Методы очистки сточных вод

    СОДЕРЖАНИЕ:  

          1.  Введение                                                                                    

          2.  Основные виды загрязнения гидросферы.                        

          3.  Загрязнение океанов и морей.                                           

          4.  Загрязнение рек и озер.                                                              

          5. Методы очистки сточных вод.                                           

          6.  Питьевая вода.                                                                         

          7. Загрязнение подземных вод.                                                    

          8.       ЗАКЛЮЧЕНИЕ.                                                                     

           9.  Список литературы.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    ВВЕДЕНИЕ: 

       Вода занимает особое положение среди природных богатств Земли. Гидросфера – водная среда, которая включает поверхностные и подземные воды. Поверхностные воды в основном сосредоточены в Мировом океане, содержащем около 91% всей воды на Земле. Поверхность океана (акватория) составляет361 млн. кв. км. Она примерно в 2,4 раза больше площади суши – территории, занимающей 149 млн. кв. км. Если распределить воду ровным слоем, то она покроет Землю толщиной 3000 м. Если земной шар уподобить яйцу, то земная кора – это скорлупа, а гидросфера – тончайшая, меньше микрона, пленка на ее поверхности. Если же нашу планету уподобить головке ребенка, то вся гидросфера будет равняться двум слезинкам на его ресницах.

    Вода  в океане (94%) и под землей –  соленая. Количество пресной воды составляет 6% от общего объема воды на Земле, причем очень малая ее доля (всего 0,36%) имеется  в легкодоступных для добычи местах. Большая часть пресной воды содержится в снегах, пресноводных айсбергах  и ледниках (1,7%), находящихся в  основном в районах южного полярного  круга, а также глубоко под  землей (4%). Годовой мировой речной сток пресной воды составляет 37,3-47 тыс. куб. км. Кроме того, может использоваться часть подземных вод, равная 13 тыс. куб. км.

    В настоящее время человечество использует 3,8 тыс. куб. км. воды ежегодно, причем можно  увеличить потребление максимум до 12 тыс. куб. км. При нынешних темпах роста потребления воды этого  хватит на ближайшие 25-30 лет. Выкачивание  грунтовых вод приводит к оседанию почвы и зданий (в Мехико и Бангкоке) и понижению уровней подземных  вод на десятки метров (в Маниле).

    Каждый  житель Земли в среднем потребляет 650 куб. м воды в год (1780 л в сутки). Однако для удовлетворения физиологических  потребностей достаточно 2,5 л в день, т.е. около 1 куб. м в год. Большое  количество воды требуется сельскому  хозяйству (69%) главным образом для  орошения; 23% воды потребляет промышленность; 6% расходуется в быту.

    С учетом потребностей воды для промышленности и сельского хозяйства расход воды в нашей стране – от 125 до 350 л в сутки на человека (в Санкт-Петербурге 450 л, в Москве – 400 л).

    В развитых странах на каждого жителя приходится 200-300 л воды в сутки, в  городах 400-500 л, в Нью-Йорке – более 1000 л, в Париже – 500 л, в Лондоне  – 300 л. В то же время 60% суши не имеет  достаточного количества пресной воды. Четверть человечества (примерно 1,5 млн  человек) ощущает ее недостаток, а  еще 500 млн страдают от недостатка и  плохого качества питьевой воды, что  приводит к кишечным заболеваниям.

    Не  только пресные, но и соленые воды используются человеком, в частности  для рыболовства. 
 
 

    2. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ГИДРОСФЕРЫ. 

    Загрязнение нефтью и нефтепродуктами приводит к появлению нефтяных пятен, что затрудняет процессы фотосинтеза в воде из-за прекращения доступа солнечных лучей, а также вызывает гибель растений и животных. Каждая тонна нефти создает нефтяную пленку на площади до 12 кв. км. Восстановление пораженных экосистем занимает 10-15 лет.

    Загрязнение сточными водами в результате промышленного производства, минеральными и органическими удобрениями в результате сельскохозяйственного производства, а также коммунально-бытовыми стоками ведет к эвтрофикации водоемов – обогащению их питательными веществами, приводящему к чрезмерному развитию водорослей, и к гибели других водных экосистем с непроточной водой (озер, прудов), а иногда к заболачиванию местности.

