Источники загрязнения водоёмов. Какие свойства поверхностных вод изменяются при спуске сточных вод?

   Тем не менее, в США хлорируется 75% воды (1993 год).

   В Японии воду очищают с помощью  озона, хотя один из его недостатков  состоит в том, что он не обладает долговременным действием соединений хлора. Поэтому перед употреблением  водопроводную воду надо очищать. Для  освобождения от хлора воду целесообразно  отстаивать (от нескольких часов до суток). Для освобождения от микробов и хлора воду необходимо кипятить не более 1-3 мин. Сырую воду можно  пить только в крайних случаях. Нежелательно использовать для приготовления  пищи горячую водопроводную воду: горячая вода химически более  агрессивна, и это может приводить  к выщелачиванию тяжелых металлов из водопроводных труб. Тяжелые металлы  накапливаются в жизненно важных органах человека, вызывая со временем их заболевания.

   В последнее время стали использоваться различные бытовые фильтры для  доочистки воды. Фильтр должен удалять  микробы, хлор и его производные, тяжелые металлы, нефтепродукты, нитраты  и нитриты, пестициды. Однако опасно и вторичное загрязнение воды микроорганизмами, осевшими на самом  фильтре.

   Приблизительно 70% европейцев предпочитают держать  на кухне фильтры-кувшины. Каждая вторая американская семья устанавливает  фильтры прямо на кухонный кран с  переключателем: вода для приготовления  пищи идет через фильтр, для мытья  – минуя его. Как уже отмечалось, для питания каждого человека требуется примерно 3 л воды в день.

   Японцы  и американцы переходят сейчас на электрохимические фильтры. Таким  фильтром является российско-английский фильтр «Изумруд». Принцип его действия основан на химической реакции, проходящей под воздействием сильного электрического поля в присутствии катализатора. В результате вода полностью очищается  от микроорганизмов, органических соединений и ионов тяжелых металлов. Удается  даже снизить концентрацию минеральных  солей, что практически недостижимо  при любом другом способе очистки. Эти фильтры вечные, в них нет  расходуемых материалов, однако нужна  электроэнергия.

   Хорошо  зарекомендовал себя отечественный  фильтр «Аквафор», выполненный в виде насадки на кран. В этом фильтре глубокая очистка воды достигается за счет использования «Аквалена» – сорбента нового поколения. Это вещество применяется в медицине для очистки крови. Фильтр эффективно противодействует любым загрязнениям: бактериальным, тяжелым металлам, фенолу, хлороформу, бензопирену. Его можно с одинаковым успехом использовать в любом регионе, а также на даче, в походе, в деловой поездке. Ресурс сменного картриджа – 1000 л («Аквафор 300»), 4000 л («Аквафор Модерн»), 15000 л («Аквафор В150»). После фильтров, как бы хороши они не были, воду лучше кипятить. Загрязнению подвергаются не только поверхностные, но и подземные воды. В целом состояние подземных вод оценивается как критическое и имеет опасную тенденцию дальнейшего ухудшения. 

5. Загрязнение подземных вод

   Подземные воды (особенно верхних, неглубоко залегающих, водоносных горизонтов) вслед за другими  элементами окружающей среды испытывают загрязняющее влияние хозяйственной  деятельности человека. Подземные воды страдают от загрязнений нефтяных промыслов, предприятий горнодобывающей промышленности, полей фильтрации, шламонакопителей и отвалов металлургических заводов, хранилищ химических отходов и удобрений, свалок, животноводческих комплексов, не канализированных населенных пунктов.

   Происходит  ухудшение качества воды в результате подтягивания некондиционных природных  вод при нарушении режима эксплуатации водозаборов. Площади очагов загрязнения  подземных вод достигают сотен  квадратных километров.

   В Российской Федерации 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.

   Перечень  веществ контролируемых в подземных  водах не регламентирован, поэтому  нельзя составить точную картину  о загрязнении подземных вод. 

   6. Актуальность проблемы  загрязнения водоемов 

   В настоящее время проблема загрязнения  водных объектов (рек, озер, морей, грунтовых  вод и т.д.) является наиболее актуальной, т.к. всем известно выражение - «вода - это  жизнь». Без воды человек не может прожить более трех суток, но, даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами.

