V. 1. Загрязнение водоёмов при эксплуатации речного транспорта.

При эксплуатации водоёмов речным транспортом происходит их загрязнение. По сравнению с мощным береговым стоком от городов и предприятий удельный вес этих загрязнений невелик, однако возможность поступления судовых сточных вод за борт в зонах санитарной охраны, санитарно – оздоровительных береговых зонах и т. п. определяет роль судов в проблеме загрязнения водоёмов как неблагоприятную.

Другим источником загрязнения водоёмов речным транспортом можно считать подсланевые воды, которые образуются в машинных отделениях судов и отличаются высоким содержанием нефтепродуктов. Сточные воды судов содержат хозяйственно - бытовые стоки и сухой мусор с судов. Источниками загрязнения могут являться также нефть, мусор и другие, жидкие и твёрдые отходы с акваторий и территорий портов и отраслевых промышленных предприятий, нефть и нефтепродукты, попадающие в водоём вследствие недостаточной герметичности корпусов нефтеналивных судов и бункеровочных станций или утечки нефтепродуктов в процессе перегрузки, промышленные сточные воды, образующиеся в процессе производственной деятельности судоремонтных и судостроительных предприятий.

Попадание в водоёмы пылевидных частиц навалочных грузов происходит при перегрузке открытым способом песка, щебня, апатитового концентрата, серного колчедана, цемента и т. п. нельзя забывать и о влиянии на качество воды отработавших газов судовых двигателей. Для фановых (фекальных) сточных вод характерно высокое бактериальное, а также органическое загрязнение.

Загрязнение водоёмов нефтью и нефтепродуктами затрудняет все виды водопользования. Влияние нефти, керосина, бензина, мазута, смазочных масел на водоём проявляется в ухудшении физических свойств воды (замутнение, изменение цвета, вкуса, запаха), растворении в воде токсических веществ, образовании поверхностной плёнки, понижающей содержание в воде кислорода, а также осадка нефти на дне водоёма.

Характерный запах, и привкус обнаруживаются при концентрации нефти и нефтепродуктов в воде 0, 5мг/л. нефтяная плёнка на поверхности водоёма ухудшает газообмен воды с атмосферой, замедляя скорость аэрации и удаления углекислого газа, образующегося при окислении нефти. При толщине плёнки 4, 1 мм и концентрации нефти в воде 17мг/л количество растворённого кислорода за 20 – 25 суток понижается на 40%. Водоёму может быть нанесён невосполнимый ущерб вследствие высокой чувствительности живых организмов и растительности к нефтяному загрязнению, а также стойкости и токсичности этого загрязнения. В рыбохозяйственных водоёмах загрязнение нефтью и нефтепродуктами приводит к ухудшению качества рыбы (появление окраски, пятен, запаха, привкуса), гибели, отклонениям от нормального развития, нарушению миграции рыб, молоди, личинок и икры, сокращению кормовых запасов (бентоса, планктона), мест обитания, нереста и нагула рыб.

Биомасса бентоса и планктона на загрязнённых участках реки резко уменьшается. Токсическое воздействие нефти и нефтепродуктов на рыб обусловливается выделяющимися при разрушении нефти токсическими веществами. Концентрация нефти в воде 20 – 30 мг/л вызывает нарушение условно – рефлекторной деятельности рыб, более высокую их гибель. Особую опасность представляют нафтеновые кислоты, содержащиеся в нефти и нефтепродуктах. Их концентрация в воде 0,3 мг/л смертельна для гидробионтов.

Очищение воды от нефти и нефтепродуктов происходит в результате их естественного распада – химического окисления, испарения лёгких фракций и биологического разрушения микроорганизмами, обитающими в водной среде. Все эти процессы характеризуются чрезвычайно малой скоростью, определяемой, главным образом, температурой воды и содержанием в ней растворённого кислорода. Химическое окисление нефти затрудняется при высоком содержании предельных углеводородов. Окисляются и испаряются в основном лёгкие фракции нефти, а тяжёлые, трудноокисляемые фракции накапливаются и затем оседают на дно, образуя донное загрязнение.

Масса нефтяной плёнки в первые дни после её образования уменьшается преимущественно вследствие испарения нефти. При температуре воды 22 - 27°C испаряется до 26% нефти, а при температуре воды 2 – 5 – до 12%. Дальнейшее уменьшение массы нефтяной плёнки происходит за счёт биохимического окисления нефти и оседания её тяжёлых фракций на дно водоёма. При низких температурах масса нефтяной плёнки со временем практически не уменьшается.

