Изменение качества природных вод вследствие антропогенного воздействия.

В силу различий гидрологических характеристик водных потоков (режим и водность), в зависимости от климатических и ландшафтных условий, а также неравномерного размещения населения и промышленности, создающих загрязнение, в ряде регионов России возникают особо напряженные ситуации с водными ресурсами.

К относительно чистым отнесены водные объекты, бассейны которых характеризуются большой залесенностью, отсутствием крупных промышленных предприятий, регулярного судоходства и молевого лесосплава. Притоки Печоры, Хатанги.

Умеренно загрязненные водные объекты имеют признаки эвтрофирования, что позволяет использовать их как для промышленного, так и для питьевого водоснабжения. Ангара, Лена, Колыма, Енисей, Северная Двина.

В загрязненных водных объектах повышенные концентрации вредных веществ опасны для рыбоводства; для питьевого водоснабжения использование воды ограничено и допустимо лишь для некоторых технических целей. Волга, Дон.

Грязные и чрезвычайно грязные воды представляют собой по существу стоки промышленных предприятий. Высокая концентрация загрязняющих веществ полностью подавляет самоочищаюшую способность рек и водоемов. При аварийных сбросах эта концентрация достигает очень высоких значений. Кама, Иртыш, Обь, Амур.

В России сформировались районы устойчивого загрязнения водных объектов, обусловленного сбросом сточных вод. Это относится к Волге, Дону, Кубани, Северной Двине, Амуру и др. Особенно страдают малые реки. Деградация сети малых рек и их обмеление вызываются чрезмерной распашкой земель и перевыпасом. Вследствие эрозии почв пахотных угодий весьма значительна интенсивность преобразования водосборов и долин малых рек. В ряде случаев они превратились в сточные канавы.

Поверхностные воды как составная часть природной среды тесно связаны с состоянием литогенной основы, климатом и напряженностью антропогенных процессов. В зависимости от географического положения района загрязнение (изменение качества) воды происходит следующим образом:

1) путем сброса непосредственно в водотоки и водоемы отходов хозяйственной деятельности, промышленных и коммунальных сточных вод и т.д.;

2) через почву в процессе плоскостного стока и поверхностного смыва почвогрунтов (водная эрозия);

3) через почву в процессе грунтового питания речных систем;

4) через атмосферу за счет попадания загрязненных атмосферных осадков.

Так осуществляется опасное геохимическое воздействие на природу.

Загрязнение вод в бассейне Волги, расположенном в центре европейской части России. как и во многих речных бассейнах, обусловлено переизбытком промышленных, транспортных, коммунальных и сельскохозяйственных стоков. В настоящее время в Волжском бассейне антропогенная нагрузка на водные ресурсы в 8 раз превышает нагрузку по стране в целом. Волга и ее притоки «захлебываются» от неочищенных стоков промышленных предприятий, городских территорий, от удобрений и пестицидов, вымываемых с полей, от стоков животноводческих комплексов. При этом уровень загрязнения вод некоторых озер иряда участков рек, не зарегулированных водохранилищами, не меньше, а нередко и выше, чем в водохранилищах.

Вода в Кубани по всей длине реки оценивается как «грязная», за счет стоков с орошаемых сельскохозяйственных угодий. Ладожское озеро уже в кризисном состоянии. Поступление в его воды загрязняющих веществ намного превышает допустимые нормы. Происходит быстрая эвтрофикация. Местные экосистемы озера деградируют.

Река Нева относится к типу «загрязненных» из-за сбросов неочищенных стоков Санкт-Петербурга и недостаточной водопропускной способности дамбы. В восточной части Финского залива идет процесс эвтрофикации. Состояние Онежского озера может быть оценено как равновесное с переходом к кризисному из-за загрязнения органикой и нефтепродуктами.

Река, как правило, отражает особенности климата и ландшафтной среды в пределах ее водосборной площади. Климатические условия определяют соотношение атмосферных осадков и испарений.

На обширной территории Сибири в условиях континентального климата, широкого развития многолетней мерзлоты формирование поверхностного стока имеет специфические особенности. Несколько крупных водных артерий пересекают различные ландшафты от горных нивальных, где расположены их истоки, до таежных и тундровых с повышенной увлажненностью и льдистостью почвогрунтов.

В Средней Сибири и на Востоке истоки крупных рек сохраняют первозданную чистоту. В местах добычи полезных ископаемых отмечено очаговое минеральное и геохимическое загрязнение. Режим стока поверхностных вод в зимний период сокращается, а с наступлением весны и лета резко возрастает. Местами многочисленные озера сливаются с речными водами. Застойные условия в водных системах при низких скоростях течения не способствуют выносу загрязнений. Большинство водных объектов из-за низких температур либо потеряли способность к самоочищению, либо близки к этому.

Сегодня не осталось ни одной крупной сибирской реки, в водах которой не обнаруживались бы какие-либо вредные вещества и примеси. В Оби, Лене, Ишиме, Колыме высокие содержания нефтепродуктов, фенолов и солей тяжелых металлов. Самой грязной иядовитой на сегодня является река Иртыш. Крупные промышленные центры — Тюмень, Омск, Новосибирск, Кемерово — основные источники загрязнений.

По данным природоохранных и санитарных служб вода в сибирских реках становится непригодной для питья. Енисей загрязнен радиоактивными отходами Красноярского горно-химического комбината.

