ПУТИ ОХРАНЫ ВОДОЕМОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

Загрязнение водоемов происходит как естественным, так и искусственным путем. Загрязнения поступают с дождевыми водами, смываются с берегов, а также образуются в процессе развития и отмирания животных и растительных организмов, находящихся в водоеме.

Искусственное загрязнение водоемов является, главным образом, результатом спуска в них сточных вод от промышленных предприятий и населенных пунктов. Поступающие в водоем загрязнения в зависимости от их объема и состава могут оказывать на него различное влияние: 1) изменяются физические свойства воды (изменяется прозрачность и окраска, появляются запахи и привкусы); 2) появляются плавающие вещества на поверхности водоема и образуются отложения (осадок на дне); 3) изменяется химический состав воды (изменяется реакция, содержание органических и неорганических веществ, появляются вредные вещества и т. п.); 4) уменьшается в воде содержание растворенного кисдорода вследствие его потребления на окисление поступивших органических веществ; 5) изменяются число и виды бактерий (появляются болезнетворные), вносимых в водоем вместе со сточными водами. Загрязненные водоемы становятся непригодными для питьевого, а иногда и для технического водоснабжения; в них погибает рыба.

В практике санитарной охраны водоемов пользуются гигиеническими нормативами — предельно допустимыми концентрациями (ПДК) веществ, влияющих на качество воды.

За ПДК принимают ту максимальную концентрацию вещества, при которой не нарушаются (не ухудшаются) процессы минерализации органических веществ, органолепгические свойства воды и промысловых организмов (рыб, раков, моллюсков) и не допускаются токсичные свойства веществ, которые могут вызвать нарушения в жизнедеятельности (выживаемость, рост, размножение, плодовитость, качество потомства) основных групп водных организмов (растений, беспозвоночных животных, рыб), играющих важнейшую роль в формировании качества воды, создании и трансформации органического вещества.

Дополнительно по теме канализация:

Следовательно, ПДК должна обеспечивать нормальный ход биологических процессов, формирующих качество воды, и не ухудшать товарные качества промысловых организмов. При одновременном присутствии нескольких вредных веществ ПДК каждого должна быть соответственно уменьшена в связи с их аддитивным действием.

Более строго считается, что единственно правильным критерием чистоты вод является полная сохранность биоценоза водоема. Лимнологический институт СО АН СССР при решении вопроса о ПДК для оз. Байкал предложил, чтобы в сточных водах, сбрасываемых в это озеро, концентрации минеральных компонентов были на уровне их среднегодовых показателей в питающих озеро водах; органические компоненты, не свойственные по своей химической природе естественным водам, не должны сбрасываться в водоем.

Наиболее эффективным путем охраны водоемов от загрязнения сточными водами является очистка сточных вод. В связи с этим необходимо широко применять наиболее эффективные методы очистки:

1)         метод многоступенчатой аэрации с активным илом;

2)         метод аэрации с активным илом с последующим фильтрованием через песчаные фильтры;

3)         метод аэрации с активным илом с последующим фильтрованием через микрофильтры;

4)         метод аэрации с активным илом и фильтрованием через активированный уголь;

5)         метод   аэрации с активным   илом с последующим ионообменом;

6)         удаление фосфатов осаждением с помощью извести после аэрации с активным илом, с последующим фильтрованием через песчаные фильтры;

7)         химическое осаждение взвешенных веществ после аэрации с активным илом для задержания фосфора;

8)         доочистку в прудах;

9)         культивирование водорослей для удаления фосфора и нитратов, а также для снижения БПК;

10)       адсорбцию активированным углем для изъятия органических веществ;

11)       метод обессоливания;

12)       сепарацию пены для удаления детергентов.

Для рационального использования водных ресурсов и усиления охраны природных вод от загрязнения следует разрабатывать технические решения для повторного использования очищенных сточных вод в системах производственного водоснабжения.

В пределах крупных городов необходимо учитывать загрязнения рек не только бытовыми и производственными сточными водами, но и дождевыми, стекающими с территории города по водостокам. Считается, что минимальный расход воды в реке для разбавления дождевых вод должен составлять не менее 0,016 л/с на одного жителя города, в ином случае кислородный режим и физические свойства речной воды будут неудовлетворительными.