    Загрязнение ионами тяжелых металлов нарушает жизнедеятельность водных организмов и человека.

    Кислотные дожди приводят к закислению водоемов и к гибели экосистем.

    Радиоактивное загрязнение связано со сбросом в водоемы радиоактивных отходов.

    Тепловое  загрязнение вызывает сброс в водоемы подогретых вод ТЭС и АЭС, что приводит к массовому развитию синезеленых водорослей, так называемому цветению воды, уменьшению количества кислорода и отрицательно влияет на флору и фауну водоемов.

    Механическое  загрязнение повышает содержание механических примесей.

    Бактериальное и биологическое  загрязнение связано с разными патогенными организмами, грибами и водорослями.

    Мировое хозяйство сбрасывает в год 1500 куб. км сточных вод разной степени  очистки, которые требуют 50-100-кратного разбавления для придания им естественных свойств и дальнейшего очищения в биосфере. При этом не учитываются  воды сельскохозяйственных производств. Мировой речной сток ( 37,5-45 тыс. куб. км в год) недостаточен для необходимого разбавления сточных вод. Таким  образом, в результате промышленной деятельности пресная вода перестала  быть возобновляемым ресурсом.

    Рассмотрим  последовательно загрязнение океанов, морей, рек и озер, а также методы очистки сточных вод. 

    3. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКЕАНОВ И МОРЕЙ. 

    Ежегодно  в Мировой океан попадает более 10 млн. т нефти и до 20% его площади  уже покрыты нефтяной пленкой. В  первую очередь это связано с  тем, что добыча нефти и газа в  Мировом океане стала важнейшим  компонентом нефтегазового комплекса. В 1993 году в океане добыто 850 млн. т  нефти (почти 30% мировой добычи). В  мире пробурено около 2500 скважин, из них 800 в США, 540 – в Юго-Восточной  Азии, 400 – в Северном море, 150 –  в Персидском заливе. Эти скважины пробурены на глубинах до 900 м.

    Загрязнение гидросферы водным транспортом происходит по двум каналам. Во-первых, морские  и речные суда загрязняют ее отходами, получаемыми в результате эксплуатационной деятельности, и, во-вторых, выбросами  в случае аварий токсичных грузов, большей частью нефти и нефтепродуктов. Энергетические установки судов (в  основном дизельные двигатели) постоянно  загрязняют атмосферу, откуда токсичные  вещества частично или почти полностью  попадают в воды рек, морей и океанов.

    Нефть и нефтепродукты являются главными загрязнителями водного бассейна. На танкерах, перевозящих нефть и  ее производные, перед каждой очередной  загрузкой, как правило, промываются  емкости (танки) для удаления остатков ранее перевезенного груза. Промывочная  вода, а с ней и остатки груза  обычно сбрасываются за борт. Кроме  того, после доставки нефтегрузов  в порты назначения танкеры чаще всего направляются к пункту новой  погрузки порожними. В этом случае для  обеспечения надлежащей осадки и  безопасности плавания танки судна  наполняются балластной водой. Эта  вода загрязняется нефтяными остатками, а перед погрузкой нефти и  нефтепродуктов выливается в море. Из общего грузооборота мирового морского флота в настоящее время 49% падает на нефть и ее производные. Ежегодно около 6000 танкеров международных флотилий транспортируют 3 млрд. т нефти. По мере роста перевозок нефтегрузов  все большее количество нефти  стало попадать в океан при  авариях.

    Огромный  ущерб океану нанесло крушение американского  супертанкера «Торри Каньон» у юго-западного  побережья Англии в марте 1967 года: 120 тысяч т нефти вылилось на воду и было подожжено зажигательными бомбами с самолетов. Нефть горела несколько дней. Были загрязнены пляжи  и побережья Англии и Франции.

    За  десятилетие после катастрофы танкера  «Торри Канон» в морях и океанах  погибло более 750 крупных танкеров. Большинство этих крушений сопровождалось массовыми выбросами нефти и  нефтепродуктов в море. В 1978 году у  французских берегов снова произошла  катастрофа, еще более значительная по последствиям, чем в 1967 году. Здесь  в шторм разбился американский супертанкер  «Амоно Кодис». Из судна вылилось более 220 тыс т нефти, покрыв площадь 3,5 тыс. кв. км. Был нанесен огромный ущерб рыболовству, рыбоводству, устричным  «плантациям», всем морским обитателям этого района. На протяжении 180 км побережье  покрылось черным траурным «крепом».

    В 1989 году авария танкера «Валдиз» вблизи побережья Аляски стала крупнейшей экологической катастрофой подобного  рода в истории США. Огромный, с  полкилометра длиной, танкер сел на мель примерно в 25 милях от берега. Тогда  в море вылилось около 40 тыс. т нефти. Огромное нефтяное пятно растеклось в радиусе 50 миль от места аварии, покрыв плотной пленкой пространство 80 кв. км. Были отравлены самые чистые и богатые фауной прибрежные районы Северной Америки.

    Для предотвращения подобных катастроф  разрабатываются двухкорпусные  танкеры. При аварии, если будет поврежден  один корпус, второй предотвратит попадание  нефти в море.

    Происходит  загрязнение океана и другими  видами отходов промышленности. Во все моря мира сброшено примерно 20 млрд. т мусора (1988 год). Подсчитано, что  на 1 кв. км океана приходится в среднем 17 т отбросов. Зафиксировано, что  за один день в Северное море было сброшено 98 тыс. т отбросов (1987 год).

    Известный путешественник Тур Хейердал рассказывал, что когда он и его друзья плыли  на плоту «Кон-Тики» в 1954 году, они  не уставали любоваться чистотой океана, а во время плавания на папирусном судне «Ра-2» в 1969 году он и его  спутники, «проснувшись утром, увидели  океан настолько загрязненным, что  некуда было окунуть зубную щетку……  Из голубого Атлантический океан  стал серо-зеленым и мутным, и  повсюду плавали комки мазута величиной от булавочной головки  до ломтя хлеба. В этой каше болтались  пластиковые бутылки, будто мы попали в грязную гавань. Ничего подобного  я не видел, когда сто одни сутки  сидел в океане на бревнах «Кон-Тики». Мы воочию убедились, что люди отравляют  важнейший источник жизни, могучий  фильтр земного шара – Мировой  океан».

    До 2 млн. морских птиц и 100 тыс. морских  животных, в том числе до 30 тыс. тюленей, ежегодно погибают, проглотив  какие-либо пластмассовые изделия  или запутавшись в обрывках сетей  и тросов.

    ФРГ, Бельгия, Голландия, Англия сбрасывали в Северное море ядовитые кислоты, в  основном 18-20%-ную серную кислоту, тяжелые  металлы с грунтом и осадками сточных вод, содержащими мышьяк и ртуть, а также углеводороды, в том числе ядовитый диоксин (1987 год). К тяжелым металлам относится  ряд элементов, широко применяемых  в промышленности: цинк, свинец, хром, медь, никель, кобальт, молибден и др. При попадании в организм большинство  металлов очень трудно выводятся, имеют  свойство постоянно накапливаться  в тканях разных органов, и при  превышении определенной пороговой  концентрации наступает резкое отравление организма.

    Три реки, впадающие в Северное море, Рейн, Маас и Эльба, ежегодно приносили 28 млн. т цинка, почти 11000 т свинца, 5600 т меди, а также 950 т мышьяка, кадмий, ртуть и 150 тыс. т нефти, 100 тыс. т фосфатов и даже радиоактивные  отходы в разных количествах (данные на 1996 год). С судов ежегодно сбрасывалось 145 млн. т обычного мусора. Англия сбрасывала 5 млн. т канализационных стоков в  год.

    В результате добычи нефти из трубопроводов, связывающих нефтяные платформы  с материком, каждый год в море вытекало около 30000 т нефтепродуктов. Последствия этого загрязнения  нетрудно видеть. Целый ряд видов, которые некогда обитали в  Северном море, в том числе лосось, осетр, устрицы, скаты и пикша, просто-напросто исчезли. Гибнут тюлени, другие обитатели  этого моря нередко страдают от инфекционных заболеваний кожи, имеют деформированный  скелет и злокачественные опухоли. Гибнет птица, питающаяся рыбой или  отравившаяся морской водой. Наблюдалось  цветение ядовитых водорослей, которое привело к уменьшению рыбных запасов (1988 год).