Основные причины загрязнения природных вод и методы защиты гидросферы

     Следует признать, что современные методы очистки вод, механической и биологической, далеки от совершенства. Даже после  биологической очистки в сточных  водах остается 10 процентов органических и 60—90 процентов неорганических веществ, в том числе до 60 процентов  азота, 70 —фосфора, 80 — калия и  почти 100 процентов солей ядовитых тяжелых металлов.

     Наиболее  сложной проблемой является защита поверхностных вод от загрязнения. Главным загрязнителем поверхностных  вод служат бытовые и промышленные сточные воды, поэтому наиболее актуальной с экологической точки зрения является разработка и внедрение  эффективных методов очистки  сточных вод.

     Самым действенным способом защиты поверхностных  вод от загрязнения их сточными водами может служить разработка и внедрение  безводной или безотходной технологии производства, в частности, создание оборотного водоснабжения. При организации  системы оборотного водоснабжения  в нее включают ряд очистных сооружений и установок, что позволяет создать замкнутый цикл использования производственных и бытовых сточных вод, полностью исключающий их попадание в поверхностные водоемы.

     Ввиду многообразия состава сточных вод  применяют различные способы  их очистки: механический, физико-химический, химический, биологический и др. В процессе очистки предусматривают  обработку осадка и обеззараживание  сточных вод перед сбросом  их в водоем. При механической очистке  из производственных сточных вод  путем процеживания, отстаивания  и фильтрования удаляется до 90% нерастворимых  механических примесей различной степени  дисперсности, а из бытовых сточных  вод - до 60%. Для этих целей применяют  решетки, песколовки, песчаные фильтры, отстойники. Вещества, образующие пленку на поверхности воды (нефть, масла, смолы, полимеры и др.), задерживают специальными нефте- и маслоловушками, либо выжигают.

     В случае физико-химической очистки используются:

     - коагуляция - введение в сточные  воды коагулянтов (солей аммония,  железа, меди и др.) для образования  хлопьевидных осадков, которые  затем легко удаляются;

     - сорбция - способность некоторых  веществ (глины, активированный  уголь, силикагель, торф и др.) поглощать загрязнение;

     - флотация - пропускание через сточные  воды воздуха. Газовые пузырьки  при движении вверх захватывают  поверхностно-активные вещества, нефть,  масла, другие загрязнения и  образуют на поверхности воды  легко удаляемый слой пены.

     После биологической очистки и отстаивания  сточные воды обеззараживают (дезинфицируют) с помощью соединений хлора или  других сильных окислителей. При  хлорировании уничтожаются патогенные бактерии, вирусы и другие болезнетворные организмы. После этого сточные  воды можно использовать в оборотном  водоснабжении либо сбрасывать в  поверхностные водоемы.

     В последние годы разрабатываются  новые методы, способствующие экологизации процессов очистки сточных вод. К таким методам относятся:

     - электрохимические методы, основанные  на процессах анодного окисления  и катодного восстановления (электролиз);

     - мембранные процессы очистки;

     - магнитная обработка, позволяющая  улучшить флотацию взвешенных  частиц;

     - радиационная очистка воды;

     - озонирование;

     - внедрение новых селективных  типов сорбентов для избирательного  выделения полезных компонентов  из сточных вод с целью их  вторичного использования.

     Значительную  роль в загрязнении водных объектов играют пестициды и удобрения, смываемые  поверхностным стоком с сельскохозяйственных угодий. Для предотвращения попадания  загрязняющих стоков в водоемы необходим  комплекс мероприятий, включающих соблюдение норм и сроков внесения удобрений  и ядохимикатов, очаговую обработку  пестицидами вместо сплошной, замену ядохимикатов биологическими способами  защиты растений и т.д.

     Сложную задачу представляет утилизация стоков животноводческих комплексов, губительно действующих на водные экосистемы. В настоящее время наиболее экономичной  признана технология, согласно которой  стоки разделяют с помощью  центрифугирования на твердую и  жидкую фракции. При этом твердая  фракция превращается в компост  и вывозится на поля. Жидкая часть (навозная жижа) проходит через химический реактор и превращается в гумус. При разложении органики выделяются метан, двуокись углерода и сероводород. Энергию этого биогаза можно  использовать для производства тепла.

