоки, что одноразовое использование для производственных нужд запасов пресной воды — недопустимая роскошь.
Поэтому ученые заняты разработкой новых бессточных технологий, что практически полностью решит проблему защиты водоемов от загрязнения. Однако разработка и внедрение безотходных технологий потребует определенного времени, до реального перехода всех производственных процессов на безотходную технологию еще далеко. Чтобы всемерно ускорить создание и внедрение в народнохозяйственную практику принципов и элементов безотходной технологии будущего, необходимо решить проблему замкнутого цикла водоснабжения промышленных предприятий. На первых этапах надо внедрить технологию водообеспечения с минимальным потреблением свежей воды и сбросом, а также ускоренными темпами строить очистные сооружения.
При строительстве новых предприятий на отстойники, аэраторы, фильтры уходит иногда четверть и более капиталовложений. Сооружать их, конечно, необходимо, но радикальный выход в коренном изменении системы водопользования. Надо перестать рассматривать реки и водоемы как мусоросборники и перевести промышленность на замкнутую технологию.
При замкнутой технологии предприятие использованную и очищенную затем воду возвращает в оборот, а из внешних источников только пополняет потери.
Во многих отраслях промышленности до недавних пор сточные воды не дифференцировались, объединялись в общий поток, локальные сооружения очистки с утилизацией отходов не строились. В настоящее время в ряде отраслей промышленности уже разработаны и частично реализованы замкнутые водооборотные схемы с локальной очисткой, что значительно снизит удельные нормы водопотребления.
4.4 Мониторинг водных объектов
14 марта 1997 г. правительство РФ утвердило «Положение о введении государственного мониторинга водных объектов».
Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды ведет наблюдение за загрязнением поверхностных вод суши. Санитарно — эпидемиологическая служба РФ отвечает за санитарную охрану водоемов. Работает сеть санитарных лабораторий на предприятиях для изучения состава сточных вод и качества воды водоемов.
Следует отметить, что традиционные методы наблюдений и контроля имеют один принципиальный недостаток — они не оперативны и, кроме того, характеризуют состав загрязнений объектов природной среды только в моменты отбора проб. О том, что происходит с водным объектом в периоды между отборами проб, можно только догадываться. К тому же лабораторные анализы занимают немалое время (включая и то, что требуется для доставки пробы с пункта наблюдения).
Особенно эти методы неэффективны в экстремальных ситуациях, в случаях аварий.
Несомненно, более действен контроль за качеством воды, осуществляемый с помощью автоматических приборов. Электрические датчики постоянно измеряют концентрации загрязнений, что способствует быстрому принятию решений в случае неблагоприятных воздействий на источники водоснабжения.
вода экосистема сточный
Заключение
Рациональное использование водных ресурсов в настоящее время представляет собой крайне насущную проблему. Это прежде всего охрана водных пространств от загрязнения, а так как промышленные стоки занимают первое место по объёму и ущербу, который они наносят, то именно в первую очередь необходимо решать проблему сброса их в водоемы. В частности, следует ограничить сбросов в водоёмы, а также усовершенствование технологий производства, очистки и утилизации.
Также важным аспектом является взимание платы за сброс сточных вод и загрязняющих веществ и перечисление взимаемых средств на разработку новых безотходных технологий и сооружений по очистке.
Необходимо снижать размер платы за загрязнения окружающей среды предприятиям с минимальными выбросами и сбросами, что в дальнейшем будет служить приоритетом для поддержания минимума сброса или его уменьшения.
По всей видимости, пути решения проблемы загрязнения водных ресурсов в России находятся, прежде всего в области разработки развитой законодательной базы, которая позволила бы реально защитить окружающую среду от вредного антропогенного воздействия, а также изыскании путей реализации этих законов на практике (что, в условиях российских реалий, наверняка столкнется с существенными трудностями).
Список литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://pravsob.ru/kursovaya/ohrana-rasteniy-i-jivotnyih-vodoemov-klass/
1. Ю.В. Новиков «Экология, окружающая среда и человек.» Москва 1998г.
2. И.Р. Голубев, Ю.В. Новиков «Окружающая среда и ее охрана.»
3. Т.А. Хорунжая «Методы оценки экологической опасности» 1998г.
4. Никитин Д.П., Новиков Ю.В. «Окружающая Среда и человек» — М.: 1986.
5. Радзевич Н.Н., Пашканг К.В. «Охрана и преобразование природы» — М.: Просвещение, 1986.
6. Алферова А.А., Нечаев А.П. «Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятий, комплексов и районов» — М.: Стройиздат, 1987.
7. «Методы охраны внутренних вод от загрязнения и истощения» / Под ред. И.К. Гавич. — М.: Агропромиздат, 1985.
8. Жуков А.И., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. «Методы очистки производственных сточных вод» М.: Стройиздат, 1999.
9. Гигиенические требования к охране поверхностных вод. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.1.5.980-00
