ВТОРОЙ ВСЕРОССИЙСКИЙ ПРИРОДООХРАННЫЙ КОНКУРС

«СОХРАНИМ И ПРИУМНОЖИМ ПРИРОДУ РОССИИ!»

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………………………….…3

Глава 1. Источники загрязнения……………………………………………………….5

1.1                    Виды загрязнения…………………………………………………………..….....5

1.2                    Состояние водных объектов в г. Махачкала…………………………………...8

1.3                    Состояние поверхностных вод в черте города……………………………......10

1.4                    Санитарно – бактериологические показатели………………………………...11

1.5                    Общая оценка…………………………………………………………………...14

Глава 2. Пути дальнейшего развития………………………………………………………21

2.1 Решение проблем загрязнения водных объектов………………………………..…21

2.2 Состояние малых рек Дагестана………………………………………………….....34

Глава 3. Болезни от воды…………………………………………………………………….40

3.1 Городская вода………………………………………………………………………..40

3.2 Что содержится в водопроводной воде……………………………...……………...46

3.3 Очищение воды в домашних условиях……………………………………….…….54

Глава 4. Проект «Чистая вода»………………………………………………………...……59

4.1 Задачи государственной программы «Чистая вода»……………………………….59

4.2 Предложения по очистке сточных вод……………………………………………...61

Заключение…………………………………………………………………………………….79

Список использованной литературы…………………………………………………….…81

80

ВТОРОЙ ВСЕРОССИЙСКИЙ ПРИРОДООХРАННЫЙ КОНКУРС

«СОХРАНИМ И ПРИУМНОЖИМ ПРИРОДУ РОССИИ!»

Введение

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. Ткани живых организмов на 70% состоят из воды, и поэтому В.И.Вернадский определял жизнь как живую воду. Воды на Земле много, но 97% - это солёная вода океанов и морей, и лишь 3% - пресная. Из этих три четверти почти недоступны живым организмам, так как эта вода «законсервирована» в ледниках гор и полярных шапках (ледники Арктики и Антарктики). Это резерв пресной воды. Из воды, доступной живым организмам, основная часть заключена в их тканях.

Потребность в воде у организмов очень велика. Например, для образования 1 кг биомассы дерева расходуется до 500 кг воды. И поэтому её нужно расходовать и не загрязнять.

Основная масса воды сосредоточена в океанах. Испаряющаяся с 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.

Прежде неисчерпаемый ресурс - пресная чистая вода - становится исчерпаемым. Сегодня воды, пригодной для питья, промышленного производства и орошения, не хватает во многих районах мира. В данной работе рассмотрена проблема загрязнения водных объектов в р. Дагестан и в ее столице г. Махачкале. На сегодня нельзя не обращать внимания на эту проблему, т.к. если не на нас, то на наших детях 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.

80

ВТОРОЙ ВСЕРОССИЙСКИЙ ПРИРОДООХРАННЫЙ КОНКУРС

«СОХРАНИМ И ПРИУМНОЖИМ ПРИРОДУ РОССИИ!»

Глава 1. Источники загрязнения воды

1.1 Виды загрязнений

Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения.

Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на такие типы:

 механическое - повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений;

 химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия;

 бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;

 радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах;

 тепловое - выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных ЭС.

Основными источниками загрязнения и засорения водоемов является недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства при разработке рудных ископаемых; воды шахт, рудников, обработке и сплаве лесоматериалов; сбросы водного и железнодорожного транспорта; отходы первичной обработки льна, пестициды и т.д. Загрязняющие вещества, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям воды, которые в основном проявляются в изменении физических свойств воды, в частности, появление неприятных запахов, привкусов и т.д.); в изменении химического состава воды, в частности, появление в ней вредных веществ, в наличии плавающих веществ на поверхности воды и откладывании их на дне водоемов.

Производственные сточные воды загрязнены в основном отходами и выбросами производства. Количественный и качественный состав их разнообразен и зависит от отрасли промышленности, ее технологических процессов; их делят на две основные группы: содержащие неорганические примеси, в т.ч. и токсические, и содержащие яды.

К первой группе относятся сточные воды содовых, сульфатных, азотно-туковых заводов, обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд и т.д., в которых содержатся кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов и др. Сточные воды этой группы в основном изменяют физические свойства воды.

Сточные воды второй группы сбрасывают нефтеперерабатывающие, нефтехимические заводы, предприятия органического синтеза, коксохимические и др. В стоках содержатся разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и другие вредные вещества. Вредоносное действие сточных вод этой группы заключается главным образом в окислительных процессах, вследствие которых уменьшается содержание в воде кислорода, увеличивается биохимическая потребность в нем, ухудшаются органолептические показатели воды.

Нефть и нефтепродукты на современном этапе являются основными загрязнителями внутренних водоемов, вод и морей, Мирового океана. Попадая в водоемы, они создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную пленку, растворенные или эмульгированные в воде. Нефтепродукты, осевшие на дно тяжелые фракции и т.д. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается кол-во кислорода, появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу не только для человека. 12 г нефти делают непригодной для употребления тонну воды.

Довольно вредным загрязнителем промышленных вод является фенол. Он содержится в сточных водах многих нефтехимических предприятий. При этом резко снижаются биологические процессы водоемов, процесс их самоочищения, вода приобретает специфический запах карболки.

На жизнь населения водоемов пагубно влияют сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности. Окисление древесной массы сопровождается поглощением значительного количества кислорода, что приводит к гибели икры, мальков и взрослых рыб. Волокна и другие нерастворимые вещества засоряют воду и ухудшают ее физико-химические свойства. На рыбах и на их корме - беспозвоночных - неблагоприятно отражаются молевые сплавы. Из гниющей древесины и коры выделяются в воду различные дубильные вещества. Смола и другие экстрактивные продукты разлагаются и поглощают много кислорода, вызывая гибель рыбы, особенно молоди и икры. Кроме того, молевые сплавы сильно засоряют реки, а топляк нередко полностью забивает их дно, лишая рыб нерестилищ и кормовых мест.

Атомные электростанции радиоактивными отходами загрязняют реки. Радиоактивные вещества концентрируются мельчайшими планктонными микроорганизмами и рыбой, затем по цепи питания передаются другим животным. Установлено, что радиоактивность планктонных обитателей в тысячи раз выше, чем воды, в которой они живут.

Сточные воды, имеющие повышенную радиоактивность (100 кюри на 1л и более), подлежат захоронению в подземные бессточные бассейны и специальные резервуары.

Рост населения, расширение старых и возникновение новых городов значительно увеличили поступление бытовых стоков во внутренние водоемы. Эти стоки стали источником загрязнения рек и озер болезнетворными бактериями и гельминтами. В еще большей степени загрязняют водоемы моющие синтетические средства, широко используемые в быту. Они находят широкое применение также в промышленности и сельском хозяйстве. Содержащиеся в них химические вещества, поступая со сточными водами в реки и озера, оказывают значительное влияние на биологический и физический режим водоемов. В результате снижается способность вод к насыщению кислородом, парализуется деятельность бактерий, минерализующих органические вещества.

Вызывает серьезное беспокойство загрязнение водоемов пестицидами и минеральными удобрениями, которые попадают с полей вместе со струями дождевой и талой воды. В результате исследований, например, доказано, что инсектициды, содержащиеся в воде в виде суспензий растворяются в нефтепродуктах, которыми загрязнены реки и озера. Это взаимодействие приводит к значительному ослаблению окислительных функций водных растений. Попадая в водоемы, пестициды накапливаются в планктоне, бентосе, рыбе, а по цепочке питания попадают в организм человека, действуя отрицательно как на отдельные органы, так и на организм в целом.

В связи с интенсификацией животноводства все более дают о себе знать стоки предприятий данной отрасли сельского хозяйства.

Сточные воды, содержащие растительные волокна, животные и растительные жиры, фекальную массу, остатки плодов и овощей, отходы кожевенной и целлюлозно-бумажной промышленности, сахарных и пивоваренных заводов, предприятий мясо-молочной, консервной и кондитерской промышленности, являются причиной органических загрязнений водоемов.

В сточных водах обычно около 60% веществ органического происхождения, к этой же категории органических относятся биологические (бактерии, вирусы, грибы, водоросли) загрязнения в коммунально-бытовых, медико-санитарных водах и отходах кожевенных и шерстомойных предприятий.

Нагретые сточные воды тепловых ЭС и др. производств причиняют “тепловое загрязнение”, которое угрожает довольно серьезными последствиями: в нагретой воде меньше кислорода, резко изменяется термический режим, что отрицательно влияет на флору и фауну водоемов, при этом возникают благотворные условия для массового развития в водохранилищах сине-зеленых водорослей - так называемого “цветения воды” Загрязняются реки и во время сплава, при гидроэнергетическом строительстве, а с началом навигационного периода увеличивается загрязнение судами речного флота.

1.2 Состояние водных объектов в р. Дагестан

Объем промышленных стоков не поддается никакому описанию. Наряду с промышленными стоками большую роль играет тепловое загрязнение. Повышение температуры грунтовых вод сказывается на окружающей природе. Ниже города Каспийск вода не замерзает практически никогда, она превратилась в огромную сливную канаву для человеческой жизнедеятельности. Источниками водоснабжения Дагестана служат река Кума и ее притоки, а также подземные воды, как те, что формируются в г. Каспийск, благодаря поверхностному стоку, так и воды глубоких горизонтов, не связанные с поверхностным стоком.

Запасы подземных вод в Дагестане недостаточны для стабильного обеспечения хозяйственно-питьевых нужд города Махачкалы, в связи с чем используются поверхностные источники.

Таблица 1

Показаны объемы сточных вод, поступающих от промышленности, сельского и коммунального хозяйства.

В г. Махачкала поверхностные воды поступают по двум системам водотоков – Кума и Сулак.

В таблице 1 показаны объемы сточных вод, поступающих от промышленности, сельского и коммунального хозяйства в верховья р. Кума и ее притоки (куб. м./сутки) по данным Экологические организации и службы

За 2009-2011 годы верховье р. Кума испытывает также значительное загрязнение органическими и минеральными удобрениями. Нагрузка органических и минеральных удобрений (по азоту) представлена в таблице 2.

Таблица 2

Загрязнение органическими и минеральными удобрениями

Изучение выноса загрязняющих веществ с поверхностным стоком (с территории городов и сельскохозяйственных территорий показывает, что по изученным ингредиентам неконтролируемые источники значительно превышают контролируемые.

В таблице 3 представлены основные составляющие поступления загрязняющих веществ в р Верхняя Кума с ее водосборной площади, тонн в год.

Таблица 3

Основные составляющие поступления загрязняющих веществ в Верхний Кума с ее водосборной площади, тонн в год.

1.3 Состояние поверхностных вод в черте города

В черте города водный фонд представлен р. Кума и более 70 малыми реками и ручьями общей протяженностью 600 км. Полностью открытое русло сохранено у семи рек: Акуша, Кума, Рубас, Кума, Фия, Цмур, Ямансу. Остальные реки частично или полностью заключены в коллекторные системы и служат для отведения поверхностного стока. Кроме загрязненного поверхностного стока на качественное состояние рек оказывает негативное влияние сброс недостаточно очищенных сточных вод промышленных предприятий и городских станций аэрации.

Ниже впадения канала в р. Кума расход воды реки складывается следующим образом: 5 куб. м/с - расход воды р. Кума ниже Чограйскому водохранилищу; - 30-35 куб. м/с - проектный расход воды из канала Кума-Кума; 10 куб. м/с - поверхностный сток (от притоков р. Кума в черте города); 66 куб. м/с сточные воды городской канализации, сбрасываемой в р. Кума; 5 куб. м/с - сточные воды промышленных предприятий, поступающие в реку помимо общегородских сетей канализации.

Бассейн р. Кума в черте г. Махачкалы находится под воздействием промышленного комплекса, оказывающего существенное влияние на изменение химического состава воды как р. Кума, так и ее притоков. В столице насчитывается около 30 предприятий (не считая ТЭЦ и станций аэрации), направляющих от 41 тыс. до 39850 тыс. куб. м /год сточных вод в р. Акуша, Кума, Сулак, Фия и др. В целом р. Кума получает до 1767540 тыс. куб. м/год промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод от ведущих отраслей, базирующихся в регионе.

Поверхностный сток с территории города формируется за счет талых снеговых и дождевых вод, а также поливомоечных вод. Махачкала величина модуля стока изменяется в пределах 5,64. Средний для города Махачкалы модуль стока составляет 9 л/с кв. км. В общем, наблюдается увеличение модуля стока от окраин города к центру. Поверхностный сток с территории города не очищается от загрязнений и прямо попадает в водные объекты, неся с собой большое количество органических, взвешенных веществ, нефтепродуктов. В целом по г. Махачкала в течение года с поверхностным стоком поступает 3840 тонн промышленных и хозяйственных - бытовых отходов, 452080 тонн взвешенных веществ, 173280 тонн хлоридов, 18460 тонн органических веществ (по БПК). В результате с поверхностным стоком в водные объекты города попадает нефтепродуктов в 1,8 раз, а взвешенных веществ почти в 24 раза больше, чем со сточными водами предприятий. Большая часть загрязнений: нефтепродуктов - 63%, взвешенных веществ - 75%, органических веществ - 64%, хлоридов - 95%, поступает в р. Кума с поверхностным стоком в зимне-весенний период.

Для объективной оценки состояния водных объектов в черте г. Махачкала и разработки мероприятий по оздоровлению водоемов существенное значение имеет обоснованная система контроля и оценки качества воды и донных отложений р. Кума и ее притоков.

Существующие в настоящее время контрольные створы для оценки состояния р. Кума в пределах города (около 60) размещены в соответствии с задачами, решаемыми отдельными ведомственными контрольными службами. Комплексное Использование Водных Ресурсов Республики Дагестан, Экологические организации и службы, Административные учреждения, Махачкала и Махачкалинский городской округ, - осуществляют наблюдения по собственным программам, не согласовывая их друг с другом и с нуждами контролирующих организаций.

1.4. Санитарно - бактериологические показатели

Оценивая результаты исследования проб воды и донных отложений в ноябре 2009 года, необходимо отметить, что степень санитарно-бактериологического загрязнения в различных пробах колебалась в широких пределах.

Весной 2009 года (март) все санитарно-бактериологические показатели превышали допустимые и фоновые величины. Интенсивная степень загрязнения воды характеризовалась свежим фекальным загрязнением, что подтверждается таким показателем, как коли-фаг (бляшкообразующая единица), который составил >500 (при норме не более 100).

В то же время не зарегистрировано случаев идентификации возбудителей патогенных и особо опасных инфекций. Во всех пробах характеризуется слабо отрицательная реакция энтерококков, что подтверждает степень свежести загрязнений. В пробах высеяны колонии сальмонелл, которые представляют эпидемиологическую опасность возникновения желудочно-кишечных заболеваний. Осенью 2009 года таких случаев не зарегистрировано.

Чувствительным показателем степени загрязнения водоема хозяйственно-фекальными сточными водами являются санитарно-гельминтологические показатели, которые характеризует не только степень загрязнения водоема гельминтами, но и является основным показателем степени паразитарной опасности для человека. В исследованиях весной 2010 года, в 73% случаев (на 11 из 15 створов) зарегистрировано наличие яиц гельминтов и, в первую очередь, яйца аскарид как наиболее устойчивых к влиянию внешней среды. Содержание аскарид в пробах составило от 3 до 36. Наибольшее количество зарегистрировано в пробе воды, отобранной у Чограйскому водохранилищу. Кроме того, отмечаются случаи единичного загрязнения воды яйцами токсокар, фасцинол и власоглава. Степень загрязнения (по санитарно-гельминтологическому показателю) характеризуется как крайне высокая.

В течение апреля-мая происходит миграция гельминтов из воды в донные отложения. Поэтому показатель степени загрязнения воды гельминтами нормализуется. В донных отложениях произойдет увеличение этого показателя за счет накоплений прошлых лет. Подтверждением этого являются данные исследований 2009 г., где только в 10% проб воды были обнаружены гельминты и значительно больше (64%) в пробах донных отложений. Санитарно-гельминтологический показатель этих проб значительно ниже и не превышал 8.

Истощение и загрязнение подземных вод.

Гидрогеологическая обстановка в г. Махачкала сложилась под воздействием длительного и недопустимо интенсивного водоотбора из артезианских водоносных горизонтов карбона, а с другой стороны, характеризуется развитием процессов подтопления грунтовыми водами и подпором от гидротехнических сооружений. Увеличивающаяся разница в напорах артезианских и грунтовых вод способствует перетеканию загрязненных грунтовых и поверхностных вод вниз, к питьевым горизонтам карбона. В наибольшей степени эти процессы проявляются там, где отсутствует глинистая разделяющая толща верхней юры, лежащая между грунтовыми и артезианскими водами.