     Одним из перспективных способов уменьшения загрязнения поверхностных вод  является закачка сточных вод  в глубокие водоносные горизонты через систему поглощающих скважин (подземное захоронение). При этом способе отпадает необходимость в дорогостоящей очистке сточных вод и строительстве очистных сооружений. Однако данный метод целесообразен для изоляции лишь небольших количеств высокотоксичных сточных вод, так как очень непросто оценить возможные экологические последствия обширного загрязнения изолированных глубокозалегающих горизонтов подземных вод. В частности, при этом способе технически очень сложно полностью исключить возможность проникновения загрязненных вод из подземных водоносных горизонтов на поверхность земли или в другие водоносные горизонты через затрубные пространства скважин.

     Основными мерами борьбы с загрязнением подземных  вод являются профилактические. С  этой целью совершенствуются методы очистки сточных вод, внедряются производства с бессточной технологией, тщательно изолируются резервуары промышленных стоков, регламентируется использование пестицидов и удобрений  в сельском хозяйстве и т.д.

     Важнейшей мерой предупреждения загрязнения  подземных вод в районах водозаборов  является устройство вокруг них санитарно-защитных зон, состоящих из трех поясов. На территории поясов запрещается размещение любых  объектов, способных вызвать химическое или бактериальное загрязнения, запрещается использование минеральных  удобрений и пестицидов, промышленная вырубка леса.

     Значительную  роль в деле охраны поверхностных  вод от загрязнения и засорения  играют агролесомелиорация и гидротехнические мероприятия. С их помощью можно  предотвращать заиление и зарастание озер, водохранилищ и малых рек, а  также эрозию, образование оползней, обрушение берегов и т.д.

     Однако  с учетом неразрывной связи всех природных и антропогенных экосистем  необходимо иметь в виду, что невозможно обеспечить чистоту поверхностных  водоемов и водотоков без защиты от загрязнений атмосферы, почв, подземных  вод и т.д.  

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 
 

     Защита  водных ресурсов от истощения и  загрязнения и их рационального использования для нужд народного хозяйства - одна из наиболее важных проблем, требующих безотлагательного решения. В России широко осуществляются  мероприятия по охране окружающей среды, в частности по очистке производственных сточных вод.

     Темпы развития индустрии сегодня настолько  высоки, что одноразовое использование  для производственных нужд запасов  пресной воды – недопустимая роскошь.

     Поэтому ученые заняты разработкой новых  бессточных технологий, что практически  полностью решит проблему защиты водоемов от загрязнения. Однако разработка и внедрение безотходных технологий потребует определенного времени, до реального перехода всех производственных процессов на безотходную технологию еще далеко. Чтобы всемерно ускорить создание и внедрение в народнохозяйственную практику принципов и элементов  безотходной технологии будущего, необходимо решить проблему замкнутого цикла водоснабжения  промышленных предприятий. Замкнутые  циклы промышленного водоснабжения  дадут возможность полностью  ликвидировать сбрасываемые сточные  воды в поверхностные водоемы, а  свежую воду использовать для пополнения безвозвратных потерь. 
 
 
 
 
 
 
 
 

     СПИСОК  ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 

     1.  Голицын А.Н. Промышленная экология и мониторинг загрязнения природной среды: Учебник. Издательство: ОНИКС, 2010 г. - 335 с.

     2.  Еремин В.Г., Сафонов В.Г. Экологические основы природопользования. М. 2002 г. – 220 с.

     3.  Снакин, В.В. Экология и охрана природы: Словарь-справочник. / Под ред. акад. А.Л. Яншина. – М.: Academia, 2000. – 384с.

     4.  Жуков А. И., Монгайт И. Л., Родзиллер И. Д. Методы очистки

     производственных  сточных вод М.: Стройиздат. 1991. – 204 с.

     5.  Повякало А. Д., Шангарев И. Р. Экологические проблемы современности –М.: Квота, 2001. – 228 с.

     6.  Учебник для вузов: «ЭКОЛОГИЯ» / Н.И.Николайкин, Н.Е.Николайкина, О.П.Мелехова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Дрофа, 2003. – 624 с.