   Вода  составляет большую часть любых  организмов, как растительных, так  и животных, в частности, у человека на её долю приходится 60-80% массы тела. Вода является средой обитания многих организмов, определяет климат и изменение  погоды, способствует очищению атмосферы  от вредных веществ, растворяет, выщелачивает горные породы и минералы и транспортирует их из одних мест в другие и т.д. Для человека вода имеет важное производственное значение: она и транспортный путь, и источник энергии, и сырье для получения продукции, и охладитель двигателей, и очиститель и т.д.

   Основная  масса воды сосредоточена в океанах. Испаряющаяся с его поверхности  вода дает живительную влагу естественным и искусственным экосистемам  суши. Чем ближе район к океану, тем больше там выпадает осадков. Суша постоянно возвращает воду океану, часть воды испаряется, особенно лесами, часть собирается реками, в которые  поступают дождевые и снеговые воды. Обмен влагой между океаном и  сушей требует очень большого количества энергии: на это затрачивается  до 1/3 того, что Земля получает от Солнца.

   Цикл  воды в биосфере до развития цивилизации  был равновесным, океан получал  от рек столько воды, сколько расходовал при её испарении. Если не менялся  климат, то не мелели реки и не снижался уровень воды в озёрах. С развитием  цивилизации этот цикл стал нарушаться, в результате полива сельскохозяйственных культур увеличилось испарение  с суши. Реки южных районов обмелели, загрязнение океанов и появление на его поверхности нефтяной плёнки уменьшило количество воды, испаряемой океаном. Всё это ухудшает водоснабжение биосферы. Более частыми становятся засухи, возникают очаги экологических бедствий, например, многолетняя катастрофическая засуха в зоне Сахеля.

   Кроме того, и сама пресная вода, которая  возвращается в океан и другие водоёмы с суши, часто загрязнена. Практически не пригодной для  питья стала вода многих рек России.

   Проблема  сохранения качества воды является на данный момент самой актуальной. Науке  известно более 2,5 тыс. загрязнителей  природных вод. Это пагубно влияет на здоровье населения и ведет  к гибели рыб, водоплавающих птиц и других животных, а также к  гибели растительного мира водоёмов. При этом не только ядовитые химические и нефтяные загрязнения, избыток  органических и минеральных веществ, поступающих со смывом удобрений  с полей, опасны для водных экосистем. Очень важным аспектом загрязнения  водного бассейна Земли является тепловое загрязнение, которое представляет собой сброс подогретой воды с  промышленных предприятий и тепловых электростанций в реки и озера.

   Сегодня воды, пригодной для питья, промышленного  производства и орошения, не хватает  во многих районах мира. Нельзя не обращать внимания на эту проблему, т.к. на следующих  поколениях скажутся все последствия  антропогенного загрязнения воды. Уже  сейчас из-за диоксинового загрязнения водоемов в России ежегодно погибает 20 тыс. человек. Примерно такое же число россиян ежегодно смертельно заболевает раком кожи в результате разрушения озонового слоя в стратосфере. Вследствие проживания в опасно отравленной среде обитания распространяются раковые и другие экологически зависимые заболевания различных органов. У половины новорожденных получивших даже незначительное дополнительное облучение на определенном этапе формирования плода в теле матери, обнаруживаются задержки умственного развития. Следовательно, эту проблему надо решать как можно скорее и радикально пересмотреть проблему очищения промышленных сбросов. 

   7. Спуск сточных  вод в водоемы 

   Количество  сточных вод, выпускаемых в сточные  объекты, определяется при помощи предельно  допустимого сброса (ПДС). Под ПДС  понимается масса вещества в сточных  водах, максимально допустимая к  отведению с установленным режимом  в данном пункте водного объекта  в единицу времени с целью  обеспечения норм качества воды в  контрольном пункте. Расчёт ПДС производится по наибольшим среднечасовым расходом сточных вод q (в м³/ч) фактического периода спуска сточных вод. Концентрация загрязнений S’_ст выражается в мг/л (г/м³), а ПДС - в г/ч. ПДС с учётом требований к составу и свойствам воды в водных объектах определяется для всех категорий водопользования как произведение:

          . (1)

   Водоемы загрязняются в основном в результате спуска в них сточных вод от промышленных предприятий и населенных пунктов. 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, обще санитарному 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.

   Самоочищение  воды водоемов - это совокупность взаимосвязанных  гидродинамических, физико-химических, микробиологических и гидробиологических процессов, ведущих к восстановлению первоначального состояния водного  объекта. 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.