Загрязнение гидросферы

Износ и старение основных фондов водного хозяйства, ликвидация ряда органов управления, отсутствие должного надзора за безопасной эксплуатацией делают всё более  реальным прорыв плотин водохранилищ и накопителей стоков, что может  привести к катастрофическим последствиям, угрожает естественной основе жизни  человека. Экологическая угроза от гидроузлов проявляется через:

• изменение температурного и ледового режима рек, что не может не влиять на живую природу;
• подтопление сотен миллионов гектаров из-за нарушения правил землепользования и разрушения подземных коммуникаций, подтопление зданий и других инженерных объектов (на искусственное водопонижение потребуются огромные средства);
• эрозию берегов водохранилищ и, следовательно, сокращение земельных угодий;
• ухудшение условий природопользования в нижних берегах водоузлов, сокращение рыбного и других видов хозяйства;
• ухудшение качества природных вод в водохранилищах и дополнительные затраты на водоочистку в системе хозяйственно-питьевого водоснабжения;
• гибель флоры и фауны от залповых (аварийных и скрытых) сбросов промотходов из накопителей;
• продолжающееся по всей стране строительство малых гидротехнических сооружений (дамб, запруд, дорожных насыпей, надводных и подводных переходов и других) без достаточного инженерного обоснования.

Эти негативные явления наиболее выражены в бассейнах  Волги, Дона, Северной Двины, Белой, Томи, Тобола, Туры.

Федеральный закон «О безопасности гидротехнических сооружений» регулирует отношения, возникающие при осуществлении деятельности по обеспечению безопасности при проектировании, строительстве, вводе в эксплуатацию, восстановлении, консервации и ликвидации гидротехнических сооружений; устанавливает обязанности органов государственной власти, собственников гидротехнических сооружений, и эксплуатирующих организаций по обеспечению безопасности гидротехнических сооружений.

Безопасность  гидротехнических сооружений – это  свойства гидротехнических сооружений, позволяющие обеспечивать защиту жизни, здоровья, и законных интересов людей, окружающей среды и хозяйственных  объектов. Безопасность обеспечивается на основании следующих общих  требований:

• соблюдение допустимого уровня риска аварий гидротехнических сооружений;
• составление декларации безопасности – документа, в котором определяются меры по обеспечению безопасности с учётом класса гидротехнического сооружения;
• разрешительный порядок осуществления проектирования, строительства и эксплуатации;
• непрерывность эксплуатации;
• становление критериев безопасности, оснащение техническими средствами контроля за состоянием гидротехнических сооружений, достаточная квалификация обслуживающего персонала;
• своевременное проведение комплекса мероприятий, максимально уменьшающих риск возникновения чрезвычайных ситуаций;
• ответственность за действия (бездействие), в результате которых безопасность гидротехнических сооружений опускается ниже допустимого уровня.

Надзор и контроль в этой области народного хозяйства  возложен на органы государственного надзора за безопасностью гидротехнических сооружений. Для контроля отдельных  объектов могут формироваться инспекционные  комиссии.

Охрана  водоёмов. В соответствии с Конституцией Российской Федерации, водное законодательство России находится в совместном ведении РФ и субъектов РФ. Оно состоит из Водного кодекса Российской Федерации и принимаемых в соответствии с ним федеральных законов и иных нормативно-правовых актов, а также законов и нормативно-правовых актов субъектов РФ.

Согласно водному  кодексу Российской Федерации, использование  водных объектов для питьевого и  хозяйственно бытового водоснабжения  является приоритетным. Для этих целей  должны использоваться защищённые от загрязнения и засорения поверхностные  и подземные водные объекты. Их пригодность  для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения определяется органами санитарно-эпидемиологического надзора.

Централизованное  питьевое и хозяйственно-бытовое  водоснабжение населения осуществляют специальные организации, имеющие  лицензию на водопользование.

Согласно Водному  кодексу Российской Федерации, водопользователи обязаны стремиться сокращать изъятия  и предотвращать потери воды, не допускать загрязнение, засорение  и истощение водных объектов, обеспечивать сохранение температурного режима водных объектов. Запрещается сброс сточных  и дренажных вод в водные объекты:

• содержащие природные лечебные ресурсы;
• отнесённые к особо охраняемым;
• находящиеся в курортных зонах, в местах массового отдыха населения;
• находящиеся в местах нереста и зимовки ценных и особо охраняемых видов рыб, в местах обитания ценных и занесённых в Красную книгу видов животных и растений.

Поддержание поверхностных  и подземных вод в состоянии, соответствующем экологическим  требованиям, обеспечивается установлением  нормативов предельно допустимых вредных воздействий на водные объекты. Эти нормативы устанавливаются исходя из:

• предельно допустимой величины антропогенной нагрузки, длительное воздействие которой не приведёт к изменению экосистемы водного объекта;
• предельно допустимой массы вредных веществ, которая может поступать в водный объект и на его водосборную площадь;
• нормативов предельно допустимых сбросов вредных веществ в водные объекты.

Государственный учёт поверхностных и подземных  вод представляет собой систематическое  определение и фиксацию в установленном  порядке количества и качества водных ресурсов, имеющихся на данной территории. Такой учёт осуществляется в целях  обеспечения текущего и перспективного планирования рационального использования  водных ресурсов, их восстановления и  охраны. Данные государственного учёта  характеризуют состояние поверхностных  и подземных водных объектов по количественным и качественным показателям, степени  их изученности и использования. Государственный учёт осуществляется в РФ по единой системе и базируется на данных учёта, представляемых водопользователями, а также на данных государственного мониторинга.

Согласно Водному  кодексу Российской Федерации, при  размещении, проектировании, реконструкции, вводе в эксплуатацию хозяйственных  и других объектов, а также при  внедрении новых технологических  процессов должно учитываться их влияние на состояние водных объектов и окружающую среду. При этом также  необходимо предусматривать создание замкнутых систем технического водоснабжения. Проектирование и строительство  прямоточных систем водоснабжения, как правило, не допускается. Оно  может быть разрешено в исключительных случаях при положительном заключении государственной экспертизы на предпроектную  и проектную документацию и государственной  экологической экспертизы. Запрещается  ввод в эксплуатацию:

• хозяйственных и других объектов, в том числе фильтрующих накопителей, пунктов захоронения отходов, городских и других свалок, не оборудованных устройствами, очистными сооружениями, предотвращающими загрязнение, засорение, влекущих истощение водных объектов;
• водосборных и сбросных сооружений без рыбозащитных устройств и устройств, обеспечивающих учёт забираемых и сбрасываемых вод;
• животноводческих ферм и других производственных комплексов, не имеющих очистных сооружений и санитарно-защитных зон;
• оросительных, обводнительных и осушительных систем, водохранилищ, плотин, каналов и других гидротехнических сооружений до проведения мероприятий, предотвращающих вредное воздействие на воды;
• гидротехнических сооружений без рыбозащитных устройств, а также устройств для пропуска паводковых вод и рыбы;
• водозаборных сооружений, связанных с использованием подземных вод, без оборудования их водорегулирующими устройствами, водоучитывающими приборами;
• водозаборных и иных гидротехнических сооружений без установления зон санитарной охраны и создания пунктов наблюдения за показателями состояния водных объектов;
• сооружений и устройств для хранения и транспортирования нефтяных, химических и других веществ без оборудования средствами для предотвращения загрязнения водных объектов и контрольно-измерительной аппаратурой для обнаружения утечки указанных продуктов.

Не допускается  ввод в эксплуатацию объектов орошения сточными водами без создания пунктов  наблюдения за показателями состояния  водных объектов. До ввода в эксплуатацию водохранилищ должны осуществляться мероприятия  по подготовке их ложа к затоплению.

Стандартизация  в области охраны вод. Системный подход, базирующийся на методах программно-целевого планирования, и научно обоснованное прогнозирование позволили разработать и усовершенствовать комплекс стандартов в области охраны вод для: 1) обеспечения водопользователей водой необходимого качества и в достаточном количестве в соответствии с установленными нормами; 2) рационального использования вод; 3) сохранение уникальных водных объектов и их экосистем в состоянии, наиболее близком к естественному; 4) соблюдения условий, необходимых для поддержания оптимального уровня воспроизводства биологических ресурсов вод, обеспечивающего возможность их рационального применения. Стандартизация учитывает, прежде всего, показатели качества воды. Важнейшим водоохранным мероприятием является регламентирование государственными стандартами предельно допустимых значений показателей загрязнённости контролируемой среды. В частности разработан ряд стандартов, устанавливающих общие технические требования к приборам, используемым при анализе природных вод. Утверждён организационно-методический стандарт «Правила контроля качества воды водоёмов и водотоков», устанавливающий единые правила контроля качества воды по физическим, химическим и биологическим показателям.