В процессе биологического разрушения микроорганизмами нефть и нефтепродукты частично усваиваются ими, а частично окисляются. Известно около 100 видов бактерий, дрожжей и миксомицетов, способных окислять углеводороды. Максимальная активность нефтеокисляющих микроорганизмов наблюдается при температуре воды 20-30 °C. С микроорганизмов наблюдается при температуре ниже 15°C интенсивность окисления резко уменьшается.

Биохимическое окисление нефти в водоёме сопровождается непрерывной миграцией тяжёлых её фракций с поверхности на дно и обратно. Нефтяные отложения на дне водоёма в анаэробных условиях при дефиците кислорода) сохраняются длительное время и являются источником вторичного загрязнения водоёмов. Полное окисление нефти в аэробных условиях продолжается не менее 100 – 15- дней, а в анаэробных – длится ещё дольше.

V. 2. Охрана водоёмов.

В настоящее время запрещён спуск за борт сточных вод, нечистот, а также сброс разного рода твёрдых отбросов и мусора с судов, плавающих на реках, озёрах и водохранилищах с регламентированным санитарным режимом (например, Волга с притоками, река Москва, озеро Байкал). На других водоёмах, а также в речных портах и их акваториях запрещён сброс за борт фекальных вод, мусора и твёрдых отходов. Однако выполнение этих требований, гигиенически обоснованных общесанитарными и противоэпидемическими соображениями, встречает ряд технических трудностей, прежде всего на речных судах, длительное время находящихся в прибрежной полосе (туристические и пассажирские рейсы), на плавучих кранах и др. судовые сточные системы предназначены для сбора двух видов сточных вод – фекальных и хозяйственно – бытовых. Первые поступают из туалетов, вторые – из умывальников, ванн, душей, прачечных, камбузов. На одних судах эти системы объединены, на других они разделены. В последнем случае суда, как правило, оборудуются накопительными емкостями для сбора фекальных стоков.

Из сточных цистерн, которыми оборудована большая часть судов, загрязнённые воды принимаются специальными плавучими очистительными станциями. Такие станции функционируют, например, в Ярославском, Ульяновском, Саратовском, Горьковском, Тольяттинском, Куйбышевском и Астраханском портах на Волге, Ростовском и Усть – Донецком на Дону, а также в других крупных портах.

В последние годы велись разработки по обезвреживанию сточных вод непосредственно на судах. Прежде всего, были рассмотрены возможности раздельной очистки фекальных и бытовых сточных вод.

При плавании судов в водоёмах, санитарный режим которых в целом не регламентирован, органами местной санитарной службы должны быть определены зоны, где допустим сброс за борт не обезвреженных судовых сточных вод фекальных и хозяйственно – бытовых). Границы этих зон устанавливают, исходя из недопустимости загрязнения воды в источниках хозяйственно – питьевого водоснабжения и прибрежных вод санитарно – оздоровительных участков побережья.

Система мероприятий по сбору и удалению твёрдых отбросов и мусора сводится к организации правильной эксплуатации емкостей для их накопления (контейнеры, баки) и передаче содержимого этих емкостей на берег. Оптимальным вариантом является организация обмена заполненных емкостей на порожние в период стоянки судна в порту или с помощью судна – сборщика при безостановочной эксплуатации судов.

Для предотвращения загрязнения водоёмов сточными водами портов, пристаней, промышленных предприятий речного транспорта строят береговые очистные объекты и канализационные сети. Если сейчас некоторое количество сточных вод речного транспорта ещё попадает в водоёмы (так называемые условные чистые сточные воды), то в перспективе их сброс будет прекращён полностью.

Действенные меры принимаются для предупреждения загрязнения водоёмов нефтью и нефтепродуктами. Так, речные танкеры строят только с двойной обшивкой, что в значительной степени уменьшает возможность разлива нефти и нефтепродуктов при получении судном пробоины в корпусе.

Предотвращению загрязнения водоёмов топливом и маслом способствуют устройства для закрытой бункеровки, конструкция которых исключает случайное отсоединение шланга и полностью устраняет возможность утечки нефтепродуктов.

Для защиты от загрязнения промывочными водами спроектирована и испытывается специальная станция для сухогрузных судов, исключающая возможность попадания в водоёмы зачищаемых продуктов. Акватории портов и пристаней очищают от нефтепродуктов плавучими нефтемусоросборщиками. Локализация, сбор и удаление нефти и нефтепродуктов – сложный и трудоёмкий процесс. Это объясняется тем, что нефтяная плёнка имеет малую толщину, а скорость её распространения относительно велика.

Для локализации загрязнения применяют плавучие заграждения. Принцип действия плавучего (бонового) заграждения заключается в создании механического барьера, препятствующего горизонтальному перемещению тонкого верхнего слоя воды, а следовательно, и распространению нефтяной плёнки.