Главные источники загрязнения подземных вод в Махачкале таковы: утечки из канализационных коллекторов, просачивание загрязненных атмосферных осадков сквозь загрязненные почвы, засыпанные и застроенные свалки, утечки и фильтрация из очистных сооружений, технологических коммуникаций и с канализированных и неканализированных промплощадок.

Исторически сложился прочный обычай размещать свалки в отработанных карьерах и оврагах, то есть как можно ближе к грунтовым водам; располагать заводы, очистные сооружения, поля фильтрации, склады - в речных долинах, т.е. там, где естественная защита подземных вод зачастую отсутствует.

Загрязнение грунтовых вод.

Наиболее загрязнены на территории г. Махачкала грунтовые воды. Их загрязнение связано главным образом с чрезвычайно широким распространением жидких коммунальных отходов, а также газообразных отходов автотранспорта, промышленных предприятий, ТЭЦ и др. Компоненты-загрязнители представлены хлоридами, сульфатами, органическими веществами, азотистыми соединениями и тяжелыми металлами.

Грунтовые воды с таким характером загрязнения преимущественно пресные, смешанного, вследствие загрязнения состава. Изменение степени их загрязнения подчиняется пространственным закономерностям: концентрации компонентов-загрязнителей возрастают в направлении движения вод от возвышенных участков рельефа - центральных частей междуречных пространств к пониженным - речным долинам, озерам, котлованам, водохранилищам. Градиент концентраций при этом возрастает от десятков до первых сотен миллиграммов на литр. Одновременно увеличивается и общая минерализация грунтовых вод.

Влияние снегосвалок на водные объекты.

Дополнительным источником загрязнения рек в черте г. Махачкала являются речные снегосвалки.

Согласно постановлению правительства г. Махачкалы «О готовности служб городского хозяйства к уборке территорий г. Махачкалы в зимний период» разрешен вывоз на речные снегосвалки снега, собранного с территорий города. Этими же постановлениями был определен перечень мест (всего 24) для «сухого» складирования снега по округам города. Данные отводы с Экологические организации и службы согласованы не были.

На всех снегосвалках, расположенных на реке Кума, в пробах снега отмечена повышенная концентрация хлоридов - от 1,2 до 16,4 ПДК.

Объем загрязненного грунта, изъятого при дноуглубительных работах в районах снегосвалок на реках Кума, составил 200,0 тыс. куб. м.

Таким образом, сброс загрязненного снега, собранного с территорий города, приводит к загрязнению рек Кума и Сулак различными вредными веществами. Положение усугубляется еще и использованием песко-солевых смесей выше установленных норм.

При эксплуатации речных снегосвалок возникает необходимость проведения в весенне-летний период дноуглубительных работ и утилизации извлеченного загрязненного донного грунта.

До настоящего времени не имеется проекта «сухой» оборудованной снегосвалки. Отсутствуют технологии очистки загрязненного снега перед сбросом в водоем. Все это приводит к ухудшению состояния рек р. Дагестан.

1.5 Общая оценка

Поверхностные воды Махачкалинского водосборов, используемые для питьевых целей г. Махачкале, подходят к водопроводным станциям уже загрязненными.

Динамика изменения концентраций загрязняющих веществ показывает, что по сравнению с 1988 годом уменьшения органических веществ, нефтепродуктов, аммонийного азота в воде верховьев рек Кума и Сулак от года к году практически не происходит, а концентрации нитратного азота и фенолов даже возрастают. Только ионы меди уменьшаются в 1,5-2 раза, но их величины все равно превышают ПДК в 3-5 раз.

Проектная мощность РВС и ЗВС г. Махачкала составляет 38,8 куб. м/с, что равно почти 50% объема питьевой воды, подаваемой в город. При этом из Махачкалинской водохозяйственной системы на хозяйственно-питьевые нужды отбирается около 85% расхода воды р. Кума (на подходе к городу), что значительно выше допустимого уровня.

Дальнейшее ухудшение качества воды Чограйскому водохранилищу может привести к потере городом 50% объема питьевой воды, так как технологические возможности по улучшению качества воды на РВС и ЗВС практически исчерпаны. Следовательно, для дальнейшего обеспечения населения г. Махачкала доброкачественной питьевой водой необходимо срочное оздоровление обстановки в зонах санитарной охраны Чограйскому водохранилищу. Эта срочность обусловлена еще и тем, что водохранилищами зарегулированы только верховья р. Кума, а большая часть загрязняющих веществ (более 100000 куб. м в год недостаточно очищенных промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод) поступает в реку ниже створов Чограйскому водохранилищу.

Проблема загрязнения водоисточников актуальна не только для Чограйской водохозяйственной системы, но и это обусловлено, в первую очередь тем, что барьерная роль водоочистных сооружений в отношении тяжелых металлов крайне низка.

Низкое качество воды р. Кума в черте города обусловлено тем, что соотношение природных вод, поступающих из Чограйским водохозяйственных систем, и сточных вод (сточные воды горканализации, поверхностный сток и сточные воды промышленных предприятий), составляет около 1:2. Контроль за качеством воды р. Кума в черте города осуществляется различными ведомствами в своих интересах и по своим программам. Несмотря на бюджетный характер финансирования большинства контролирующих организаций, скоординированной системы мониторинга качества воды р. Кума на сегодняшний день нет.

Геохимическое изучение поверхностных вод р. Кума показало, что по составу и количеству содержащихся в них микроэлементов, органических соединений (нефтепродукты, бензопирен, пестициды) воды приближаются к плохо очищенным промышленным стокам.

При современных системах локальной очистки промышленных стоков на предприятиях и загрязнении почв в промышленных зонах, поверхностный сток, дренирующий территорию достаточно крупных промышленных зон, содержит повышенные концентрации неорганических и органических веществ. В водорастворимой форме в воде р. Кума в пределах города обнаружены повышенные содержания таких элементов как марганец, кадмий, цинк, железо, никель, свинец, нефтепродукты, медь, фенолы, пестициды, различные формы азота.

Поверхностные воды содержат повсеместно железо и марганец в концентрациях, превышающих ПДК, а также кадмий и бериллий.

Наиболее загрязненными участками являются: район Акушинский, Бабаюртовский в меньшей степени Кизилюртовский, пляж в Каспийске имеет минимальную загрязненность поверхностных вод и донных отложений.

Анализ распределения микроэлементов в р. Кума показал:

1.                  Кадмий, бериллий, цинк, никель, медь, свинец - поступают в р. Кума со сточными водами предприятий текстильной, химической и металлообрабатывающей промышленности.

Повышенное содержание стронция, марганца наряду с полифосфатами, свидетельствует о значительной доле в поверхностном стоке сельскохозяйственных почв, что подтверждается присутствием в поверхностных водах довольно высоких, даже превышающих ПДК, концентраций пестицидов.

2. Повышенные концентрации полифосфатов, фтора, марганца и железа являются характерной особенностью р. Кума на всем ее протяжении - эти элементы могут быть обусловлены и природными условиями, наряду с техногенными.

Опробование донных отложений р. Кума стабильно фиксирует источники загрязнения вод и позволит в дальнейшем, на основании проведенной съемки р. Кума, выявить большую часть комплекса химических элементов загрязнителей и пространственную характеристику зон их воздействия.

В пределах изученной части р. Кума выделяются особые донные отложения - техногенные илы, для которых характерны тонкодисперсный состав, повышенная пластичность, маслянистость, специфический запах (нефтяной, фекальный), окраска темных и пепельных тонов. Самые верхние горизонты таких илов часто представляют собой коллоидную массу (суспензию или гидрозоль). Эти техногенные илы имеют разное площадное распространение: в виде отдельных линз на участках Каспийской набережной или довольно протяженных участков русла (р-н Акушинский, Бабаюртовский - протяженность около 7 км). Именно эти техногенные илы обогащены органическими веществами - нефтепродуктами, СПАВ, бензапиреном и др. С ними же связано чрезвычайно высокое содержание серебра, ртути, цинка, свинца, кадмия, висмута, меди, олова, никеля и др. Значения коэффициентов концентрации этих элементов в 10 -100 и более раз превышают природные уровни их концентраций.

Проектная мощность очистных сооружений горканализации практически исчерпана. Сточные воды после очистки на станциях биологической очистки не соответствуют требованиям для сброса в водоем по содержанию органических веществ (по БПК), аммонийному азоту, содержанию СПАВ, нефтепродуктов и тяжелых металлов. В настоящее время 2800 предприятий города сбрасывают в городскую канализацию до 720 тыс. куб. м/сутки производственных загрязненных сточных вод.

Поверхностный сток с территории города не очищается от загрязнений и напрямую (в основном) попадает в водные объекты. В целом в течение года с поверхностным стоком поступает 3840 тонн нефтепродуктов, 452080 тонн взвешенных веществ, 173280 тонн хлоридов и 18460 тонн органических веществ (по БПК). В результате, с поверхностным стоком в водные объекты города попадает нефтепродуктов в 1,8 раза, а взвешенных веществ почти в 24 раза больше, чем со сточными водами предприятий. Существенный вклад в загрязнение р. Кума вносят речные снегосвалки.

Сильно и почти повсеместно загрязнены грунтовые воды. Продолжается интенсивный водоотбор артезианских вод. До 400 тыс. куб. м/сутки артезианских вод используется исключительно на технологические нужды промышленных предприятий и метрополитена, что приводит к сработке артезианских горизонтов, и инфильтрации в них загрязненных грунтовых и поверхностных вод. Следствием этих процессов является загрязнение артезианских вод, тем самым истощается и приходит в негодность резервный источник водоснабжения г. Махачкала.

Поверхностные воды в зоне питьевого водопользования загрязнены за счет сточных вод промышленности, сельского и коммунального хозяйства Дагенстанского региона. При залповых сбросах сточных вод содержание в воде аммонийного и нитритного азота превышает ПДК в 10-50 раз. Значительно загрязнены воды Кума-реки и ее притоков, а также городских водоемов фенолами, нефтепродуктами, металлами, органикой.

Качество питьевой воды города отвечает требованиям ГОСТ 2874-82. Однако применение высоких доз хлора при очистке и обеззараживании воды делает вероятным присутствие в питьевой воде неконтролируемых высокотоксичных хлорорганических соединений. Для достоверной оценки качества питьевой воды необходимо расширить перечень контролируемых загрязняющих веществ до уровня международных стандартов.

Практическая часть работы.

В практической части я решили привести некоторые качественные реакции на содержание примесей в воде (таблица 4,5). Многие из них пошли, и по этим реакциям можно судить о наличие данных веществ в воде. Для того, чтобы реакции шли лучше мы предварительно выпарили некоторую часть воды из общего объема.

Таблица 4

Качественные реакции на анионы.

Таблица 5

Качественные реакции на катионы.

Примечание: По результатам этих реакций можно доказать только наличие данного вещества в воде!

80

ВТОРОЙ ВСЕРОССИЙСКИЙ ПРИРОДООХРАННЫЙ КОНКУРС

«СОХРАНИМ И ПРИУМНОЖИМ ПРИРОДУ РОССИИ!»

Глава 2. ПУТИ ДАЛЬНЕЙШЕГО РАЗВИТИЯ ПРОБЛЕМЫ

2.1 Решение проблемы

В своей конкурсной работе мне бы хотелось предложить несколько наиболее реальных путей ее решения выше озвученной проблемы.

1.                  Прежде всего - это ограничение промышленных сбросов в реки, озера и другие водные объекты.

2.                  Очищение русел и пойм рек и озер от скопившегося мусора.

3.                  совершенствование технологий производства и технологий утилизации отходов.

4.                  Осуществление жесткого контроля за сбросом с полей удобрений и ядохимикатов.

5.                  Контроль за попаданием фекальных масс в русла рек.

6.                  Проведение общественно-поучительных мероприятий по донесению до населения всей важности этой проблемы.

7.                  Увеличение штрафов.

Промышленные стоки занимают первое место по объему и ущербу, который они наносят. Следовательно, решать проблему сбросов их в реки нужно в первую очередь. Из-за загрязнения, вызываемого стоками, начинаются различные биогенные мутации. Из рек и озер пропадают многие виды рыбы, а те, которые остаются, - непригодны в пищу. Значительно скудеет флора и фауна водоемов. Из-за промышленных стоков в водоемах наблюдается высокая бактериологическая активность, что ведёт к уменьшению доли кислорода в пресной воде (для многих видов рыб кислород - ограничивающий фактор), поэтому можно наблюдать так называемое «цветение» водоемов. Многие, наверное, не раз видели на поверхности воды нефтяную пленку, которая, переливаясь на солнце, кажется очень красивой, но на самом деле вызывает уменьшение проникновения света в водную толщу в несколько раз. Изменяется и химический состав водоемов, повышается содержание азота, фосфора и хлорсодержащих веществ.

Важной проблемой является загрязнение водоемов отходами сельского хозяйства. Многие, наверняка, с наступлением весеннего половодья не раз замечали неприятный запах, который источает питьевая вода. Запах этот вызван тем, что бурные весенние потоки смывают в реку фекальные массы, накопившиеся за зиму и вывезенных весной на поля. Вместо того, чтобы следить за попаданием этих веществ в реки, предпочитают перед тем, как подать эту воду в дома смещать ее с огромным количеством хлорки, которая является далеко небезопасным веществом.

Третьей проблемой является попадание в реки и другие водоемы различного бытового и промышленного мусора. Многие, наверное, не раз, гуляя по набережной, бросали в воду бумажку, банку, ветку и т.д. В каком-то месте весь этот мусор скапливается и в русле реки образуются наносы, возникают островки. Все это ведет к засорению и пересыханию реки(заболачивание берегов). Этот же мусор разлагаясь выделяет различные канцерогенные вещества, которые попадают вместе с пищей к нам на стол.

Стоит задуматься, неужели нам не дорога собственная жизнь, которую мы беспощадно, незаметно для себя, губим? А объем загрязнений водоемов с каждым годом увеличивается во много раз. Так как водные ресурсы играют главнейшую роль в жизнедеятельности человека, а этот человек, понимая всю их важность для своей жизнедеятельности, продолжает их загрязнять, то начинать любить и бережно относиться к ним нужно учить с самого детства.

Поверхностные водотоки и водоемы столицы.

На территории города, по фактическим данным, ни один из водоемов и водотоков не соответствует   всем показателям рыбохозяйственного критерия. В то же время в черте города находятся водные объекты, которые настолько загрязнены, что представляют угрозу для здоровья населения. Ухудшилось состояние реки Кума.

Таблица 6

Количество загрязняющих веществ, сброшенных

в водоемы Кума в 2009-2011 гг.

Однако наиболее крупные  водные объекты Дагестана характеризовались благоприятной санитарно-эпидемиологической обстановкой. Гидробиологические и токсикологические исследования водоемов показали , что р. Кума относится к умеренно загрязненным водоемам. 

Анализ за ряд последних лет показал, что в организмах рыб разных видов в наибольшей степени накапливаются нефтепродукты и их производные, а также ряд тяжелых металлов - I и  II  группы токсичности: свинец, цинк, мышьяк, медь, ртуть, кадмий. Концентрации их могут изменяться в зависимости от вида рыбы и года наблюдений. Наиболее  грязной по  комплексу показателей является плотва, за ней следуют лещ и хищники. В отдельные годы отмечены сверхвысокие концентрации поллютантов в организмах различных гидробионтов (плотва, рдест гребенчатый), что, по-видимому, связано с залповыми сбросами загрязняющих веществ на выше расположенных участках реки. 

    По своему химическому составу рыба из р. Кума,(таблица 7) отловленная в районе Акушинского моста, не отвечает санитарным нормам, предъявляемым к пищевым продуктам, а часто даже опасна для человека.

Карта гидросети

Мощные иловые отложения, содержащие высокие концентрации веществ (в том числе нефтепродуктов), создают богатую кормовую базу для большинства видов рыб.  В илах  обитает большое количество тубифицид, охотно используемых рыбами как корм. Все это определяет высокую численность отдельных видов рыб и достаточно богатое видовое разнообразие. В районе Акушинского моста отмечены даже редкие для р.Махачкалы виды, такие как чехонь и голавль. Наиболее массовыми являются плотва, карась и лещ. 

В целом можно отметить, что в водоемах города вода существенно чище, чем в водотоках, тем не менее качество воды в прудах является неудовлетворительным  по  рыбохозяйственным нормативов.

Таблица 7

Сравнение леща из района Акушинского моста по ряду токсикологических показателей за 2009-2010 гг.

Таблица 8

Сравнительные показатели качества поступающей и очищенной воды станций аэрации

Контроль состояния и очистка акваторий рек р.Дагестан

В Махачкале создается единая система экомониторинга водных объектов. Ее создание позволит оперативно оценивать качество воды в Кума-реке и ее притоках, эффективно анализировать состояние водоемов, быстро реагировать на факты аварийного загрязнения и “залповые сбросы”, а также выявлять источники загрязнения.    Комплекс мер по охране, восстановлению и оздоровлению Кума-реки, Сулака и других водных объектов города, а также благоустройство прилегающих к ним территорий, будет финансироваться из различных источников. В городском бюджете на эти цели предусмотрено 50 млн. деноминированных рублей. примерно такую же сумму может принести сбор водного налога на поддержание чистоты акваторий. Предприятия, установившие современные очистные сооружения, должны получать льготы по налогам, а загрязняющие природу - облагаться налогами с повышенными коэффициентами. 

Власти города Махачкалы принимают меры по очистке акваторий рек на территории. В Махачкале создается городская речная администрация для контроля за состоянием внешнего вида всех плавсредств, эксплуатируемых и базирующихся в акваториях столицы. решение об этом принято столичным Правительством в рамках программы по охране, восстановлению, оздоровлению Кума-реки, Кума, других водных объектов города и благоустройству прилегающих к ним территорий. Экологические организации и службы поручено провести комплексную проверку всех специализированных предприятий, водных клубов и других баз отстоя флота (всех форм собственности). Будет объявлен конкурс на выполнение работ по уборке акваторий водных объектов города и береговой полосы от плавающего мусора. Победитель получит право на регулярную очистку акваторий с начала навигационного периода 2009 г.

 Экологическим организациям и службы поручено освоить регулярную санитарную очистку реки Яузы и работу по углублению дна и расчистке ее русла.    Для создания системы снабжения Махачкалы чистой водой планируется привлечь французский кредит. Правительство РФ намерено привлечь французский кредит в объеме 390 млн. франков для финансирования проекта создания устойчивого снабжения чистой водой юго-запада Махачкалы.

    Министерству внешнеэкономических связей (МВЭС России) поручено обеспечить оперативный контроль за коммерческими, валютно-финансовыми условиями и ценами по контрактам, заключаемым в счет этого кредита. Авансовые платежи, погашение долга, уплата процентов по кредиту будут осуществляться за счет средств Правительства Махачкалы.

Химическое и тепловое  загрязнение грунтовых вод

В большинстве случаев грунтовые воды на территории Махачкалы  характеризуются слабой углекислотной агрессивностью, реже слабой сульфатной или общекислотной агрессивностью. По отношению к железобетонным конструкциям практически во всех скважинах воды слабоагресивны при периодическом смачивании и неагрессивны при постоянном погружении. Среднеагрессивные грунтовые воды зафиксированы в единичных случаях.

На участке между Акушинским и Бабаюртовским районом выявлен участок распространения вод, характеризующихся тремя видами агрессивности - сульфатный, углекислотной и общекислотной.

В последнее время случаи загрязнения подземных вод нефтепродуктами отмечаются на значительных участках города. Причиной этого явления служит несовершенство, с экологической точки зрения, прежних методик проектирования и строительства указанных выше объектов. Резервуары хранения нефтепродуктов, а также транспортные коммуникации заглубляются в грунт без надлежащей электрохимической защиты металла. В результате длительного контакта металла труб и поверхностей резервуаров с подпочвенной влагой происходит коррозия металлов, появляются свищи, через которые осуществляется бесконтрольная утечка нефтепродуктов в грунты и на поверхность грунтовых вод. Не меньшую опасность представляют разливы и нефти и нефтепродуктов на поверхности почвы, которые затем просачиваются в грунтовые воды.

Процесс нефтяного загрязнения происходит достаточно медленно. Но, учитывая, что в Махачкале находится много потенциальных источников загрязнения, которые функционируют в течение нескольких десятилетий, в последние годы все чаще приходится сталкиваться с последствиями неконтролируемого загрязнения окружающей среды нефтепродуктами.

Загрязнение подземных вод горизонтов каменноугольных отложений

Загрязнение подземных вод горизонтов каменноугольных отложений, наблюдаемое на территории Махачкалы с 50-х годов, обусловлено, главным образом, проникновением в них загрязненных поверхностных и грунтовых вод. В долине р. Кума, где на значительной территории отсутствует юрский региональный водоупор, проникновение загрязнений в первый от поверхности водоносный горизонт каменоугольных отложений осуществляется в пределах всей площади отсутствия юрских глин через песчанную толщу четвертичных и мезойских отложений, залегающих непосредственно на каменноугольных карбонатных породах. На остальной территории, где естественная защищенность этого горизонта обеспечена наличием выше его кровли моренных и юрских глин, загрязнение подземных вод происходит, прежде всего, в результате разрушения  водозаборных скважин (75% действующих на территории Дагестана скважин пробурено и оборудовано более 25 лет тому назад). Загрязнение остальных водоносных горизонтов, залегающих ниже первого от поверхности, возможно лишь по причине разрушения стволов скважин.

    Отсутствие полноценной системы охраны подземных вод в Махачкале является следствием нескольких факторов объективного и субъективного характера. Загрязнение и истощение подземных вод проявляется через достаточно длительный промежуток времени, поэтому ликвидация последствий возлагается на последующие поколения (эффект отложенного риска). Подземные воды в Махачкале не используются для организации централизованного водоснабжения (за исключением отдельных водозаборов), поэтому их охрана не входит в число приоритетных задач города. И, наконец, в Махачкале практически не работает механизм Закона Российской Федерации "О недрах", который позволили бы  организовать систему охраны и мониторинга  подземных вод за счет отчислений за недропользование (эксплуатация подземных вод и подземного пространства).

Эксплуатация подземных вод  каменноугольных водоносных горизонтов и их загрязнение

В свое время в связи с недостаточным объемом накопленной в питьевых водохранилищах города воды, возникла необходимость во временном повышении отбора подземных вод. Откачка напорных подземных вод в течение нескольких десятилетий, привела к заметному изменению гидрогеологических условий - к снижению уровней различных водоносных горизонтов. Естественно, это повлекло к оседанию поверхности земли на обширных территориях. Развитию оседания способствовали геолого-гидрогеологические условия города: наличие мощных водоносных толщ четвертичных песков и супесей, пластичных юрских и тугопластичных верхнекаменно-угольных глинистых пластов, испытывающих большое взвешивающее давление напорных вод, трещиноватых и кавернозных долмито-известняковых толщ карбона, заключающих напорные воды. 

Эксплуатация подземных вод  каменноугольных водоносных горизонтов и их загрязнение

В свое время в связи с недостаточным объемом накопленной в питьевых водохранилищах города воды, возникла необходимость во временном повышении отбора подземных вод. Откачка напорных подземных вод в течение нескольких десятилетий, привела к заметному изменению гидрогеологических условий - к снижению уровней различных водоносных горизонтов. Естественно, это повлекло к оседанию поверхности земли на обширных территориях. Развитию оседания способствовали геолого-гидрогеологические условия города: наличие мощных водоносных толщ четвертичных песков и супесей, пластичных юрских и тугопластичных верхнекаменно-угольных глинистых пластов, испытывающих большое взвешивающее давление напорных вод, трещиноватых и кавернозных долмито-известняковых толщ карбона, заключающих напорные воды. 

Контроль состояния и очистка акваторий рек 

    В Махачкале создается единая система экомониторинга водных объектов.    Ее создание позволит оперативно оценивать качество воды в Кума-реке и ее притоках, эффективно анализировать состояние водоемов, быстро реагировать на факты аварийного загрязнения и “залповые сбросы”, а также выявлять источники загрязнения.    Комплекс мер по охране, восстановлению и оздоровлению Кума-реки, Кума и других водных объектов города, а также благоустройство прилегающих к ним территорий, будет финансироваться из различных источников.

О состоянии окружающей природной среды Махачкалы

В городском бюджете на эти цели предусмотрено 50 млн. деноминированных рублей. примерно такую же сумму может принести сбор водного налога на поддержание чистоты акваторий.    Предприятия, установившие современные очистные сооружения, должны получать льготы по налогам, а загрязняющие природу - облагаться налогами с повышенными коэффициентами.

В Махачкале создается городская речная администрация для контроля за состоянием внешнего вида всех плавсредств, эксплуатируемых и базирующихся в акваториях столицы. решение об этом принято столичным Правительством в рамках программы по охране, восстановлению, оздоровлению Кума, Сулак, других водных объектов города и благоустройству прилегающих к ним территорий.

Экологические организации и службы поручено провести комплексную проверку всех специализированных предприятий, водных клубов и других баз отстоя флота (всех форм собственности). Будет объявлен конкурс на выполнение работ по уборке акваторий водных объектов города и береговой полосы от плавающего мусора. Победитель получит право на регулярную очистку акваторий с начала навигационного периода 2009 г.

.Экологические организации и службы поручено освоить регулярную санитарную очистку реки Яузы и работу по углублению дна и расчистке ее русла. Для создания системы снабжения Махачкалы чистой водой планируется привлечь французский кредит. Правительство РФ намерено привлечь французский кредит в объеме 390 млн. франков для финансирования проекта создания устойчивого снабжения чистой водой юго-запада Махачкалы.

Министерству внешнеэкономических связей (МВЭС России) поручено обеспечить оперативный контроль за коммерческими, валютно-финансовыми условиями и ценами по контрактам, заключаемым в счет этого кредита. Авансовые платежи, погашение долга, уплата процентов по кредиту будут осуществляться за счет средств Правительства Махачкалы.

2.2 Состояние малых рек Дагестана и Махачкалы

Природа Дагестана преобразована трудом многих поколений, причем каждое последующее поколение приспосабливалось к уже «очеловеченной» природе и продолжало ее изменять. Многовековое природа использование ныне отражено в сильно изменившихся лесах, в пересыхающих малых речках и родниках, в участившихся засухах и резких похолоданиях, которым не может противостоять ни поредевший естественный растительный покров, ни насаженные человеком лесопарки, монокультурные хозяйственные угодья.

Малые реки в силу своей природной уязвимости в первую очередь реагируют на хозяйственную деятельность человека – на вырубку лесов, распашку, осушение, орошение, они обладают более низкой способностью к самоочищению, быстрее загрязняются.

Сегодня в Дагестанском регионе насчитывается 4312 рек. Длина таких колеблется от нескольких сотен метров до 100 км. Но полтора века назад рек было на 25-30 процентов больше, а родников, как свидетельствуют исторические материалы, насчитывалось в Махачкале вдвое больше, сегодня. Могучие широколиственные дубравы с липой, вязом, кленом, ясенем, с глубокими корневыми системами, по которым дождевая влага поступает в глубь почвы, а не сбегает по ее поверхности, обеспечивали половодье рек, предотвращали высокие весенние паводки и насыщали водоносные горизонты в летнюю межень.

Сегодня о Махачкале напоминают лишь топонимические названия сел и рек, остатки мощных дубовых стволов, устилающих дно махачкалинского Ак-гель озера, исторические свидетельства. Еще в XVIII веке дубовые сплавы по Кума-реке к Махачкале были довольно часты. До появления железных дорог малые реки были основными транспортными артериями страны. Межбассейновыми каналами они соединялись друг с другом, что делало их основными торговыми путями, оживляло жизнь на их берегах. Так, в 1826 году развернулось строительство канала между реками Кума и Сулак с целью доставки камня с Фий для строительства мечети в Махачкале. Работы продолжались 25 лет, было построено три каменных шлюза, канал длиной 8,5 км и плотина, которая подняла уровень реки Кумаа и образовала искусственное озеро площадью 7 кв. км. Почвы пойм малых рек обладали хорошими агрохимическими свойствами и позволяли снимать урожай до 50-75 центнеров с десятины. Чем выше была урожайность лугов, тем богаче становились почвы. Кроме отложения плодородного наилка, на поймах малых рек сложился благоприятный водный режим. Запрещалась вырубка кустарников по берегам рек. Заболоченные поймы осушались. На сенокосах запрещалась пастьба скота, выпас строго регламентировался, за потраву строго взыскивали. Теперь вследствие перевыпаса поймы большинства подмосковных малых рек разрушены. Сенокосных лугов практически нет, а оставшиеся используются как пастбища, которые лишь наполовину покрыты растительностью. На поймах стали преобладать малопоедаемые и непоедаемые виды растений, сформировался своеобразный рельеф, в котором преобладают тропинки, скотопрогонные тропы, валики, лунки, появилась закочкаренность.

В результате неумеренных рубок лесов в верховьях бассейна реки Кума участились наводнения. За 150 лет наблюдений их число к 1908 году удвоилось, что явилось одной из причин возведения на ней водохранилищ. Роль естественных гидротехнических систем перешла от лесов к искусственным гидросистемам. Сегодня в Дагестанском регионе широколиственных лесов осталось не более одного процента, более половины лесной площади занимают малоценные березняки и осинники, высасывающие большое количество воды из почвы, вследствие чего ее недополучают грунтовые воды и малые реки, особенно в летнюю межень.

Последние 70 лет жизнь подмосковных малых рек стала особенно тяжелой. В 1918-1923 годах сплошными рубками были уничтожены все леса в 30-верстной зоне вокруг столицы. В первую пятилетку запас по деловой древесине в лесах области был взят на 13 лет вперед. За годы войны Подмосковье потеряло пятую часть своих лесов. Все эти обстоятельства отразились на судьбе малых рек. Большое воздействие на них оказали также и разработка торфяных болот в довоенные годы, и развернувшиеся в послевоенное время по плану «Великого преобразования природы» мелиоративные работы.

Сегодня Дагестнский регион – самый «пьющий» регион России. На территории, составляющей всего 0,4 процента площади страны, отбирается около 12 процентов всех подземных вод, добываемых в Российской Федерации. Водоотбор во многих городах Подмосковья уже в несколько раз превысил величину утвержденных запасов, в результате чего за последние полстолетия подземный сток сократился в 3-4 раза. Такая интенсивность не приводит к добру. Сегодня водозабор производится главным образом в центральной части области, наиболее насыщенной промышленными предприятиями – главными загрязнителями грунтовых вод. К тому же по мере истощения подземных вод возрастают концентрации вредных веществ до опасных пределов. В городах Каспийск, Махачкала, Хасавюрт, Магарамкенд и во многих других 35-100 процентов добываемых грунтовых вод уже загрязнены и мало пригодны для питья. В них – повышенное содержание железа, стронция и других вредных веществ.

Большое и вредное влияние на малые реки оказало градостроительство. Около 90 малых рек Кумаа заключены в подземные трубы, а общая протяженность всех 150 подземных и наземных и наземных малых рек достигает 400 км.. За последние два десятилетия в Махачкале было засыпано около ста прудов с площадью зеркала около 170 га. На их месте построены здания, проложены улицы. Это свидетельствует о недооценке значения небольших водоемов в создании ландшафтно-архитектурного облика столицы. Махачкалинском водоемы и реки страдают и от химического загрязнения. Сегодня с поверхности столицы ежегодно смывается в реку Кума свыше ста тысяч тон взвешенных веществ и тысяча тон нефтепродуктов. На Куму, самом загрязненном ее притоке, концентрация нефтепродуктов, железа и аммиака превышают нормативы в пятьдесят-сто раз. Ниже впадения Кумы качество вод реки резко ухудшается: в 3 раза повышается содержание нефтепродуктов, на порядок – бактериальное загрязнение, в шесть-восемь раз – содержание взвешенных веществ. Поэтому воды Кума-реки ниже города не могут быть использованы ни для хозяйственно-бытовых, ни для рекреационных целей. Кроме того, промышленными предприятиями столицы ежесекундно сбрасывается более 73 кубометров промышленных стоков – столько же, сколько выносит и Кума-река при выходе из столицы.

При значительной или продолжительной перегрузке реки сточными водами в ней прекращаются нормальные процессы жизнедеятельности организмов, расходуется большая часть растворенного в воде кислорода, и водоток превращается в канализационный коллектор. В Дагестанском регионе такими коллекторами стали реки Кума, Кума (в среднем и нижнем течении) с малыми притоками, Сходня (в верхнем течении), ручей Фий и многие другие.

Свой вклад в химическое загрязнение водоемов Махачкалы вносит и сельское хозяйство. Так, минерализация воды в Талги за десять лет возросла более чем в полтора раза (от 122 до 195 мг/л) за счет сноса с полей аммиачной селитры, суперфосфата, доломитовой муки и других удобрений. При этом повысилась эвтрофикация русла, в котором активно стали развиваться различные водоросли. И хотя за последние годы количество вносимых удобрений уменьшилось вследствие их дороговизны, оно не снизилось, а даже возросло в тех хозяйствах (прежде всего в частных), которые главный смысл сельскохозяйственного производства видят в получении чистой прибыли, не считаясь с расходами на охрану природы, и в частности малых рек.

Большой вред малым рекам наносят животноводческие комплексы, фермы, складирование навоза по берегам. За год в Дагестанском регионе скапливается до 15 миллионов тонн навоза и птичьего помета. Наиболее угрожающая на сегодняшний день ситуация сложилась на реке Кума, в пойме которой скопились тысячи тонн невывезенного куриного помета из Кубачинского птицеводческого объединения. При высоком паводке эта ситуация может привести к экологической катастрофе.

Большой ущерб поймам малых рек Дагестане в последнее десятилетие нанесла распашка их частниками под огороды. Малые реки загрязняются свалками, которые организуются по берегам рек и оврагов. Во время половодья и дождей с них текут стоки, загрязняющие реки. Особое беспокойство вызывает свалка мусора областного значения возле села Ставропольского края, непосредственно находящаяся в верхней пойме Кума. Ее потенциал уже исчерпан, и в любой момент десятки тонн мусора могут с талыми водами попасть в реку Кума.

Русла рек также беспощадно замусориваются. Механический и бытовой мусор, не влияющий на русловые процессы на крупных и средних реках, приобретает иное значение на малой реке. Любая свалка на ее берегах может стимулировать аккумуляцию наносов и отмирание русла. Даже средних размеров предмет, например тракторное колесо, может вызвать прорыв излучин, развитие острова. К сожалению, какого-либо действенного контроля за загрязнением, распашкой и использованием пойм до сих пор нет. На реки приходятся большие рекреационные нагрузки, которые будут неуклонно возрастать.

Отдыхающие уничтожают кустарники вблизи русел рек, вытаптывают травостой, загрязняют места стоянок отбросами.

Как видим, хозяйственная деятельность сегодня стала фактором, перекрывающим по своей силе действие многих естественных природных сил. И этой силой надо умело управлять. Поэтому назрела необходимость принятия действенных мер для восстановления чистоты и полноводности наших малых рек.

Прежде чем сохранять и восстанавливать, надо знать, что восстанавливать и как. Необходимо создать Красную книгу малых рек Дагестана, в которую следует включить не только все исчезнувшие за последнее столетие реки (около шестисот), но и те, которым угрожает опасность обмеления и исчезновения.

Приоритетной задачей для лесохозяйственников Дагестана должно стать не выращивание высококачественной древесины преимущественно хвойных пород для хозяйственных целей, а повышение эколого-эстетических и водоохранных свойств лесов. Кубометры досок можно заменить и другими материалами, чистый воздух, воду и журчание лесного ручья заменить нечем. Сегодня большая часть лесов Дагестана такими свойствами не обладает - они молоды (их средний возраст около сорока лет - в этом возрасте они активно растут и много "пьют", из-за чего все меньше воды доходит до малых рек) и имеют маломощную поверхностную корневую систему. Породный их состав неудовлетворителен - преобладают хвойные искусственные насаждения и почти отсутствуют широколистные. Наиболее благоприятные в отношении водоохранных функций для условий западного Дагестана смешанные многоярусные леса, где есть дубы, липы, клены, возрастом более 140 лет. Но таких почти уже не осталось.

Для проведения первоочередных мер по очистке малых рек следует:

        провести облесение вдоль русел малых рек и примыкающих к речным долинам оврагов;

        ограничить сброс неочищенных стоков в малые реки и очистить русла от хлама, упавших деревьев, мусора;

        восстановить старую и построить новую сеть прудов и малых водоемов, прежде всего каскадных (верхний пруд служит как наносоуловитель и периодически чистится, ил используется как удобрение);

        ликвидировать свалки по берегам рек и оврагов;

        расчистить родники, ключи, источники;

        осуществлять контроль за выпасом в поймах, за технологией и сроками внесения удобрений и ядохимикатов в бассейнах малых рек.

Необходимо разработать комплексную программу рационального природопользования в бассейнах малых рек Дагестана и предусмотреть в ней инвентаризацию малых рек (скажем для первого этапа - для всех рек длиной более 100 км) и определить для каждой реки природные условия и ресурсы водосбора. Надо рационализировать землепользование в речных долинах, выявить возможности для создания прудовых хозяйств рекреационного и рыбохозяйственного назначения, устройства малых и микро-ГЭС (например, для фермерских хозяйств). В такой программе будут заинтересованы прежде всего сельские и районные администрации, руководители предприятий. Поэтому она может быть обеспечена финансированием за счет местных бюджетов или той ее частью, которая в виде налога на природоохранную деятельность перечисляется в областной и федеральный бюджеты.

Сохранить и восстановить потенциал малых рек необходимо не только для получения чистой воды, дешевой гидроэнергии и рыбы из прудовых хозяйств. Малые реки Дагестана, пожалуй, главная эколого-эстетическая ценность региона. В летние дни на природу выезжает ежедневно до пяти миллионов горожан, многие из которых предпочитают отдыхать на берегах водоемов, под тенью деревьев. А в соединении воды и леса и заключается, высшая прелесть ландшафта.

80

ВТОРОЙ ВСЕРОССИЙСКИЙ ПРИРОДООХРАННЫЙ КОНКУРС

«СОХРАНИМ И ПРИУМНОЖИМ ПРИРОДУ РОССИИ!»

Глава 3. Болезни от воды

3.1 Городская вода

Новые сведения о воде заставляют нас задуматься: а все ли мы делаем правильно при обращении с водой, чтобы сохранить ее природные целебные свойства". Конечно нет. Городские жители весьма довольны тем, что в любой момент имеют в своем распоряжении воду, стоит только открыть кран. A если учесть, что городские власти позаботились и приняли меры по дезинфекции воды, например хлорированием, то, кажется, и желать больше нечего.

Хлорированная вода. Вообще без дезинфекции воды в городских водопроводах не обойтись. Весенние паводки несут в водоемы грязь, накопившуюся в снегу, растворы удобрений, гербицидов. Осенью то же самое происходит из-за дождей. Залповые выбросы с заводов и фабрик, разливы нефти и ее производных, аварийные канализационные сбросы превращают воду в растворы химических веществ независимо от времени года. Вода, необходимое условие жизнедеятельности, доходя до нашего водопроводного крана, имеет огромное количество примесей и «специй», в том числе и слизи, образующейся на стенках труб, которая является активной средой для размножения стойких бактерий и вирусов. О ее живительной силе говорить не приходится. Воду, идущую по ржавым трубам, надо обезвредить, вот ее и хлорируют. Дезинфекция воды хлором спасает человека от смертельной микробной опасности, но одновременно подвергает его химической опасности, грозящей отдаленными последствиями для здоровья. При хлорировании образуется целый набор канцерогенных и токсических веществ, которые по классу опасностей гораздо более вредные, чем хлор и органика. Вода из-под крапа несет, в себе такие вредные составляющие, как механические загрязнители, соли тяжелых металлов, хлор и его соединения, органические соединения, радионуклиды, бактерии. И если бы мы наблюдали весь этот ассортимент невооруженным глазом, то наша радость от городских удобств сильно бы поубавилась. А познакомившись с содержанием анализа хлорированной водопроводной воды, мы бы просто впали в уныние. Ибо поставлять в собственный организм четыреххлористый углерод — отличный пятновыводитель или дихлорэтан — не менее отличный клей для органического стекла — значит заниматься медленным самоубийством. Но и это еще не все. «Алмазом в короне» хлорированной воды заслуженно является диоксин, сильнейший яд, поражающий иммунную систему, который даже в микродозах не выводится из организма. Диоксин - компонент химического оружия «эйджент ориндж», применявшегося США во Вьетнаме. Эти и другие хлорпроизводные соединения обладают канцерогенными свойствами. Они не вызывают острого отравления, но зато последствий их хронического воздействия не удается избежать никому. Это болезни органов дыхания, желудочно-кишечного тракта, аллергия, инфекционные заболевания, ухудшение состояния зубов, щитовидной железы и даже генетической системы. Особенно опасны мутагенные соединения, способные вызывать появление злокачественных опухолей. Исследования финских ученых выявили прямую зависимость между мутагенностью хлорированной воды и учащением злокачественных заболеваний!

Результаты исследований таковы: употребление хлорированной воды сказывается особенно сильно на женщинах почти в два раза увеличивается вероятность заболеть раком пищевода, в 1,5 раза - раком мочевого пузыря и прямой кишки, в 1,1 раза — раком молочной железы. Среди мужчин употребление хлорированной воды приводит к увеличению вероятности рака легких. И еще - хлорированная вода на 30% ускоряет процесс старения! Ученые Махачкалинского центра экологической безопасности установили прямую связь между качеством водопроводной воды и болезнями, особенно у детей. Каждый пятый ребенок, пьющий воду из-под крана, подвержен аллергии. У каждого взрослого отмечается воспаление суставов.

Опасность не ограничивается только тем, что мы пьем хлорированную воду. Опасно использование ванн и душа. Хлор легко впитывается через кожу при контакте во время уборки, принятии душа, в бассейне. За час, проведенный в бассейне, человек получает в 141 раз большую дозу тригалометанов, чем при мытье под душем, и в 93 раза больше, чем если бы просто выпил стакан воды из-под крана. Это объясняется тем, что во время мытья в теплой воде поры кожи открыты и тело впитывает хлор как губка. Клубы пара, образующиеся вокруг вас при приеме душа, содержат газообразный хлороформ, который накапливается в легочной ткани. Это особенно опасно при наличии легочных заболеваний. Медики настоятельно рекомендуют купать младенцев только в воде, очищенной от хлорорганических соединений. Ведь через поры ребенка легко усваиваются вредные вещества.

Но, пожалуй, самое обидное, что хлор, чрезвычайно вредно воздействующий на нас, людей, не уничтожает некоторые вирусы, например вирусы гепатита А. Сегодня выявлены хлороустойчивые штаммы болезнетворных бактерий, которые начинают размножаться в воде практически сразу после обработки хлором. Так ради чего мы травим сами себя, если вирусы и болезнетворные бактерии прекрасно приспособились к хлору? Нужно прямо сказать, что хлорирование - это зло! Ученые Махачкалы пришли к выводу, что главным онкогенно-тератогенным токсикантом в петербуржской водопроводной воде является сумма жирорастворимых хлорорганических соединений.

На качество воды чрезвычайно плохо влияет сама водопроводная система.

Влияние водопровода. В природе вода всегда выбирает естественный путь: течет свободно, петляет, бурлит, завихряется. «Сработанный еще рабами Рима» водопровод отвечал всем требованиям сохранения бесценного дара воды: он изготавливался из камня или дерева (причем древесины, соответствующей необходимому для этого качеству, сегодня уже нет), имел прямоугольную форму и обязательно по всей длине сохранял плавные повороты и изгибы, позволяя при этом воде бурлить и перемешиваться. Только родниковая вода подавалась по водопроводам и акведукам в древний Рим -город тогда уже с миллионным населением., даже самой чистой речной водой римляне пренебрегали.

Вода горных потоков, которая движется с высокой скоростью и многочисленными завихрениями, обладает большой энергией, повышенной растворяющей способностью и биологической активностью.

В Германии группа исследователей создали аппарат для получения такой «левитированной» воды, и потоке которой образовывались многочисленные вихри. Такая завихреная вода способствует обмену веществ, обладает большой проникающей способностью в пористые среды. При лечении такой водой позитивные сдвиги в картине крови больных людей фиксировались уже спустя 6 недель после начала регулярного приема левитированной воды из расчета примерно 1,5 л в день.

Современный водопровод, имеющий трубы круглого сечения и многочисленные повороты на 90 "С градусов, чрезвычайно деформирует структуру воды. Прежде всего, в круглых трубах вода не может завихрятся и становится безжизненной и безвкусной. Убийственно действуют на воду повороты под прямым углом, которых не бывает в природе. Тяжелые составные части воды, такие как известь, выносятся наружу, осаждаются и забивают трубы, изготовленные, чаще всего, из искусственных материалов, таких как пластик, бетонные плиты или чугун, что плохо отражается на энергетическом качестве воды.

И вот такая физически разрушенная, да еще хлорированная, да еще прошедшая по многочисленным квартирам вода, собравшая всевозможную информацию, попадает в наш организм. Оттого, какая информация записана на воду, зависят ее целебные или вредные свойства и качество обменных процессов в клетках и межклеточном пространстве. Поскольку головной мозг человека на 85% состоит из воды, поэтому от информационно-кластерной структуры воды зависит качество нашего мышления, нервной и психической деятельности, управления всеми органами и системами. Виктор Шаубергер писал: «Хлорированная и физически разрушенная вода ведет не только к закономерному физическому распаду, но и является причиной проявления духовного распада, а отсюда систематической дегенерации человека и всего живого». Что можно сказать о водопроводной воде в России. Страшная реальность.

Норма ПДК превышена как минимум в 190 раз, а кое-где и в 940 раз, и ничего для изменения ситуации в стране не делается. Например, Хасавюрте всегда гордился чистой водопроводной водой, связанной с былой чистотой вод. В 1984 году Совет Министров принял постановление № 1212 «О дополнительных мерах по обеспечению охраны и рационального использования водных и других природных бассейнов озер. Постановление-то принял, а деньги не выделил. Видимо, тогда тоже денег не было. В результате объем загрязненных стоков в бассейне Ладожского озера только с 1984 по 1987 год увеличился с 420 до 580 млн м3/год.

В итоге за последние 30 лет, а особенно в последнее десятилетие, невская вода достигла индекса 3 (умеренно загрязненные) — 5 (сильно загрязненные воды, по классификации Госкомгидромета): И, к прискорбию многомиллионного города, технология водоочистки на водопроводных станциях принципиально не меняется.

Но есть, и другие, не менее важные: загрязненность водозаборов; хлорирование; плохое качество водопроводных систем; несовершенство методов флокуляции и фильтрации. Флокуляция - осуждение взвешенных примесей на осадке гидроскида алюминия. Возникает вопрос: куда же смотрит Водоканал, отвечающий за качество водопроводной воды, в частности, в Махачкале? В качестве ответа воспользуемся цитатой из книги ученых «Осторожно! Водопроводная вода!».

«В нашей стране тоже имеются строгие законы. Например, по статье 238 УК РФ «массовое изготовление товара, не отвечающего стандарту РФ», карается двумя годами лишения свободы, а если товар предназначен для детей, то такому врагу народа полагается даже 5 лет лишения свободы. А воду ведь и дети пьют. Но за последние 10 лет мы не знаем ни одного случая, чтобы правоохранительные органы встрепенулись и провели следственный эксперимент или прокурорскую проверку качества питерской водопроводной воды.

В условиях, когда речь идет о 5 годах лишения свободы, работники Водоканала, естественно, будут утверждать, что и данные 2009 года устарели и что они в корне все улучшили. Поэтому в 2009-2011 годах мы повторяли проверку питерской водопроводной воды. Поскольку вопрос о химических примесях в водопроводной воде имеет юридический оттенок, все измерения мы выполняли более тщательно, чем в нашем первом «экологическом расследовании». Из полученных данных следует, что на протяжении всех 8 лет, пока мы занимались проблемой очистки водопроводной воды, показатели питерской водопроводной воды неизменно в 5-6 раз нарушали государственный стандарт. Количество примесей в невской воде превышает ныне действующие СанПиН в 4-5 раз. Получается, что Водоканал не очищает, а дополнительно загрязняет? Так оно и есть. Чем воду чистят (сульфат алюминия, хлор) и доставляют (через железные трубы), тем ее и пачкают: по аллюминию, железу и хлорорганике водопроводная вода Махачкалы в десятки раз грязнее исходной невской ВОДЫ».

Так или иначе, становится понятным, почему в Махачкале процветают, например, такие «болезни века», как аллергия, остеохондрозы, артриты и артрозы и т.д. Если вам за тридцать и уж тем более за пятьдесят и вы пожалуетесь в поликлинике на боли в суставах, вам ответят, что в вашем возрасте все страдают от «возрастного» отложения солей. И никто не задумывается, почему «беспричинное» возрастное окостенение суставов ослабевает, когда начинаешь принимать противовоспалительные средства, и даже почти совсем проходит, если 3-4 месяца пьешь очищенную водопроводную воду. С помощью мануальных терапевтов и массажистов можно сиять боли на 2-3 месяца, но потом воспалительный процесс продолжается с удвоенной силой, поскольку в организм через водопроводную воду постоянно поступает какой-то токсичный агент. Если бы такое плачевное состояние водопроводной воды было только в Махачкале, жизнь россиян еще имела бы некоторый светлый оттенок. К сожалению, можно с уверенностью сказать, что питерская водопроводная вода по сравнению с другими регионами России еще «ничего», а точнее, «ничего хорошего». Но есть и хуже. Для примера мы решили привести некоторые результаты исследований воды в городе атомного судостроения Северодвинске, в котором наша семья прожила 17 лет, а заодно и в Архангельской области.

Результаты исследования показами, что по болезням органов дыхания, а также по инфекционным и паразитарным болезням архангельские дети находятся на том же уровне, что и питерские. Но уровень врожденных аномалий и новообразований у детей Архангельской области в 4 (!) раза выше среднероссийского, в 2 раза выше питерского и совпадает с тем, который наблюдается в Петергофе и Кронштадте. А в Северодвинске врожденных аномалий и новообразований еще в 2 раза больше! Но причиной оказалось не атомное кораблестроение, а водопроводная вода!

Согласно научным исследованиям, Северная Двина и другие реки Архангельской области перегружены выбросами целлюлозно-бумажных комбинатов и прочими «дарами» химии. К тому же северные реки по сравнению с реками средней полосы и юга отличаются более высоким содержанием гуминовых кислот. Такая вода после хлорирования на станциях водоподготовки обладает повышенным содержанием хлороформа, хлорэтанов, четыреххлористого углерода и т.д. Клинические исследования показали, что активность моноцитов крови у лиц, пользующихся водой из Северной Двины, в 2 раза ниже, чем у тех, кто пьет воду из подземных источников или колодцев.

В женском молоке молодых матерей Архангельска, Северодвинска и Мончегорска сумма инсектицидов и пестицидов в 1993-1997 годах составляла 2-3 мг (!) на один килограмм жира. Вот от такого молока у архангельских детей опухоли и уродства встречаются в 4 раза чаще, чем у детей других регионов России. А Северодвинск отличается от Архангельска тем, что там воду для водопровода берут не из полноводной Северной Двины, а из болотной Солзы, имеющей более высокое содержание гуминовых веществ, которые после хлорирования превращаются все в ту же хлорорганику. Вот почему у детей Северодвинска онкогенно-тератогенная патология встречается в 2 раза чаще. И по всей нашей стране ситуация с водопроводной водой ужасающая!

3.2. Что содержится в водопроводной воде

 Водопроводная вода знакома нам с детства. Точнее, даже с более раннего периода: мы сталкивались с ней, еще находясь в утробе матери. Мы пьем воду из водопровода всю жизнь, но при этом даже не знаем, что в ней содержится, и какое значение это может иметь. Задумаемся, однако. Например, в одном литре городской воды содержится около 20–25 мг нитратов. Теперь умножим эту цифру на 2–3 литра в день и 365 дней в году. Получается: ежегодно мы выпиваем около 20 граммов нитратов, никак не меньше. То есть за 40 лет своей жизни (возьмем средний возраст человека) мы успеваем поглотить почти килограмм одних только нитратов. А сколько еще есть нитритов, хлоридов, фторидов, сульфидов, сульфатов, карбонатов, металлов, хлора и хлорорганических соединений, пестицидов и прочая и прочая, им же несчесть числа...

Однако, означает ли это, что всё ужасно? Ведь каждый из нас долгое время пил (или даже до сих пор пьет) воду из–под крана, лишь подвергая ее кипячению. И ничего. В самом деле, это не смертельно. Даже если не кипятить водопроводную воду, скорее всего, ничего страшного не случится. В большинстве случаев. И только до поры до времени.

Водопроводная вода хлорируется на муниципальных станциях водоочистки. Благодаря этому мы не болеем тифом, холерой и дизентерией. Хлор вводится в довольно чувствительных концентрациях и практически мгновенно убивает бактерии – самым беспощадным образом.

Исследования американских ученых во главе с доктором Робертом Моррисом (журнал Water Review, Vol. 7, No.2, 1992) демонстрируют устойчивую связь между употреблением хлорированной воды и риском онкологических заболеваний внутренних органов. А именно, вероятность заболевания раком среди людей, которые в последние 40 лет пили водопроводную воду, на 70 процентов выше, чем среди тех, кто пил воду без хлора. Причем более четкая связь между риском заболевания и употреблением хлорированной воды прослеживается у некурящих пациентов. То есть длительное воздействие хлора вызывает эффект, подобный курению. Эта область пока еще мало изучена, и никто не берется описывать механизмы, которыми хлор воздействует на организм человека. Но связь между раковыми болезнями и длительным употреблением водопроводной воды налицо. А вы думали, что хлор характерен лишь специфическим вкусом?

Далее, не весь хлор соединяется в воде с органическими веществами, определенное его количество присутствует в свободном виде. Конечно, со временем – через несколько часов после введения на муниципальной станции – свободный хлор из воды улетучивается, но какая–то его часть успевает попасть в желудочно–кишечный тракт человека и продолжить дезинфекцию там. В результате в организме возникает дефицит полезных бактерий, что не только вызывает кишечные расстройства, но и снижает иммунитет. Одним словом, хлор весьма полезен, но не для питья. Однако, скорее всего в ближайшие несколько столетий никакой альтернативы хлору в городах не предвидится: другие стерилизаторы – озон и ультрафиолетовое облучение воды – чудовищно дороги.

Увлекшись хлором, мы, однако, до сих пор еще не начали говорить о промышленных загрязнениях. Эта проблема актуальна во всем мире, и наша страна не исключение. Может быть, даже у нас она стоит еще более остро, поскольку вопросы охраны окружающей среды пока еще мало беспокоят администрацию многих отечественных экологически грязных предприятий.

Хром, никель, ртуть, свинец, железо, натрий, сульфаты, асбест, мышьяк, медь, пестициды и гербициды, радионуклиды – вот далеко не полный список промышленных загрязнений, которые могут содержаться в водопроводной воде (естественно, как правило, не одновременно). Даже небольшие концентрации этих веществ вредны для здоровья, тем более, если они накапливаются годами, десятилетиями. Для справки перечислим некоторые болезни, которые провоцируются этим примесями. Это всё тот же рак внутренних органов, а также заболевания нервной и пищеварительной системы, почек, легких, анемия, бронхиты, , болезнь Вильсона.

Часть промышленных загрязнений остается в недрах городских очистных сооружений, а часть попадает в воду и затем навсегда оседает в человеческом организме. Например, найдено, что у всех горожан старше 25 лет в костях наличествует промышленный кадмий. Откуда? Загадка. Почему его нет у детей и юношества? Вероятно, потому что молодые организмы еще не устали бороться с ним. Но со временем силы человека иссякают, в том числе те, которые необходимы для утилизации кадмия.

Однако, было бы несправедливо ругать станции водоочистки – например, Махачкалаводоканал – поскольку они делают лучшее из того, что могут сделать. Кстати, ежедневные анализы воды в Махачкале показывают, что ее качество вполне удовлетворительное. Однако, это вовсе не значит, что мы неуязвимы. Просто общественные стандарты нельзя назвать достаточно строгими. Хотя отечественные санитарные нормы ничуть не хуже, чем западноевропейские, японские или американские. По некоторым параметрам они даже более жесткие. Правда, нельзя не упомянуть и о том, что во многих провинциях качество водопроводной воды ниже, чем в Махачкале. Тем не менее, если учесть величину бюджетов муниципальных станций и объем промышленных загрязнений, которые ежегодно, ежедневно, ежечасно выбрасываются в реки и водоносные горизонты, то нам остается только снимать шляпы перед сотрудниками городских Водоканалов.

Но не думайте, что на этом загрязнение водопроводной воды завершилось. До тех пор, пока вода бежит по трубам с городской станции к потребителю, она успевает нахватать еще много чего. Увидеть всё это безобразие очень легко – сразу же после того, как завершился ремонт и на радость горожанам опять "дали воду". Все мы знаем, какого бурого цвета потоки текут в первые минуты. Если вода была отключена, например, в течение двух недель, то знайте, что каждые две недели в вашу квартиру попадает приблизительно столько же всевозможных примесей из водопроводных труб – просто в сильно разбавленном виде, в ослабленной концентрации. Но физическое количество, выраженное в граммах – то же самое.

Перечислим, что может находиться внутри труб. Это ржавчина, песок, ил и... многие из веществ, с которыми мы уже познакомились несколькими абзацами выше. Каким образом они попадают туда? В результате всевозможной хозяйственной деятельности, а также в ходе ремонтов, которые у нас случаются весьма часто. И вас могут посещать не только вещества, но и целые тела. Если к вам в квартиру по трубам прибежит... кусочек гвоздя, не удивляйтесь: это лишь означает, что он где–то и кем–то не столь давно был выброшен за ненадобностью. Да–да, круговорот в природе претерпевает не только вода.

Химический состав водопроводной воды в России и его влияние на организм человека. Давно обнаружена прямая связь между качеством питьевой воды и продолжительностью жизни человека. Россия по качеству питьевой воды занимает одно из первых мест ... с конца и вода, которую мы ежедневно пьем, играет здесь не последнюю роль. В настоящее время наша страна занимает всего 134-ое место по средней продолжительности жизни для мужчин и 100 место - для женщин. Основные источники загрязнения питьевой водопроводной воды – это реки, подземные и сточные воды, которые находятся под постоянной угрозой загрязнения промышленными отходами, химическими веществами, применяемыми в сельском хозяйстве, старые трубы, устаревшие системы очистки воды. Химические вещества поступают в организм человека не только при прямом потреблении воды в питьевых целях и при приготовлении пищи, а также при вдыхании пара и приеме душа и ванн. Вода, текущая из наших кранов, имеет определенный химический состав. Химические вещества, содержащиеся в воде, можно разделить на несколько групп.  Вещества, которые наиболее часто встречаются в водопроводной воде.

К ним можно отнести фтор (F), железо (Fe), медь (Сu), марганец (Mn), цинк (Zn), ртуть (Hg), селен (Se), свинец (РЬ), молибден (Мо), нитраты, сероводород (H2S) и др.  Вещества, остающиеся в воде после реагентной обработки: коагулянты (сульфат алюминия), флоккулянты (полиакриламид), реагенты, предохраняющие водопроводные трубы от коррозии (остаточные триполифосфаты). Вещества, остающиеся в воде после ее обеззараживания - остаточный хлор и его производные.

Вещества, которые попадают в водоемы со сточными водами (бытовые, промышленные отходы, поверхностные стоки сельскохозяйственных угодий, которые были обработаны химическими средствами защиты растений- гербицидами и минеральными удобрениями). Это пестициды, тяжелые металлы, детергенты, минеральные удобрения и др.

Вещества, попадающие в питьевую воду в результате приема лекарственных средств (гормоны, антибиотики, нейротропные средства). Вещества, которые могут попадать в воду из водопроводных труб, переходников, соединений, сварочных швов и др. (медь, железо, свинец).

Хлор в питьевой воде. Хлор (Cl) , а точнее хлорсодержащие соединения, один из основных реагентов, используемых на водоочистных станциях для обеззараживания и осветления питьевой воды. поступающей в дома россиян. В воде хлор образует гипохлорную кислоту и гипохлорид натрия.

Предельно допустимая концентрация остаточного хлора в водопроводной питьевой воде составляет 0,1-0,3 мг/л.

Небольшие дозы хлора могут способствовать развитию воспаления слизистой оболочки полости рта, глотки, пищевода, вызывать спонтанную рвоту.

Вода, содержащая большое количество хлора, оказывает токсическое действие на организм человека, провоцирует возникновение бронхиальной астмы, различных воспалительных процессов на коже, способствует повышению уровня холестерина в крови. Особенно чувствительны к действию хлора дети.

При анализе хлорированной водопроводной воды среди прочего обнаруживаются соединения хлора, от одних названий которых уже можно впасть в уныние.

Например:

       хлороформ — анестезирующий агент;

       четыреххлористый углерод — пятновыводитель;

       трихлорэтилен — токсическое соединение;

       дихлорэтан — клей для органического стекла.

Однако, гораздо большую опасность для человека представляет не сам хлор и даже не его эти производные, а соединения, которые образует хлор в воде с органическими остатками. Никакая, даже самая современная очистная станция не способна удалить из воды остатки и следы листьев, корней, органики с полей и подземных вод. Но когда хлор или его производные образуют соединения с органическими остатками, в воде образуется новый класс высокотоксичных веществ, вызывающих образование злокачественных опухолей.

Согласно последним токсикологическим исследованиям, эти соединения обладают канцерогенными и мутагенными свойствами. В последнее время обнаружена связь потребления хлорированной воды с увеличением риска возникновения рака прямой кишки, мочевого пузыря, мочевыводящих путей, рака мозга.

В ближайшие 20–25 лет Махачкала не сможет отказаться от хлорирования питьевой воды. Согласно данным Махачкалаводоканал, столица постепенно переходит на применение гипохлорида – элемента, по его словам, безопасного при транспортировке и использовании. Однако пока полностью исключить хлорирование не представляется возможным. Между тем эксперты отмечают, что хлор исключительно вреден для здоровья людей.

О том, чтобы избавиться от хлорирования, во властных кругах поговаривают уже давно. На совещании в администрации города Махачкалы, посвященном проблемам чистой воды, мэр Саид Джаппарович Амиров заявил, что Махачкала в относительно короткие сроки планирует перейти на озонирование питьевой воды. Подобная инициатива была поддержана руководителями глав районов. Кроме того, вопрос очистки воды активно обсуждается и на самом высоком уровне. Правительство РФ разрабатывает федеральную целевую программу «Чистая вода». Тем временем экологи озабочены тем, что инициативы и намерения властей фактически неосуществимы, так как в Махачкале крайне изношенные коммуникации. Это уже не трубы, а сплошная ржавчина. Реконструкция пока является непосильной задачей для столичных коммунальщиков.

По словам экспертов, качество воды за последние 20 лет, согласно санитарно-гигиеническим нормам, ухудшилось в полтора раза. Сегодня хлорирование воды происходит во всех крупных городах мира. Дело в том, что полный отказ от хлорирования возможен только в тех городах, где для водоснабжения используются подземные источники. А в Махачкале, как и во многих других городах, используются поверхностные источники водоснабжения. Между тем вред хлора для здоровья человека нельзя недооценивать, отмечают врачи. Несмотря на то, что водоочистные станции используют относительно невысокие концентрации, даже они вредны для здоровья животных и человека. Вдыхание высоких концентраций хлора может быть фатальным для людей и вызывать различные болезни – от головных болей до нейротоксических реакций, возможно даже развитие раковых опухолей.

Более того, как отмечают специалисты, водные токсины попадают в организм не только через органы дыхания. Хлор лишает кожу ее естественной жировой оболочки, сушит, вызывает зуд и преждевременное старение. Даже волосы под действием хлорированной воды становятся сухими и ломкими.  «Хлорирование воды – самый популярный способ ее дезинфекции, но не самый безопасный. Основные риски потребления воды из-под крана связаны с побочными продуктами, образуемыми хлором при соединении с другими веществами. Существуют данные, что это может способствовать возникновению раковых заболеваний. Более того, некачественная вода является причиной возникновения 80% заболеваний», – сказала РБК daily председатель комиссии МГД по здравоохранению и охране общественного здоровья Людмила Стебенкова. По ее словам, потребление воды хорошего качества способно продлить жизнь на 5–8 лет. В связи с этим эксперты отмечают, что программа очистки воды должна стать одним из главных направлений государственной политики.

Тяжелые металлы в питьевой воде. Прежде чем пить неочищенную воду из крана, подумайте, нужен ли Вам металлолом в организме?  Наиболее часто встречаемый в водопроводной воде тяжелые металл это свинец.  Во многих домах старой постройки до сих пор нередко используются свинцовые водопроводные трубы - они очень долговечные. Там, где свинцовых труб нет, обязательно есть свинцовый припой. При употреблении воды с повышенным содержанием свинца могут развиваться острые или хронические отравления организма человека. Острое отравление свинцом опасно тем, что может привести к смертельному исходу. Хроническое отравление свинцом развивается при постоянном употреблении малых концентрации свинца.

Свинец имеет свойство накапливаться в тканях организма, а симптомы отравления появляются при достижении концентрации свинца в крови 40-60 мг/100 мл. При этом наблюдаются поражения центральной и периферической нервной систем, кишечника, почек.

Свинец откладывается практически во всех органах и тканях человеческого организма, однако его излюбленная локализация - это волосы, ногти, слизистая оболочка десен (так называемая свинцовая кайма на деснах). Основной механизм действия свинца на организм сводится к тому, что он блокирует работу ферментов, которые участвуют в синтезе гемоглобина.

В результате таких патологических процессов красные кровяные тельца утрачивают свою способность переносить кислород, развиваются анемия и хроническая недостаточность организма в кислороде.

Помимо нарушения кислородного транспорта свинец блокирует образование витамина D, который необходим, для отложения кальция в костях. Употребление воды с высоким содержанием свинца беременными женщинами повышает риск преждевременных родов и развития врожденных уродств у плода. Предельно допустимая концентрация свинца в водопроводной воде не должна превышать 0,01 мг/л.

Ртуть в водопроводной воде.

В обычных условиях неорганическая ртуть (Hg) присутствует в природной воде в концентрациях менее 0,5 мг/л. Уровень ртути в воде может повышаться в результате ее техногенных и других загрязнений.  Негативное влияние ртути на организм человека заключается в повреждении любой ткани, с которой она контактирует, но самый большой вред ртуть наносит нервной системе и почкам. Употребление внутрь дозы ртути, превышающей предельно допустимую, вызывает нарушение психики, потерю кожной чувствительности, слуха, зрения, речи, клонические судороги, сердечно-сосудистый коллапс и шок. Также происходит ослабление сердечной деятельности и расширение сосудов, что приводит к падению давления в артериях до такого низкого уровня, при котором поддержание жизненных функций организма невозможно. Соединения ртути провоцируют развитие острой почечной недостаточности, тяжелых заболеваний пищеварительного тракта.

Летальный исход может наступить при приеме внутрь около 500 мг ртути. При употреблении малых доз ртути беременными женщинами у новорожденных детей обнаруживают уродства развития и врожденные тяжелые заболевания головного мозга. Предельно допустимая концентрация ртути в водопроводной питьевой воде составляет 0,0005 мг/ л. 

Под родником, или ключом, в отличие от ручья, речки и реки, понимается небольшой водный поток, бьющий непосредственно из земных недр. Уместно напомнить, что некоторые наши реки порождаются горными снегами и ледниками, а некоторые именно такими подземными источниками. Однако на изрядном удалении от них речная вода уже не может быть признана родниковой. Родниковая влага берется в том самом месте, откуда она поступает из-под земли. Вода может быть пресной или минерализованной. В первом случае мы, собственно, и говорим о родниках и ключах, а во втором - об источнике минеральных вод.

Родниковая вода той же природы, что и колодезная вода или артезианская вода, так как она поступает с какого-то подземного водоносного горизонта или бассейна. На территории России количество родников неисчислимо, они различаются качеством и составом вод. О родниках ходят легенды - и воды многих действительно обладают лечебными свойствами, они свежи и приятны на вкус. Но родники так же, как артезианские скважины и колодцы, подвержены загрязнению. В наше время невозможно гарантировать неизменное качество родниковой воды, так как оно зависит не только от сезонных обстоятельств (ливни, паводки), но и от выбросов близлежащих промышленных предприятий.

Проведенные исследования показали, что неудачное расположение и неблагоустроенность родников, незащищeннocть грунтовых вод от поверхностного загрязнения являются причинами низкого качества воды. В родниках, расположенных около Тарки, Шамхал,Симендер содержание нитратов превышает допустимые нормы в 1,5-3 раза, а микробиологическое загрязнение значительно превышает ПДК. Естественно, санитарная служба запретила употребление такой воды.

Где-нибудь в глубинке по-прежнему черпают воду из прадедовских источников, которые давно засорены, и лишь медико-экологические исследования могут выявить связь плохого качества воды с ростом числа страдающих мочекаменной болезнью, заболеваниями пищеварительного тракта и сердечно-сосудистыми заболеваниями.

3.3 Очищение воды в домашних условиях

Кипячение. Для уничтожения бактериальных спор кипятить воду нужно не менее 5 минут. Однако при кипячении более 1-3 минут вместе с парами хлора и его соединений воду покидает кислород, а в результате упаривания воды происходит концентрация вредных веществ, не удаляемых при нагревании, и в осадок выпадает значительная часть содержащихся в жесткой воде солей, способных накапливаться в организме и приводить к мочекаменной болезни. Кипячением невозможно удалить все соли железа, кадмий, ртуть, нитраты. Но самое главное, большая часть хлора и eгo производные при длительном кипячении вступают во взаимодействие с неизвестным количеством органических веществ, образуя канцерогены. То есть кипятить хлорированную воду еще опаснее, чем пить некипяченую. Каждая чашка чая на такой воде содержит в себе яды для живой клетки и несет медленное разрушение нашему организму. Словом, при длительном кипячении "обстановка" в кипяченой воде только усугубляется.

Кроме того, при кипячении вода теряет свою структуру, стирается информация, вода становится неструктурированной. В итоге теряется связь с окружающим миром, человек становится для него инородным телом. Организм вынужден тратить собственную энергию на структуризацию такой воды. При регулярном употреблении кипяченой воды эти энергозатраты существенно сказываются на продолжительности жизни человека.

Помимо сказанного, кипяченая вода способна подвергаться вторичному заражению и загрязнению, а также имеет ограниченный срок хранения. Обзор исторической литературы показал, что в древности люди много знали о воде. Поражает своей жизненностью запись в «Чжуд-ши» (тибетская медицина): "Холодная вода помогает при обмороках, похмелье, головокружении, рвоте, жажде, жаре тела, болезнях желчи и крови и отравлениях. Кипяток согревает, способствует пищеварению,подавляет икоту, удаляет слизь, вздутие живота и одышку. Охлажденный кипяток, не возбуждая слизи, удаляет желчь, но через день он становится как яд и возбуждает все пороки».

Поучительным для нас является утверждение о вреде употребления через день охлажденного кипятка. Множество людей пьют кипяченую воду, не подозревая, что она может быть вредной.

0тстаивание. Безусловно, при отстаивании более 3 часов улетучивается часть растворенного в воде хлора и выпадают в осадок нерастворенные частицы. Но через 24 часа отстоя вода становится бактериологически опасной для употребления из-за попавших в основном из воздуха и размножившихся в ней микроорганизмов. Да и весь «букет» солей и ядов. присутствующих в хлорированной воде, остается при ней. Правда, этот «букет» скапливается в нижней третьей части емкости и эту часть воды следует обязательно выливать. Рекомендуется духовно воздействовать на воду в процессе отстаивания. При духовном воздействии срок отстаивания можно увеличить до 48 часов.

Природная вода. Вам крупно повезло, если вы имеете возможность пить чистую ключевую воду, а еще лучше, воду горных водопадов. Самая совершенная очистка загрязненной воды происходит в природе, а самая чистая вода, почти не подвергнувшаяся глобальному загрязнению, - это талая ледниковая вода и подземные воды.

Однако следует иметь в виду, что в ручейках, бегущих с ледников, нет никаких минеральных солей, которые необходимо принимать самостоятельно. Подземные воды, фильтруясь через толщу геологических пород, очищаются от вредных для здоровья веществ и насыщаются полезными минеральными солями.

Ученые исследуют процессы природной самоочистки, чтобы на их основе разработать современные технологии получения питьевой воды даже из сильно загрязненных, источников (например, из нынешней невской воды). Самоочищение воды в природе - сложный процесс, включающий в себя дистилляцию (испарение-конденсация в виде дождя и снега), перекристаллизацию (замерзание-таяние), фильтрацию через горные породы, очистку с помощью микро- и макрофлоры и фауны и т.д. Некоторые из них, например перекристаллизация и сорбция, достаточно хорошо изучены и уже сегодня рекомендуются для очистки воды в домашних условиях.

Что касается артезианской или колодезной воды, то многие считают, что она чиста как слеза. Это не совсем так. Прежде всего, она содержит большое количество механических примесей, взвесей, вымываемых из почвы. Те загрязнения, которые свойственны артезианской воде, вовсе не безопасны для здоровья. И причиной тому состав местной воды. Если в воде много извести — население чаще страдает заболеванием почек. Повышенная концентрация железа и марганца становится причиной болезни печени, увеличивается риск инфарктов, ухудшается репродуктивная функция. Избыток марганца вызывает заболевание костных тканей. Избыток фтора вызывает флюороз и т.д. Но самое неприятное то, что в последние годы промышленные стоки вблизи больших городов отравляют уже и подземные воды. Выражается это в наличии в воде токсичных веществ — от тяжелых металлов до органических и хлорорганических соединений. И все под руководством и при участии человека. Люди сами создают себе условия, непригодные для жизни, зато необходимые для медленного и тяжелого умирания.

Бутылированная вода. Многие сегодня переходят на бутылированную скважинную воду, хотя она не структурирована и имеет несколько пониженный уровень рН. Однако ее можно структурировать духовным воздействием. Специалисты подразделяют питьевую воду на два класса: первый и высший (премиум).

Все артезианские скважины, пригодные для добычи питьевой воды, официально зарегистрированы в Государственном водном реестре. Это означает, что вода в них в высшей степени чистая, а ее минеральный состав оптимально сбалансирован природными условиями, и очень хочется надеяться, что это действительно так. Вода первой категории еще называется «вода глубокой очистки». К этой категории относится вода, которая добывается из артезианских скважин, но разливается в тару на удаленном от места добычи производстве. Такая вода составляет большинство продаж на рынке бутылированной воды, Она полностью соответствует потребностям человеческого организма. Но транспортировка воды в цистернах, зачастую в ржавых, приводит к ухудшению ее качества. Не случайно во всех европейских странах действуют государственные стандарты для производителей воды: вода должна быть расфасована там же, где ее добывают.

Высший класс воды — «премиум». К нему относится вода, добытая из артезианских скважин, расположенных не менее чем в 50 км от городской черты и расфасованная там же. В магазинах и супермаркетах не встречается вода класса «премиум», но такая вода доставляется на дом различными фирмами, например «Аквалайн».

Российские стандарты обязывают производителя указывать на этикетке только то, что вода прошла глубокую очистку, название воды, название ее торговой марки, сведения о ее химическом составе (основные элементы), номер скважины (если она есть), адрес производителя, срок годности, рекомендации по хранению, штрих-код.

Вода первого класса может быть получена и из водопровода. В этом случае используются два способа. Первый называется «методом обратного осмоса». В этом случае воду доводят почти до состояния дистиллированной, очищая ее и от вредных и от полезных примесей, а потом добавляют необходимое количество минеральных веществ. Второй способ — очистка воды с использованием многоступенчатых фильтров. Например, на предприятиях фирмы «MBC — Серебряная вода» действует десятиступенчатая (!) технология очистки воды. На последней стадии очистки воду насыщают катионами серебра в специальном серебряном ионаторе.

Слова на этикетке «родниковая», «ключевая», «ледниковая» и т.д. вовсе не означают, что это вода из родника, ключа или специально растопили ледник. Эти слова необходимы лишь для того, чтобы навести покупателя на мысль, что перед ним вода первого класса. Если вода класса «премиум», то производитель обязательно укажет на этикетке такой замечательный факт.

Но трудно себе представить то количество бутылок воды, которое необходимо для приготовления пищи. Особенно трудно представить прием ванн или душа с чистой и централизованной водой. На Западе в годовом бюджете рядовой семьи, предусмотрен расход на очищенную воду порядка 5 тысяч долларов. У нас, в России, при годовом «доходе» всего в 1,5 — 3 тысячи долларов о такой роскоши, как на Западе, даже мечтать нельзя. Кроме того, вода в России даже в бутылках иногда может быть ничем не лучше водопроводной. А материал, из которых изготавливаются бутылки, может содержать токсические вещества и выделять их в воду. Где же взять чистую воду? Ее нужно очищать и кондиционировать.

Доочистка водопроводной воды. В последние годы в продаже появилось множество различных водоочищаюших устройств, предназначенных для доочистки водопроводной природной воды. В этих устройствах используются разнообразные технологии: сорбция на активных углях, ионообменных смолах, ионообменные мембраны, электродиализ, осмос и т.д. Большинство водоочистителей в той или иной степени задерживают присутствующие в воде токсиканты, но при этом удаляют из воды полезные для человека компоненты - соли кальция и магния и, главное, комплекс микроэлементов, свойственных природной во-де. Это лишает воду биологической активности и потребитель имеет хотя и чистую, но «искусственную» воду.

На сегодня наиболее распространены три способа очистки воды: механический, ионообменный и сорбционный.

80

ВТОРОЙ ВСЕРОССИЙСКИЙ ПРИРОДООХРАННЫЙ КОНКУРС

«СОХРАНИМ И ПРИУМНОЖИМ ПРИРОДУ РОССИИ!»

Глава 4. Проект «Чистая вода»

4.1. Задачи государственной программы «Чистая вода»

Постановление о принятии программы «Чистая вода» вышло в свет в ноябре 2010 г. Проект «Чистая вода» включает в себя федеральную программу «Чистая вода», государственную программу «Чистая вода», муниципальную программу «Чистая вода» и областную программу «Чистая вода». Областная целевая программа «Чистая вода» занимается этим на уровне областей, федеральная целевая программа «Чистая вода» (фцп «Чистая вода») связана с реализацией задач проекта по федеральным единицам, государственная же программа направлена на решение поставленных проблем в государстве в целом. Программа «Чистая вода» 2011- 2015 направлена, прежде всего, на обеспечение качественной водой таких учреждений, как больницы, детские сады, поликлиники, образовательные учреждения и т.д.

Именно в этом состоит основная задача целевой программы «Чистая вода». «Чистая вода России» и « Чистая вода России 2011 г.» - гарантия здоровья населения страны, именно поэтому их реализации уделяется так много внимания. 

Работая в рамках Федеральной программы "Чистая вода", Научно производственная корпорация "Агрико" реализует мероприятия по развитию локальных систем водоподготовки для социальных объектов, школ, больниц, детских дошкольных учреждений, организаций общественного питания и предприятий промышленности, выпускающих продукты питания, устанавливая на них современное оборудование.

Проект государственной программы "Чистая вода" разработан Министерством экономического развития Российской Федерации. Государственная программа направлена на реформирование и модернизацию сектора водоснабжения и водоотведения. Государственная программа "Чистая вода" представляет собой комплекс взаимно увязанных мероприятий, осуществляемых органами государственной власти и органами местного самоуправления, организациями промышленности, финансового сектора, научными организациями, реализация которых обеспечит поэтапное достижение цели: обеспечение граждан страны чистой водой.

Основными задачами государственной программы являются:

1. Создание эффективной бизнес-среды и условий для привлечения частных инвестиций в сектор водоснабжения и водоотведения на основе прозрачной системы государственного регулирования, обеспечивающей баланс интересов потребителей, собственников и операторов систем водоснабжения и водоотведения. Реализация этой задачи связана с совершенствованием законодательства в области государственного регулирования, определяющего сферы ответственности частного бизнеса, органов государственной власти и местного самоуправления, запуском в секторе водоснабжения концессионных механизмов, переходом к долгосрочным тарифам, созданию инвестиционных институтов и развитию других механизмов государственно-частного партнерства.

2. Формирование системы государственных обязательств и системы контроля в секторе водоснабжения и водоотведения, включая стандарты качества воды, стандарты потребления и другие целевые индикаторы, обеспечивающие безопасность в секторе водоснабжения и водоотведения.

3. Обеспечение финансовой помощи в реализации инвестиционных программ в секторе водоснабжения и водоотведения, которая может осуществляться в различных видах: реализация крупных, капиталоемких проектов по реформированию систем водоснабжения, облегчение доступа частных операторов к рынку заимствований и снижение стоимости привлекаемых средств, софинансирование региональных и местных проектов при условии осуществления ими реформы сектора водоснабжения и водоотведения в соответствии с лучшей практикой.

4. Стимулирование производства инновационного отечественного оборудования, технологий и материалов, необходимых для создания и обеспечения функционирования систем водоснабжения и водоотведения в соответствии с современными стандартами.

5. Гарантированное обеспечение чистой питьевой водой объектов социальной инфраструктуры, включая школы, детские сади и больницы, в том числе, с использованием систем фильтрации воды.

6. Повышение информационной прозрачности, создание единой информационной аналитической базы, обеспечивающей государство объективной информацией о состоянии и развитии сектора водоснабжения и водоотведения, включая классификацию территорий по качеству источников воды, финансовому и техническому состоянию организаций сектора водоснабжения, характеристикам потребителей воды и другим показателям.

7. Создание новой модели поведения граждан и других потребителей воды, вовлечение их в процесс повышения эффективности использования воды и ресурсосбережение.

Задачи государственной программы будут решаться путем внесения изменений и дополнений в законодательство Российской Федерации и финансирования мероприятий программы на основе механизмов, представленных в программе.

Планируется, что государственная программа "Чистая вода" будет реализована в два этапа. Первый этап государственной программы будет реализован в 2009–2012 годах; второй этап – в 2013–2017 годах.

Финансирование мероприятий государственной программы будет осуществляться за счет средств федерального бюджета, в том числе за счет средств Инвестиционного фонда Российской Федерации. Среднегодовой объем средств федерального бюджета, выделяемых на реализацию государственной программы, составит 20 млрд рублей.

4.2 Методы очистки воды

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.

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.

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%

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.

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 аэротен0ки.

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.

Выбор оптимальных технологических схем очистки воды - достаточно сложная задача, что обусловлено преимущественным многообразием находящихся в воде примесей и высоким требованиями, предъявленными к качеству очистки воды. При выборе способа очистки примесей учитывают не только их состав в сточных водах, но и требования, которым должны удовлетворять очищенные воды: при сбросе в водоем - ПДС ( предельно допустимые сбросы) и ПДК (предельно допустимые концентрации веществ), а при использовании очищенных сточных вод в производстве - те требования, которые необходимы для осуществления конкретных технологических процессов.

Для приготовления из сточных вод технической воды или обеспечения условий сброса очищенных сточных вод водоемов большое значение имеет технико-экономическая оценка способов подготовки воды. Экономическое преимущество имеют, как правило, замкнутые системы водоиспользования. Однако процесс замены современных производств безотходными, в том числе и с полностью замкнутой системой водоиспользования, достаточно длительный. Поэтому часть очищенных сточных вод сбрасывают в водоемы. В этих случаях необходимо соблюдать установленные нормативы для относительной концентрации вредных веществ в очищенных сточных водах.

Применяемые схемы очистки должны обеспечивать максимальное использование очищенных вод в основных технологических процессах и минимальный их сброс в открытые водоемы. При широком внедрении оборотных систем имеются дополнительные резервы по сокращению расхода свежей воды и уменьшению сброса в открытые водоемы. При широком внедрении оборотных систем имеются дополнительные резервы по сокращению расхода свежей воды и уменьшению сброса сточных вод в водоемы (совершенствование технологических процессов, повышение эффективности очистки сточных вод). Сточные воды являются чистыми, если их отведение в водные объекты не приводит к нарушению норм качества воды в контролируемом створе или пункте водоиспользования.

Степень очистки сточных вод при сбросе их в водоемы определяется нормативами качества воды водоема в расчетном створе и в большой степени зависит от фоновых загрязнений. Для снижения концентраций вредных примесей, присутствующих в сточных водах, до требуемых величин необходима достаточно глубокая очистка. Поэтому важное значение имеет надежный контроль степени очистки сточных вод, так как с ужесточением требований к качеству очищенных вод значение ПДК большинства вредных веществ снижается и, следовательно, возрастают трудности их определения [4]. Кроме того, контроль усложняется при определении концентраций вредных веществ в сильно разбавленных сточных водах.

Физико-химические методы очистки сточных вод с применением коагулянтов

Для обеспечения высокой степени очистки сточных вод в ряде случаев одной биохимической очистки производственных сточных вод недостаточно, поэтому в последние годы отмечено возрастающее применение физико-химических методов. Широкое распространение получили коагуляция и флотация. Реагентный способ очистки достаточно эффективен и прост. Этот способ можно применять практически при неограниченных объемах сточных вод.

Совместное использование коагулянтов и флокулянтов позволит еще более расширить использование этих реагентов для очистки сточных вод. Большие резервы интенсификации метода коагуляции и флокуляции связаны как с более глубоким исследованием механизмов явлений, сопровождающих эти процессы, так и с более эффективным использованием различных физических воздействий.

Данные зарубежных исследований показывают, что значительного повышения эффективности реагентного способа можно добиться оптимизацией технологии очистки, предусматривающей смешение реагентов с водой, а также подбором используемых коагулянтов и флокулянтов.

Эффективность реагентного способа очистки воды, в частности с использованием коагулянтов, можно повысить, установив долее строгий контроль за расходом реагентов в зависимости от количества загрязнений, присутствующих в сточных водах, и физико-химических характеристик этих загрязнений, в первую очередь от их заряда, характеризуемого x потенциалом. Внедрение автоматизированного контроля за расходом реагентов позволит повысить не только степень очистки воды, но и снизить расход реагентов.

Эффективность реагентного способа можно также повысить, применяя физические воздействия на обрабатываемую воду и водные системы (например, электрические и магнитные поля, ультразвук, радиацию и другие способы). Однако внедрение этих методов интенсификации коагуляции и флокуляции тормозится недостаточной изученностью процессов, протекающих на молекулярном и ионном уровне.

Очистка производственных сточных вод реагентным способом включает несколько стадий, основными из которых являются:

1) Приготовление и дозирование реагентов;

2) Смешение реагентов с водой;

3) Хлопьеобразование;

4) Отделение хлопьевидных примесей от воды.

Приготовление реагентов.

Правильная организация процесса приготовления реагентов позволит при минимальном их расходе получить максимальный эффект очистки воды. От качества приготовленных растворов зависит не только эффективность воздействия коагулянтов на загрязнения, но и работа оборудования этого узла. Наибольшее применения в качестве коагулянтов получили сульфат алюминия, гидроксохлорид алюминия и хлорид железа(III). В несколько меньшем масштабе используются сульфаты железа, смешанные коагулянты в виде солей алюминия и железа. Заметно в меньших количествах используют алюмоаммонийные и алюмокалиевые квасцы. Возрастает использование коагулянтов, в первую очередь железа и алюминия, получаемых электрохимическим способом. В этом случае их свойства как коагулянтов резко улучшаются.

Реагенты как в твердом, так и в виде концентрированных растворов, необходимо доводить до рабочей концентрации (5-15%). В связи с этим следует проанализировать растворение солей и в первую очередь солей алюминия и железа

Зная основные закономерности процесса растворения реагентов в воде, можно выбрать оптимальный режим растворения реагентов в воде и подобрать для этого необходимое оборудование.

Эффективность очистки сточных вод с использованием коагулянтов и флокулянтов в значительной мере зависит от точности поддержания основных параметров. основными параметрами регулирования являются рH обработанных сточных вод, электропроводность, мутность, окислительно-восстановительный потенциал.

В настоящее время широко используются разработанные ВНИИВодгео системы автоматического регулирования (САР), предназначенные для управления реагентной очисткой сточных вод. Повышение уровня автоматизации процессов физико-химической очистки промышленных сточных вод позволяет уменьшить расходы реагентов.

В практике очистки вод, как правило, применяют объемнопропорциональные дозирующие системы. В основном по такому принципу построены САР подачи растворов коагулянтов и флокулянтов.

Дозаторы, используемые в САР раегентной очистки сточных вод, должны надежно работать и при подаче растворов, содержащих взвешенные частицы, осадки, шламы, так как часто в качестве реагентов используют отходы различных производств.

При использовании предварительно осветленных растворов реагентов можно применять плунжерные насосы-дозаторы с ручным регулированием производительности.

Для нормального функционирования узла реагентной обработки с использованием плунжерных насосов-дозаторов необходима предварительная очистка растворов реагентов. В противном случае насос-дозатор забивается взвешенными частицами, а следовательно необходимо его останавливать и промывать.

Оптимизация дозы реагентов.

Для технологии очистки воды и обезвреживания осадков большое значение имеет рациональное использование реагентов, так как годовой расход только флокулянтов составляет сотни тонн. Определение оптимальной дозы реагентов представляет собой весьма сложную задачу, так как в практике очистки воды возможно одновременное изменение ряда факторов, например состава и количества примесей.

Следует отметить, что при коагуляции примесей в объеме воды и при контакте с зернистой загрузкой оптимальная доза будет различной, так как кинетические условия коагуляции на поверхности фильтрующего материала значительно лучше, чем в объеме воды.

Эффективность процессов очистки воды в аппаратуре всех типов обусловлена прочностью и плотностью коагуляционной структуры.

Для тонкодисперсной суспензии с частицами заданного размера одним из основных критериев выбор а дозы коагулянта является прочность структуры.

Одновременного увеличения прочности и плотности коагуляцоинной структуры можно достичь комбинированным воздействием на структуру гидродинамических условий перемешивания и дозы коагулянта. Выбор оптимального режима очистки воды с использованием реагентов возможен на основе цепочечно-ячеистой модели коагуляционной структуры.

Представляет интерес определение оптимальной дозы реагента при добавлении его в воду электрохимическим способом. В этом случае наиболее легко оптимизировать процесс изменением плотности тока и продолжительности обработки в зависимости от количественного состава сточных вод.

Применяя известные методы математического моделирования можно определить оптимальный режим электрохимической обработки. Существующие устройства для автоматического дозирования реагентов дают возможность, как правило, поддерживать только их расход, установленный на основе предварительных исследований. Поддержание оптимальной дозы реагентов для соблюдения основных качественных параметров процесса коагуляции пока еще затруднено.

Перемешивание сточных вод с реагентами.

Приготовленный раствор через дозирующее устройство и смеситель вводят в воду. Перемешивание воды с реагентами целесообразно осуществлять в две стадии, причем первую стадию проводить в режиме, приближающемся к режиму идеального смешения, а вторую - в режиме идеального вытеснения по жидкой фазе. Это обусловлено тем, что на первой стадии должно быть обеспечено равномерное распределение реагента по всему объему очищаемых сточных вод, а на второй - создание условий, исключающих распад образовавшихся агломератов частиц загрязнений. Первый режим можно осуществить, например, а аппарате с интенсивно вращающейся мешалкой, а второй - в слое взвешенного осадка.

Как показывают результаты многих исследований, процесс перемешивания воды с реагентами, в частности с неорганическими коагулянтами, необходимо проводить с максимальной скоростью. Оптимизация режима смешения коагулянта с водой может привести к более эффективному использованию, а в некоторых случаях и к сокращению расхода коагулянта.

Эффективность мгновенного перемешивания заключается в изменении степени дисперсности продуктов гидролиза коагулянтов, абсорбирующихся на поверхности частиц загрязнений. При более интенсивном перемешивании увеличивается вероятность сорбции на поверхности частиц загрязнений мелких частиц продуктов гидролиза коагулянтов, что приводит к экономии коагулянта и одновременному увеличению прочности связи частиц в микрохлопьях.

При выборе режима смешения коагулянта необходимо учитывать состав и физико-химические свойства сточных вод, а также вводимых реагентов. Важность определения оптимальных параметров режима смешения обусловлена также большой ролью ортокинетической стадии коагуляции в процессах агрегации частиц загрязнений. Вероятность столкновений между коагулирующими частицами возрастает с увеличением интенсивности перемешивания. Однако при достижении определенного скоростного градие-нта образующиеся хлопья начинают разрушаться. Для применяемых коагулянтов значение скоростного градиента составляет примерно 20-70 с-1. В качестве критериальной оценки процесса смешения реагентов с водой наряду со скоростным градиентом применяют также произведение последнего на продолжительность смещения, введенное Кэмпом (критерий Кэмпа).

В направлении интенсификации перемешивания воды с реагентами развивается и разработка смесителей. Рекомендуется при выборе типа, конструкции и режима действия перемешивающих устройств на стадиях быстрого смешения воды с реагентами и медленного перемешивания воды в камерах хлопьеобразования учитывать закономерности коагуляционного структурообразования, определяющие начальные значения скоростного градиента, необходимость постепенного перемешивания и концентрации твердой и жидкой фаз на поверхности раздела.

Быстрое перемешивание реагентов с водой может быть достигнуто в смесителях с псевдоожиженной насадкой и предварительной электрообработкой смеси.

Электромагнитные смесители целесообразно применять прежде всего при контактировании воды с растворами электролитов, например с растворами кислот, щелочей, солей. Однако возможно перемешивание неэлектропроводимых реагентов, например полиакриламида с водой, в электромагнитных смесителях с псевдоожиженной или магнитоожиженной насадкой.

Наиболее просты в аппаратурном оформлении смесители, содержащие камеру электрообработки, в которой установлены два или несколько электродов. В результате воздействия электрического поля на растворы электролитов происходит эффективное смешение воды с коагулянтом, что позволяет существенно сократить время перемешивания, а также расход реагентов на очистку стоков. Электролиз проводят, как правило, в режимах без заметного выделения газов (кислорода и водорода)

Другим простейшим вариантом электромагнитного перемешивания является использование генераторов магнитного поля, устанавливаемых на участке трубы, где одновременно подают воду и раствор коагулянта (электролита). Такие смесители весьма просты и их легко установить практически на любом участке технологической линии. Кроме того, смесители с использованием постоянных магнитов могут быть установлены в помещениях любой категории.

Высокая интенсивность очистки достигается в электромагнитных смесителях с магнитоожиженной насадкой, состоящей из ферромагнитных частиц.

В тех случаях, когда недопустимо загрязнение очищаемой воды примесями железа, вместо смесителей с магнитоожиженной насадкой можно применить электромагнитные смесители типа статора асинхронного двигателя с использованием в качестве насадки многоосевого ротора с подвижными элементами.

Отделение взвешенных частиц от воды.

Очистка воды от взвешенных коагулированных частиц является многостадийным процессом, включающим, по крайней мере, образование агрегатов и отделение их от воды. Процесс начинается с образования агрегатов частиц, затем происходит их распад, переход агрегатов в осадок, выпадение агрегатов частиц из осадка снова в жидкую фазу, выпадение монодисперсных частиц из жидкости в осадок, минуя стадию агрегатообразования. Процесс отделения агрегатов частиц от воды называется отстаиванием.

Для отделения скоагулированных частиц примесей от воды используют также флотацию или фильтрацию. Отстаивание представляет собой экстенсивный процесс, однако, являясь универсальным методом, позволяет очищать сточные воды различного состава. Интенсификация процесса отстаивания связана как с улучшением седиментационных характеристик скоагулированных частиц примесей, так и с оптимизацией конструкций отстойников.

В последнее время для очистки сточных вод все чаще используют флотацию. Преимущество ее - достаточно высокая эффективность извлечения примесей из воды. процесс флотации зависит как от свойств частиц, так и от их размера, а также от ряда физико-химических свойств осветляемых токсидисперсных суспензий, включая и сточные воды. все это приводит к определенным трудностям внедрения флотационного способа очистки вод.

Использование реагентов при флотации позволяет в ряде случаев добиться высоких показателей очистки. В практике флотационного разделения суспензий известно достаточно много способов насыщения жидкости пузырьками газов (воздуха). Однако для очистки сточных вод наибольший интерес представляет способ напорной флотации с образованием пузырьков газа в жидкости при снижении давления, электронный способ аэрирования сточных вод, способ подачи сжатого воздуха через фильтры (пневматический), электролитический способ.

В последние годы для электролитической очистки жидкостей применяют электрофлотаторы и электрокоагуляторы. Действие электрофлотационных аппаратов основано на принципе аэрации жидкости и пузырьками газов, образующимися при электролизе воды. Высокая интенсивность метода электрофлотации обусловлена получением тонкодисперсных пузырьков электролизных газов и незначительным перемешиванием в камере электрофлотационого аппарата. За рубежом известны аппараты для одновременного проведения электрокоагуляции и электрофлотации. Известны аппараты в которых совмещены электрохимическая обработка и электрофлотация, а также аппараты, совмещающие электрохимическую обработку и напорную флотацию.

Электрофлотационный аппарат для осветления тонкодисперсных суспензий и очистки сточных вод.

Для очистки сточных вод и сгущения суспензий с тонкодисперсной фазой предложен электрофлотационный аппарат, снабженный камерой смешения, что позволяет интенсифицировать сгущение суспензий и снизить унос частиц твердой фазы. В камере предварительной очистки установлены электроды, число которых нечетное. В последней секции аппарата находится ионообменная мембран.

При воздействии электрического поля и гидродинамическом перемешивании, обеспечивающем псевдоожижение слоя дисперсной насадки, в камере смешения происходит интенсивный процесс контактирования твердой фазы суспензии с химическими реагентами, вводимыми для агломерации тонкодисперсных частиц. В аппарате такой конструкции достигается быстрое контактирование реагентов с суспензией, при этом образуются агломераты частиц суспензии, и в тоже время не разрушаются образовавшиеся флокулы.

Аппарат работает следующим образом. Суспензия через патрубок и реагент через патрубок поступают в камеру смешения, где образуются псевдоожиженный слой насадки, обеспечиваемый восходящим потоком жидкости, в котором происходит интенсивное перемешивание суспензии с реагентом. Затем суспензия направляется в секции аппарата для грубой очистки и далее в камеру тонкой очистки, где полностью осветляется жидкая фаза суспензии. В камере отделяется основная масса твердой фазы суспензии в результате флотации тонкодисперсных частиц пузырьками газов, выделяющихся на электродах. Интенсификация сгущения суспензии достигаются увеличением пути прохождения жидкости ( установлено определенное число перегородок - 13). В камере взвешенные частицы дисперсной фазы практически полностью отделяются от жидкости, так как создаются благоприятные гидродинамические условия для всплывания пузырьков вместе с частицами. Осветленная жидкость выводится через патрубок, а продукт удаляется через патрубок. Используя ионообменную мембрану, расположенную между электродами в камере тонкой очистки, изменяют рН осветленной жидкости до требуемых значений.

При использовании этого аппарата достигается более глубокое осветление суспензий и уменьшаются энергозатраты, поскольку реагенты подаются непосредственно в камеру смешения. В присутствии реагентов электропроводность разделяемой суспензии, а также степень коагуляции частиц увеличиваются, что способствует более полному разделению сгущаемой суспензии на жидкую и твердую фазы.

Процесс, протекающий в этом аппарате, можно условно разделить на три стадии: перемешивание реагентов с суспензией; образование агломератов (коагуляция); флотация комплексов агломераты частиц - пузырьки газов.

После перемешивания суспензии с реагентами в оптимальном режиме ее направляют а камеру грубой электрофлотационной очистки, где установлены в несколько рядов электроды, подключенные к источнику постоянного тока. В этой камере продолжается укрупнение частиц дисперстной фазы при взаимодействии с продуктами электрохимического растворения анода из алюминия или стали.

Окончательно жидкость очищают в камере доочистки, где осуществляется только электрофлотационный процесс. Эффективность флотационного процесса существенно зависит от размера пузырьков газа и скорости барботажа.

Испытания электрофлотационного аппарата предлагаемой конструкции на ряде производств показали его высокую эффективность при очистке сточных вод. Недостатком электрофлотационных аппаратов подобной конструкции следует считать то, что их нельзя применять для осветления суспензий, содержащих грубодисперсные примеси.

Обезвоживание и утилизация осадков сточных вод.

Большое разнообразие состава и свойств образующихся при очистке осадков сточных вод практически исключает создание и использование каких-либо универсальных способов обезвоживания.

Образующиеся при очистке сточных вод осадки условно классифицируют на следующие основные категории: минеральные, органические осадки и избыточный активный ил. Наиболее легко обезвоживаются минеральные осадки и гораздо труднее органические осадки и избыточный активный ил. Технологические схемы обработки и последующего обезвоживания органического осадка и избыточного активного ила включают, как правило, следующие стадии - предварительное уплотнение, обезвоживание, термическую сушку (сжигание). Перед обезвоживанием органические осадки можно сбраживать или стабилизировать, а также кондиционировать термореагентной обработкой.

Для снижения влажности осадки, в том числе и избыточный активный ил, уплотняют.

Методы обезвоживания избыточного активного ила и осадков сточных вод.

На стадии предварительного уплотнения активного ила наибольшее распространение получили отстаивание и флотация. Преимущества флотационного сгущения суспензии активного ила:

       простота аппаратурного оформления способа;

       незначительная продолжительность процесса;

       удовлетворительные показатели сгущения суспензии активного ила (ступень сгущения 3,0-5,0);

       не требуется предварительная раегентная обработка.

Достаточно широкое распространение получила напорная флотация для уплотнения избыточного активного ила. Сущность ее заключается в насыщении воды воздухом со значительным пересыщением им, что обеспечивается созданием избыточного давления в течение некоторого времени. При снижении давления до атмосферного начинают выделяться мельчайшие пузырьки воздуха, которые и флотируют содержащиеся в воде частицы примесей.

При использовании такого метода для обезвоживания избыточного активного ила микробную биомассу можно сгустить в 305 раз. Такую степень сгущения следует считать хорошей при достаточно простом аппаратурном оформлении процесса напорной флотации. Однако потери микробной биомассы с осветленной иловой водой при сгущении активного ила напорной флотацией в некоторых случаях сравнительно большие.

Для уменьшения потерь микробной биомассы и повышения степени сгущения в исходную суспензию активного ила перед флотацией иногда добавляют реагенты, например растворы электролитов или полиэлектролитов.

Интенсификация процесса флотации достигается также введением ПАВ в сгущаемую суспензию активного ила.

Исследования показали, что одним из эффективных методов предварительного уплотнения активного ила является также электрофлотация. Степень сгущения активного ила электрофлотацией составляет 3-5 при исходной концентрации 0,6-1,0% абсолютно сухих веществ, а энергозатраты составляют около 1-2 кВт. ч на 1 м3 исходной суспензии. Наибольшее влияние на процесс электрофлотации оказывает плотность тока.

Для повышения степени извлечения биомассы активного ила следует вводить в исходную суспензию минеральные коагулянты или синтетические флокулянты.

Высокоэффективным методом сгущения осадков сточных вод и избыточного активного ила является центрефугирование. Преимущества способа - простота, экономичность и низкая влажность сгущенного продукта; недостаток - большой унос твердой фазы с осветленной жидкостью (фугатом), что приводит к необходимости дополнительной стадии очистки фугата, например сепарированием.

Для обезвоживания осадков сточных вод и избыточного активного ила наиболее эффективны непрерывнодействующие, осадительные горизонтальные центрифуги со шнековой выгрузкой осадка. Преимущество этих центрифуг - высокая производительность при низком удельном расходе энергии и массе. Недостатки - невысокая степень сгущения осадка, а также быстрый износ шнека и ротора.

Всесторонние исследования безреагентного центрифугирования осадков сточных вод и избыточного ила, показали возможность практического использования этого способа. Исследован новый способ обработки избыточного активного ила, включающий центрифугирование суспензии активного ила, отбираемой из вторичных отстойников

Для повышения эффективности центрифугирования применяют различные химические реагенты, в частности синтетические флокулянты. Обработка флокулянтами катионного типа позволяет повысить эффективность задержания сухого вещества до 95-99 %.

Использование центрифуг для механического обезвоживания осадков первичных отстойников представляет собой один из перспективных способов, особенно при применении флокулянтов.

Высокая степень сгущения твердой фазы может быть достигнута на тарельчатых сепараторах.

Известно, что эффективность сгущения суспензии активного ила с использованием сепараторов существенно зависит от предварительной термореагентной обработки. Эффективность режима термореагентной подготовки суспензии активного ила к сгущению проверена в промышленных условиях.

Технологическая схема обезвоживания активного ила с предварительной термореагентной обработкой, уплотнением напорной флотацией и с последующим сгущением в центрифугах и сепараторах представляется перспективной и практичной.

Для кондиционирования активного ила и осадков первичных отстойников и интенсификаций процесса сгущения можно использовать наряду с тепловой и реагентной обработкой и другие способы, например с добавлением золы, в частности полученной от сжигания осадков сточных вод. Практический и научный интерес представляет флокуляционно-центробежный способ сгущения суспензий.

Достаточно прочные хлопья образуются в биосуспензиях, в том числе и в суспензии активного ила, при проведении комплексной обработки. Один из наиболее эффективных способов такой обработки - аэробная стабилизация суспензии активного ила с термореагентной обработкой. Следует отметить, что термореагентная обработка не только усиливает образование агрегатов частиц квазитвердой фазы биосуспензии, но и приводит к обезвреживанию получаемого в дальнейшем готового продукта, что весьма важно при использовании биомассы микроорганизмов в качестве кормовой добавки. Иногда высокий эффект флокуляции достигается только при аэробной стабилизации и термообработки суспензии.

После уплотнения (сгущения) дальнейшее обезвоживание суспензии активного ила достигается выпариванием и сушкой или одной сушкой. Для сушки избыточного активного ила и осадков сточных вод можно рекомендовать распылительные сушилки, непрерывные сушилки струйного типа и сушилки с инертным псевдоожиженным носителем.

Поскольку концентрированная иловая суспензия имеет высокую вязкость, перед сушкой ее целесообразно предварительно подогреть. Если же биомасса в дальнейшем будет использоваться в качестве кормовой добавки, то необходима тепловая обработка.

Установка для сушки ила с коагулянтами.

Для обезвоживания ила с коагулянтами рекомендуется применять сушилку со взвешенным слоем инертных тел.

Процесс осуществляется следующим образом.

Обезвоживаемый продукт сначала поступает в вакуум-фильтр, а затем в двухвальный смеситель, где перемешивается с высушенным материалом из расчета 1:1. Влажность смеси составляет 45-50 %. Долее смесь подается в сушилку вихревого слоя, заполненную инертной насадкой, в качестве которой используется галька или цементный клинкер с частицами размером 5-6 мм.

Теплоносителем и псевдосжижающим агентом являются разбавленные воздухом дымовые газы температурой 500 оС. Генератором дымовых газов служит топка, в которой сжигают либо мазут, либо природный газ.

Температура псевдосжиженного слоя поддерживается на уровне 100-120 оС . Влажный материал контактирует с интенсивно движущимися частицами, обезвоживается, измельчается и вместе с отходящими газами направляется в систему циклонов. После первой и второй ступеней очистки в прямоточном циклоне сухой продукт поступает в двухвальный смеситель, а остальная часть вместе с сухими частицами из батарейного циклона подается в сборник готового продукта. Давление дымовых газов под газораспределительной решеткой поддерживается около 4-5 кПа.

Количество загрузочного шлама приблизительно соответствует массе инертных частиц. Рабочая нагрузка при сушке паст в аппарате, снабженном мешалкой, составляет 6-8 кг/ч; влажность суспензии активного ила после высушивания примерно 3-5 %; потери суспензии в сушилке с псевдоожиженным слоем около 4%, а в распылительной 9 %.

Использование осадков сточных вод и активного ила.

Утилизация осадков сточных вод и избыточного активного ила часто связана с использованием их в сельском хозяйстве в качестве удобрения, что обусловлено достаточно большим содержанием в них биогенных элементов. Активный ил особенно богат азотом и фосфорным ангидридом, такими, как медь, молибден, цинк.

В качестве удобрения можно использовать те осадки сточных вод и избыточный активный ил, которые предварительно были подвергнуты обработке, гарантирующей последующую их незагниваемость, а также гибель патогенных микроорганизмов и яиц гельминтов.

Наиболее эффективным способом обезвоживания отходов, образующихся при очистке сточных вод, является термическая сушка. Перспективные технологические способы обезвоживания осадков и избыточного активного ила, включающие использование барабанных вакуум-фильтров, центрифуг, с последующей термической сушкой и одновременной грануляцией позволяют получать продукт в виде гранул, что обеспечивает получение незагнивающего и удобного для транспортировки, хранения и внесения в почву органоминерального удобрения, содержащего азот, фосфор, микроэлементы.

Наряду с достоинствами получаемого на основе осадков сточных вод и активного ила удобрения следует учитывать и возможные отрицательные последствия его применения, связанные с наличием в них вредных для растений веществ в частности ядов, химикатов, солей тяжелых металлов и т.п. В этих случаях необходимы строгий контроль содержания вредных веществ в готовом продукте и определение годности использования его в качестве удобрения для сельскохозяйственных культур.

Извлечение ионов тяжелых металлов и других вредных примесей из сточных вод гарантирует, например, получение безвредной биомассы избыточного активного ила, которую можно использовать в качестве кормовой добавки или удобрения.В настоящее время известно достаточно много эффективных и достаточно простых в аппаратурном оформлении способов извлечения этих примесей из сточных вод. В связи с широким использованием осадка сточных вод и избыточного активного ила в качестве удобрения возникает необходимость в интенсивных исследованиях возможного влияния присутствующих в них токсичных веществ (в частности тяжелых металлов) на рост и накопление их в растениях и почве.

Представляет интерес практика использования осадков сточных вод в ФРГ. По санитарным соображениям в ФРГ допускается использование в качестве удобрения только незагнивающих, стабилизированных осадков сточных вод, термически высушенных, компостированных и пастеризованных. Пастеризация осадков заключается в их нагревании до 65-70 оС в течение 20-30 мин, что приводит к уничтожению в яиц гильминтов и патогенных микроорганизмов. Более высокий эффект пастеризации достигается при нагревании осадка до 80-90 оС с последующим выдерживанием в течение 5 мин. В случае образования больших объемов осадков сточных вод, содержащих соли тяжелых металлов, из-за чего их нельзя использовать в качестве удобрения, по-видимому, целесообразно использовать другие пути утилизации, например, сжигание осадков.

В ФРГ также предложен способ сжигания активного ила с получением заменителей нефти и каменного угля. Подсчитано, что при сжигании 350 тыс. т активного ила можно получить топливо, эквивалентное 700 тыс. баррелей нефти и 175 тыс. т угля [ 1 баррель - 159 л.]

Одним из преимуществ этого метода является то, что полученное топливо удобно хранить. В случае сжигания активного ила выделяемая энергия расходуется на производство пара, который немедленно используется, а при переработке ила в метан требуются дополнительные капитальные затраты на его хранение.

Важное значение также имеют методы утилизации активного ила, связанные с использованием его в качестве флокулянта для сгущения суспензий, получения из активного угля адсорбента в качестве сырья для получения строй материалов и т.д.

Проведенные токсикологические исследования показали возможность переработки сырых осадков и избыточного активного ила в цементном производстве.

Ежегодный прирост биомассы активного ила составляет насколько миллионов тонн. В связи с этим возникает необходимость в разработке таких способов утилизации, которые позволяют расширить спектр применения активного ила.

Заключение

Грязная вода убивает столько же людей, сколько войны и насилие. Количество людей, которые умирают от заболеваний, связанных с загрязненной водой, не меньше числа жертв всех форм насилия, включая войны. "Больная вода? Центральная роль управления сточными водами в устойчивом развитии" считают, что для преодоления проблемы, которая будет усиливаться по мере урбанизации и индустриализации, нужны решительные действия и инвестиции в управление сточными водами.

По оценкам специалистов, ежегодно от болезней, связанных с некачественной водой, погибает не менее 1,8 миллиона детей в возрасте до пяти лет. Половина жителей Земли сегодня живет в городах, большинство из которых не имеет ресурсов и инфраструктуры, необходимых для эффективной обработки и очистки сточных вод. Каждый день со сточными водами в реки и моря попадают два миллиона тонн промышленных, сельскохозяйственных и других отходов.

В развивающихся странах до 90% сточных вод возвращаются в водоемы без обработки и очистки. Это приводит, в частности, к появлению "мертвых зон" в морях и океанах, площадь которых сегодня составляет около 245 тысяч квадратных километров, что сопоставимо с общей площадью всех коралловых рифов. При этом в целом для использования человеком доступен всего 1% пресной воды на Земле, и почти три четверти этого объема тратятся на производство продуктов питания.             

Влияние загрязненной воды на промышленное производство, продовольственную безопасность, здоровье и благополучие человека, экосистемы и такие глобальные процессы, как рост численности населения Земли и изменение климата. Ученые подчеркивают, что миру грозит глобальный кризис качества воды, и будущие потребности в ней невозможно удовлетворить без революции в подходе к проблеме.

"Как и предполагает сам термин, сточные воды как потенциальный ресурс сильно недооценены. Слишком часто их игнорируют и просто оставляют утекать. Разумное и стабильное инвестирование в управление сточными водами принесет большие дивиденды обществу, экономике и окружающей среде. В нем могут быть задействованы как государство, так и частный сектор, что будет удовлетворять потребности общества и обеспечит социальную справедливость и продовольственную безопасность", - пишут исследователи.

Такой революцией может стать распространение полезного опыта отдельных регионов мира. Уже сегодня 10% населения получают пищу, выращенную с использованием сточных вод для ирригации и удобрения, ведь некоторые загрязнители воды, например, фосфор и азот, можно использовать в качестве сельскохозяйственных удобрений. По мнению авторов отчета, эти вещества в сточных водах даже могут обеспечить большую часть потребности в азоте, фосфоре и калии со стороны аграрного сектора.

Для оценки эффекта от реализации проектов по управлению сточными водами можно использовать метод теневых цен (shadow pricing). Он позволяет, например, оценить выгоду от очистки воды от основных ее загрязнителей: так, по данным, приведенным в отчете, 90 центов на каждый доллар общей "прибыли" от такого проекта придется на удаление азота и фосфора, и целесообразнее концентрироваться именно на этих загрязнителях.

По данным исследования Green Economy Initiative, каждый доллар, инвестированный в очистку воды и улучшение санитарных условий, может принести 3-34 доллара дохода в зависимости от места и используемой технологии, поэтому такие проекты вполне могут быть реализованы в рамках партнерства государства и бизнеса.

Всемирный день водных ресурсов, или Всемирный день воды (World Day of Water) впервые отметили 22 марта 1993 года. С 2000 года ежегодно в этот день поднимается новая проблема, связанная с загрязнением водных ресурсов на планете, и звучит призыв к ее решению. Тема Всемирного дня воды-2010 - "Чистая вода для здорового мира".

80

ВТОРОЙ ВСЕРОССИЙСКИЙ ПРИРОДООХРАННЫЙ КОНКУРС

«СОХРАНИМ И ПРИУМНОЖИМ ПРИРОДУ РОССИИ!»

Список использованной литературы

1. Алферова А.А., Нечаев А.П. Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятий, комплексов и районов М.: Стройиздат 1987.

2. Проблемы развития безотходных производств Б.Н. Ласкорин, Б.В. Громов, А.П. Цыганков, В.Н. Сенин М.: Стройиздат 1985.

3. Кафаров В.В. Принципы создания безотходных химических производств М.: Химия 1984

4. Беспамятнов Г.П.,Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде Л.: Химия 1987.

5. Абрамович С.Ф. Раппорт Я.Д. Тенденции развития водоснабжения городов за рубежом. Обзор М.: ВНИИИС 1987

6. Туровский И.С. Обработка осадков сточных вод М.: Стройиздат 1984

7. Жуков А.И. Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. Методы очистки производственных сточных вод М.: Стройиздат.

8. Евилович А.З. Утилизация осадков сточных вод М.: Стройиздат 1989

9. А.Г. Банников , А.К. Рустамов, А.А Вакулин Охрана природы М.: Агропромиздат 1987

10 П.И. Капинос, Н.А. Панесенко Охрана природы Киев: “Выща школа” 1991

11. Охрана окружающей природной Среды Под редакцией Г.В. Дуганова Киев: “Выща школа” 1990

12. Комплексное использование и охрана водных ресурсов. Под редакцией О.А. Юшманова М.: Агропромиздат 1985

13. Методы охраны внутренних вод от загрязнения и истощения Под редакцией И.К. Гавич М.: Агропромиздат 1985

14. Охрана производственных сточных вод и утилизация осадков Под редакцией В.Н. Соколова М.: Стройиздат 1992

15. Г. В. Стадницкий, А. И. Родионов. «Экология».

16. Е. М. Сергеев, Г. Л. Кофф. «Рациональное использование и охрана окружающей . среды городов.»

17. В. В. Плотников «Введение в экологическую химию», 1989.

18.               Беспамятнов Г. П., Кротов Ю. А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде Л.: Химия 1987.

19. Жуков А. И., Монгайт И. Л., Родзиллер И. Д. Методы очистки производственных сточных вод М.: Стройиздат.

80