На юге Сибири наибольшая антропогенная нагрузка на природную среду в Иркутской области исходит от предприятий, расположенных в Ангарске, Братске.

Предприятия, расположенные в Байкальской котловине, оказывают непосредственное влияние на экосистему уникального пресноводного озера: Ангара и Байкал загрязнены соединениями хлора. Озеро находится подугрозой ухудшения качества вод также из-за длительного сброса в него загрязненных стоков целлюлозных предприятий, влияющих на минерализацию и гидрохимический режим Байкала.

Водные ресурсы принадлежат к категории возобновимых ресурсов, если загрязнение вод в результате хозяйственной деятельности не настолько масштабно, что вызывает необратимые качественные изменения природных вод. В целях сохранения природных вод необходимо проводить более тщательную очистку сбрасываемых промышленными предприятиями сточных вод, сокращение процессов поверхностной эрозии, сохранение и создание водоохранных зон лесов.

 

1. Основные методы очистки воды.

Ценность питьевой воды люди начинают понимать только в настоящее время, в особенности, те народы и государства, которые находятся в местах острого дефицита пресной воды.

В России разработаны условия спуска сточных вод в водоёмы, основанные на санитарно-гигиенических требованиях, предъявляемых к качеству воды. За основу качества воды взяты нормы соблюдения ПДК (предельно допустимая концентрация) загрязняющих веществ, сброшенных в водоёмы. Если количество вредных веществ в водоёме превышает установленные ПДК, то сточные воды нуждаются в более тщательной очистке.

Методы очистки сточных вод разнообразны и постоянно совершенствуются. К основным относятся методы механической, физико-химической и биологической очистки, которые часто применяются в комплексе. Для ликвидации бактериального загрязнения сточных вод применяют обеззараживание (дезинфекция).

Методы механической очистки. Сточные воды наряду с растворёнными в них веществами часто содержат сор, волокна, песок и другие грубодисперсные и мелкодисперсные примеси (твёрдые или жидкие). Твердые примеси размером более 5 мм задерживают ся решётками, более мелкие - ситами. Для сбора нефти и масляных продуктов применяют нефтеловушки, маслоуловители. В отстойниках происходит осаждение тяжёлых частиц, а лёгкие вещества всплывают на поверхность воды отстойников. Механической очисткой выделяют из сточных вод ценные примеси, которые вновь используются в производстве.

Метод физико-химической очистки. Этот метод применяется для удаления из сточных вод растворенных примесей органических и неорганических веществ. Он включает в себя осаждение загрязнителей с помощью химических реагентов. Для очистки применяются: гидролиз, ионный обмен, адсорбция, коагуляция, хлорирование идр. В последнее время всё большее распространение получает метод ионного обмена, с помощью которого изсточных вод удаляют ионы тяжёлых металлов, цианиды, радиоактивные вещества.

Хлорирование применяют для обеззараживания и дезодорации сточных вод, а также для разрушения содержащихся в них канцерогенных веществ.

Метод биологической очистки. Метод заключается в разрушении растворённых примесей органических веществ культурами микроорганизмов. Биологическая очистка осуществляется как в естественных, так и в искусственник условиях. Биологическая очистка в естественных условиях осуществляется на специально подготовленных участках Земли - полях орошения или полях фильтрации. На них планируется оросительная сети магистральных и распределительных каналов, по которым разливаются сточные воды. Очистка от загрязнений происходит в процессе фильтрации вод через почву. Слой почвы в 80 см обеспечивает достаточно полную очистку.

Для биологической очистки используют биологические пруды, в которых происходят те же процессы, что и при самоочищении водоёмов. Обычно их располагают ступенями в виде четырёх, пяти серий на местности с уклоном, чтобы вода из верхнего пруда самотёком направлялась в нижележащие.

Биологическая очистка осуществляется микроорганизмами, которые для своего размножения и питания используют фенолы, жирные кислоты, спирты, различные углеводороды. В биоценозы активного ила входят простейшие организмы: жгутиковые, инфузории, грибы, одноклеточные водоросли, черви, клещи. личинки мух - все они прямо или косвенно участвуют в очистных процессах.

Биологическая очистка в искусственных условиях проводится на специальных сооружениях - биофильтрах. В них очистка сточных вод осуществляется фильтрацией через крупнозернистые материалы, поверхность которых покрыта биологической плёнкой, заселённой аэробными микроорганизмами. Об эффективности биологической очистки сточных вод судят по показанию БПК (биохимическое потребление кислорода). БПК - это количество кислорода, израсходованное за определенный промежуток времени на аэробные биологические разложения органических веществ, содержащихся в сточных водах. БПК сточных вод, прошедших через аэротеки, снижается с 300-400 мг/л до 10-15 мг/л, то есть окисление органических веществ происходит почти целиком.

В процессе очистки хозяйственно-бытовых сточных вод образуется очищенная вода и осадок. Очищенная вода может использоваться в сельском хозяйстве для орошения, а осадок для кормовых добавок сельскохозяйственным животным.

 

Контрольные вопросы:

1. Гидросфера. Термодинамические свойства воды.
2. Загрязнение, эвтрофикация вод.
3. Загрязнение вод в РФ.
4. Основные методы очистки воды.

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: