Меры по борьбе с загрязнением водных ресурсов

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-эпидемологическая  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 неоперативны 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.

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 реки. 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 лежат 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

 
 

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. «Охрана  окружающей природной среды» / Под  ред. Г.В. Дуганова. – К.: Выща  школа, 1990.

9. Жуков  А. И., Монгайт И. Л., Родзиллер  И. Д. «Методы очистки производственных  сточных вод» М.: Стройиздат, 1999.