Проблемы использования и воспроизводства водных ресурсов

 

Вода является неисчерпаемым природным ресурсом в общепланетарном масштабе, так как ее общее количество на планете поддерживается постоянным влагооборотом между океаном, атмосферой и сушей земного шара.

Вода занимает 70,8% общей поверхности планеты. На долю Мирового океана приходится 97% всех запасов водных ре­сурсов. Большая часть пресных вод (70%) содержится в лед­никах и снежных покровах. На подземные воды приходится 23% запасов пресных вод, следовательно, доступными для использования остаются всего только 7% пресных вод. Еже­годный забор воды в РФ из водных источников для исполь­зования составляет 75 млрд м3.

Основной проблемой в настоящее время является загряз­нение пресных вод различными загрязнителями: пестицида­ми и ядохимикатами, нефтью и нефтепродуктами, поверх­ностно-активными веществами. Нарастающее загрязнение водоемов и водостоков наблюдается во всех промышленных странах.

В табл. 1 представлены данные о содержании некоторых органических веществ в промышленных водах.

Содержание загрязняющих веществ в промышленных сточных водах

Загрязняющие вещества	Сток в мировом масштабе, млн т в год
Нефтепродукты	26,563
Фенолы	0,460
Отходы производства синтетических волокон	5,500
Растительные органические остатки	0,170
Всего	33,273

 

Для России проблема охраны и использования водных ресурсов также является актуальной. Практически все поверх­ностные воды загрязнены выше установленных норм. По от­дельным загрязнителям ПДК (предельно допустимая концен­трация) превышается в 5—40 раз. Сброс загрязненных сточных Вод за год составляет 20 млрд м3.

Основными направлениями рационального использования водных ресурсов являются: вторичное использование, при­менение новых технологий очистки, организационные мероп­риятия.

Вторичное использование воды применяется на промышленных предприятиях в различных технологических процес­сах.

Для проведения экзотермических химических реакций, т. е. процессов, идущих с выделением тепла, требуется отвод тепла, т. е. охлаждение аппарата, в котором эта реакция про­дет. Для проведения эндотермических химических реак­ций, т. е. процессов, идущих с поглощением тепла, требуется подвод тепла, т. е. нагревание аппарата. Обычно используют теплообменные аппараты, одним из видов которых является аппарат с рубашкой. В рубашке циркулирует вода. В первом случае в рубашку подается холодная вода, которая отводит мило, т. е. в процессе циркуляции нагревается. Во втором случае подается предварительно нагретая вода, которая, в свою очередь, обогревает аппарат, т. е. выполняет роль теп­лоносителя и в процессе циркуляции охлаждается.

При совмещении экзо- и эндотермических процессов (рис. 13) холодная вода, используемая в первом аппарате, выходит из рубашки уже горячей, и ее можно использовать во втором аппарате без дополнительного подогрева. Таким образом, можно вторично использовать воду и сэкономить анергию для ее нагрева.

Новые технологии очистки воды. В настоящее время применяются более совершенные методы очистки воды: фи­зико-химические, биотехнологические.

 

 

Рис. 13. Совмещение экзотермического и эндотермического процессов: 1 — экзотермический процесс; 2 — эндотермический процесс; 3 — водяная рубашка

К физико-химическим методам относятся: радиационные, ионообменные, окислительно-восстановительные и другие методы очистки.

При радиационной очистке используют ионизирующее излучение, под воздействием которого токсичные вещества превращаются в безвредные.

Ионообменная очистка позволяет не только освобождать воду от загрязнения, но и улавливать для повторного ис­пользования ряд ценных химических соединений. В этом ме­тоде используют иониты (глинистые минералы, фтор-апа­тит, ионообменные смолы), которые участвуют в реакциях ионного обмена с загрязнителями.

Окислительно-восстановительные методы очистки по­зволяют перевести токсичные соединения в менее токсич­ные с последующим удалением последних из сточных вод.

тот метод стокоочистки связан с большим расходом реаген­те и используется в тех случаях, когда опасные токсиканты цианиды, соединения мышьяка) нельзя извлечь из сточных од другими способами.

В качестве окислителей используют хлор (С12), озон (ОЗ), пиролюзит (Мп02), в качестве восстановителей — активированный уголь, органические отходы (например, газетную бумагу), гидросульфит натрия (NaHS03), диоксид серы (S02).

Для очистки промышленных стоков от соединений мышьяка (As3+) успешно применяют пиролюзит. Сточные воды фильтруют через слой пиролюзита, при этом As3+ переходит менее токсичный As5+:

H3AsOs + Mn02 + H2S04 = H3As04 + MnS04 + H20

Восстановители применяются, например, для удаления из сточных вод хрома. Сг6+, содержащийся в некоторых промышленных стоках, восстанавливается до Сг3+ с последую­щим осаждением его в щелочной среде в форме гидроксида Сг (ОН)3:

2СЮ3 + 3H2S03 = Cr2(S04)3 + 3H20

Cr2(S04)3 + 6NaOH = 2Cr(OH)3 + 3Na2S04

Организационные мероприятия сводятся к админист­ративно-правовому и экономическому регулированию водо­пользования. Отношения в сфере использования и охраны водных объектов регулируются Водным кодексом РФ, принятым 18 октября 1995 г. Государственный экологический контроль осуществляет Государственная инспекция по ох­ране водных ресурсов, которая контролирует состояние во­доочистного оборудования, наличие разрешений на водо­пользование, следит за состоянием водоохранных зон. Она имеет право предъявлять штрафные санкции к предприя­тиям-нарушителям, а также приостанавливать их деятель­ность.

К экономическим методам регулирования водопользова­ния относятся: платность, лицензирование и лимитирова­ние водопользования.

Плата за пользование водными объектами вносится по­требителями в виде регулярных платежей в течение срока водопользования и платежей на восстановление и охрану вод­ных объектов.

Лицензии выдаются на отдельные виды водопользования. Они удостоверяют право на пользование водным объектом в определенных границах, в соответствии с указанной целью, на установленный срок. Лимиты утверждаются органами вод­ного хозяйства. Существуют лимиты на потребление вод для орошаемого земледелия, для промышленного потребления, на выбросы и сбросы сточных вод.

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: