Источники загрязнения внутренних водоемов

    Источники загрязнения внутренних водоемов 

    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 следующие 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 электростанций.

    Основными источниками загрязнения и засорения  водоемов являются 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 количество 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 1 л 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 и 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 электростанций и других 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. 

    Методы  очистки сточных  вод 

    В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были невелики, реки сами справлялись с  ними. В наш индустриальный век  в связи с резким увеличением  отходов водоемы уже не справляются  со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать  их.

    Очистка сточных вод - обработка сточных  вод с целью разрушения или  удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения - сложное производство. В нем, как  и в любом другом производстве, имеется сырье (сточные воды) и  готовая продукция (очищенная вода).

    Методы  очистки сточных вод можно  разделить на: 

• механические,
• химические,
• физико-химические,
• 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 аэротенки.

    В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной  пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах. В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем.

    Аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало - активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком  подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются  в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной  воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая  бактерии (не слипающиеся в хлопья) омолаживают бактериальную массу  ила.

    Сточные воды перед биологической очисткой подвергают механической, а после  нее для удаления болезнетворных бактерий и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также  другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.)

    Биологический метод дает большие результаты при  очистке коммунально-бытовых стоков. Он применяется также и при  очистке отходов предприятий  нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве искусственного волокна. 

    Заключение 

    Миру  нужна устойчивая практика управления водными ресурсами, однако мы еще  недостаточно быстрыми темпами движемся в правильном направлении.

    Китайская пословица гласит: "Если мы не изменим  курс, то можем прийти туда, куда направляемся". Если не изменить направление движения, многие районы будут по-прежнему испытывать нехватку воды, многие люди будут по-прежнему страдать, будут продолжаться конфликты  из-за воды и новые площади ценных сильно увлажненных земель будут  уничтожены.