Министерством мелиорации и водного хозяйства РСФСР разработаны два варианта водохозяйственного баланса по бассейнам основных рек на 1980 г.

Первый вариант. Сточные воды после очистки сбрасываются в реки. Расходная часть баланса — безвозвратные потери воды. Приняты четыре минимальных значения кратности разбавления К, сбрасываемых в реки очищенных сточных вод —1 : 3, 1 : 5, 1 : 10, 1 : 20.

Второй вариант. Производственные и большая часть бытовых сточных вод в реки не возвращаются (за счет повторного использования стоков на полях орошения, полях фильтрации и т. п.). Расходная часть баланса возрастает по сравнению с первым вариантом, но сокращаются резервы воды, необходимые для разбавления сточных вод. Кратность разбавления К составляет 1 : 5.

По данным составленного водохозяйственного баланса установлено, что для необходимого разбавления сбрасываемых в реки сточных вод требуются более сложные водохозяйственные мероприятия, чем для отбора необходимого объема воды при сокращении сброса сточных вод в реки. Поэтому рекомендуется сокращать сброс сточных вод в реки в тех   случаях, когда требуется    значительное их разбавление    водой.

Общепринятая методика определения обводнительных расходов до настоящего времени отсутствует.

Наибольший вред рыбному хозяйству наносится при спуске нефти и нефтепродуктов в водоемы во время нереста. Икра рыб пропитывается нефтепродуктами, обволакиваясь находящимися в воде взвешенными веществами. Загрязненная икра оседает на дно в тихих местах и погибает.

Таким образом, полное освобождение сточных вод от всех компонентов нефти и особенно от мазута, вызывающего гибель мальков, а также полная дезодорация сточной воды необходимы для того, чтобы не изменять физико-химических свойств воды водоема в месте спуска сточных вод и ниже по течению реки.

Наличие в сточных водах вредных веществ тормозит процессы самоочищения водоемов. Такие загрязнения производственных сточных вод, как сероводород и сульфиды, оказывают отравляющее действие на живые организмы. Кроме того, они, являясь неустойчивыми в водной среде, окисляются за счет растворенного в воде кислорода, нарушая этим кислородный режим водоема. К таким же тяжелым последствиям приводит выпуск в водоемы фенолсодержащих сточных вод, в частности сточных вод газогенераторных станций, химических заводов, а также предприятий бумажной промышленности.

Сточными водами могут загрязняться не только поверхностные водоемы, но и подрусловые воды, используемые населением для питьевых целей. Для того чтобы не допустить загрязнения водоемов, необходим постоянный контроль за качеством воды в них. В осуществлении контроля главную роль должны играть автоматические станции с измерительными приборами.

Автоанализаторы применяются в настоящее время преимущественно в стационарных лабораторных условиях. Для исследования качества воды в полевых условиях, а также для автономной регистрации применяют автоматические станции, которые работают на принципе электрометрии.

Типовая автоматическая станция контроля за качеством воды состоит из четырех основных элементов: приемной части, в которой расположены датчики (электроды) для измерения отдельных параметров качества; анализирующего блока; регистрирующего и передающего устройств. В приемной части находятся датчики (электроды), помещаемые в камеры, через которые равномерно проходит исследуемая вода. Анализирующий блок служит для усиления электрических сигналов датчиков и преобразования их в сигнал для автоматической регистрации. Регистрирующее устройство записывает сигналы, поступающие из анализирующего блока, на бумажную ленту в виде кривых или точек (на некоторых станциях запись идет в перфорированном виде). Передающее устройство служит для преобразования электрических сигналов в однородные импульсы, которые передаются по линии связи на центральный пункт.

Автоматические измерительные станции подразделяются в основном на два типа: в одних — результаты измерений записываются на специальной ленте, которая через определенные промежутки времени (неделя, 10 дней) меняется обслуживающим персоналом; в других — результаты сразу же передаются на центральный пункт.

На центральную вычислительную станцию передаются сведения о качестве воды по основным показателям: содержание растворенного кислорода, рН, мутность и температура, содержание хлоридов, ВПК и др.