Очистка бытовых сточных  вод. Очистка сточных вод – это разрушение или удаление из них определённых веществ, а обеззараживание – удаление патогенных микроорганизмов.

Канализация –  комплекс инженерных сооружений и санитарных мероприятий, обеспечивающих сбор и  удаление за пределы населённых мест и промышленных предприятий загрязнённых сточных вод, их очистку, обезвреживание и обеззараживание. Городами и другими  населёнными пунктами сбрасывается через системы канализации 22 млрд. м³ сточных вод в год. Из них 76% проходит через очистные сооружения, в том числе 94% - сооружения полной биологической очистки. Через коммунальные системы канализации в поверхностные водные объекты ежегодно сбрасывается 13,3 млрд. м³ сточных вод, из которых на очистных сооружениях очищается до установленных нормативов 8% стоков, а остальные 92% сбрасываются загрязнёнными. Из них 82% сбрасываются недостаточно очищенными и 18% - без всякой очистки. Большинство очистных сооружений перегружено, а почти половина требует реконструкции.

Очистка бытовых  сточных вод может проводиться  механическими и биологическими методами. При механической очистке  сточные воды разделяют на жидкую и твёрдую субстанции: жидкая часть  подвергается биологической очистке, которая может быть естественной и искусственной. Естественная биологическая  очистка осуществляется на полях  фильтрации и орошения, в биологических  прудах, а искусственная – на специальном оборудовании (биофильтрах, аэротенках). Ил обрабатывают на иловых площадках или в метантенках.

При общестоковой системе канализации все виды сточных вод из городских кварталов, включая и поверхностный сток, отводятся по одной сети трубопроводов. Недостатком такой системы являются периодические сбросы в водные объекты  через ливневые спуски некоторой  части производственно-бытовых сточных  вод. В настоящее время наиболее широкое применение в нашей стране находит система канализации, предусматривающая устройство двух сетей трубопроводов: по производственно-бытовой сети хозяйственно-бытовые и промышленные сточные воды подаются на очистные сооружения, а по водостоку, как правило, без очистки, в ближайший водный объект отводятся дождевые и талые воды, а также воды, образующиеся при поливке и мойке дорожных покрытий. Наиболее перспективной с точки зрения охраны водных объектов от загрязнения поверхностным стоком из городов является полураздельная система канализации. С её помощью на очистку отводят все производственно-бытовые воды города и большую часть поверхностного стока, образующегося на его территории. Со временем на очистку будут поступать также сток от мытья дорожных покрытий, большая часть талых вод и сток от дождей. Таким образом, в водные объекты будет сбрасываться без очистки лишь незначительная часть талой и дождевой воды. При совместной очистке промышленных и хозяйственно-бытовых стоков регламентируют содержание взвешенных и всплывающих веществ, продуктов, способных разрушать или засорять коммуникации, взрывоопасных и горючих веществ, а также температуру.

Некоторые химические вещества воздействуют на микроорганизмы, нарушая их жизнедеятельность. Так, фенол, формальдегид, эфиры и кетоны вызывают денатурацию белков протоплазмы  или разрушают оболочку клеток. Особенно токсичны соли тяжёлых металлов, которые  по убыванию токсичности можно расположить  в ряд: ртуть, сурьма, свинец, цезий, кадмий, кобальт, никель, медь, железо.

Для обеззараживания  сточных вод дозу хлора подбирают  так, чтобы содержание кишечных палочек  в воде, сбрасываемой в водоём, не превышало 1000 в 1 литре, а уровень  остаточного хлора составлял  не менее 1,5 мг/л при 30-минутном контакте или 1 мг/л при 60-минутном контакте. Обеззараживание  проводят жидким хлором, хлорной известью или гипохлоритом натрия, получаемых на месте в электролизёрах. Хлорное  хозяйство очистных канализационных  сооружений должно позволять увеличивать  расчётную дозу хлора в 1,5 раза.